AI醫(yī)療器械性能與人類水平尚有差距

  1956年AI誕生時，曾提出一個基于知識與經(jīng)驗的符號推理模型，而醫(yī)療診斷就是這個模型最早應(yīng)用的領(lǐng)域。

  20世紀(jì)70年代初，為規(guī)范抗生素使用，美國斯坦福大學(xué)的研究團隊花了五六年的時間開發(fā)出MYCIN系統(tǒng)。20世紀(jì)80年代，北京市的一些臨床機構(gòu)也研制出針對肝炎、急腹癥等病癥的計算機診斷系統(tǒng)。但是，這些系統(tǒng)并沒有得到廣泛應(yīng)用，這是怎么回事呢?

  “MYCIN系統(tǒng)未能應(yīng)用，是因為機器看病沒有法律依據(jù)。另外，從技術(shù)層面講，20世紀(jì)80年代國內(nèi)推出的一些診斷系統(tǒng)均是基于知識驅(qū)動方法，醫(yī)療知識來自于專家，由于專家的知識難于獲取，而且稀缺、昂貴，所以當(dāng)時難以構(gòu)造實際應(yīng)用規(guī)模的系統(tǒng)?！睆堚摻忉屨f。

  隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和應(yīng)用，醫(yī)療領(lǐng)域有了前所未有的大數(shù)據(jù)，AI中基于大數(shù)據(jù)的深度學(xué)習(xí)模型應(yīng)運而生，并得到廣泛應(yīng)用，但在某些性能上，AI醫(yī)療應(yīng)用與人類的水平仍相距甚遠(yuǎn)。

  張鈸指出，基于深度學(xué)習(xí)的系統(tǒng)存在不可解釋性、脆弱性等原因，很難獲得臨床醫(yī)生的信任，因而阻礙了其廣泛的推廣應(yīng)用。同時，基于大數(shù)據(jù)的深度學(xué)習(xí)，通常使用的數(shù)據(jù)質(zhì)量不高，再加上“黑箱”的學(xué)習(xí)方法，雖然AI系統(tǒng)在個別指標(biāo)上勝過人類，但在魯棒性和可解釋性等其他性能上，與人類的水平相差甚遠(yuǎn)。

  “為了解決這些問題，我們一方面需要加強研究;另一方面，還需要制定一套完整的法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)體系和監(jiān)管措施。”張鈸說。

  “AI醫(yī)療產(chǎn)品將對現(xiàn)有的醫(yī)療法律體系帶來新挑戰(zhàn)。無論是風(fēng)險防范、行為準(zhǔn)則，還是法律主體等方面，在促進(jìn)AI醫(yī)療產(chǎn)品發(fā)展的同時，必須對其可能的風(fēng)險及法律責(zé)任承擔(dān)等進(jìn)行深入探討。”中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)信息研究所主任曹艷林表示，2016年，AlphaGo戰(zhàn)勝李世石的事情，意味著人類在被視為智力堡壘的棋類游戲上的失守。在這一事件的催化下，再次激起眾多醫(yī)療器械廠家對AI的廣泛持續(xù)關(guān)注。尤其是近兩年來，隨著百度、騰訊、科大訊飛等科技產(chǎn)業(yè)界開始在AI領(lǐng)域發(fā)力，目前，AI已成為政府和科研機構(gòu)關(guān)注的重點。

   “AI醫(yī)療器械在我國進(jìn)入產(chǎn)品轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵時期，AI產(chǎn)品質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范正在快速研究建立過程中。”中國食品藥品檢定研究院（以下簡稱“中檢院”）光機電室主任任海萍告訴記者。

  重慶大學(xué)教授、國際個人健康設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)委員會主席鐘代笛表示，由于醫(yī)療器械的特殊性，醫(yī)療領(lǐng)域的AI產(chǎn)品和技術(shù)應(yīng)用必須運行于醫(yī)療器械監(jiān)督管理的行業(yè)政策框架之內(nèi)，遵循醫(yī)療器械行業(yè)對于安全性、有效性、易用性等的要求，而這些都需要通過技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和配套政策來落實。

  鐘代笛進(jìn)一步表示，在全球范圍來看，傳統(tǒng)的“決策支持”類產(chǎn)品劃分已不能滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，各國醫(yī)療領(lǐng)域AI產(chǎn)品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)均處于空白狀態(tài)，亟待進(jìn)行專門的標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，為各利益相關(guān)方提供支撐。標(biāo)準(zhǔn)化工作對于醫(yī)療AI產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有基礎(chǔ)性、支撐性、引領(lǐng)性作用。

  記者了解到，作為國家級醫(yī)療器械檢驗中心，中檢院于2016年開始布局AI醫(yī)療器械的質(zhì)量評價研究。目前，中檢院承擔(dān)了全國幾十個AI醫(yī)療器械產(chǎn)品的注冊檢驗工作。在此基礎(chǔ)上，2018年9月，國家藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)中檢院作為全國人工智能醫(yī)療器械標(biāo)準(zhǔn)化歸口管理單位，籌建專家組工作即將完成。2018年12月，中檢院被電氣和電子工程師協(xié)會（IEEE）標(biāo)準(zhǔn)委員會批準(zhǔn)擔(dān)任人工智能醫(yī)療器械工作組召集單位，并且已有兩項國際標(biāo)準(zhǔn)立項提案獲得批準(zhǔn)。

  “我國的AI醫(yī)療器械標(biāo)準(zhǔn)化工作即將同時在國內(nèi)外舞臺上啟動，必將對審評審批和行業(yè)發(fā)展起到支撐、引導(dǎo)作用。”任海萍說。

  在未來我國醫(yī)療器械迎來創(chuàng)新機遇期，這對于每一個醫(yī)療器械廠家來說都是一個莫大的喜訊。

  盡管現(xiàn)實問題和挑戰(zhàn)重重，但是AI在醫(yī)療領(lǐng)域大有可為，這一點得到專家和企業(yè)界人士的廣泛認(rèn)同。

  曹艷林指出，AI醫(yī)療既能幫助患者進(jìn)行就診前的自我健康狀況的初步分析評估，協(xié)助醫(yī)師管理患者信息和提升服務(wù)水平，還能幫助醫(yī)院引導(dǎo)和管理患者就醫(yī)，進(jìn)行藥物和醫(yī)療器械研發(fā)，緩解醫(yī)療人力資源緊張局面，重構(gòu)醫(yī)療服務(wù)模式，并最終可能重構(gòu)健康保健體系。

  北京納通科技集團有限公司董事長趙毅武分析，相比于醫(yī)學(xué)診斷分析領(lǐng)域，AI在治療尤其是外科手術(shù)中，由于安全性與倫理等因素，發(fā)展得一直不溫不火。但是近一年來，隨著算法研究的深入發(fā)展和適用領(lǐng)域的擴展，外科手術(shù)中的AI應(yīng)用催生出精準(zhǔn)外科的概念，這也是對精準(zhǔn)醫(yī)療的強有力補充。

  他表示，面對新市場空間、新領(lǐng)域拓展，能否轉(zhuǎn)變研發(fā)思路、加強行業(yè)理解、規(guī)范醫(yī)療行為、鼓勵跨域合作，在外科手術(shù)領(lǐng)域開辟一片新天地，是AI醫(yī)療企業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)和機遇。

  香港中文大學(xué)王德峰副教授也表示，隨著國家發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》以及《中國制造2025》，高性能診療設(shè)備的創(chuàng)新與研發(fā)被推到前所未有的重要高度。

  “整個醫(yī)療器械的未來一定是智能化，而研發(fā)投入也會朝著這一方向發(fā)展。醫(yī)療機器人是醫(yī)療器械智能化的最終方向，在醫(yī)療器械市場的占比也將越來越大?！蓖醯路暹M(jìn)一步表示，AI結(jié)合機器人必須具體問題具體分析，形成“專科定制”的醫(yī)療機器人。而應(yīng)用AI技術(shù)對影像數(shù)據(jù)進(jìn)行多模態(tài)、高精度自動融合，更是前沿技術(shù)與智能機器人應(yīng)用場景結(jié)合的重要基石。