当前,人工智能技术在医疗影像、精准医疗、健康管理、医疗信息化、药物研发、医疗机器人等方面得到了广泛的应用,成为提升医疗服务水平的重要推动力。人工智能技术在医疗领域的应用以助力降本增效、提升诊疗水平、改善患者体验、降低患病风险为核心目的,在医疗领域的应用上全面赋能院前、院中、院后各环节。
1. AI赋能临床辅助决策的种类
临床治疗辅助决策能够在辅助筛查与诊断的基础上,实现治疗方案辅助决策、术前规划、手术导航和预后评估等。AI辅助决策涵盖筛查、诊断、治疗、健康管理等多种形式,为医生提供贯穿于诊前、诊中、诊后全过程的辅助决策,从而达到智能化的临床决策指导。
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辅助筛查和辅助诊断
AI 技术在医学影像领域的应用是AI赋能医疗的典型场景,是提高医师的诊疗效果和质量的重要途径。AI智能影像以深入学习为主的人工智能技术在医药应用场景主要支持CT、MR、DR、超声等模式,覆盖头/胸/腹/骨等部位,以及覆盖脑/眼/心血管/肺/乳腺等器官和脑卒中/颅内肿瘤/冠心病/肺结节/肺炎/乳腺癌/骨折等疾病,实现辅助筛查、辅助评估、辅助诊断等功能。
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辅助治疗
主要包括辅助决策的治疗方案,术前规划,术中导航,预后评估等方面的内容。在治疗方案辅助决策方面,辅助医生进行更有效的治疗决策,结合患者病史、家族史、并发症等信息,运用人工智能技术自动分析影像数据。在术前规划上,AI技术可以辅助医师对目标病灶进行直观立体的透视,然后再进行自动化的手术规划。在手术导航方面,通过AI技术可以精准定位病灶区域,从而提升手术的精确度。在预后评估方面,依靠深度学习技术,可以对预后指标进行更精确的预测,对预后改善有及时介入的帮助。
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健康管理
健康管理场景应用AI辅助决策主要有治疗后监控、慢性病管理等。在治疗后监测方面,基于AI技术的智能管理平台通过持续跟踪随访和效能评估,可以有效降低再次患病的概率。在慢性病管理上,以病人的个人健康数据为基础,运用AI技术,为病人提供个性化建议,进行辅助决策分析。
2. AI临床辅助决策的应用场景
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AI辅助决策在辅助筛查和辅助诊断场景的应用
AI辅助决策在辅助筛查和辅助诊断场景的应用在医疗影像方面最为普遍,截至2021年11月底,已获批NMPA三类证的AI医学影像产品主要应用于颅内肿瘤、糖网、心血管疾病、肺结节、肺炎、骨折等领域。其中,肺部产品数量最多,为9款;颅内肿瘤辅助诊断和骨龄辅助评估类软件数量最少,均为1款。应用模态方面,基于CT模态的AI医学影像获证产品数量最多,占比为61.9%;仅有1款基于MR模态的AI医学影像产品获证。
将获证产品按照应用场景进行分类,多集中在辅助检测、辅助分诊及评估等早期筛查阶段,而具备辅助疾病分级/分期功能、以“辅助诊断”命名的软件数量相对较少,以安德医智、硅基智能、鹰瞳科技、致远慧图等厂商产品为代表。
AI技术在医学影像领域的主要应用情况
器官 |
主要模态 |
适用病种 |
主要应用场景 |
难易程度* |
脑 |
CT、MR |
脑卒中、脑小血管疾病、颅内肿瘤、脑龄评估等 |
辅助筛查辅助评估辅助诊断 |
困难 |
眼 |
眼底图像 |
糖尿病视网膜病变等 |
辅助诊断 |
中等 |
心脏 |
MR、超声 |
心肌病、心脏瓣膜病等 |
辅助诊断 |
困难 |
心血管 |
CT |
冠心病等心血管疾病 |
辅助评估辅助诊断 |
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肺 |
CT、DR |
肺结节、肺炎、肺结核等 |
辅助筛查辅助诊断 |
中等 |
乳腺 |
MR、超声、钼靶 |
乳腺炎,乳腺增生、乳腺 纤维瘤、囊肿、淋巴增生、乳腺癌等 |
辅助筛查辅助诊断 |
困难 |
胃 |
内窥镜检查 |
胃癌等 |
辅助筛查 |
困难 |
肝脏 |
CT、MR |
肝硬化、肝癌等 |
辅助诊断 |
困难 |
颅骨胸骨 |
CT、MR、DR |
骨折、骨龄评估等 |
辅助筛查辅助评估 |
中等 |
资料来源:36氪究院根据公开资料整理
*注:难易程度根据相关场景涉及企业数量、已获批三类证产品分布领域等评估。
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AI辅助决策在治疗场景的应用
AI辅助决策是治疗场景中的主要决策:脑血管、心血管、肝脏疾病。目前,国内外已有大量的人工智能辅助决策产品,最近的市场上已经出现了一批辅助治疗脑血管疾病、心血管疾病、肝脏疾病等公司和产品,可以辅助医生在术前规划、手术导航、预后评估等方面为病人提供决策。
Al辅助治疗主要产品 |
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企业 |
主要产品 |
应用价值 |
安德医智 |
脑血管病临床诊疗辅助决策 |
针对脑血管病、脑卒中和颅内动脉瘤,提供覆盖诊断、治疗、预后全过程辅助决策,从而提升基层诊疗服务能力,降低脑卒中复发率、致残率、致死率。 |
脑卒中诊临床诊疗辅助决策 |
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颅内动脉瘤临床诊疗辅助决策 |
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神经外科手术规划 |
辅助提供脑肿瘤、动脉瘤、血管畸形等手术规划,提高手术精准度。 |
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科亚医疗 |
深脉智能血管介入手术方案规划及导航 |
为心血管介入手术设计的深度学习规划及导航软件, 能够提高诊断的准确性及手术效率。 |
深脉血管介入手术机器人 |
协助医生完成冠脉造影及冠脉介入手术全流程的同时,避免齢接受X射线伤害。 |
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深脉震波球囊 |
在极少损伤血管内膜的情况下,顺利开通血管、提高血管顺应性,改善患者预后。 |
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强联智创 |
颅内动脉瘤手术计划软件 |
提高颅内动脉瘤诊断和手术的精准度。 |
初见科技 |
宫颈癌靶区勾画系统 |
利用人工智能算法快速准确地勾画肿瘤靶区和危及器官,助力医院肿瘤放疗。 |
数坤科技 |
动脉瘤手术戚 |
对比病灶,为临床医生提供丰富、细节的决策信息, 提高诊断及治疗精确度 |
肝脏手术规划 |
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推想医疗 |
胸肺精准手术3D智能分析规划 |
提高胸肺手术精确度 |
胸外科手术导航系统 |
实现肺部病变的精准定位 |
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肝脏外科手术规划系统 |
准确诊断、精细计划,为病人提供更好预后 |
资料来源:公司官网,公司招股书,36氟研究院整理
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AI辅助决策在健康管理场景的应用
AI辅助决策是治疗场景中的主要决策:脑血管、心血管、肝脏疾病。目前,国内外已有大量的人工智能辅助决策产品,最近的市场上已经出现了一批辅助治疗脑血管疾病、心血管疾病、肝脏疾病等公司和产品,可以辅助医生在术前规划、手术导航、预后评估等方面为病人提供决策。
3. 总结
人工智能技术和医疗领域地结合在不断加深,以计算机视觉、自然语言处理、机器学习等为代表的人工智能子技术,在医疗行业的各个场景中得到了广泛的应用,是促进医疗服务的重要推动力。AI赋能医疗可以有效地扩大医院服务半径,减轻医疗资源的紧张,促进医疗资源的合理配置,帮助降低成本,提高效率,提升各级医疗机构诊疗水平。
未来,面向临床价值的医疗赋能人工智能产品将会呈现出多样化的趋势,头部企业通过大量的优质数据,在保障数据的安全性和合规的同时,不断地打磨算法模型,通过与顶尖科研资源和医疗机构共同努力,推动产品的横向扩散与纵向扩展。医疗人工智能企业提高竞争力的关键将是覆盖多部位、多病种、多模式的综合诊疗解决方案。
本文来自微信公众号“上海市人工智能行业协会”(ID:saia2021)。大作社经授权转载,该文观点仅代表作者本人,大作社平台仅提供信息存储空间服务。