本文是《环球科学》总编、社长陈宗周先生撰写的系列专栏“AI传奇”的第九回。在这一回中，陈宗周先生将为我们讲解AI在医疗健康行业的应用。从疾病诊断、手术机器人、药物研制再到远程医疗，AI正以超乎我们想象的速度改变着人类看病就医的方式。这道由AI构筑的屏障，将牢牢守护着我们的健康。
2017年1月25日，一篇有影响的文章发表在权威科学刊物《自然》网站上，文章题目是《用深度神经网络对皮肤癌进行皮肤病专家水平的分类》。这篇文章引起广泛关注，是因为它披露出一个事实——依靠AI的深度学习技术，机器现在已经能够达到人类皮肤病专家的水平。《自然》报道的，实际上是一场皮肤病诊断的人机大战。科学家先让一个深度神经网络分析学习了近13万张皮肤病临床图片，涵盖了2023种皮肤疾病。
然后，21位医生受邀，与机器展开了两场皮肤癌诊断能力的比赛。结果，AI正确识别良性和恶性病变的综合灵敏度达到91％，打败了多名皮肤科医生。
消息一出，大家纷纷议论：以后，皮肤病患者用手机拍一张照片，直接转给电脑医生，不就行了吗？现在的皮肤科医生，会不会失业？这不是AI医生的第一次出场。
2016年11月，谷歌的研究者在《美国医学协会杂志》上发表文章，介绍他们采用深度学习算法的软件精确分析视网膜照片，对糖尿病性视网膜病变的诊断，已经达到眼科医生的水平。谷歌邀请印度和美国的医生，共同创建了一个包含12.8万张图片的开发数据集，对算法进行训练。
中国的医疗服务公司Airdoc也开发出类似的糖尿病性视网膜病变诊断系统。他们从国内外医院收集了数十万张眼底照片，构建超过100层的卷积神经网络，持续训练超过120小时，生成诊断模型，在糖尿病性视网膜病变辅助诊断中，灵敏性和特异性等主要指标都达到了和人类医生相当的结果，诊断准确性与三甲医院资深眼科医生持平。
受AI影响的，当然不止于皮肤科、眼科。AI全面应用于医疗服务，已经有很长一段时间。机器医生的上述表现看起来神奇，但在AI专家眼里，这些医疗应用都属于计算机视觉中的图像识别范畴，而大数据支持的图像识别技术，机器的表现已经在很多方面超过了人类，在医学影像领域展现实力，属于正常发挥。
医学影像处理，是医疗中关键而繁重的工作。
随着X光、CT、B超、核磁共振等医学检测手段越来越频繁应用于临床检查，医学影像数据爆炸性增长。目前的医学数据中，有90%是医学影像数据，而每年医学影像数据的增加速度，远远超过放射科医生的增加速度。在中国，医学影像数据的年增长率约为30%，放射科医师数量的年增长率约为4.1%。放射科医师数量增长远不及影像数据增长，这意味着未来影像数据处理的压力会越来越大，甚至远远超过负荷。
医学数据依赖人工分析，还导致了明显的缺陷：医生凭借经验去判断，而经验总是有限的，这样，常常难以做到准确分析，甚至造成误判。中国医学会的资料显示，中国临床医疗每年的误诊人数约为5700万人，美国为1200万，考虑人口因素，两国的误诊水平相当。美国初诊误诊率为30%，中国临床医疗总误诊率为27.8%，恶性肿瘤平均误诊率为40%。在这样的背景下，临床医疗迫切需要改变现状，AI进入医学影像领域，恰逢其时。
成立于2014年1月的Enlitic医学影像公司，用深度学习算法对X光、CT、超声波、MRI等医学影像资料进行处理，辅助医疗诊断。2016年6月，Enlitic被《麻省理工科技评论》评为了“全球50家最智能的公司”之一。在临床试验中，公司的恶性肿瘤检测系统的肺癌诊断准确率比放射科专家高出50%，而所用时间只有医生的1/50000。
国内的AI影像公司DeepCare也做过类似工作。他们请了4位医生看70张疑似乳腺癌转移的医学影像片。结果是，40年经验医生诊断准确率98％以上，而智能机器人诊断准确率达到了93％，两个月后提升到了95％。
专注于心血管影像的Arterys公司，提供的AI技术不仅能使MRI影像从任意角度显示心脏3D结构，还使血液流动随时间变化情况也可准确呈现。这项技术2016年11月通过FDA审批，给心血管疾病的核磁图像处理带来突破性的进展。
世界著名的AI公司高度重视医疗领域的应用，纷纷加快了进军的步伐。
打败李世石的AlphaGO，出自谷歌的DeepMind，而这家全球顶尖的AI公司在2016年7月宣布进入医疗领域，与英国国家医疗服务体系NHS合作，开发眼科疾病机器诊断系统。IBM更走在了前面，2011年，在美国最受欢迎的智力竞赛电视节目《危险边缘》中，击败该节目历史上两位最成功的选手。IBM沃森这一强大的AI系统，早已在医疗领域深耕多年，其中医学影像处理是重点。
AI在医疗领域的应用非常广阔。外科手术治疗中，早已出现机器人的身影。有名的手术机器人达芬奇，广泛适用于普外科、泌尿科、心血管外科等。达芬奇手术机器人主要由医生控制系统、三维成像视频影像平台和机械臂组成。实施手术时主刀医师不与病人直接接触，而是通过三维视觉系统和动作定标系统操作控制，由机械臂以及手术器械模拟完成医生的技术动作。
AI的重要作用，同样表现在推动精准医学的发展。精准医学有明确的目标，短期目标是癌症治疗，长期目标是健康管理。这些目标的达成，需要AI扮演重要角色。简单地说，“精准医学”是指根据每个病人的个人特征，量体裁衣式地制定个性化治疗方案。而要做到这一点，需要大数据的支持。
新药研制，也是AI正在发力的重要医学领域。迄今为止，开发新药是漫长而且低效率的工作。研究人员估计，大约15%~20%的新药研发成本都耗费在探索阶段。如今，有人希望通过AI将这一过程缩短至几个月，并大幅降低研发成本。
我们在家里也能够随时得到电脑医生的帮助吗？在现在的医学搜索引擎和各类医学网站上的医生问答服务之外，加拿大的问医生全球医生平台，正准备逐步采用AI医生来帮助我们解决所有的医疗健康求助。Ask The Doctor平台2010年创立于加拿大多伦多，目的是让患者迅速获得全世界医疗专家的建议。AI医生未来将取代人类医生，能让患者详细描述自己的病情，提供更准确的建议。
AI在医疗健康领域的广泛使用，会筑起一道道坚强屏障，牢牢守护我们的健康。