人工智能与医疗

前言:人类诞生至今,上万年的发展史中爆发了认知革命,农业革命,工业革命,信息大爆炸一直到今天的工业4.0时代,可以说每一次的变革都改变了世界,让站在今天的我们叹为观止,瞠目结舌。那未来呢?下一次让世界翻天覆地又是在什么时候?那个时候,HIT又是什么样子呢?《盗梦空间》里的男主角多姆·科布在电影里说过一句话我非常喜欢:既然是做梦,就干脆做的大一点,谁又能保证我们现在就不是在梦中呢?

一、HIT与火热的互联网+

HIT的进步与计算机技术的发展密不可分。在过去的十几年时间里,随着计算机技术的发展,医疗信息系统的建设在全国各地医疗单位大量开展,其中以HIS(医院信息系统),EMRS(电子病历系统)、PACS(影像归档和通信系统)、LIS(放射科信息管理系统)最为典型。

最近一段时间,“互联网+”可谓是炙手可热,各行各业都希望通过与互联网的融合来打破传统模式下的种种弊端,医疗行业更是如此。在传统的医患模式中,患者普遍存在事前缺乏预防,事中体验差,事后无服务的现象。而通过互联网医疗,患者有望从移动医疗数据端监测自身健康数据,做好事前防范;在诊疗服务中,依靠移动医疗实现网上挂号、询诊、购买、支付,节约时间和经济成本,提升事中体验;并依靠互联网在事后与医生沟通。

我们把患者到医院就诊可以简化为以下模型:

患者产生疾病并发现症状,然后要在互联网上选择医院和医生,进行预约、挂号等一系列操作,最后来到医院向医生阐述自己的病情,最后医生解码这些信息给出诊断及治疗方案。

在这个简单的模型中,所谓的互联网+只是应用到了信息传递和获取这个环节中,给人们提供了更便捷的信息获取和传递方式,改善人们在这个环节下的用户体验,但是互联网不能及时的帮助患者发现病情,也不能帮助医生出具合理的诊疗方案(也许会有参考帮助,但绝不能代替医生),所以互联网+对于整个就诊全程来说并没有产生什么实质的影响。可见互联网+对于医疗行业来说除了方便、快捷,提升体验之外,并无实质性改变,离“颠覆”更是云泥之遥。

二、小议“人工智能”

说到人工智能我相信绝大多数读者的第一反应一定是机器人,诸如《机械公敌》、《终结者》等等电影里面的画面。实则不然,人工智能是一个宽泛的概念,机器人可以是人工智能的载体但绝对不是全部,关于人工智能的定义可以通过百度轻而易举的得到,这里不予赘述。而在下文里我们要谈的就是强人工智能: 人类级别的人工智能。科学的定义是:一种宽泛的心理能力,能够进行思考、计划、解决问题、抽象思维、理解复杂理念、快速学习和从经验中学习等操作。直白一点说就是有“眼睛”能看到,有“耳朵”能听到,有“嘴巴”能语音,最重要的是有“大脑”能思考的超级计算机。按照图灵测试的说法,就是在不与它直接接触的情况下与它交流,你会误以为它是一个人。

(注1:图灵测试--如果电脑能在5分钟内回答由人类测试者提出的一系列问题,且其超过30%的回答让测试者误认为是人类所答,则电脑通过测试。)

三、HIT的后天—人工智能+

HIT的后天就是要从根本上改革传统医疗服务模式,不仅仅是只停留在“快捷、方便”的层面上。更是从疾病的发现,到信息的传递,到医生出具相应的治疗方案,都要有新的创新和模式,而这一切最可能的实现就是强人工智能。(注:如果超人工智能实现,那未来的世界几乎是不可想象,所以我们仅把人工智能定格在强人工智能这个阶段,即人类级别的人工智能。保留传统的医疗机构与医生,据此来讨论人工智能与医疗行业的融合)

人工智能与医疗的结合,无论是对患者还是医生,要实现的是给他们一种在和人打交道的体验。从这个“人”身上可以得到你想要得到的结果,而得到结果的过程全部由这个“人”来实现,毕竟这个“人”会思考(计算能力超强的计算机),处理和筛选信息的能力要比人类强的多的多。例如在患者这个角度,疾病的产生到发现可以通过结合人工智能的移动终端来实现。例如患者可以通过语音叙述的方式向移动终端描述自己的症状,移动终端通过自然语言识别系统,分析描述中的关键字或词语,然后自动与后台的知识库进行检索,通过症状来判断可能的疾病及及程度,当然,也可能是在体内植入的人工智能芯片,自动监测患者的身体体征状况,据此给出判断。此时,人工智能完全担任患者的家庭医生角色,在判断出疾病及程度后,人工智能移动终端可以根据不同的情况生成不同的备选方案,通过语音或是文字的方式反馈给患者;或者是患者通过可穿戴式设备与人工智能终端进行直接的交流,通过类似“问诊”的方式来全面了解此刻的自身状况,人工智能终端也可以查询后台数据库中类似的情况或者是患者本身的历史健康数据,并综合分析给出具体的治疗方案。当然,人工智能终端并不能代替科学精密的医疗设备以及医疗专家丰富的临床经验,如果患者有需要,人工智能终端也可以根据患者的时间安排对全市的相关医生进行排班匹配,综合分析医生的行业经验,治愈的成功率,患者评价等等信息,并把分析结果反馈给患者,让患者有足够的依据去选择值得信赖的医生。

考虑到伦理道德和法律的合规性,医院和医生不可能在短时间内被取消,在医院这个场景中,人工智能是以辅助医生决策的角色而存在,甚至是把医务人员从繁重的体力劳动中解脱出来。例如:如果说自助机是把一个大门诊划分为若干个小门诊,那人工智能自助机就是把一个医护人员划分为若干个医护人员。例如自助机通过面部识别判断病人身份,并自动调取后台数据库关于病人的所有信息,它在医院中的下一个流程是什么,应该去什么地方做什么检查,诸多信息都会通过语音提示的方式展现出来,让患者感受到好像是和一个无所不知的护士在交谈。又例如住院病人的体征信息采集,就可以通过放置在床头的人工智能采集终端来实现,采集的数据自动化分析并形成相应的格式,我们的护士只需要去审查哪些异常的数据就可以。此外,在医生诊断时,不再是以病人本身以外的任何其他介质作为唯一身份标识,而是直接通过自身的特征,例如瞳孔扫描,面部识别等,全息的影像技术可以清楚的看到病人的伤口,强大的医学知识库与以往病历数据融合后植入医生的人工智能中,让计算机针对每一个病人的具体病情给出具体的治疗方案,而我们的医生只要根据自己的经验做最终的决策等等。

强调以上论点的局部性,可以总结的是,要想颠覆医疗行业互联网远远不够,新的技术不断的崛起,语言识别、图像识别、自然语言处理,专家系统、全息影像等等这些通过计算机实现的类人智慧也许是医疗甚至是各行各业未来发展的方向。

四、HIT的后天并不奢侈

且不谈人工智能的种种强大之处,假设有一天上述的一切都已经实现,接踵而来的就是,可以推广使用么?

科学家Kurzweil认为考虑电脑的发展程度的标杆是看1000美元能买到多少CPS(calculationsper second,每秒计算次数)。摩尔定律认为全世界的电脑运算能力每18个月就翻一倍,价格降低一倍。这一定律有历史数据所支持,这表明电脑硬件的发展和人类发展一样是指数级别的。让我们假设一下,1985年的时候,同样的钱只能买到人脑万亿分之一的cps,1995年变成了十亿分之一,2005年是百万分之一,而2015年已经是千分之一了。按照这个速度,我们到2025年就能花1000美元买到可以和人脑运算速度抗衡的电脑了。也许一切看起来都那么的不可思议,但是要知道,在1903年莱特兄弟发明飞机之前,天空是那么的遥不可及,而如今,从北京到厦门只需要两个半小时。

还记得前段时间《超能陆战队》中那个超可爱的私人机器人医生大白么?也许在2015年的时候,它就是你生活中不可或缺的一部分!

本文来自企鹅号 - 李小瘦和他的感悟们媒体

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