人工智能在衛(wèi)生領(lǐng)域的產(chǎn)品應(yīng)用研究-20190512.docx

1、人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀研究摘要分析新時代下我國人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)川發(fā)展現(xiàn)狀，針對其應(yīng)用中遇到的挑戰(zhàn)與局限，結(jié)合美國、日本、歐洲等國家相關(guān)政策，提出四點建議包括發(fā)揮政府主導(dǎo)作用、健全人才培養(yǎng)機(jī)制、制定可行落地戰(zhàn)略和構(gòu)建產(chǎn)品新生態(tài)。關(guān)鍵詞人工智能醫(yī)療局限建議ResearchontheApplicationofArtificialIntelligenceinMedicalHealthZhangAi'minAbstractAneweraunderthecurrentsituationofthedevelopmentoftheapplicationofartificialintel

2、ligenceinthemedicalfieldinChina,inviewoftheartificialintelligenceinthefieldofmedicalapplicationofthechallengesandlimitations,andcombiningwiththerelevantpolicyoftheUnitedStates,Japan,Europeandothercountries,andputsforwardfourSuggestionsincludingrhegovernmentleadingrole,andimprovethemechanismoftalentt

3、raining,makingpossiblelandingstrategyandbuildanewecologicalproductsKeywordsartificialintelligence;medicallimitsadvice1引言人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用本質(zhì)上是聚集頂級醫(yī)學(xué)專家的智能，結(jié)合計算機(jī)算法從數(shù)據(jù)中獲取的信息，通過深度學(xué)習(xí)后應(yīng)用，賦能給單個的醫(yī)生并輔助他進(jìn)行臨床決策或操作，促進(jìn)醫(yī)療質(zhì)量、效率的提升。“人工智能+蟲療”是真正能夠切入蜃療領(lǐng)域的核心，解決醫(yī)療行業(yè)痛點，實現(xiàn)對醫(yī)療領(lǐng)域的顛覆性創(chuàng)新。層面人工智能對醫(yī)療領(lǐng)域的創(chuàng)新變革從生產(chǎn)力層面對傳統(tǒng)醫(yī)療行業(yè)進(jìn)行變革形式一種技術(shù)創(chuàng)新改造

4、領(lǐng)域改造了醫(yī)療領(lǐng)域的供給端，有利于醫(yī)療衛(wèi)生資源的優(yōu)化分配驅(qū)動力技術(shù)驅(qū)動，尤其是底層技術(shù)驅(qū)動行業(yè)影響帶來增量市場，且隨著智能程度提升，潛在的市場空間擴(kuò)大1.1發(fā)展現(xiàn)狀自1978年，我國首次將人工智能應(yīng)用到醫(yī)療領(lǐng)域以來，經(jīng)過40多年的演進(jìn)，我國人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域取得豐碩成果o2016年6月國務(wù)院明確提出要建立“1+7+X”的三級模式,并于2017年7月首次站在國家戰(zhàn)略層面對新一代人工智能的發(fā)展提出規(guī)劃，在2030年成為人工智能領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，充分彰顯了國家發(fā)展人工智能的決心和魄力。2018年政府工作報告在回顧過去5年醫(yī)療工作的同時，提出加強(qiáng)新一代人工智能研發(fā)應(yīng)用。根據(jù)2019年4月13日中華醫(yī)院信息

5、網(wǎng)絡(luò)大會發(fā)布的人工智能藍(lán)皮書：中國醫(yī)療人工智能發(fā)展報告(2019)顯示，人工智能前沿技術(shù)正在快速融入醫(yī)療。2應(yīng)用現(xiàn)狀分析雖然目前人工智能與醫(yī)療融合發(fā)展方面已取得一定成果,但醫(yī)療行業(yè)是極度嚴(yán)謹(jǐn)和保守的，“人工智能+醫(yī)療”還面臨著技術(shù)產(chǎn)品同質(zhì)化，缺少重大原創(chuàng)成果；落地模式不明朗，體制機(jī)制對接不暢，科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)尚未形成具有國際影響力的生態(tài)圈和產(chǎn)業(yè)鏈，缺乏系統(tǒng)的超前研發(fā)布局；人工智能尖端人才遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求；適應(yīng)人工智能發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施、政策法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)體系亟待完善。2-1機(jī)制對接不暢目前人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用合作模式還尚未成熟，透過現(xiàn)象究其本質(zhì)的原因主要有以下方面：（1）人工智能的應(yīng)用發(fā)展需要各醫(yī)療

6、機(jī)構(gòu)、企業(yè)之間相輔相成、互補(bǔ)互助、合作共贏，但這種模式在我國還處于積極探索階段；（2）在產(chǎn)品的研發(fā)推廣過程中，醫(yī)療機(jī)構(gòu)承擔(dān)著產(chǎn)品的關(guān)鍵目標(biāo)客戶和主要技術(shù)研發(fā)者雙重身份，導(dǎo)致產(chǎn)品的目標(biāo)客戶、業(yè)務(wù)場景定位模糊，主導(dǎo)權(quán)混亂，產(chǎn)品生態(tài)構(gòu)建困難等問題；（3）既擁有產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)又能看懂醫(yī)療數(shù)據(jù)和信息的跨學(xué)科復(fù)合型人才儲備不足。美國AI醫(yī)療企業(yè)聯(lián)手醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行多領(lǐng)域、深層次的研發(fā)布局，孕育出“巨頭企業(yè)+頂級醫(yī)療機(jī)構(gòu)”的合作模式，形成了克里夫蘭診所-微軟、約翰霍普斯醫(yī)院-通用電氣、UCLAI醫(yī)療中心-IBM等諸多合作陣營。頂級企業(yè)與醫(yī)療、科研機(jī)構(gòu)的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，有利于打破醫(yī)療行業(yè)數(shù)據(jù)壁壘，提升技術(shù)、產(chǎn)品與市場需求

7、的有效對接。2.2數(shù)據(jù)碎片化“人工智能+醫(yī)療”的基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源醫(yī)療數(shù)據(jù)不同程度地存在種類不全、內(nèi)容不完整、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)質(zhì)量差等問題，沒有形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)匯集路徑和標(biāo)注規(guī)范，直接影響數(shù)據(jù)利用的真實性和時效性，無法完全滿足算法和應(yīng)用的需要，難以適應(yīng)數(shù)據(jù)臨床的針對性和有效性需求。主要有以下原因：（1）各地各級平臺發(fā)展不平衡，東、中部地區(qū)平臺秘蓋率明顯高于西部地區(qū)，縣級平臺的建設(shè)進(jìn)度明顯低于省、市級平臺；（2）各系統(tǒng)間互聯(lián)互通、流程業(yè)務(wù)協(xié)同和數(shù)據(jù)共享不滿足標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)部信息孤島、一數(shù)多存、基礎(chǔ)檔案標(biāo)準(zhǔn)混亂；（3）數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一旦難以執(zhí)行到位，數(shù)據(jù)獲取渠道單一。2.3責(zé)任風(fēng)險問題我國目前在醫(yī)療信息的隱私和

8、安全問題的制度性保護(hù)、醫(yī)療診斷結(jié)果的簽字權(quán)問題、與責(zé)任風(fēng)險相關(guān)的技術(shù)準(zhǔn)入和管理問題上，還存在法律監(jiān)管方面的缺失。2.4技術(shù)產(chǎn)品同質(zhì)化我國“人工智能+醫(yī)療”布局很不均衡，主要聚集在醫(yī)療影像，遠(yuǎn)高于其他的應(yīng)用場景,特別是在基因、新藥研發(fā)等高精技術(shù)領(lǐng)域涉足的企業(yè)遠(yuǎn)比國外企業(yè)少，而其他國家?guī)状筢t(yī)療應(yīng)用場景的布局都較為均衡。究其原因主要體現(xiàn)在以下四個方面：（1）深度學(xué)習(xí)技術(shù)在圖像識別領(lǐng)域取得了進(jìn)展；（2）醫(yī)療影像數(shù)據(jù)占醫(yī)療數(shù)據(jù)90%以上的比例，且每年以63%的速度增長，滿足了模型訓(xùn)練的數(shù)據(jù)集需求；（3）醫(yī)療影像在使試驗轉(zhuǎn)變?yōu)榕R床應(yīng)用方面能夠有較大的突破，對于企業(yè)在新興人工智能方面的應(yīng)用起到了積極的促進(jìn)作

9、用；（4）相較于國外，在新藥研發(fā)等一些高精技術(shù)領(lǐng)域，我國的相關(guān)研發(fā)存在投入不足、能力薄弱、周期過長等問題，導(dǎo)致人工智能的應(yīng)用與布局無法達(dá)到預(yù)期。2.5臨床實施困難醫(yī)療問題是高度復(fù)雜、專業(yè)的，醫(yī)學(xué)結(jié)論的得出需要多方數(shù)據(jù)源的支持。人工智能現(xiàn)階段只能在某個環(huán)節(jié)發(fā)揮作用，很難無縫嵌入臨床診療流程，最終應(yīng)用到臨床的寥寥無幾。從這方面考慮，人工智能很難落地，或者說人工智能更適合解決常見醫(yī)療問題。2.6落地模式待開拓“人工智能+醫(yī)療”在我國尚沒有明晰的落地路徑，政府和科研機(jī)構(gòu)與制藥商家、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、保險公司以及器械制造商等之間的合作方式仍在初期摸索階段，合作效率需提高，切實可行的落地方案仍需研究。I相比之下，

10、美國“人工智能+醫(yī)療”在應(yīng)用落地模式方面更為成熟，應(yīng)用場景更偏向產(chǎn)業(yè)鏈前端的疾病預(yù)測和健康管理，這些都值得我國借鑒學(xué)習(xí)。3建議為了適應(yīng)人工智能技術(shù)發(fā)展催生出的醫(yī)療行業(yè)變革，美國、日本、歐洲等國家在醫(yī)療政策方面，從不同側(cè)重點出發(fā)進(jìn)行機(jī)制性探索。國家年份政策解讀2012發(fā)布機(jī)器學(xué)習(xí)算法軟件評估的指標(biāo)，建立相對成熟的機(jī)器學(xué)習(xí)算法軟件的臨床監(jiān)管方案。美國2016頒布了針對低風(fēng)險健康產(chǎn)品、實際詢證、醫(yī)療設(shè)備臨床試驗的法律，規(guī)范A1在健康監(jiān)測設(shè)備、醫(yī)療影像設(shè)備、決策支持軟件等創(chuàng)新醫(yī)療設(shè)備的應(yīng)用。臨床試驗評估采用“真實世界數(shù)據(jù)”代替?zhèn)鹘y(tǒng)臨床實驗數(shù)據(jù)；將“自適應(yīng)”作為AI醫(yī)療設(shè)備臨床實股的規(guī)范。2017成立數(shù)

11、字化醫(yī)療和人工智能技術(shù)評審部門研究針對人工智能類醫(yī)療產(chǎn)品|(設(shè)備、器械、軟件等)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)管途徑。OA1()通過人工智能投資研發(fā)、資源釋放、治理標(biāo)準(zhǔn)制定、人才隊伍建設(shè)等方面ZU1y加強(qiáng)美國在人工智能領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。日本2018針對人工智能醫(yī)療設(shè)備制定標(biāo)準(zhǔn)、評價安全性、醫(yī)療質(zhì)折和效率、認(rèn)證審查等制定標(biāo)準(zhǔn)，明確診療責(zé)任由醫(yī)生承擔(dān)。到2020年日本人工智能將從基因組醫(yī)療、醫(yī)療影像、診療決策支持、藥物開發(fā)、長期護(hù)理、外科手術(shù)等6個領(lǐng)域優(yōu)先突破發(fā)展。1一法國2018公布了以醫(yī)療保健、運輸、環(huán)境和國防安全為重點的人工智能發(fā)展戰(zhàn)略。英國2018英國藥品和保健產(chǎn)品監(jiān)管機(jī)構(gòu)(MHRA)與美國FDA合作，研

12、究和制定機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能的醫(yī)療設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)。歐盟探索人工智能在人類能力、細(xì)胞、基因療法的臨床應(yīng)用，建設(shè)人工智能個ZU1y性化醫(yī)療平臺。3.1發(fā)揮政府主導(dǎo)作用我國在開放應(yīng)用醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)，推動數(shù)據(jù)融合共享時，需建立規(guī)范體系，防止?jié)撛陲L(fēng)險，促進(jìn)人工智能在醫(yī)療健康領(lǐng)域的發(fā)展。在開放性方面，推進(jìn)各類醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)對醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)的采集和存儲，增強(qiáng)運維、應(yīng)用支持等技術(shù)保障，建立數(shù)據(jù)資源在醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)之間的共享通道。探索推動人工智能應(yīng)用獲取的居民健康數(shù)據(jù)規(guī)范接入全民健康信息平臺，積極鼓勵科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)加強(qiáng)醫(yī)療數(shù)據(jù)采集、存儲、質(zhì)控、挖掘、安全隱私保護(hù)等方面的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。在規(guī)范和安全方面，堅持以人為本，以安全監(jiān)

13、管為抓手，明確人工智能在醫(yī)療健康領(lǐng)域的數(shù)據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)和倫理道德標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)和安全體系建設(shè)，明確醫(yī)療人丁.智能責(zé)任認(rèn)定,保障人工智能輔助下的醫(yī)療決策權(quán)責(zé)分明，妥善處理應(yīng)用發(fā)展與保障安全的管理，增強(qiáng)安全技術(shù)支撐力度，加大對人工智能的監(jiān)控，降低泄露隱私的風(fēng)險。構(gòu)建法律法規(guī)體系，界定人工智能法律和倫理道德的邊界。建立靈活高效的醫(yī)療人工智能產(chǎn)品監(jiān)管審批方式，為通過審批的醫(yī)療人工智能產(chǎn)品和設(shè)備提供短期試用許可。為“人工智能+醫(yī)療”企業(yè)提供資質(zhì)認(rèn)定服務(wù)，推動醫(yī)療機(jī)構(gòu)和技術(shù)企業(yè)的合作，鼓勵有能力、有資質(zhì)的人工智能企業(yè)參與醫(yī)院的招標(biāo)認(rèn)證，探索更為靈活高效的院企合作模式。將醫(yī)療人工智能設(shè)備和服務(wù)納入財政收費項目。

14、目前，我國財政暫時未將AI輔助醫(yī)療診斷系統(tǒng)納入財政收入體系，這可能為醫(yī)療人工智能產(chǎn)品、設(shè)備、服務(wù)的市場化探索帶入較大影響。未來需加強(qiáng)研究規(guī)劃，進(jìn)一步明確相關(guān)財政政策。3.2健全人才培養(yǎng)機(jī)制引育“人工智能+醫(yī)療”復(fù)合型人才，彌補(bǔ)人才短板，建立“人工智能+醫(yī)療”的復(fù)合型人才培養(yǎng)體系，構(gòu)建醫(yī)療健康領(lǐng)域的人工智能人才引進(jìn)機(jī)制，鼓勵相關(guān)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)推出醫(yī)療人工智能人才培養(yǎng)計劃，加強(qiáng)復(fù)合型人才的培養(yǎng)和儲備。鼓勵醫(yī)學(xué)類高校與科研機(jī)構(gòu)積極合作，推動人工智能學(xué)科建設(shè)，注重醫(yī)療、衛(wèi)生、健康和人工智能等領(lǐng)域的交叉融合，加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)和實踐運用等方面的教學(xué)設(shè)置。依托現(xiàn)有資源，成立人工智能專家?guī)欤蔗t(yī)療健康領(lǐng)域的人工

15、.智能高端人才，帶動醫(yī)療健康領(lǐng)域人工智能的快速發(fā)展。打造醫(yī)療人工智能行業(yè)平臺，加強(qiáng)人工智能領(lǐng)域和醫(yī)療行業(yè)專業(yè)人才的互動交流。3.3制定可行落地戰(zhàn)略以打造“技術(shù)-產(chǎn)品”組合為核心制定醫(yī)療人工智能應(yīng)用落地戰(zhàn)略，在技術(shù)開發(fā)層面：應(yīng)聚力人工智能算法理論，探索通過小樣本、小數(shù)據(jù)的機(jī)器學(xué)習(xí)，通過加強(qiáng)軟硬結(jié)合能力，實現(xiàn)對復(fù)雜疾病的輔助診療目標(biāo)。在應(yīng)用層面：注重產(chǎn)品和現(xiàn)有技術(shù)水平的有效對接，重視產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)上的多維度應(yīng)用探索，形成多元化的“技術(shù)-產(chǎn)品”組合，將人工智能技術(shù)應(yīng)用在疾病預(yù)測、健康管理、新藥研發(fā)、醫(yī)療影像等數(shù)據(jù)量大、容錯率強(qiáng)、生產(chǎn)力提升效果好的醫(yī)療健康細(xì)分領(lǐng)域。3.4構(gòu)建產(chǎn)品新生態(tài)構(gòu)建產(chǎn)品生態(tài)，加速“人工智能+醫(yī)療”成果轉(zhuǎn)化。在政府層面，推動公立醫(yī)院聯(lián)網(wǎng)，逐步建立單病種數(shù)據(jù)中心和多病種間的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)。與此同時，逐步落實醫(yī)療數(shù)據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)指南及配套條例，確立醫(yī)療健康數(shù)據(jù)共享流通標(biāo)準(zhǔn)，建立醫(yī)療人工智能標(biāo)準(zhǔn)測試數(shù)據(jù)庫，確立完備的醫(yī)療人工智能