智能醫(yī)療產(chǎn)業(yè)鏈匯總解讀

　　智能醫(yī)療簡(jiǎn)介

　　智能醫(yī)療是通過(guò)打造健康檔案區(qū)域醫(yī)療信息平臺(tái)，利用最先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)患者與醫(yī)務(wù)人員、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、醫(yī)療設(shè)備之間的互動(dòng)，逐步達(dá)到信息化。在不久的將來(lái)醫(yī)療行業(yè)將融入更多人工智慧、傳感技術(shù)等高科技，使醫(yī)療服務(wù)走向真正意義的智能化，推動(dòng)醫(yī)療事業(yè)的繁榮發(fā)展。在中國(guó)新醫(yī)改的大背景下，智能醫(yī)療正在走進(jìn)尋常百姓的生活。

　　智能醫(yī)療的發(fā)展

　　2015年12月誕生的烏鎮(zhèn)互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院是第一家由互聯(lián)網(wǎng)公司主導(dǎo)的互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院，此后的2016年多家互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院陸續(xù)上線?？梢哉f(shuō)，2016年是互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院的發(fā)展元年。

　　從互聯(lián)網(wǎng)改造醫(yī)療行業(yè)的角度來(lái)劃分，中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：

　　1、信息服務(wù)階段：互聯(lián)網(wǎng)改造的是醫(yī)療的信息流，實(shí)現(xiàn)人和信息的連接；

　　2、咨詢(xún)服務(wù)階段：互聯(lián)網(wǎng)改造的是健康咨詢(xún)的服務(wù)流，實(shí)現(xiàn)人和醫(yī)生連接；

　　3、診療服務(wù)階段：互聯(lián)網(wǎng)改造的是醫(yī)療的服務(wù)流，實(shí)現(xiàn)人和醫(yī)療機(jī)構(gòu)的連接。

　　然而，互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的模式創(chuàng)新沒(méi)有根本上提升醫(yī)療供給端的服務(wù)能力，從而根本上解決醫(yī)療資源（尤其是醫(yī)生）供不應(yīng)求的局面。

　　與此同時(shí)，圖像識(shí)別、深度學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等關(guān)鍵技術(shù)的突破帶動(dòng)了人工智能（簡(jiǎn)稱(chēng)AI）新一輪的大發(fā)展?！叭斯ぶ悄?醫(yī)療”概念應(yīng)運(yùn)而生。與互聯(lián)網(wǎng)的不同，人工智能對(duì)醫(yī)療領(lǐng)域的改造是顛覆性的。

　　對(duì)人工智能醫(yī)療的需求主要基于幾方面客觀現(xiàn)實(shí)：一方面是優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源供給不足，成本高，醫(yī)生培養(yǎng)周期長(zhǎng)，誤診率高，疾病譜變化快，技術(shù)日新月異；另一方面，隨著人口老齡化加劇、慢性疾病增長(zhǎng)、對(duì)健康重視程度提高，醫(yī)療服務(wù)需求持續(xù)增加。

　　人工智能的核心能力實(shí)際上是人類(lèi)自身已擁有的能力，但人類(lèi)相比，最大優(yōu)勢(shì)在于計(jì)算能力的高效，尤其在數(shù)據(jù)密集型、知識(shí)密集型、腦力勞動(dòng)密集型行業(yè)領(lǐng)。

　　在醫(yī)療領(lǐng)域，IBMWatson可以在17秒內(nèi)閱讀3469本醫(yī)學(xué)專(zhuān)著，248000篇論文，69種治療方案，61540次試驗(yàn)數(shù)據(jù)，106000份臨床報(bào)告。通過(guò)海量汲取醫(yī)學(xué)知識(shí)，包括300多份醫(yī)學(xué)期刊、200多種教科書(shū)及近1000萬(wàn)頁(yè)文字，IBMWatson在短時(shí)間內(nèi)迅速成為腫瘤專(zhuān)家。

　　阿里云研究中心和BCG的最新合作報(bào)告指出，從技術(shù)突破和應(yīng)用價(jià)值兩維度分析，未來(lái)人工智能會(huì)出現(xiàn)服務(wù)職能、科技突破、超級(jí)智能三個(gè)階段?；跀?shù)據(jù)的服務(wù)智能階段將在接下來(lái)3-5年爆發(fā)：人工智能拓展、整合多個(gè)垂直行業(yè)應(yīng)用，豐富實(shí)用場(chǎng)景。IDCDigital預(yù)測(cè)，截止2020年，醫(yī)療數(shù)據(jù)量將達(dá)40萬(wàn)億GB，預(yù)計(jì)約80%數(shù)據(jù)為非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

　　*AI+醫(yī)療發(fā)展的三大階段

　　*2020年人類(lèi)產(chǎn)生的醫(yī)療數(shù)據(jù)總量預(yù)測(cè)

　　AI+醫(yī)療創(chuàng)企的四大門(mén)派

　　從全球創(chuàng)業(yè)公司實(shí)踐的情況來(lái)看，AI+醫(yī)療的具體應(yīng)用包括洞察與風(fēng)險(xiǎn)管理、醫(yī)學(xué)研究、醫(yī)學(xué)影像與診斷、生活方式管理與監(jiān)督、精神健康、護(hù)理、急救室與醫(yī)院管理、藥物挖掘、虛擬助理、可穿戴設(shè)備以及其他。

　　AI+輔助診療：萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)空間

　　AI+輔助診療，即將人工智能技術(shù)用于輔助診療中，讓計(jì)算機(jī)“學(xué)習(xí)”專(zhuān)家醫(yī)生的醫(yī)療知識(shí)，模擬醫(yī)生的思維和診斷推理，從而給出可靠診斷和治療方案。輔助診療場(chǎng)景是醫(yī)療領(lǐng)域最重要、也最核心的場(chǎng)景，人工智能+輔助診療潛在市場(chǎng)空間巨大，至少是萬(wàn)億級(jí)以上的營(yíng)收規(guī)模。

　　*醫(yī)學(xué)診療模型

　　在AI+輔助診療的應(yīng)用中，IBMWatson是目前最成熟的案例。

　　2012年Watson通過(guò)了美國(guó)職業(yè)醫(yī)師資格考試，并部署在美國(guó)多家醫(yī)院提供輔助輔助診療的服務(wù)。目前IBMWatson提供診治服務(wù)的病種包括乳腺癌、肺癌、結(jié)腸癌、前列腺癌、膀胱癌、卵巢癌、子宮癌等多種癌癥。2016年12月26日，“浙江省中醫(yī)院沃森聯(lián)合會(huì)診中心”成立，這也意味著IBMWatsonforOncology在中國(guó)醫(yī)療領(lǐng)域的商業(yè)試應(yīng)用正式落地。

　　將基礎(chǔ)能力與人類(lèi)醫(yī)生的一般醫(yī)療診斷模型進(jìn)行融合，形成了Watson在提供輔助診療的處理邏輯。其實(shí)質(zhì)是融合了自然語(yǔ)言處理、認(rèn)知技術(shù)、自動(dòng)推理、機(jī)器學(xué)習(xí)、信息檢索等技術(shù)，并給予假設(shè)認(rèn)知和大規(guī)模的證據(jù)搜集、分析、評(píng)價(jià)的人工智能系統(tǒng)。

　　*Watson的三種能力：理解、推理、學(xué)習(xí)

　　*Watson模擬人類(lèi)醫(yī)生診斷模式的處理邏輯

　　AI+醫(yī)學(xué)影像：細(xì)分領(lǐng)域爆發(fā)的先鋒

　　AI+醫(yī)學(xué)影像是將人工智能技術(shù)具體應(yīng)用在醫(yī)學(xué)影像的診斷上。AI+醫(yī)學(xué)影像診斷市場(chǎng)空間巨大，可能成為眾多醫(yī)療細(xì)分領(lǐng)域率先爆發(fā)的領(lǐng)域。一是病理醫(yī)生缺口巨大。由于國(guó)內(nèi)病理醫(yī)生收入低、培養(yǎng)模式不健全，全國(guó)病理醫(yī)生極度缺乏；二是，病理讀片高度依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)，因經(jīng)驗(yàn)而異使得病理讀片的準(zhǔn)確率相差大。

　　AI在醫(yī)學(xué)影像應(yīng)用主要分為兩部分：一是圖像識(shí)別，應(yīng)用于感知環(huán)節(jié)，其主要目的是將影像這類(lèi)非機(jī)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲取一些有意義的信息；二是深度學(xué)習(xí)，應(yīng)用于學(xué)習(xí)和分析環(huán)節(jié)，是AI應(yīng)用的最核心環(huán)節(jié)，通過(guò)大量的影像數(shù)據(jù)和診斷數(shù)據(jù)，不斷對(duì)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練，促使其掌握“診斷”的能力。

　　*人工智能對(duì)影像數(shù)據(jù)分析過(guò)程

　　*人工讀片VS人工智能讀片

　　AI+醫(yī)學(xué)影像已經(jīng)走出實(shí)驗(yàn)室，下一步將迎來(lái)商業(yè)化浪潮。

　　貝斯以色列女執(zhí)事醫(yī)學(xué)中心（BIDMC）與哈佛醫(yī)學(xué)院合作研發(fā)的人工智能系統(tǒng)，對(duì)乳腺癌病理圖片中癌細(xì)胞的識(shí)別準(zhǔn)確率能達(dá)到92%，雖然還是低于人類(lèi)病理學(xué)家96%的準(zhǔn)確率，但當(dāng)這套技術(shù)與病理學(xué)家的分析結(jié)合在一起時(shí)，它的診斷準(zhǔn)確率可以高達(dá)99.5%，國(guó)內(nèi)的DeepCare對(duì)于乳腺癌細(xì)胞識(shí)別的準(zhǔn)確率也達(dá)到了92%。據(jù)悉尼先驅(qū)晨報(bào)的報(bào)道，Enlitic憑借深度學(xué)習(xí)技術(shù)超越了4位頂級(jí)的放射科醫(yī)生，包括診斷出了人類(lèi)醫(yī)生無(wú)法診斷出的7%的癌癥，以及在人類(lèi)醫(yī)生高達(dá)66%的癌癥誤診率的情況下，Enlitic的誤診率只有47%。

　　AI+藥物挖掘：埃博拉之戰(zhàn)的功臣

　　AI+藥物挖掘是指將深度學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用于藥物臨床前研究，達(dá)到快速、準(zhǔn)確地挖掘和篩選合適的化合物或生物，達(dá)到縮短新藥研發(fā)周期、降低新藥研發(fā)成本、提高新藥研發(fā)成功率的目的。

　　*新藥研發(fā)周期長(zhǎng)

　　*全球醫(yī)藥制造巨頭在藥品研發(fā)上投入巨大

　　*新藥研發(fā)失敗率高

　　AI通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬，可以對(duì)藥物活性、安全性和副作用進(jìn)行預(yù)測(cè)。借助深度學(xué)習(xí)，在心血管藥、抗腫瘤藥、孤兒藥和常見(jiàn)傳染病治療藥等多領(lǐng)域取得了新突破。目前，已經(jīng)涌現(xiàn)出多家AI技術(shù)主導(dǎo)的藥物研發(fā)企業(yè)。

　　以硅谷公司Atomwise為例：Atomwise通過(guò)IBM超級(jí)計(jì)算機(jī)，在分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)中篩選治療方法，評(píng)估出820萬(wàn)種候選化合物，研發(fā)成本僅為數(shù)千美元，研究周期僅需要幾天。2015年，Atomwise基于現(xiàn)有的候選藥物，應(yīng)用AI算法，不到一天時(shí)間就成功地尋找出能控制埃博拉病毒的兩種候選藥物，以往類(lèi)似研究需要耗時(shí)數(shù)月甚至數(shù)年時(shí)間。