文|星船知造 楊璇
編輯|王動
AI+醫(yī)療有兩個時代關(guān)鍵詞：融入和噴涌。
醫(yī)療行業(yè)必將融入更多人工智能等高科技，使醫(yī)療服務(wù)智能化：人工智能將被更多運用在疾病診療、藥物研發(fā)、醫(yī)院管理、健康監(jiān)測領(lǐng)域。智慧醫(yī)療走進(jìn)日常。
從全球市場來看，醫(yī)療領(lǐng)域AI產(chǎn)品和大模型也不斷涌現(xiàn)。
MarketsandMarkets預(yù)測，到2025年，全球醫(yī)療大模型市場規(guī)模將達(dá)到38億美元。到2030年，這一數(shù)字將超過100億美元。
但今天星船知造更想討論的是——AI加醫(yī)療，帶給普通人的感受到底是啥？
從我們了解到的情況看，當(dāng)前助力臨床診療的AI醫(yī)學(xué)影像產(chǎn)品總量仍比較少，對病種的覆蓋面還有很大提升空間。比如當(dāng)前醫(yī)療AI模型大多針對某一個具體病種，泛化性較為有限。
所以今天我們主要就一個相對常見的應(yīng)用場景（AI技術(shù)和肺部影像結(jié)合：CT室醫(yī)生看片時，AI如何幫助醫(yī)生更快、更準(zhǔn)確的判斷肺部病情）、一個正在進(jìn)行的建設(shè)場景（在大城市和鄉(xiāng)村地區(qū)建設(shè)“AI+智慧醫(yī)療”會有什么不同）淺淺展開。
01、AI如何輔助醫(yī)生判斷肺部病情？
梳理美國FDA（美國食品藥品監(jiān)督管理局）截至2022年底累計批準(zhǔn)的521款A(yù)I醫(yī)療器械，統(tǒng)計其應(yīng)用科室后可看到，以識圖閱片為主要工作的放射科承載了最多的AI器械。
而不論是CT、X射線、磁共振檢查，AI產(chǎn)品目前都主要在肺部醫(yī)學(xué)影像中扎堆。
醫(yī)學(xué)影像中的肺部影像主要用于肺癌、肺結(jié)核及肺炎等疾病的篩查。
一位智慧醫(yī)療領(lǐng)域?qū)＜腋嬖V我們，傳統(tǒng)診療流程中，醫(yī)學(xué)影像閱片需要耗費大量時間和人力，而人工智能技術(shù)可以快速且準(zhǔn)確地分析醫(yī)學(xué)影像，完成病灶識別、篩查、分割等工作，幫助醫(yī)生快速做出診斷和評估。
以肺結(jié)節(jié)CT篩查為例，人工智能技術(shù)可以幫助醫(yī)生提高微小結(jié)節(jié)檢出能力，實現(xiàn)毫米級肺結(jié)節(jié)病灶自動檢出，同時自動計算長短徑、面積、體積等量化指標(biāo)。對于實性、磨玻璃、混合、鈣化等不同類型結(jié)節(jié)均能高效檢出，提高閱片效率2倍以上，可有效助力肺癌早篩。
此外，傳統(tǒng)影像診斷流程中，醫(yī)生需要基于二維的醫(yī)療影像進(jìn)行診斷，如需更直觀的觀察，需要借助后處理站進(jìn)行器官三維重建，耗時較久，成本也較高。在人工智能技術(shù)的幫助下，能在短時間內(nèi)快速完成病灶、血管、組織器官的三維重建，清晰展現(xiàn)病灶和鄰近脈管、器官的相對位置關(guān)系。
2020年，中國科技館收藏了國內(nèi)首張利用AI識別新冠肺炎的CT影像——阿里巴巴達(dá)摩院AI抗疫作品。如今這一作品靜靜躺于中國科技館數(shù)字館藏中。
阿里巴巴達(dá)摩院AI自動識別新冠肺炎病例CT胸片
這一年，全球范圍內(nèi)的新冠肺炎確診患者頻現(xiàn)高峰。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2020年美國累計確診新冠肺炎患者1980.7萬例，確診人數(shù)居世界首位。FDA在這一年批準(zhǔn)的AI醫(yī)療器械首次突破了三位數(shù)。
國內(nèi)，肺炎患者的階段性暴漲也一度讓不同科室的醫(yī)護(hù)人員聚集到呼吸科。人工智能影像輔助診斷方法幫助醫(yī)生們提升了閱片時的工作效率——中國科學(xué)技術(shù)館相關(guān)數(shù)據(jù)，AI智能影像識別進(jìn)入新冠肺炎病毒醫(yī)學(xué)影像篩查后，病例CT影像數(shù)據(jù)識別時間被壓縮到20秒以內(nèi)，最終識別準(zhǔn)確率達(dá)90%以上。
肺炎患者從入院到出院一般需要拍攝四次左右的CT影像，在傳統(tǒng)的CT影像量化評估過程中，每拍攝一次CT，醫(yī)護(hù)人員都需要手動勾畫三四百張的CT影像，通過肺葉計數(shù)或肺段計數(shù)來統(tǒng)計肺葉、肺段的病變范圍，從而評估新冠肺炎的嚴(yán)重程度，這一過程耗時長達(dá)五六個小時。但當(dāng)AI遇上疑似病例，會自動發(fā)起對可疑區(qū)域的重點識別，自動統(tǒng)計各個肺部解剖結(jié)構(gòu)中肺炎區(qū)域的占比，形成量化數(shù)據(jù)提供醫(yī)生，縮短評估和閱片時長。
得益于醫(yī)療模型的云端存儲，患者的過往病歷及拍攝的CT影像可被調(diào)取并對重點病灶區(qū)域進(jìn)行對比呈現(xiàn)，讓醫(yī)生提升對患者病情的把握程度。
02、AI如何助力縮小城鄉(xiāng)醫(yī)療差距？
AI對緩解城鄉(xiāng)醫(yī)療差距有所裨益，但目前來看，它可能將階段性的指向城市醫(yī)療與基層醫(yī)療兩種不同的“智慧模式”。
《中國衛(wèi)生健康統(tǒng)計年鑒》數(shù)據(jù)顯示，2017年我國農(nóng)村每千人口執(zhí)業(yè)（助理）醫(yī)師為1.68人，較同期城市每千人口執(zhí)業(yè)（助理）醫(yī)師3.97人少了2.29人。4年后，農(nóng)村每千人執(zhí)業(yè)（助理）醫(yī)師數(shù)為2.42人，同期城市每千人口執(zhí)業(yè)（助理）醫(yī)師數(shù)為3.73人，城鄉(xiāng)差距縮小至1.31人。城鄉(xiāng)人均醫(yī)師資源差距大的情況有所改觀。
但具體到不同的省份——還有多個省份未達(dá)到這一水平（城鄉(xiāng)差距1.31人）。如2021年，每千人口執(zhí)業(yè)（助理）醫(yī)師與城鄉(xiāng)差距最大的是西藏，農(nóng)村（1.83人）較城市的（6.14人）少了4.31人。其次是新疆（2.15人）、河南（2.13人）、山西（1.98人）、云南（1.97人）、青海（1.95人），城鄉(xiāng)差距都在1.9人以上。
此外，2021年我國衛(wèi)生健康事業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報顯示：截至2021年底，我國衛(wèi)生人員總量達(dá)1398.3萬人。但截至2021年底，我國基層醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)人員總數(shù)為443萬余人。
也就是說，全國近1000萬衛(wèi)生從業(yè)人員在三線以上城市，而基層的400多萬衛(wèi)生人員對接服務(wù)的是約5億的農(nóng)村常住人口。
基層地區(qū)醫(yī)療資源仍然緊張，醫(yī)療隊伍結(jié)構(gòu)方面存在兩個突出問題：
一是麻醉醫(yī)生。比如一些小鎮(zhèn)醫(yī)院能進(jìn)行手術(shù)治療的疾病有限，出于對手術(shù)水平和術(shù)后護(hù)理要求的提高，當(dāng)?shù)鼗颊哌h(yuǎn)赴上級城市或一線城市手術(shù)治療幾乎成為慣例。基層麻醉醫(yī)生也可能因業(yè)務(wù)不夠選擇轉(zhuǎn)崗或流向其他醫(yī)療機(jī)構(gòu)。
二是影像科醫(yī)生。對很多鄉(xiāng)鎮(zhèn)患者來說，去外地看病的必備物件是一摞厚厚的CT片。由于CT機(jī)的全國覆蓋率并不是100%，基層影像科醫(yī)生不僅人數(shù)不多、收入不高，培養(yǎng)周期也長達(dá)7-12年。種種BUFF疊滿，患者花費500元拍的CT片可能從縣級醫(yī)院到市級醫(yī)院，經(jīng)由幾位醫(yī)生的手才能尋得清病因。
那么AI能為人們做點什么？
在四五線城市或鄉(xiāng)村地區(qū)建設(shè)“AI+智慧醫(yī)療”與在大城市會什么不同？
當(dāng)前僅靠大型三甲醫(yī)院難以承載所有醫(yī)療需求，但縣域醫(yī)療資源水平有限，在這樣的情況下，“AI+遠(yuǎn)程診療”是比較好的解決方案之一。
先看大城市的情況。
對一二線城市醫(yī)療機(jī)構(gòu)來說，除了負(fù)擔(dān)起當(dāng)?shù)氐尼t(yī)療需求，大型三甲醫(yī)院還接待著來自全國各地的患者。外地患者前往大城市求醫(yī)，往往有兩種原因。一是病情嚴(yán)重，需要大醫(yī)院提供重大疾病的臨床治療。二是病因不明，需要大醫(yī)院提供精準(zhǔn)診斷。
所以在一二線城市醫(yī)療機(jī)構(gòu)，“AI+智慧醫(yī)療”的錨點更多將在精準(zhǔn)診療領(lǐng)域。但無論配以怎樣的技術(shù)手段，醫(yī)療事業(yè)仍是一項普惠性工程。因此，一二線醫(yī)療機(jī)構(gòu)的智慧醫(yī)療模式完整圖譜也應(yīng)是“精準(zhǔn)診療+遠(yuǎn)程支持”：既需要妥善診治每一位尋醫(yī)問藥的患者，又將以“隔空投送”的方式使人工智能沿著電路，鏈接起更多基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)。
再看鄉(xiāng)鎮(zhèn)版“智慧醫(yī)療”。
相較于追求“高、精、尖”的城市智慧醫(yī)療，基層智慧醫(yī)療模式沿著“分級診療”體系，更多承擔(dān)著對常見病、多發(fā)病及地區(qū)特色病的篩查診療。
九峰醫(yī)療是國內(nèi)第一家獲得肺部疾病X射線人工智能三類證的企業(yè)，這一應(yīng)用的落地醫(yī)療機(jī)構(gòu)中，基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)占了大多數(shù)。
基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)對肺結(jié)核X射線圖像分析的重視，一方面是因為X射線是篩查肺結(jié)核的常規(guī)檢查，另一方面，是因為我國大部分肺結(jié)核患者都在農(nóng)村地區(qū)。
結(jié)合國家衛(wèi)健委相關(guān)信息，我國肺結(jié)核患者在地域分布上呈現(xiàn)西高東低的分布，西部地區(qū)發(fā)病率高于東部地區(qū)；在職業(yè)分布上，患肺結(jié)核的農(nóng)民占全國患者總數(shù)的約60%。
經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)農(nóng)民罹患肺結(jié)核概率更高的原因之一是：農(nóng)村醫(yī)療水平落后和農(nóng)民醫(yī)學(xué)知識相對欠缺。
統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示有21%的無癥狀感染者具備傳染性，再加上一部分輕癥患者——一些結(jié)核病人沒有能夠及時就醫(yī)、確診、隔離。就診率低被認(rèn)為是農(nóng)村地區(qū)肺結(jié)核傳染率較高的最重要原因之一。但低就診率無法僅向患者追責(zé)，基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)篩查、識別能力欠缺也是原因之一。
指向肺結(jié)核的X射線診療輔助AI能為基層醫(yī)療助上一臂之力。我們了解到的信息，“肺結(jié)核X射線圖像輔助評估軟件”業(yè)務(wù)已覆蓋全國15個省市近2000家鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院，服務(wù)偏遠(yuǎn)山區(qū)人群3000萬。
一位智慧醫(yī)療領(lǐng)域?qū)＜腋嬖V我們，相較大型醫(yī)院，基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)普遍比較缺乏醫(yī)療人才，但又面向最廣泛的患者群體。對于基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)而言，高質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)化的醫(yī)療服務(wù)相對稀缺，且考慮到醫(yī)療人才的流動性，很難通過培養(yǎng)基層醫(yī)生在短時間內(nèi)彌補(bǔ)這一缺口，這是目前基層普遍存在的痛點之一。
因此，一些基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)可能會面臨醫(yī)療設(shè)備利用率不高的問題，即雖然擁有醫(yī)療設(shè)備，但缺乏讓醫(yī)療設(shè)備充分發(fā)揮作用的能力。人工智能技術(shù)的引入，可以快速為基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)提供標(biāo)準(zhǔn)化的醫(yī)療服務(wù)：
一方面可以提高基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)的服務(wù)水平，輔助經(jīng)驗尚不充分的醫(yī)生完成診斷，并幫助其在診斷過程中學(xué)習(xí)；另一方面可以大幅提高醫(yī)療機(jī)構(gòu)診治效率，緩解基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)醫(yī)療人才不足的問題。
尾聲
如火如荼的醫(yī)療領(lǐng)域AI產(chǎn)品和大模型，其成功或失敗的要穴都是“臨床”。
“AI+醫(yī)療”不是閉門造車。企業(yè)的產(chǎn)品需要盡可能貼近臨床的需求，與此同時，滿足不同角色對于產(chǎn)品的不同需求同樣很重要，如影像科更關(guān)注診斷準(zhǔn)確性，臨床科室對三維重建及手術(shù)規(guī)劃的性能較為關(guān)注，信息科會更關(guān)注系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性，醫(yī)院管理者則更關(guān)注產(chǎn)品如何量化呈現(xiàn)醫(yī)療效率的提升。
醫(yī)療領(lǐng)域的產(chǎn)品需要更多用戶思維。用產(chǎn)品獲得市場、用市場獲取更多臨床反饋，用臨床反饋進(jìn)一步改進(jìn)產(chǎn)品。
參考資料：
[1] 最新發(fā)布：2022年全國癌癥報告 江豐生物 智慧病理
[2] 數(shù)說中國癌癥死亡50年：肺癌增長最快，乳腺癌近年低于全球平均.澎湃新聞
[3] 采取綜合措施提高肺結(jié)核患者病原學(xué)檢出率.中國防癆雜志期刊社
[4] 我國醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)人員流失情況分析.中華醫(yī)院管理雜志
[5] 醫(yī)學(xué)影像AI大盤點：CT篇.醫(yī)工研習(xí)社
[6] 中科九峰醫(yī)療：用大數(shù)據(jù)賦能鄉(xiāng)鎮(zhèn)治療|數(shù)字高新系列 澎湃政務(wù)
[7] 專家報告|AI與影像“術(shù)”——醫(yī)學(xué)影像在新冠肺炎中應(yīng)用.中國圖象圖形學(xué)報