這些年，人工智慧在醫療領域改變了什麼？
基於深度學習的人工智慧（artificial intelligence, AI）其實誕生不過12個年頭。在2006年，出生在英國溫布爾登的神經網路之父Geoffrey Hinton提出了用於訓練「深度置信網路」（Deep Belief Network）的演算法，打破了多層神經網路在數十年來進展不甚理想的局面，接著被引入到很多應用領域當中，這就是我們後來熟知的deep learning，即深度學習。
深度學習的「年紀」並不大，但其後迅速走紅，原因很簡單，就是因為——管用。另一方面，人工智慧雖然在1956年首次提及，但真正得到重視和長足發展也是這近十年的時間，應用多集中於醫療、汽車和語音等領域。那麼這些年來，基於深度學習的人工智慧在醫學上到底有著怎樣的成就？
釋義：深度學習
深度學習實質上是機器學習的一個研究領域，它讓計算機模擬人腦進行數據分析和學習，從而締造了監督學習或無監督學習的深度機器學習方式，形成了一個神經網路來解釋數據，包括了圖像、聲音以及文本等。
構成深度學習的主要有自編碼機、稀疏編碼、限制性玻爾茲曼機、深度置信網路，以及深度卷積神經網路。深度置信網路就是在一種無監督學習情況下的機器學習，而深度卷積神經網路則是一種深度監督學習下的機器學習，兩者各有利弊，相輔相成。
1.應用在阿爾茨海默病、帕金森病等腦疾病
阿爾茨海默病會造成大腦各區不同程度受損，是記憶喪失的重要原因。這個疾病困擾著約莫四千多萬的老年人，但人工智慧帶來了曙光。西班牙馬拉加大學和格拉納達大學的研究者在著名的期刊——《國際神經系統雜誌》上，提出了深度學習技術對阿爾茨海默症的早期干預，它對大腦功能的預測以及磁共振成像的計算，據說有助於預防癥狀的發生，也是帕金森症及其他痴呆病症患者的福音。這項研究結果還會用於研究閱讀困難等認知障礙。
在實驗臨床方面，韓國科學家Hongyoon Choi博士和Kyong Hwan Jin博士通過182位年齡在70多歲的健康人的大腦圖像，與139位相近年齡段已經確診為阿爾茨海默患者大腦圖像進行橫向對比，讓人工智慧機器進行深度學習。目前機器已經具備能力判別被檢查者的圖像是否有問題，而且能達到84.2%的精確度。可以看出，人工智慧可以高效可靠地發現這些易患疾病的個體，在預防和及早診斷阿爾茨海默、帕金森等疾病，具有實質性意義。
2.應用在糖尿病眼疾、黃斑變形
如今全球有過億糖尿病人。糖尿病會引發眼疾，或稱作糖尿病視力障礙，嚴重時會導致失明。這種疾病發現得早的話是可以治癒的，但如果晚了，就別無辦法了。因此針對這種情況，谷歌和印度、美國的醫生合力研究，開發了針對這種前期篩查糖尿病眼疾的技術。他們整理了十幾萬張圖片，並利用深度學習後的人工智慧系統對其進行評估，再找來這方面的54人專家團進行評估對比。結果發現，人工智慧系統對疾病的診斷準確率比專家組還要高一些。
如今，谷歌陸續跟眼科醫院進行合作，繼續研發關於辨識視覺疾病的人工智慧輔助診斷系統，力求做到提前發現和預防糖尿病視網膜疾病，乃至黃斑變形等問題。
3.應用在乳腺癌、肺癌及頭頸癌放療
人類癌症疾病的發病原因可謂達到上千種，因此在癌症這方面進行預判，難度較大，但同時有巨大的臨床意義，也是人工智慧發展的廣闊天地。
我國醫療IT界的尚醫雲團隊耕耘醫療衛生領域十多載，不但在醫療信息系統（HIS）突破性地研發出了雲HIS解決方案，幫助醫療機構實現信息化的升級騰飛，而且在關愛女性健康方面，與多家從事乳腺癌治療工作的醫療機構進行合作，推出了人工智慧乳腺癌B超篩查機器人。他們通過訓練人工智慧深度學習乳腺癌影像，讓系統具備對乳腺癌腫瘤進行判別的能力，準確率高於人工篩查。B超篩查適合亞洲女性身體結構特點，而且無創無輻射。他們的設備緊緻便攜，特別適合於賦能基層醫療機構，以及在美容院和家庭等使用。乳腺癌患者在早期治療，治癒率可達到80-90%。尚醫雲的人工智慧乳腺癌篩查解決方案對保護女性健康具有很重大的醫學、社會和經濟意義。
另外，針對國內每年以26.9%速度增長的肺癌發病率，騰訊的優圖實驗室也在這方面發力，與醫院肺癌研究所進行合作。據說，在實驗臨床方面，其準確率已經與液體活檢診斷的平均水平持平。再者，谷歌DeepMind也開始在頭頸癌患治療上進行人工智慧的臨床試驗。據說其演算法在處理頭頸癌患者的放療時間上表現出色，不但縮減了放療的時長，而且還可以降低放療的傷害，一舉兩得。
4.應用在皮膚病、皮膚癌
在2017年，美國斯坦福大學的研究者在《自然》雜誌上發表了一篇關於皮膚病和皮膚癌的論文。作者採取的亦是通過人工智慧深度學習的辦法，以18個公共資料庫再加斯坦福醫院13萬個皮膚損傷照片作為依據，從圖像研究中訓練識別癌症的能力。這對皮膚癌疑似患者具有很大的預判作用。據統計，美國每年約有數萬人死於皮膚病變。人工智慧無疑能在保護皮膚健康中起到很好的疾病預警的作用。
已初露鋒芒的人工智慧必定會在人類醫學發展中起到極大的推動作用。隨著研究的不斷深入，將來越來越多的臨床應用神器會出現，造福人類健康！
助醫者 濟蒼生
We serve those who heal the world.
TAG:尚醫雲 |