IEEE FELLOW張元亭:人機智能融合在醫(yī)療健康領域的應用和挑戰(zhàn)
8月30-31日,由中國高科技行業(yè)門戶OFweek維科網(wǎng)和高科會主辦的“OFweek2018中國(上海)人工智能展覽會暨OFweek(第二屆)人工智能產(chǎn)業(yè)大會”在上海成功舉辦。
在31日“OFweek2018人工智能產(chǎn)業(yè)大會”AI+醫(yī)療論壇上,國際醫(yī)學與生物工程院院士/IEEE FELLOW/香港城市大學生物醫(yī)學工程講座教授張元亭為現(xiàn)場觀眾帶來“人機智能融合在醫(yī)療健康領域的應用和挑戰(zhàn)”的主題演講,提出健康工程的醫(yī)療理念就是通過融合工程、科學、醫(yī)學三方面解決重大疾病,達到早期預防,早期預警,早期干預,早期康復的目的。
國際醫(yī)學與生物工程院院士/IEEE FELLOW/香港城市大學生物醫(yī)學工程講座教授 張元亭
人機融合的AI醫(yī)療理念
人工智能概念本身不僅包含了機器智能,也需要研究人本身的智能,也就是把人的智慧和機器的智能融合起來,在這兩者做足研究之后,才能實現(xiàn)真正的人機融合,才能解決健康醫(yī)療方面的問題。
在張院士認為“人機融合是未來健康工程的主要研究方向之一!辈徽撌菄鴥(nèi)還是國際上,心血管疾病是當前最主要殺手。根據(jù)WTO的報告,在未來十幾年二十幾年,心腦血管疾病的發(fā)生率還會繼續(xù)增加。
AI智能發(fā)展很快,AI的工程應用也不少,其基礎研究做的也不錯,但從全世界的角度來看,疾病卻一直沒有出現(xiàn)下降的情況,張院士表示,出現(xiàn)這種問題的原因是因為現(xiàn)在AI技術工程都重在基礎研究,把重心都放在了疾病的后期。未來的AI醫(yī)療發(fā)展趨勢,首先要面對的就是解決疾病的下降需求,面對這個問題,就需要從預防為首,從早期預測入手,從早期干預入手。
在他看來,健康工程的需求非常簡單,面對最明顯的老齡化即老年癡呆疾病,需要思考人的知能逐漸退化的過程中,怎么樣能夠有效通過人機融合解決人的智能方面的問題。人類老齡化,中國對AI醫(yī)療方面的科學發(fā)展高度重視。習主席多次強調,將人民健康問題提到國家的戰(zhàn)略地位上,國家并且頒布了《健康中國2030規(guī)劃綱要》,強調了早期診斷、早期預防、早期治療的健康醫(yī)療理念。
最近美國的國家科研院也發(fā)表了關于AI醫(yī)療的整體戰(zhàn)略規(guī)劃,未來一百多年,21世紀的重大14大挑戰(zhàn)之一是健康信息學,規(guī)劃中提到一個很重要的融合理念——把現(xiàn)代醫(yī)學轉化成現(xiàn)代新醫(yī)學,意思就是把互聯(lián)網(wǎng)人工智能及信息影像/信息傳感進行融合交互,以此來解決重大疾病。
人機智能融合在醫(yī)療健康領域的應用
基于人機融合理念基礎上,張院士表示人機融合的AI醫(yī)療領域主要體現(xiàn)在幾點應用上。
第一個應用是健康檔案的挖掘:全球人口眾多,健康檔案挖掘的數(shù)據(jù)是很龐大的,因此機器自動記錄幾項重要數(shù)據(jù)做出智能診斷是很有必要的。
第二個應用是自動閱讀生物醫(yī)學影像:這個是非常關鍵非常重要的應用,目前成功案例很多,自動閱讀生物醫(yī)學影像,能夠實現(xiàn)高分率的成像過程,應用人工智能速度快,存儲量大,記憶高等特點,可以幫助臨床醫(yī)生診斷,提升患者就診體驗。
第三個應用是微創(chuàng)手術、微創(chuàng)機器人:目前達芬奇醫(yī)療機器人還不夠完善,未來的醫(yī)療機器人在研發(fā)上會復雜得多。
第四個應用是提高臨床工作質量與效率:因為人工智能很重要的一個特點,是速度快、存儲量大、記憶高,這個可以幫助臨床醫(yī)生提高工作效率。
第五個應用是提升患者的就診體驗:比如現(xiàn)在吃飯刷臉、開車刷臉,那么將來看醫(yī)生也可以刷臉。
第六個應用是個性化治療方案:有些醫(yī)院已經(jīng)使用醫(yī)療診斷系統(tǒng),此系統(tǒng)可以幫助醫(yī)生做出一個初步的建議。
第七個應用是藥物管理:藥物管理也是一個很重要的應用。
第八個應用是醫(yī)療咨詢和服務機器人:達芬奇是手術機器人,目前市場比較稀缺的是家庭的服務機器人。
第九個應用是新藥研發(fā)和生物標記物的檢測:血液檢測當中的標記物是很重要的一點。
人機智能融合在醫(yī)療健康領域的挑戰(zhàn)
目前人工智能遇到的問題挑戰(zhàn),也是AI的特點,即大數(shù)據(jù),大計算量,快速計算量等等。
第一個挑戰(zhàn)是算法、理論基礎和數(shù)據(jù)分析:這是其中最大挑戰(zhàn),目前人工智能正處于深度學習階段,但因為需要的數(shù)據(jù)量過大,在部分疾病上還無法獲得相關數(shù)據(jù),所以人工智能在醫(yī)學上還未達到如AlphaGo一樣的大數(shù)據(jù)精度下,張院士提出從小數(shù)據(jù)更加智能的方法融合人的智慧,融合機理,來攻克不需要大數(shù)據(jù)也能做精做預算的觀點。
第二個挑戰(zhàn)是可穿戴式:人工智能有個很重要的疑問是怎么樣獲取信息?在醫(yī)療信息當中,最理想的狀況是生物標記物,醫(yī)學影像、生理參數(shù)、生化參數(shù)全都可以被自己自動獲取,不用去醫(yī)院。
第三個挑戰(zhàn)是多模醫(yī)學影像的融合:醫(yī)學影像有解剖,有功能,還有一些其他不同參數(shù),在要求分辨率很高的情況下,只能依靠計算機來用功能的方式把這三個錄像疊加到一塊,實現(xiàn)一個三維的模擬。
最后兩個挑戰(zhàn)是感情和倫理:當AI醫(yī)療機器人造出來以后,在與人類長相相似情況下,人們?nèi)绾魏退嗵?如何解決他的關系?如何去熱愛機器人?
最后,張院士表示到:“未來十幾二十幾年間,人類的壽命將會通過人工智能延長。最需要做的就是將AI、傳感和影像等等融合在一起,這個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是很有前景的!

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