逆天了,预测病人死亡时间准确率高达90%!医疗AI 堪比医生和预言家?

【环球网科技报道】据外媒eurasia review报道称,斯坦福大学的研究人员已将人工智能用于预测病人何时死亡,测试中准确率达90%。

为研制这一能预测病人何时死亡的AI系统,并实现其高度的准确性,斯坦福大学AI实验室的一个研究小组使用来自斯坦福医院和露西尔•帕卡德儿童医院的16万个成人和儿童患者档案,近200万份医疗数据训练他们所研发的神经网络。最终的测试结果表明,在他们预测将会在3到12个月内死亡的40000名病人中,90%最终都得到了应验,斯坦福大学研制的AI在预测病人死亡时间方面还是有较高的准确率,这并非是疾病或人口统计学特征,而是一个全因死亡率预测模型。不过虽然斯坦福大学研制的AI在预测病人死亡时间方面有较高的准确率,但目前还是限制在一个时间范围内。

目前,这一技术还没有应用到医院中,研发人员希望在推广到医院之前,能作出更多的改进,他们希望该系统能够为终末期疾病的住院病人提供更好的临终关怀。

人工智能在医疗领域的应用情况

谷歌的AlphaGo相继打败了韩国围棋高手李世石和中国围棋高手柯洁,这让人工智能技术世人皆知。随着人工智能深度学习能力的不断提高,人工智能在医疗领域的表现正日渐受到科学界的关注。斯坦福大学AI实验室的这个全因死亡率预测模型也并非是唯一一个医疗人工智能应用。

据报道,2014年1月被谷歌重金收购的英国科技公司DeepMind此前宣布已进入人工智能医疗领域,并于不久前宣称其已实现通过人工智能进行快速诊断癌症实验。这个研究项目是和伦敦帝国理工学院的癌症研究机构、Google 的人工智能健康研究团队一起合作的,他们希望建立新的机器学习模型,帮助医生提高癌症检测率,早发现癌症,以便尽早开始治疗。

乳腺癌是目前仅次于肺癌的最常见癌症。根据 DeepMind 公布的数据,每年全球有 160 多万人被诊断出乳腺癌,有 50 万人会因此死亡。而在中国,根据丁香园数据显示,每年乳腺癌新发数量和死亡数量分别占全世界的 12.2% 和 9.6%,而且从 90 年代以来,中国的乳腺癌发病率增长速度是全球的两倍多。如果能尽早发现并及时治疗,就可以降低死亡率,但准确地检测和诊断乳腺癌仍然是一个巨大的挑战。

事实上,早在去年联合国项目事务署在武汉举办的2017联合国医疗卫生产品采购研讨会上,一台由我国海归细胞病理学专家孙小蓉博士团队研制的人工智能宫颈癌诊断机器人“Landing”惊艳亮相,震惊了在座所有国内外专家及来宾;“Landing”快速精准的癌细胞诊断表现不仅获得了现场大量医疗设备专家的赞赏,更得到了在场的中国一批顶级细胞病理医学专家的一致认可。

论坛现场举办了一场精彩的专家和机器人的对决验证,20分钟之内,5名细胞病理专家与机器人“Landing”同时现场进行宫颈细胞样本片的阅读诊断,在武汉市江夏公证处及现场数百名观众的监督见证下,机器人“Landing”最终所提交的诊断结果与五位专家诊断结果完全一致。

此次人工智能宫颈癌诊断机器人“Landing”的出现,不仅标志着人类仅靠人工诊断癌细胞的历史结束,更由于人工智能能够精准早期发现宫颈癌前病变而使得宫颈癌极有可能成为首个通过预防筛查而实现根除的恶性肿瘤。

尤其值得指出的是,机器人“Landing”目前已经获得了中国、欧盟、美国(I类)临床认证许可,其早期产品已应用于中国国内数百家医疗机构,挽救了许多人的生命。

传统医疗诊断手段的不足

一、人工诊断筛查数量有限

据悉,传统的宫颈癌细胞学筛查是由医技人员在显微镜下根据经验进行诊断。按国际标准,宫颈癌细胞学筛查医技人员每天阅片量应小于100例。

医疗人工智能可以解决当下中国基层宫颈癌筛查因缺乏大量细胞病理专业人才,有限的医技人员花费大量时间精力做简单重复的阅片工作导致宫颈癌筛查普及推广难、质量差的现状。

不过,虽然医疗人工智能可替代人工做宫颈细胞筛查初筛工作,但仍然不可能完全代替医生,目前只能区分正常宫颈细胞和癌变宫颈细胞,还不能像医生一样分析诊断导致病变的原因以及其它病变的可能。

让医疗人工智能发挥初筛员的作用,将约95%的阴性宫颈癌样本筛查由机器人诊断筛选,专家最终只对余下约5%左右的阳性样本进行复核及质量控制等工作。

二、人工诊断筛查容易产生误诊

虽然医技人员每天阅片量有限制,但还是不能避免因疲劳或经验的不同所造成人为诊断误差。医疗人工智能因能够为医生提供客观量化可重复的诊断根据,改变此前常有的同一病例因医生经验不同而导致的不同诊断意见时,大家纷纷选择服从权威的现象。

三、专业的医技人员奇缺

中国细胞病理医技人员奇缺,无法满足全国三亿妇女需定期重复做宫颈防癌筛查的需求。医疗人工智能可以解决当下中国基层宫颈癌筛查缺乏大量细胞病理专业人才的问题。

四、医技人员有工作时间限制

医技人员都是有规定的上班时间,而AI人工智能可以全天候工作,任劳任怨。

医疗人工智能的诞生,正好弥补了上述的传统人工诊断手段的不足。医疗人工智能可以保障我国基层医疗因缺乏细胞病理医技人员而不能保质保量完成政府宫颈癌筛查任务的缺憾。“Landing”的出现对我国乃至世界宫颈癌筛查诊断医疗史而言,都是一件极具里程碑意义的事。

中国医疗人工智能发展前景

发展人工智能,需要具备以下四个基础要素:

一、大量医疗临床样本大数据积累

中国有13亿多人口,这为大量的临床样本数据提供了基础,这是任何一个国家都无法比拟的。孙小蓉博士团队研制的人工智能宫颈癌诊断机器人“Landing”能够有今天的表现,就是归功于十余年积累的数百万人份的宫颈癌筛查大数据库,从提供的数百万份样本中学习癌细胞、癌前病变细胞以及正常细胞的样本的辩识,使其最终能够精准识别宫颈正常细胞与癌细胞,并具备了持续学习的能力。“Landing”以数百万例实际临床应用数据向全世界宣告:中国人,在癌细胞诊断人工智能医疗领域已率先步入了世界领先地位!

二、强大的计算机运算能力支撑

人工智能涉及到对大数据的分析处理,需要强大的运算能力提供支持。

在2017年的全球超级计算机500强榜单中,我国的“神威·太湖之光”第四次夺冠,和“天河二号”再次实现领跑世界,其浮点运算速度分别为每秒9.3亿亿次和每秒3.39亿亿次。到目前为止,中国已连续10次占据全球超算排行榜最高席位。

不仅仅是速度连续夺冠,在2017年的数据里,中国还实现了另一个伟大超越,中国在超算榜单TOP500中的总数量对美国实现了反超,夺得世界第一。

这次超级计算机TOP500榜单中,中国有202台超级计算机上榜,美国则仅有143台入选,中国第一次超过美国成为TOP500中占比最大的国家,已经接近了全世界TOP500的半壁江山。

中国超算为人工智能的发展提供了强大的运算能力支撑。

三、大量的优秀人才支撑

要实现对大数据的分析处理和智能、深度学习,必不可少的需要优秀的算法提供支持,这就需要有大量优秀的基础数学人才作保障,而中国刚好拥有大量尖端的数学人才,就连谷歌在退出中国数年后,也再次重返中国成立AI中国中心,看重的就是中国的人工智能市场和人才优势。

四、国家政府政策支持

我国在2017年7月发布了《新一代人工智能发展规划》(以下简称《规划》),这是首部国家层面的人工智能发展规划。《规划》确立了三步走战略目标:

第一步,到2020年人工智能总体技术和应用与世界先进水平同步,人工智能产业成为新的重要经济增长点,人工智能技术应用成为改善民生的新途径,有力支撑进入创新型国家行列和实现全面建成小康社会的奋斗目标;

第二步,到2025年人工智能基础理论实现重大突破,部分技术与应用达到世界领先水平,人工智能成为带动我国产业升级和经济转型的主要动力,智能社会建设取得积极进展;

第三步,到2030年人工智能理论、技术与应用总体达到世界领先水平,成为世界主要人工智能创新中心,智能经济、智能社会取得明显成效,为跻身创新型国家前列和经济强国奠定重要基础。

为了加快人工智能发展,国家从上至下都在出台相关政策推动人工智能重大规划和科研项目落实,并在2017年12月决定实施国家大数据战略,可见国家对人工智能和大数据的重视程度。

有数据、有技术、有人才、有政策,同时中国的互联网普及程度极高,加上国家政府在人工智能方面的重视,完全有理由相信中国人工智能医疗能够保持世界领先行列,并能够走向更新的高度,造福全人类。

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