诊断癌症?人工智慧手术机器人同样让人称奇

如果有人问到这两年什么领域最吸睛,人工智慧一定首当其冲,去年年初AlphaGo横空出世,让我们意识到原来人工智慧在某些领域已经远远超过了人类智能。

人工智慧在语音、语义、图像等方面的应用日益广泛,医疗信息化是医疗大数据发展和应用的基础,将人工智慧技术应用到医疗信息化领域。清华大学在人工智慧医疗领域已经展开了研究,甚至有清华学者在清华大数据产业联合会上做过分享。中科院做为国内人工智慧研究机构的领导者,同样在健康医疗领域有着深入研究,中科院力学研究所教授陶祖莱曾表示,「医生是非常需要辅助和支持的,所以机器学习的辅助诊断系统非常重要,但不是由后者直接看病,这个理念要改。」

港中文信息工程学系主任汤晓鸥曾表示,学界一直在研究将计算机视觉、人工智慧的技术用到日常生活中,但直到深度学习出来,计算机的识别能力提升之后,这种大规模应用才能够实现,面临每年仍有数以百万计的病人死于各种疾病,人工智慧的成熟成为最优解决方案。史丹福大学已经可以成功分辨皮肤癌,IBM的Watson也能够在10分钟内识别癌症,中国的Airdoc在糖尿病性视网膜病变识别准确率已经和三甲医院医生水平相当,美国的Arterys公司旗下的产品Arterys

Cardio DL获得FDA批准,甚至手术机器人已经开始在各大医院服役,人工智慧应用在医疗领域已经是个趋势。

人工智慧(AI)诊断癌症和心血管疾病

晚期癌症和心血管疾病如今已经成为了猝死了最高的疾病。

早期癌症诊断:癌症死亡率高是因为早期的时候症状不是很明显,有些轻微的症状也经常会和一些常见病所混淆,肿瘤的膨胀性生长或破溃、感染等使末梢神经或神经干受刺激或压迫,可出现局部疼痛。出现疼痛往往提示癌症已进入中、晚期,现在的一些治疗方式很难治癒一些晚期癌症。国际抗癌联盟认为,1/3的癌症是可以预防的,1/3的癌症如能早期诊断是可以治癒的,1/3的癌症可以减轻痛苦,延长生命。基于深度学习的人工智慧可以像人类一样思考和学习,并且不会因为主观和客观的原因造成失误,培训人工智慧学习各种医学知识和有标註的医学影像,建立可以识别医学影像的深度学习辅助诊断模型,从而在癌症的早期检查和诊断上帮助医生提高筛查准确率。国内的Airdoc通过分析胸部或腹部CT数据,自动识别肝脏,并计算其平均密度。及时检测出脂肪肝有利于早期通过饮食控制、锻鍊和减少饮酒等生活方式得到改善,并且希望能够在肝癌识别领域做出贡献。

心血管疾病:根据世界卫生组织的数据,80%的心脑血管疾病、80%的二型糖尿病、绝大部分的原发性高血压是可以预防的。2012年我国慢性病死亡占疾病死亡人数的86.6%,其中脑卒中死亡人数占慢性病死亡的51%,占总死亡的44.2%,中国心血管危险因素流行趋势明显,导致心血管疾病人群持续增加。中国工程院院士王陇德曾表示慢性病快速增长主要集中在未来10年,通过生活方式的调整,可以做很多事情。基于深度学习的人工智慧通过对文本、影像等多模态海量数据的综合挖掘,发掘病人检查信息、既往病历和社会(自然)环境之间的联系,基于大量真实的临床数据,进行数据清洗、文字识别、自然语义解析、训练深度学习模型分析多个维度参数与患者发病的相关性和贡献度,挖掘患者行为、病史、基因与患者潜在的相关关系,生成预测模型。

人工智慧(AI)手术机器人

机器人同样是人工智慧的一个重要分支,相比较在软体方面的成就,手术机器人远远领先,已经帮助医生和患者解决了成千上万台的手术,据美国达·文西机器人手术系统制造商Intuitive

Surgical统计,浙江大学医学院附属第一医院蝉联2016年全球单台机器人手术量的冠军,达到了888台,比2015年创造的世界纪录又提升了52台。浙大一院开展机器人手术的科室包括肝胆胰外科、妇科和肾脏病中心等。手术涉及的病种涵盖了肺癌、肝癌和肾脏移植等。

达文西手术机器人:达文西外科手术系统是一种高级机器人平台,其设计的理念是通过使用微创的方法,实施复杂的外科手术。达文西机器人由三部分组成:外科医生控制台、床旁机械臂系统、成像系统。达文西手术机器人增加视野角度;减少手部颤动,机器人「内腕」较腹腔镜更为灵活,能以不同角度在靶器官周围操作;较人手小,能够在有限狭窄空间工作;使术者在轻松工作环境工作,减少疲劳更集中精力;减少参加手术人员。1995年创立至今,达文西手术机器人已经可以在泌尿外科、心胸外科、妇科、腹部外科等科室辅助医生进行手术治疗。

世界各地有数百所大学都在研究机器人项目,很多机器人领域的学者被授予了学位。这些「机器人专家」越来越多地被全球2000强企业聘请,让他们去研究如何才能将移动机器人(移动计算机)与现有的IT系统连接起来。有了外科手术机器人帮助,可以更好地控制这些手术器械,在手术过程中也提供了一个更好的视野。

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