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未来十年,智慧医院与人工智能领域四大技术预见
编辑:雁枫 [ 2017-10-12 16:14:49 ] 文章来源:数字标牌网
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开展技术预见行动已经成为国家各行业遴选优先发展技术领域和技术课题的重要活动。宁瑞健康遴选出在未来十年左右四个重要技术领域的技术预见,并绘制出关键技术发展路线。

一:

基于临床样本表型与生命组学融合技术的精准医学临床决策支持系统在医院内得到实际应用

建立在分子诊断、基因检测为基础上的,面向重大疾病及罕见病风险预测、早期筛查、分子分型、靶向治疗以及个性化治疗策略的精准医学临床决策支持系统是精准医学技术取得实际应用的重要标志,也是未来医学进步速度的重要体现。

目前,美国已有eMERGE等临床表型与生命组学信息深度融合的协作网络技术平台,并产生了重要的科研成果。但是能够普遍用于临床的,并与精准医学相结合的决策支持产品国际、国内尚未出现。精准医学临床决策支持系统其数据来源不仅包括院内临床信息,同时包括来自于基因组、转录组、代谢物组、糖组、人体微生物组等生命组学数据及生物样本信息,涉及中文自然语言处理、语义映射转化、临床与组学数据规范化、临床与组学关联分析、机器学习等众多关键技术。

根据精准医学研究重点专项要求,我国将于2020年前建成国家级多中心精准医学大数据平台及可持续更新的临床样本生命组学信息库、中国人群组学参比库,可为精准医学临床决策支持奠定数据及技术基础。预计未来10-15年,我国将掌握精准医学大数据有效挖掘与关键信息技术,完善国家级精准医学知识库,构建适用于临床的精准医学决策支持系统,推动国家精准医学计划长远目标尽快实现。

二:

采用人工智能技术的医学顾问系统得到广泛应用

基于人工智能的多重卷积神经网络技术可模拟医生的认知、思考、推理与学习过程,推广具有一定智能辅助诊断能力的医学顾问系统,可有效弥补医疗人力资源不足、降低成本并提高准确率。

美国IBM沃森(Watson2016进入中国,已有21家医院计划使用Watson人工智能专家提供的肿瘤解决方案。近年来《Nature》、《Science》论文表明,在脑瘤病理切片诊断,儿童认知障碍诊断上,AI准确率上已经超过医生水平。

除了IBM外,谷歌、微软、阿里、百度等科技巨头也在医疗人工智能专家领域取得了积极进展。但当前我国医疗人工智能只形成了单点突破的形势,尚未形成广泛推广局面。人工智能医学顾问系统涉及到计算智能、感知智能、认知智能多个阶段,融合深度学习、分析模型构建、虚拟现实、增强现实、语音识别等众多技术。

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预计到2020年,我国医疗人工智能应用与世界先进水平同步;到2025年,部分技术与应用达到世界领先水平,助力智慧医院建设取得积极进展;到2030年左右,医学顾问系统智能理论、技术与应用总体达到世界领先水平。

三:

研制出基于机器深度学习的医学影像智能阅片应用设备

影像数据量占医院总数据量的90%以上,普通医院影像数据以每年几十G的速度增长,普及影像智能读片技术,并建立标准化、规模化和第三方的影像分析算法平台,可大大提高肿瘤识别率,提升阅片速度,让不发达地区获得名医阅片能力。美国、日本等国家在未来5-10年将继续大力发展疾病筛查、脏器三维成像、病灶分类/勾画、病理分析等技术,加速影像三维后处理软硬件一体化设备的研发。

未来5-10年,我国将在基于分子影像、多模态融合成像与分析技术上取得专利突破,2020年前,研发出基于深度学习的多尺度生物标志物发现系统以及基于GPU加速的高效后处理软件包;2025年前,实时高空间分辨率和多模态的图像融合设备实现国产化及应用,为疾病防诊治方案的精准化奠定技术基础;2030年前,我国将掌握医学影像智能分析与挖掘技术,对危害性较大的主要恶性肿瘤(如肺癌、鼻咽癌等),实现重大疾病临床诊疗方案技术创新。

四:

具备自然人机交互能力的医疗服务机器人设备得到实际应用

随着全球机器人产业的爆发,精准医疗概念的兴起以及国内老龄化趋势加大,医疗机器人技术纳入国家规划并迅速发展。

目前,微创手术、配药、物流、就医指导、智能问诊等机器人技术及设备已成功在部分医院应用,而随着人工智能技术快速突破,具备复杂人机感知能力、自然人机交互及柔顺协作控制技术的医疗服务机器人将在患者康复、居家养老、个人护理、医养结合层面得到普及。

近几年,欧美日企业在医疗机器人市场占据主要份额,如日本有RIBA搬运助立机器人,德国Care-O-botII老龄护理机器人产品。BCG咨询数据显示,2016年全球医疗机器人行业营收74.7亿美元,预计未来5年年复合增长率15.4%,未来将形成万亿的产业链。而我国的医疗机器人基本处于研发或者实验验证阶段,在医疗机构普及率较低,但拥有快速发展的驱动力。具备护理能力的医疗服务型机器人直接面对人类,需要攻克混合现实、智能传感、机器学习、中文语音语义识别、多模态信息动态感知、柔顺控制、动态环境下人体追踪及动态识别等大量前沿技术。


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