頂級醫(yī)療科技專家在用AI技術(shù)解決疾病上的研究成果分享,人工智能+醫(yī)療發(fā)展迅速
在一個醫(yī)生數(shù)量有限,但新興疾病不斷和超級細菌頻生的世界里,醫(yī)療保健不僅僅是每個國家社會、政府、個人都關(guān)注的問題,也是科學(xué)界所關(guān)注的重要領(lǐng)域。
放眼全球,最為發(fā)達的經(jīng)濟體美國,也因為公平性差、效率低下等問題而不得不進行醫(yī)療改革。在中國,醫(yī)療和教育、住房并列為三大民生問題,目前也存在著醫(yī)患關(guān)系差、以藥養(yǎng)醫(yī),以及醫(yī)療資源地區(qū)間不平衡等問題。而在醫(yī)療服務(wù)最為堪憂的印度,這個人口紅利每年大約增長7%的國家,醫(yī)生與病人的比例卻是世界最低的,平均每1000人只有0.2名醫(yī)生,不到美國的五分之一。又因為特殊的國情,印度在醫(yī)療衛(wèi)生方面的財政投入也嚴重不足。
如果說醫(yī)療科技做輔助診療和看護對于發(fā)達經(jīng)濟體來說是錦上添花,但付諸于中等欠發(fā)達和較落后的地區(qū),能夠彌補人才短缺和體制缺陷,它的作用可謂雪中送炭。
事實上,用AI技術(shù)解決特定健康問題和疾病早已有研究。令人欣喜的是,在近日舉辦的“2017世界醫(yī)療機器人大會”上,頂級醫(yī)療科技專家先后發(fā)表了最新研究成果。以下為網(wǎng)編輯整理匯總部分成果:
洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院機器人研究所康復(fù)和輔助機器人組長/歐盟FP-7機器人項目學(xué)術(shù)帶頭人Mohamed Bouri:
作為康復(fù)治療機器人,需要具備以下特點:首先,它必須是可移動的,才能使用方便;其次,機器人需要能夠和人進行相應(yīng)的互動;再次,能夠讓患者隨時適應(yīng)現(xiàn)實環(huán)境,且可追溯;最后,機器人需要對進步的能力有相應(yīng)的可適應(yīng)性。
接著,他介紹了洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院機器人研究所的康復(fù)治療機器人設(shè)備,其中一款幫助人們正常行走的不超過15kg的設(shè)備,比起使用拐杖,這款設(shè)備更加方便省力;第二款設(shè)備則是幫助行走不便的老年人群,可以實現(xiàn)全自動;第三款是可以跟人體進行共融共生的外置骨骼Autonomyo,它可以對三個關(guān)節(jié)進行操控——髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)以及踝關(guān)節(jié)。
上海交通大學(xué)生物醫(yī)學(xué)制造與生命質(zhì)量工程研究所所長/中國人工智能學(xué)會智能機器人專業(yè)委員會常委曹其新:
目前康復(fù)機器人大概可分成四類:一類是功能代替型的,比如說假肢;第二類是代步車,非常有創(chuàng)意,不僅成本低,也非常適用;第三類是運動健身型機器人;最后一類是將恢復(fù)和運動結(jié)合起來的復(fù)合型機器人。
從發(fā)展路徑來看,康復(fù)醫(yī)療從人力到器械,再到康復(fù)機器人,未來還將引入物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù),包括虛擬現(xiàn)實。國內(nèi)正在大量新建民營產(chǎn)業(yè)和機構(gòu),這種“民間先做、政府買單”的模式已經(jīng)逐漸形成。
深圳市人民醫(yī)院院長邱晨:
與其他醫(yī)療科技領(lǐng)域?qū)<也煌?,作為第一線的醫(yī)療工作者,邱院長帶來的分享更多是目前深圳市人民醫(yī)院以及深圳市整體在醫(yī)療設(shè)備上的應(yīng)用現(xiàn)狀。
首先,他講到,2003年醫(yī)院引進了當時中國大陸的第一臺機器人——宙斯機器人,在這臺機器人的協(xié)助下,2004年便完成了第一臺機器人手術(shù)。2013年,深圳市人民醫(yī)院被評為亞洲冷凍治療培訓(xùn)基地,并于2014年完成了第一臺冷凍治療手術(shù)。
從臨床情況來看,自然腔道的機器人也將是未來應(yīng)用潛力很廣泛的領(lǐng)域。一方面,經(jīng)過口、鼻、肛門等,比如插到胃里做手術(shù);另一方面,更重要的是通過自然腔道進到腹腔、胸腔進行手術(shù),而從體表看沒有傷口,從而病人恢復(fù)快、創(chuàng)傷小,這類手術(shù)早已在深圳市人民醫(yī)院展開。
此外,對于智能發(fā)藥機器人、配藥機器人這些在醫(yī)院藥物領(lǐng)域的最新應(yīng)用邱院長也做了相關(guān)介紹。
法國里昂國立應(yīng)用科學(xué)學(xué)院安培實驗室系統(tǒng)工程分部副教授Richard Moreau:
我們所研制的新型重力補償機器只需要幾種模型就可以應(yīng)用于任何串型機器人,這是我們的優(yōu)勢,不僅可以確保使用者的跟蹤任務(wù),并且可以將他們每一次的嘗試都記錄到我們的機器當中,同時上傳到系統(tǒng),這樣就可以時刻更新、時刻改變。
在應(yīng)用方面,除了可以應(yīng)用到隱形任務(wù)之外,這樣的機器也是為了模擬大腦來達到同時處理多信息的效果。
上海交通大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院教授/康復(fù)工程研究所常務(wù)副所長藍寧:
在神經(jīng)假肢的應(yīng)用方面,目前存在一個最大的挑戰(zhàn)就是雙向交互和人機交互的達成。全世界很多先進的實驗室都在解決這個問題。要解決這個問題需要在以下三個方面努力:
第一,要認識、明白和了解人是怎樣控制我們自己的運動,這是一個神經(jīng)科學(xué)、神經(jīng)心理學(xué),以及康復(fù)醫(yī)學(xué)的共同問題;第二,要讓假肢或機器人學(xué)習(xí)、模仿人的控制。第三,要重建。
德國漢堡大學(xué)信息學(xué)科學(xué)系教授/德國漢堡科學(xué)院院士/國家千人計劃特聘專家張建偉:
目前,智慧醫(yī)療領(lǐng)域加入了很多信息技術(shù)和智能控制的辦法,比如智能ICT,以及人工智能的應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上,我們希望能夠把發(fā)展的曲線變成一個具有拐點的曲線,在某一個點之后,可以實現(xiàn)豐富的系統(tǒng)功能情況下而不增加積淀系統(tǒng)的復(fù)雜性。
據(jù)張建偉介紹,目前他所在領(lǐng)域的研究方向是:其一,實現(xiàn)從傳統(tǒng)的固定編程機器人向可應(yīng)對動態(tài)環(huán)境,有強大適應(yīng)能力,且能夠不斷進行人機交互,帶有學(xué)習(xí)、交互功能的2.0機器人轉(zhuǎn)變;其二,將人類自身的功能通過機器得到進一步提升,通過機器學(xué)習(xí)、人工智能和外骨骼等的發(fā)展,整個醫(yī)療系統(tǒng)可以實現(xiàn)人和機器人的新的等級提升。
英國曼徹斯特計算機科學(xué)學(xué)院教授Ross Donald King:
基因科技通過二十年的發(fā)展僅僅了解到它10%的內(nèi)容,這一塊還會有很多未知的領(lǐng)域、未知的空間需要我們探索。如果要推廣科學(xué)研究成果的話,必須要讓它變得更加深入淺出,所有的實驗都能夠顯示出相應(yīng)結(jié)果,并用正確的邏輯語言編寫出來,這樣的話才能夠把我們科學(xué)家的研究成果口口相傳。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授關(guān)毅:
與人類的醫(yī)學(xué)專家相較而言,機器的醫(yī)學(xué)專家有許多優(yōu)點,比如可以進行七乘二十四小時的連續(xù)工作,可以不會因為照顧別人的健康而忽略了自己的健康,可以承擔繁瑣復(fù)雜的工作,讓大夫去挑戰(zhàn)科學(xué)的難題。但目前,在現(xiàn)代醫(yī)療決策的復(fù)雜程序中,機器還沒有足夠強大,缺乏足夠的知識表現(xiàn)能力以及推理能力。
圍繞著如何構(gòu)造醫(yī)療大腦的核心問題,關(guān)毅教授介紹到,目前哈工大在四個子問題上取得了進展,它們分別是:如何定義醫(yī)療領(lǐng)域的知識、如何表示醫(yī)療領(lǐng)域的知識、如何運用知識進行診療,如何自動學(xué)習(xí)擴充知識。
中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院教授王磊:
血管介入機器人是我們的主攻方向,接下來包括在腦血管、生物力學(xué)這些方面也將進行布局。另外,影像設(shè)備的機器人化,包括一些與人工智能相結(jié)合的診斷機器人,雖然它并不是一個機器人的形態(tài),但是結(jié)合了人工智能以后可以有相應(yīng)的能力,這塊未來我們也希望能夠做起來。在穿戴軟體這一塊,包括以提升人機功效為目的,結(jié)合一些柔性測量、柔性傳感器這方面也有一些布局。