医疗人工智能的发展

近来人工智能(Artificial Intelligence，AI)在医疗领域的应用成为健康产业的一个技术发展和商业热点，其背后蕴含着巨大的想象空间和产业价值。AI作为一个全新的技术如何在医疗这个具高度复杂性的领域落地，仍面临许多挑战。本篇将在总结医疗人工智能现状的基础上，介绍国内外在医疗人工智能领域的发展和创新。

最早在医疗领域进行人工智能探索的尝试出现在上世纪70年代。1972年，由利兹大学研发的AAPHelp是资料记载当中医疗领域最早出现的人工智能系统。这个系统主要是用于腹部剧痛的辅助诊断以及手术的相关需求。

在随后的整个七十年代，又产生了不少新的成果。INTERNISTI于1974年由匹兹堡大学研发问世，主要用于内科复杂疾病的辅助诊断。MYCIN于1976年由斯坦福大学研发，能对感染性疾病患者进行诊断，开出抗生素处方。在其内部共有500条规则，只要按顺序依次回答其提问，系统就能自动判断出患者所感染细菌的类别，为其开出相应处方。此外，还有罗格斯大学开发的CASNET/Glaucoma，MIT开发的PIP、ABEL，斯坦福大学开发的ONCOCIN等。到上世纪80年代，已经有一些商业化应用系统的出现，比如QMR（Quick Medical Reference），还有哈佛医学院开发的DXplain，主要是依据临床表现提供诊断方案。

总的来说，医疗人工智能方面过早期的大多数探索都并不成功。不过，这样的现状只能说明医疗的高度复杂性，并没有阻止人类在医疗领域探索人工智能的尝试。

美国在2016年将人工智能为医疗诊断和处方治疗提供决策支持系统列入《国家人工智能研究和发展战略计划》，英、日、德、欧盟等也陆续出台相关政策，将人工智能与健康医疗和疾病防控融合列入国家发展规划中。研究国外先进经验，对我国开展人工智能赋能健康医疗和疾病防控有重要参考价值。

目前，医疗人工智能领域最知名的就是IBM Watson，并且Watson已经取得了不俗的成绩。例如在肿瘤治疗方面， Watson能够在几秒之内筛选数十年癌症治疗历史中的150万份患者记录，并为医生提供可供选择的循证治疗方案。目前癌症治疗领域排名前三的医院都在运行Watson，并且Watson已经正式进入中国。

除了IBM之外，美国国家过敏和传染病研究所主导了全球范围内较早的人工智能辅助设计疫苗研发。2019年，美国国家过敏和传染病研究所宣布开发出了一种新型流感疫苗，该疫苗由配体搜索算法（SAM）的AI程序设计实现。研究者将数万亿种不同的化学化合物输入SAM，算法会筛选出自己认为可能是最好的人类免疫候选药物。

谷歌与圣地亚哥海军医学中心联合将人工智能应用于癌症筛查。2018年，谷歌与圣地亚哥海军医学中心合作开发出淋巴结助手LYNA，该产品可基于癌症检测算法自动评估淋巴结活检结果，并能够以99%的准确率区分出有转移性癌症的载玻片和无转移性癌症的载玻片，将乳腺癌诊断的时间缩短了一半。　

我国人工智能领域的开发研究始于20世纪80年代初，起步虽然较发达国家晚，但是发展速度迅猛。1978年北京中医医院关幼波教授与计算机科学领域的专家合作开发了“关幼波肝病诊疗程序”，第1次将医学专家系统应用到我国传统中医领域。此后我国有代表性的人工智能产品有“林如高骨伤计算机诊疗系统”、“中国中医治疗专家系统”、具有咨询和辅助诊断性质的“中医计算机辅助诊疗系统”等。进入21世纪以来，我国的医疗人工智能则在更多领域取得长足发展。

近年来，我国在医学人工智能领域的顶层设计全面展开，科技投入不断增加，设立于2016年的国家重点研发计划，其下设的多个重点专项在3年内资助医学人工智能项目25个，资助金额超过2.5亿元。国家自然科学基金近五年来对人工智能技术应用于医学研究的课题资助经费总额超过1.1亿元。我国人工智能医疗器械管理体系逐步建立，标准制定加快推进，注册审评路径逐渐明晰。据不完全统计，截至2022年11月，已有54个国产、2个进口人工智能医疗器械产品在中国上市。上市产品主要是基于医学影像的、加入深度学习模块的人工智能辅助检测软件、基于生理数据的辅助诊断软件或搭载了此类软件的医疗设备。

人工智能医疗具有广泛的市场需求和多元业务趋向，拥有广阔的发展空间。目前，市场规模高速增长，大量初创公司不断涌现。预计到 2025 年，人工智能应用市场总值将达到 1270亿美元。其中，医疗行业将占市场规模的五分之一，未来将有无限可能！