2014 年，斯坦福大學(xué)啟動(dòng)了“AI100”項(xiàng)目，即“人工智能百年研究”,。該項(xiàng)目集結(jié)了各領(lǐng)域頂尖的研究人員,，旨在研究并預(yù)測(cè)人工智能將如何發(fā)展，及其對(duì)人類和社會(huì)的影響,。

　　“人工智能+醫(yī)療保健”一直被視為極具發(fā)展?jié)摿Φ男屡d領(lǐng)域。未來幾年，基于人工智能的應(yīng)用程序有望改善數(shù)百萬人的健康狀況和生活質(zhì)量,，并改進(jìn)醫(yī)務(wù)工作者和患者之間的交流方式。

　　編譯了AI100報(bào)告中與醫(yī)療有關(guān)的部分,，本文的主要內(nèi)容包括：

　　臨床環(huán)境：AI助手幫助自動(dòng)化問診流程,；

　　醫(yī)療分析：管理臨床記錄和患者數(shù)據(jù)、自動(dòng)圖像解譯,；

　　醫(yī)療機(jī)器人：人機(jī)工程學(xué)+智能自動(dòng)化,；

　　數(shù)字醫(yī)療：利用生物識(shí)別技術(shù)，提供個(gè)性化建議,；

　　老年護(hù)理：多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)為居家生活提供便利,。

　　“AI+醫(yī)療”的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括：臨床決策支持、患者監(jiān)控和指導(dǎo),、輔助手術(shù),、患者護(hù)理的自動(dòng)化設(shè)備以及醫(yī)療保健系統(tǒng)的管理等。例如,，利用社交媒體來推測(cè)可能存在的健康風(fēng)險(xiǎn),，利用機(jī)器學(xué)習(xí)來預(yù)測(cè)疾病以及通過機(jī)器人來輔助手術(shù)。

　　然而,，如何獲取醫(yī)生,、護(hù)士和患者的信任,，如何消除政策、法規(guī)以及商業(yè)上的阻礙,，這些都是需要解決的問題,。與在其他領(lǐng)域一樣，數(shù)據(jù)都是關(guān)鍵的推動(dòng)者,。從個(gè)人監(jiān)控設(shè)備加上移動(dòng)應(yīng)用程序,、臨床環(huán)境中的電子健康記錄（EHR）到醫(yī)療機(jī)器人，研究人員不斷創(chuàng)新,，在收集有用醫(yī)療數(shù)據(jù)方面,，取得了巨大進(jìn)步。

　　但事實(shí)證明,，相關(guān)人員很難利用這些數(shù)據(jù)為單個(gè)患者和患者群體提供更精準(zhǔn)的診斷和治療,。過時(shí)的規(guī)章制度和激勵(lì)機(jī)制都阻礙了產(chǎn)品的研發(fā)和上市。

　　在龐大且復(fù)雜的醫(yī)療系統(tǒng)中,，人機(jī)交互方式不完善以及技術(shù)應(yīng)用存在困難和風(fēng)險(xiǎn),，都為人工智能應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域帶來了挑戰(zhàn)。通過減少或消除這些阻礙,，加上不斷的創(chuàng)新,，數(shù)百萬人的健康狀況就能得到改善。

　　臨床環(huán)境：AI助手幫助自動(dòng)化問診流程

　　幾十年來,，人工智能驅(qū)動(dòng)的臨床醫(yī)生助理這一概念不斷被提起,。盡管有些“AI+醫(yī)療”的試點(diǎn)項(xiàng)目取得了成功，但目前的醫(yī)療系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上仍然不能適應(yīng)這一技術(shù),。

　　平價(jià)醫(yī)療法案中的激勵(lì)措施加速了電子健康記錄（EHR）在臨床實(shí)踐中的應(yīng)用,，但實(shí)施效果不佳，也讓臨床醫(yī)生對(duì)其有效性產(chǎn)生了質(zhì)疑,。其中存在的問題包括,，一小部分公司控制著EHR市場，以及公眾普遍認(rèn)為用戶界面不符合標(biāo)準(zhǔn),，比如醫(yī)生通常會(huì)忽略的彈出窗口,。

　　由于以上問題以及監(jiān)管方面的要求，通過人工智能,，利用EHR的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的愿景,，在很大程度上仍未實(shí)現(xiàn)。

　　在未來15年,，如果人工智能發(fā)展迅速,，加上足夠多的數(shù)據(jù)以及合適的系統(tǒng)，就有望改善臨床醫(yī)生的工作效率,。目前,，按照固定流程,，患者會(huì)先對(duì)癥狀進(jìn)行口頭描述，然后醫(yī)生們?cè)賹Y狀與已知疾病的臨床表現(xiàn)聯(lián)系起來,。

　　如果以上流程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化,，那么醫(yī)生可以監(jiān)督問診過程，運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)和直覺來指導(dǎo)輸入過程,，并評(píng)估機(jī)器的智能輸出,。醫(yī)生的“實(shí)踐”經(jīng)驗(yàn)仍將至關(guān)重要,。而其中,，最大的挑戰(zhàn)在于，如何將人性化的護(hù)理與自動(dòng)化推理過程結(jié)合起來,。

　　為了達(dá)到最佳效果,，臨床醫(yī)生必須在一開始就參與進(jìn)來，以確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行,。目前,，新一代醫(yī)生已經(jīng)精通這些技術(shù)，并開始在移動(dòng)設(shè)備上使用專門的應(yīng)用程序,。與此同時(shí),，初級(jí)保健醫(yī)生的工作量會(huì)大幅度地增加。

　　但是,，只要解決監(jiān)管,、法律和社會(huì)方面的問題，就能極大地改善臨床的分析,，其中包括開發(fā)新的學(xué)習(xí)方法,、通過自動(dòng)分析科學(xué)文獻(xiàn)來創(chuàng)建結(jié)構(gòu)化的推理模式、通過自由對(duì)話的形式來創(chuàng)建認(rèn)知助手等,。

　　醫(yī)療分析：管理臨床記錄和患者數(shù)據(jù),、自動(dòng)圖像解譯

　　人工智能可以分析數(shù)百萬條患者臨床記錄，從而實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確,、更個(gè)性化的診斷和治療,。隨著全基因組測(cè)序成為患者的常規(guī)檢查，基因型-表型的相關(guān)性分析也將成為可能,。

　　比如,，可以通過類似群組分析，即找到“相似患者”,，來決定治療方案,。通過社交平臺(tái)以及傳統(tǒng)或非傳統(tǒng)的醫(yī)療數(shù)據(jù)，來決定患者分組,。而每一組都有一個(gè)專門的系統(tǒng)進(jìn)行管理,，系統(tǒng)由醫(yī)療服務(wù)提供者以及自動(dòng)推薦和監(jiān)控系統(tǒng)組成,。如果將這一技術(shù)應(yīng)用于數(shù)億人的臨床記錄，就可能從根本上改善醫(yī)療服務(wù),。

　　此外,，人工智能技術(shù)也可以提供個(gè)性化的醫(yī)療服務(wù)，比如,，通過可穿戴設(shè)備自動(dòng)獲取個(gè)人環(huán)境數(shù)據(jù),，以產(chǎn)生個(gè)性化的分析和建議。目前,，ShareCare等公司正在將這一技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療場景,。

　　然而，想要實(shí)現(xiàn)快速創(chuàng)新,，仍然需要克服許多困難,。FDA在批準(zhǔn)創(chuàng)新診斷軟件方面進(jìn)展緩慢；HIPAA法案（健康保險(xiǎn)攜帶和責(zé)任法案）要求保護(hù)患者隱私,，這就為通過人工智能技術(shù)使用患者數(shù)據(jù)設(shè)置了法律障礙,。批準(zhǔn)的藥物或產(chǎn)品可能會(huì)出現(xiàn)意料之外的負(fù)面影響，比如,，用于分析藥物相互作用的移動(dòng)應(yīng)用程序會(huì)被禁止從患者記錄中提取必要的信息,。

　　總的來說，由于缺乏普適的隱私保護(hù)方法和標(biāo)準(zhǔn),，醫(yī)療領(lǐng)域的人工智能研究和創(chuàng)新受到了阻礙,。FDA遲遲沒有批準(zhǔn)創(chuàng)新軟件，部分原因是無法權(quán)衡這些系統(tǒng)的成本與效益,。如果監(jiān)管機(jī)構(gòu)（主要是FDA）意識(shí)到,，上市后報(bào)告可以有效避免某些安全風(fēng)險(xiǎn)，那么它們可能會(huì)更快地批準(zhǔn)新的治療方式和干預(yù)措施,。

　　幾十年來,，自動(dòng)圖像解譯一直是一個(gè)極具發(fā)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域。而這一領(lǐng)域取得的進(jìn)展都引發(fā)了極大的關(guān)注,，比如解譯大量標(biāo)記較弱的圖像（如從網(wǎng)絡(luò)上截取的大型照片）,。在此之前，醫(yī)學(xué)圖像的解譯并未取得如此大的進(jìn)展,。因?yàn)榇蠖鄶?shù)醫(yī)學(xué)成像方式（CT,、MR、超聲）本質(zhì)上都是數(shù)字化的,，圖像都進(jìn)行了存檔,，而且有大型的、技術(shù)成熟的公司（如西門子、飛利浦,、通用電氣等）專門從事成像研究,。

　　但到目前為止，仍然存在一些障礙,，限制了這一領(lǐng)域的發(fā)展,。大多數(shù)醫(yī)院的圖像檔案在過去十年才數(shù)字化。更重要的是,，解決醫(yī)學(xué)問題,，依靠的并不僅僅是識(shí)別圖像中的東西，而是對(duì)其作出準(zhǔn)確的判斷,。而這些高風(fēng)險(xiǎn)的判斷都會(huì)受到嚴(yán)格的監(jiān)管,。

　　即使有了最先進(jìn)的技術(shù)，放射科醫(yī)生可能還是需要查看圖像,，因此其判定的結(jié)果仍不具有說服力,。此外,，醫(yī)療保健法規(guī)禁止跨機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)共享,。因此，只有像Kaiser Permanente這樣的大型綜合醫(yī)療機(jī)構(gòu)才能解決以上問題,。

　　盡管如此,，自動(dòng)/增強(qiáng)圖像解譯這一領(lǐng)域仍發(fā)展迅速。在未來15年,，可能不會(huì)出現(xiàn)完全自動(dòng)化的放射學(xué),，但對(duì)于圖像“分流”或二級(jí)檢查的初步嘗試，有望提高醫(yī)學(xué)成像的速度和成本效益,。

　　結(jié)合電子病歷系統(tǒng),，機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)可大規(guī)模地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)。例如,，幾個(gè)大型的醫(yī)療系統(tǒng)都存有數(shù)百萬名患者的檔案,，每個(gè)檔案都有相關(guān)的放射學(xué)數(shù)據(jù)。另一方面,，相關(guān)文獻(xiàn)表明,，深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以通過訓(xùn)練分析放射學(xué)的數(shù)據(jù)，并且具有較高的可信度,。

　　醫(yī)療機(jī)器人：人機(jī)工程學(xué)+智能自動(dòng)化

　　15年前,，醫(yī)療機(jī)器人還只存在于科幻小說中。一家名為Robodoc的公司（IBM的子公司）開發(fā)了機(jī)器人系統(tǒng),，用于髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)置換等骨科手術(shù),。但該公司在商業(yè)上遇到了困難，最終公司倒閉,，技術(shù)被收購,。而最近,，醫(yī)療機(jī)器人的研究和實(shí)際應(yīng)用出現(xiàn)了爆炸式的增長。

　　2000年,，Intuitive Surgical公司推出了達(dá)芬奇系統(tǒng)（the da Vinci system）,，這是一種用于微創(chuàng)心臟搭橋手術(shù)的新技術(shù)，后來被用于治療前列腺癌,。2003年,，IntuiTIve Surgical與競爭對(duì)手Computer MoTIon合并。

　　目前,，第四代 da Vinci系統(tǒng),，在人機(jī)工程學(xué)平臺(tái)上，可提供3D可視化（相對(duì)于2D腹腔鏡）服務(wù),。它被認(rèn)為是腹腔鏡手術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)工具,，每年使用近75萬次，為研究手術(shù)過程提供了新的數(shù)據(jù)平臺(tái),。

　　該系統(tǒng)將會(huì)對(duì)醫(yī)療人員如何參與護(hù)理過程進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí),，為各個(gè)領(lǐng)域的創(chuàng)新提供思路，其中包括新的儀器,、圖像融合以及新的生物標(biāo)記物,。此外，這個(gè)人機(jī)工程學(xué)平臺(tái)的成功也帶動(dòng)了機(jī)器人手術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展,，其中比較有名的是Verb Surgical,，它得到了Verily（原谷歌生命科學(xué)部門）和Ethicon（強(qiáng)生集團(tuán)旗下一家醫(yī)療設(shè)備公司）的投資。

　　與機(jī)器人技術(shù)有關(guān)的另一領(lǐng)域是智能自動(dòng)化,。大約20年前,，HelpMate公司發(fā)明了一種機(jī)器人，可以幫助醫(yī)院運(yùn)送食物和病歷等物品,。

　　最近,，Aethon公司引進(jìn)了TUG機(jī)器人，用于運(yùn)送物資,。但迄今為止,，很少有醫(yī)院在這項(xiàng)技術(shù)上進(jìn)行投資。然而,，機(jī)器人技術(shù)在其他服務(wù)行業(yè)（如酒店和倉庫）被證明是實(shí)用且經(jīng)濟(jì)的,，比如，亞馬遜機(jī)器人公司（Amazon RoboTIcs,，原名Kiva）的創(chuàng)新應(yīng)用,。

　　在未來，各種醫(yī)療任務(wù)會(huì)因?yàn)闄C(jī)器人技術(shù)而變得更簡單，但不會(huì)實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化,。例如,，機(jī)器人可以把物品送到醫(yī)院病房，但隨后仍需要人來將它們放在最終位置,。在助行器的幫助下,，患者可以更輕松地沿著走廊行走（但對(duì)于手術(shù)后康復(fù)的患者或老年患者來說，在擠滿設(shè)備和患者的走廊上行走仍然很困難）,。這些應(yīng)用都表明,，很多系統(tǒng)或技術(shù)都將涉及人與機(jī)器之間的密切交互。

　　自動(dòng)化的發(fā)展將使人們對(duì)醫(yī)療過程有新的認(rèn)識(shí),。從以往的應(yīng)用來看,，機(jī)器人技術(shù)并不是一門由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)或面向數(shù)據(jù)的學(xué)科。然而,，隨著（半）自動(dòng)化應(yīng)用到醫(yī)療保健領(lǐng)域,，這種情況正在發(fā)生變化。

　　患者護(hù)理平臺(tái)的上線,，量化和預(yù)測(cè)分析就建立在這些平臺(tái)提供的數(shù)據(jù)之上,。而這些數(shù)據(jù)將用于評(píng)估質(zhì)量、識(shí)別錯(cuò)誤以及改進(jìn)性能,。簡而言之,，這些平臺(tái)將過程與結(jié)果聯(lián)系起來，使真正的醫(yī)療“閉環(huán)”成為現(xiàn)實(shí),。

　　數(shù)字醫(yī)療：利用生物識(shí)別技術(shù)，提供個(gè)性化建議

　　到目前為止,，基于證據(jù)的醫(yī)療分析都依賴于傳統(tǒng)的醫(yī)療數(shù)據(jù),，主要是電子病歷。在臨床環(huán)境中,，人工智能可以帶來新的解決方案,。例如，TeleLanguage讓臨床醫(yī)生能夠在AI助手的幫助下,，與多位患者同時(shí)進(jìn)行溝通并提供治療,。Lifegraph可以從患者智能手機(jī)收集的數(shù)據(jù)中，提取行為模式并發(fā)出警報(bào),，以色列的精神病學(xué)家已經(jīng)利用相關(guān)產(chǎn)品,，來檢測(cè)患者的早期癥狀。

　　隨著移動(dòng)計(jì)算的發(fā)展,，與“生物識(shí)別技術(shù)”相關(guān)的平臺(tái)和應(yīng)用程序?qū)?huì)不斷出現(xiàn),。目前，已有成千上萬的移動(dòng)應(yīng)用程序可以提供信息，矯正行為或者識(shí)別“相似患者”,。這些應(yīng)用程序,，加上專業(yè)化的運(yùn)動(dòng)追蹤設(shè)備（如Fitbit）以及家庭環(huán)境和健康監(jiān)測(cè)設(shè)備之間的連接，將會(huì)給醫(yī)療領(lǐng)域帶來創(chuàng)新,。

　　通過結(jié)合社會(huì)數(shù)據(jù)和醫(yī)療數(shù)據(jù),，一些應(yīng)用程序可以從捕獲的數(shù)據(jù)中進(jìn)行分析、學(xué)習(xí)和預(yù)測(cè),。雖然它們的預(yù)測(cè)相對(duì)簡單,，但這種數(shù)據(jù)和功能的融合可能會(huì)催生創(chuàng)新產(chǎn)品。比如某款運(yùn)動(dòng)應(yīng)用程序,，它不僅會(huì)提出鍛煉計(jì)劃,，還會(huì)建議最佳鍛煉時(shí)間，并提供指導(dǎo),，讓你堅(jiān)持鍛煉計(jì)劃,。

　　老年護(hù)理：多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)為居家生活提供便利

　　在未來的15年里，美國的老年人口將增長50%以上,。美國勞工統(tǒng)計(jì)局預(yù)測(cè),，家庭健康助理人數(shù)在未來十年將增長38%。老年護(hù)理領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用包括,，互動(dòng)和通信設(shè)備,、家用健康監(jiān)測(cè)設(shè)備、運(yùn)動(dòng)輔助工具（如助行器）等,。但在過去15年中,，這一領(lǐng)域的發(fā)展卻比較緩慢。

　　隨著各種創(chuàng)新應(yīng)用的出現(xiàn),，老年人對(duì)科技的接受程度也會(huì)發(fā)生改變,。目前，70歲的老年人,，可能在中年或更晚的時(shí)候,，才第一次體驗(yàn)到個(gè)性化的信息技術(shù)，而50歲的人對(duì)新技術(shù)的接受度更高,。因此,，人工智能有巨大的市場潛力，可用于改善老年人的身體,、情感,、社會(huì)和精神健康。

　　生活品質(zhì)與獨(dú)立性

　　自動(dòng)化交通工具幫助老年人更好地獨(dú)立生活,，并擴(kuò)大他們的社會(huì)視野

　　信息共享將幫助家人之間的溝通,，預(yù)測(cè)性分析可能被用來推動(dòng)家庭的積極行為,，比如提醒他們“給家里打電話”

　　家用智能設(shè)備將在需要時(shí)幫助進(jìn)行日常活動(dòng),，如做飯,。如果機(jī)器人的操作能力提高，還可以幫助穿衣和洗漱

　　健康

　　監(jiān)控活動(dòng)的移動(dòng)應(yīng)用程序,，加上社交平臺(tái),，將為保持身心健康提出建議。

　　通過家庭健康監(jiān)測(cè)并提供健康信息,，能夠檢測(cè)情緒或行為的變化,，并提醒護(hù)理人員。

　　個(gè)性化的健康管理

　　治療方法和設(shè)備

　　助聽器和視覺輔助設(shè)備將減輕聽力和視力損失帶來的負(fù)面影響,，為老年人提供更安全的環(huán)境,，改善與社會(huì)之間的聯(lián)系

　　個(gè)性化的康復(fù)和家庭治療將減少住院或護(hù)理設(shè)施的需要。

　　輔助設(shè)備（智能步行器,、輪椅等）將擴(kuò)大體弱者的活動(dòng)范圍

　　研究人員預(yù)計(jì),，低成本的傳感技術(shù)將發(fā)展迅速，為老年人的居家生活提供便利,。除了傳感技術(shù),，整個(gè)智能系統(tǒng)還將涉及多個(gè)領(lǐng)域，比如自然語言處理,、推理,、學(xué)習(xí)、感知和機(jī)器人,。