人工智能在醫療領域的不同層次

人工智能的最大特點是高效的計算和精準的分析與決策，剛好是目前醫療的痛點所在，因而人工智能在醫療行業有着廣闊的發展空間，主要的應用領域有：

智能醫療

（1）基因測序;（2）藥物發現;（3）醫療智能語音;（4）醫療智能視覺;（5）醫療機器人;（6）可穿戴裝置;（7）遠端醫療;（8）智能決策;（9）智能診斷等。

人工智能在醫療領域中可劃分歸類為：計算智能、感覺智能和認知智能，人工智能在醫療領域的完美應用場景是感覺智能、計算智能、認知智能互相協同，形成一個完整的智能閉環。

1.智能醫療之——計算智能:

計算智能是人工智能借助雲計算對大資料的高效智能計算與分析，是人工智能的基礎環節，也是認知智能和感覺智能的前提和保障，最為典型的應用就是基因測序和藥物發現。

基因測序：指分析特定DNA片段的堿基序列，也就是腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）與鳥嘌呤的（G）排列方式。基因測序是一個典型的，依靠計算智能來發現人的個性化的例子,它能鎖定個人病變基因，提前預防和治療，預測罹患多種疾病的可能性，個體的行為特征，如癌症、白血病、運動能力、酒量等。基因測序相關産品和技術已由實驗室研究演變到臨床使用，是以基因測序技術，将會是下一個改變世界的技術。

藥物發現：智能計算利用大資料為當代藥物發現帶來了空前的機會，它允許科學家在以前難以想象的時域和微觀尺度探索化學多樣性空間、發現藥物靶标（設計藥物分子的基礎）、模拟受體-配體的互相作用（可以提前預測候選藥物在正常人群以及患者體内的ADMET（藥物的吸收、配置設定、代謝、排洩和毒性））、藥物晶型分析以及中草藥的配方問題。

以化合物的篩選為例，其包括合成—結構優化—結構改造的循環過程，一般這個過程是從化合物資料庫中選取海量的化合物結構做初步分析，再通過生物實驗手段篩選出初步有活性的化合物——先導化合物，結合活性資料和化合物結構得到初步的構效關系分析，不斷優化化合物的結構；是以，藥物發現中最重要的是對于海量資料的整合、分析與解讀，從海量資料中快速地找到那些真正具有價值的成分，或通過對于資料的分析，及時總結出規律，縮短藥物發現的時間。

圖3.全球緻力于運用人工智能技術助力藥品臨床前研發的公司

即使在藥品立項時，借助計算智能對多種來源的海量資料資訊的查詢和分析，提高新藥立項決策效率。這些資料就包括：疾病資訊（疾病分類、發病率、死亡率、疾病趨勢、目前的治療手段及花費和風險等）、市場調查資料（全球的藥物經濟資料和上市資訊）、專利資料（藥品在全球大部分地區受到專利保護，其中包括化合物專利、制劑專利、應用專利等在藥品立項前需要對相關專利做好侵權分析、技術分析、權利要求分析、法律狀态分析等深入調研工作）。

2.智能醫療之——感覺智能:

感覺智能層是資訊采集和資訊控制的執行環節，也是潛在市場空間最大的環節，我們要關注新的技術和趨勢。感覺智能在醫療方面的應用主要用來解決人際互動問題包括：醫療智能視覺、醫療智能語音、可穿戴醫療裝置等。

醫療智能語音：醫療智能語音是基于語音識别、語音合成、自然語言處理NLP等技術，為企業在多種實際應用場景下，賦予産品“能聽、會說、懂你”式的智能人機互動體驗。通過語音識别和疾病資料分析，可實作機器診斷疾病。

醫療是專業度更高的領域，有很多專業術語和專業技能需要機器去學習，隻有通過海量的學習，人工智能診斷疾病才能更準确、更快捷、更安全，使得人機互動與智能診斷能成為現實。目前醫療智能語音主要用于醫生電子病曆的生成，以雲知聲的智能語音産品為例，在臨床和科技室場景支援中，在神經科、免疫内科、血液科、普通内科等的語音識别準确率達到95%以上，輔以雲端語義校正技術後，整體識别率接近100%。

醫療智能視覺：醫療智能視覺分析是智能視覺在醫療領域的應用。智能視覺在醫療行業的應用的要求要比其他行業更高，其最廣泛的應用就是智能圖像識别，通過智能視覺的圖像識别技術，計算機可以分析病人的醫學成像如X片檢查情況，通過更精準的智能識别，給出更準确的判斷。目前，智能視覺在對圖像的檢測效率和精度兩個方面，都可以做得比專業醫生更好，除此之外，還可以減少人為操作的誤判率，克服人性的弱點。

醫療機器人：感應機器人系統是用于醫院、診所的醫療或輔助醫療的感應機器手臂或機器人，因為應用領域的不同，醫療機器人的種類很多，有臨床醫療用機器人、護理機器人、醫用教學機器人和為殘障人士康複服務機器人等。

最為典型的代表就是美國直覺外科公司的達.芬奇手術機器人，其特點是，通過機器人系統擷取更加精準的手術資訊，同時，操作過程中擁有着比人手更加靈活精準的守護治療，如今達.芬奇手術機器人已經在全世界範圍内開始應用，并且已經為數以萬計的患者提供服務，實作了全球範圍的商業化。

如今，全球各地的研究人員正在開發外科機器人來解決那些通常具有侵入性且耗時的手術。MedicalDesign網站近日盤點了6款正在革新手術和醫療保健的外科機器人，包括通過一個直徑不到1毫米的小孔在眼睛内操作的視網膜手術機器人、可以完成外科醫生難以手工操作的外科手術的人工耳蝸植入機器人、輕松定位靜脈并采血的機器人VenousPro、精度達亞毫米級且可廣泛應用于脊柱全節段（頸、胸、腰、骶）、骨盆、四肢等部位螺釘内固定術的骨科手術機器人Phecda（天玑）、将手術時間從2小時縮短至2分鐘半的顱骨手術機器人、以及縫合軟組織速度是标準縫合程式50倍的縫合機器人。

可穿戴醫療裝置：可穿戴的醫療裝置是可穿戴裝置的一種，其重點是偏向于醫療資料的采集，它內建了多種無線傳感器，可以測量環境名額如：空氣濕度、溫度、亮度、輻射強度等以及人的生理名額如：體溫、心跳脈搏、呼吸、血壓、血糖等，并通過無線網絡将測量資料發送給接收的雲端。

未來可穿戴醫療裝置将會內建更多、精度更高的無線傳感器，可以實時擷取人身的各項生理資料，進而可以更好地配合醫療。

國外比較有影響力的可穿戴科技網站WTVOX整理的“2016十大醫療可穿戴裝置”就包括專門為患有癫痫的病人設計的Embrace智能腕帶、女性健康檢測的ScanaduUrine尿液檢測工具、專門檢測乳腺癌的的iTbra女性智能内衣、被用于心力衰竭和高血壓患者的可吞服性智能藥丸Helius、用于患有背部或者下背部疼痛以及相關疾病人群的背部可穿戴醫療裝置Valedo、專門為哮喘、充血性心力衰竭和慢性阻塞性肺疾病患者設計的WRISTOX2腕式脈沖血氧儀、為患有慢性疼痛疾病人群設計的QUELL疼痛緩解儀、助人們更好實作運動或醫療康複訓練的TMG-BMCMC肌肉傳感器、為慢性疾病使用者提供的Bodytel家庭智能診斷系統以及美敦力的MiniMed530G人工胰腺系統。

遠端醫療：遠端醫療是指通過計算機技術、遙感、遙測、遙控技術為依托，充分發揮大醫院或專科醫療中心的醫療技術和醫療裝置優勢，提高診斷與醫療水準、降低醫療開支、滿足廣大人民群衆保健需求的一項全新的醫療服務。

遠端醫療的前提是遠端感覺裝置能夠感覺到足夠多的、精準的醫療資料，并通過遠端傳遞的方式送到醫生面前，引領醫生進行疾病診斷和治療。目前，遠端醫療技術已經從最初的電視監護、電話遠端診斷發展到利用高速網絡進行數字、圖像、語音的綜合傳輸，并且實作了實時的語音和高清晰圖像的交流，為未來更進一步遠端醫療的應用提供了先行條件。

3.智能醫療之——認知智能：

醫療認知智能是人工智能在醫療領域應用的進階階段。其特點在于其機器能夠“了解”非結構化資料，就包括語言、圖像、視訊等，認知智能的核心能力實際上是機器擁有人類的某些能力，與人類相比，其優點是計算能力更加高效而且永不會疲勞。認知智能在醫療領域應用時，一方面可以進行醫療相關資訊的管理，另一方面又可以參與疾病的診斷與治療。

醫療智能決策：智能決策是建立在計算智能與感覺智能的基礎上做出深層次的智能決策，高效的醫療智能決策依賴于感覺智能擷取的精準資訊、又依賴于計算智能的高效計算，感覺智能和計算智能都是智能決策的前提條件。相較人的決策而言，醫療智能決策通過對醫療大資料的智能分析，在多條路徑中高效選擇找出最佳的決策路徑，能有效提高醫療效率、降低醫療成本。智能決策可以用于醫院醫療資訊的管理，又可用于醫療方案的制定。

智能診斷：智能診斷也是建立在計算智能與感覺智能的基礎上做出深層次的醫療診斷。智能診斷在醫療診斷過程中能給出具體治療方案，其方案是基于針對性的病情診斷結果，并對這種病情提出最佳方案建議和效果說明。

智能診斷的前提是要具備認知智能的“學習”與“思考”能力。以沃森醫生為例，IBMWatson可以在17秒内閱讀3469本醫學專著，248000篇論文，69種治療方案，61540次試驗資料，106000份臨床報告，通過海量汲取醫學知識，包括300多份醫學期刊、200多種教科書及近1000萬頁文字，因而IBMWatson在短時間内通過學習迅速成為惡性良性腫瘤專家；除了學習能力外，還能“思考”，有效地将學到的海量知識利用起來，進而可以像專家一樣提供醫療建議和咨詢。本文由朗銳慧康編輯整理（www.lrioh.com），如有侵權請聯系本站。