機器人“智醫(yī)助理”通過國家醫(yī)考
醫(yī)療界的“阿爾法狗”真的來了
456分!11月6日晚,2017年度國家執(zhí)業(yè)醫(yī)師資格綜合筆試的合格線一公布,科大訊飛智慧醫(yī)療事業(yè)部的小伙伴們一片歡騰——由科大訊飛和清華大學聯(lián)合研發(fā)的人工智能機器人“智醫(yī)助理”以超出分數(shù)線(360分)96分的優(yōu)異成績,成為我國甚至是全球第一個通過國家醫(yī)師資格考試評測的機器人。
“這是中國人工智能發(fā)展的里程碑,也是中國衛(wèi)生醫(yī)療健康事業(yè)的里程碑。”科大訊飛智慧醫(yī)療事業(yè)部副總經(jīng)理鹿曉亮說,醫(yī)療行業(yè)環(huán)節(jié)多、問題復雜。機器人能通過醫(yī)考,標志我國人工智能已具備全球領先的“語言理解能力、自我學習能力、聯(lián)想與推理的能力”,即有能力建立起比較完備的醫(yī)學知識體系,并在一定程度上具備了自主學習和運用醫(yī)學知識解決醫(yī)學相關問題的能力。
人工智能的應用正在影響、改變著傳統(tǒng)的醫(yī)療模式:人們甚至“傻傻分不清楚”打電話問診的是人類醫(yī)生還是機器人“醫(yī)生”,提供診療意見的是人類專家還是“輔助診療系統(tǒng)”。
醫(yī)療界的“阿爾法狗”,真的來了!
醫(yī)學“學霸”是怎樣煉成的
每年有幾十萬名醫(yī)學生報考,考試內(nèi)容涵蓋十幾本教材、數(shù)百份真題,更要命的是所有內(nèi)容“沒有重點,全部是重點”。醫(yī)學院畢業(yè)生需要5年甚至更久的專業(yè)學習,但是還有人考了多次都未能通過,這就是通過率不足三成的執(zhí)業(yè)醫(yī)師資格考試。
訊飛“智醫(yī)助理”再次證明了人工智能輕松“碾壓”人類“學渣”——456分的成績在全國53萬考生中處于優(yōu)秀水平。
2017年8月26日、27日“2017年臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師綜合筆試”期間,國家醫(yī)學考試中心專門給“智醫(yī)助理”設置了測試場地。當天,“智醫(yī)助理”參加的是臨床類別執(zhí)業(yè)醫(yī)師醫(yī)學綜合筆試測試??紙鰞?nèi)斷網(wǎng)、無信號,考試過程全程錄像,在北京市國信公證處和國家醫(yī)學考試中心監(jiān)考員見證下,四場考試中訊飛“智醫(yī)助理”平均每場的用時不到20分鐘就答完了試卷。
能像人一樣學習,正是人工智能的神奇之處。此前由科大訊飛牽頭的863國家高考答題機器人項目,人工智能機器人AI-Maths在三個月內(nèi)學習了500套高考真題,在2017年高考數(shù)學考試測試中,分別花了22分鐘和10分鐘就答完北京文科卷和全國Ⅱ卷,成績?yōu)?05分和100分,引起人們驚嘆。
但是醫(yī)學學習要難得多。
“高考主要是靠記憶、運算,以及一些邏輯推理。但是醫(yī)學知識不僅更加深奧廣博,而且臨床需要靠很多經(jīng)驗去做復雜的分析判斷,有的甚至是醫(yī)生的直覺。”訊飛相關研發(fā)人員介紹,為了讓“智醫(yī)助理”短期內(nèi)達到醫(yī)學院畢業(yè)生的水平,他們利用“多語義深度學習”算法,從人民衛(wèi)生出版社五年制醫(yī)學本科的全部教材、臨床指南、經(jīng)典病例等資料中獲得醫(yī)學概念的知識表示和關系表示,讓機器擁有了龐大的醫(yī)學知識庫,而且運用包括“關鍵點語義推理”“上下文語義推理”“證據(jù)鏈語義推理”在內(nèi)的多尺度融合推理算法,讓機器具備了段落、篇章的多層次推理能力。
“考試成績證明,訊飛‘智醫(yī)助理’機器人已經(jīng)建立起比較完備的醫(yī)學知識體系,并在一定程度上具備了自主學習和運用醫(yī)學知識解決醫(yī)學相關問題的能力,驗證了科大訊飛在人工智能各項核心技術的領先水平。”訊飛智慧醫(yī)療事業(yè)部常務副總經(jīng)理鹿曉亮說。
醫(yī)療領域“人機大戰(zhàn)”接連上演
其實,這已經(jīng)不是人工智能在醫(yī)療領域第一次“大顯神通”。
8月19日,在湖南衡陽南華大學舉辦的第20屆全國高等醫(yī)學院校診斷學教學改革研討會上,一款被稱為“大超人”的人工智能機器人“醫(yī)生”驚艷“亮相”:100份病歷的導入和批量診斷總共只需要4.8秒,單個病例僅需0.05秒,“大超人”利用“臨床大數(shù)據(jù)+超級計算+人工智能技術”,通過IPAD和病人交互,根據(jù)癥狀描述開具檢查單。檢查結(jié)果出來后,系統(tǒng)自動出具診斷結(jié)論,給出最佳治療方案,一線臨床醫(yī)生要做的只是對結(jié)論予以確認,最終人工智能和醫(yī)生的診斷結(jié)論一致度達到98%。
該項目研發(fā)負責人之一、國家超級計算長沙中心副主任彭紹亮介紹說,“大超人”這樣的人工智能“醫(yī)生”專業(yè)術語叫作“臨床診斷輔助決策系統(tǒng)”??紤]到基層醫(yī)療機構需要的全科醫(yī)生缺乏,培養(yǎng)周期長且難留住人才,病人滿意度低,誤診率高,因此“大超人”被設計為一位全科醫(yī)生。目前它基于的病例數(shù)據(jù)達到千萬份,已經(jīng)針對肺結(jié)核、抑郁癥等誤診率較高的30多種疾病建立了模型,所有運算都在“天河”超算系統(tǒng)上進行。根據(jù)在三甲醫(yī)院的測試,人工智能診療準確率比傳統(tǒng)診療提高了20%。
更早之前,IBM的人工智能機器人Watson for Oncology已經(jīng)在腫瘤診斷方面做出了不俗成績。2017年5月,針對一名腸癌患者,短短幾秒內(nèi),IBM Watson便基于超過300種以上高等級醫(yī)學期刊文獻、250本以上醫(yī)療書籍、1500萬頁論文數(shù)據(jù)研究和MSKCC臨床最佳實踐推薦治療方案,其推薦方案與協(xié)和醫(yī)院專家基本一致。目前,Watson已經(jīng)在國內(nèi)十余家三甲醫(yī)院落地。
研究機構分析,醫(yī)療應用領域是人工智能的金字塔尖,IBM、谷歌、微軟、百度等巨頭都在“搶灘”。除了上述輔助診療領域,人工智能應用于醫(yī)療的細分領域還有醫(yī)學影像、藥物挖掘、健康管理等方面,每個領域都云集了雄厚資本和尖端科技,創(chuàng)業(yè)公司層出不窮。
機器人“醫(yī)生”已在為您服務
“您好,這里是蜀山區(qū)五里墩街道衛(wèi)生服務中心,我是您的家庭醫(yī)生的語音助手,致電您進行健康隨訪。”
“這個醫(yī)生的聲音怪怪的。”72歲的合肥市民王桂英剛接到社區(qū)衛(wèi)生服務中心的電話時,并沒有意識到電話那頭是機器人。
目前訊飛智能語音隨訪系統(tǒng)已經(jīng)在合肥30多個社區(qū)衛(wèi)生服務中心使用,每天隨訪數(shù)千人次,居民可以獲得電話隨訪,還可以與語音助手對話預約體檢時間,甚至咨詢相關健康問題。
記者在合肥市第一人民醫(yī)院門診大樓看到,“導診護士”機器人“曉醫(yī)”已經(jīng)在這工作了十個多月,它的身邊常常圍滿了前來問詢的患者。醫(yī)院所有科室的位置、門診大樓地圖、219種常見病癥對應的科室信息、51個常見的問詢知識等信息,“曉醫(yī)”都已做到“爛熟于心”,此外,它還越來越熟悉方言,回答問題也越來越嫻熟。
已經(jīng)“上崗”的人工智能機器人正在給就醫(yī)帶來全新體驗。
憑借其算法上和語音技術上的優(yōu)勢,科大訊飛首先研發(fā)了智能語音病歷系統(tǒng),讓醫(yī)生無須手寫病例,隨后又開發(fā)了人機交互體驗極佳的智能導診機器人。2017年8月7日,科大訊飛研發(fā)的影像輔助診斷系統(tǒng)以92.3%的平均召回率打破國際權威肺結(jié)節(jié)檢測大賽LUNA16記錄,此后更以94.1%的成績雄踞榜首,實現(xiàn)了媲美三甲醫(yī)院影像科專業(yè)醫(yī)師的準確度。目前,影像輔助診療系統(tǒng)已經(jīng)在安徽省立醫(yī)院投入臨床應用。
雖然擁有強大的學習能力,但是人工智能“學醫(yī)”的經(jīng)歷并不比人類輕松。開發(fā)者們發(fā)現(xiàn),不同疾病的癥狀類似、病人的主訴也很像,但是病情和病因卻千差萬別,因此人工智能的深層學習能力、推理演繹能力和綜合判決能力仍有待大幅提升,這些艱苦而復雜的工作依舊在探索中。
“通過執(zhí)業(yè)醫(yī)師考試,意味著‘智醫(yī)助理’具備了全科醫(yī)生所需知識,但是要真正把這個技術產(chǎn)品化,還有很多工作需要做。”鹿曉亮說,醫(yī)學生通過執(zhí)業(yè)醫(yī)師資格考試后,還需要規(guī)培、專培,才能夠成為獨擋一面的醫(yī)生。“智醫(yī)助理”目前也還是個“寶寶”,需要更多臨床學習,但是人工智能成為醫(yī)生的好助手、病人的好伙伴,這已經(jīng)是可以預見的未來。
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