讓機(jī)器人會思考要靠“譜”

讓機(jī)器人(AI)會思考，要靠“譜”。

這個(gè)“譜”被稱為知識圖譜，是將人類世界中產(chǎn)生的知識，構(gòu)建在機(jī)器世界中，進(jìn)而形成能夠支撐類腦推理的知識庫。

3月28日，集成了百萬醫(yī)學(xué)概念、千萬醫(yī)學(xué)關(guān)系、千萬醫(yī)學(xué)證據(jù)的中文醫(yī)療知識圖譜正式推出，該知識圖譜由平安醫(yī)療科技和中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)信息所共同構(gòu)建。

“在眾多的學(xué)科中，醫(yī)學(xué)科學(xué)的知識圖譜建設(shè)相對來說是最困難的。”平安集團(tuán)首席醫(yī)療科學(xué)家謝國彤解釋，舉個(gè)簡單的例子來說，同樣是發(fā)燒這個(gè)臨床表現(xiàn)卻能夠推斷出不同的病癥，而在醫(yī)學(xué)界同一個(gè)疾病也有可能對應(yīng)不同的疾病名。

此外，醫(yī)生的診斷習(xí)慣不同，也會對相同的疾病給出不同的治療，卻也可能殊途同歸。海量的臨床案例中存在哪些可以提煉的知識，最終轉(zhuǎn)化為機(jī)器所能理解的“思維”，也是構(gòu)建知識圖譜時(shí)要考慮的。

醫(yī)學(xué)科學(xué)是人類最艱深的科學(xué)，中文醫(yī)療知識圖譜的構(gòu)建將醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化為機(jī)器語言，通過核心醫(yī)學(xué)概念的全面覆蓋、醫(yī)療生態(tài)圈內(nèi)全方位知識數(shù)據(jù)的聚合，最終將賦能智慧城市中智慧醫(yī)療一體化平臺。

優(yōu)勢互補(bǔ) 實(shí)現(xiàn)輔助決策智能化醫(yī)療

“醫(yī)療知識圖譜的構(gòu)建，首先要將非結(jié)構(gòu)化/半結(jié)構(gòu)化(注：結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為AI可直接利用的數(shù)據(jù))的數(shù)據(jù)表示成知識圖譜的形式，其中包括將醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)知識轉(zhuǎn)變?yōu)獒t(yī)療知識圖譜，也包括將海量病例中挖掘的經(jīng)驗(yàn)知識轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)器可以理解的表示形式。”謝國彤介紹，平安智慧醫(yī)療中文醫(yī)療知識圖譜包括五大知識庫，即藥品庫、疾病庫、處方庫、風(fēng)險(xiǎn)因子庫和醫(yī)療資源庫。“我們集納了海量的知識，并將知識之間建立關(guān)聯(lián)，構(gòu)建最大的中文醫(yī)學(xué)知識圖譜，形成一個(gè)完整的知識體系。”

醫(yī)學(xué)大腦，要理解并運(yùn)用知識，光靠海量的集納還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還需要為AI大腦輸入“邏輯思維”。為此，科研人員以疾病、癥狀、用藥、問診等節(jié)點(diǎn)，建立起精準(zhǔn)的關(guān)系結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)智能化的診療知識圖譜。中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)信息所創(chuàng)新研究中心主任李姣博士介紹，平安在健康醫(yī)療領(lǐng)域擁有大量醫(yī)學(xué)信息學(xué)技術(shù)落地的場景。本次合作充分發(fā)揮出了平安在醫(yī)療領(lǐng)域豐富的應(yīng)用場景，以及信息所在醫(yī)學(xué)知識圖譜構(gòu)建領(lǐng)域的技術(shù)專長，使得醫(yī)療知識圖譜在人工智能應(yīng)用的可解釋性、可循證性、資源可信度上有效提升。

據(jù)介紹，醫(yī)學(xué)信息所一直以來都在做醫(yī)療領(lǐng)域的知識積淀，并且對醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的理解更深刻，在醫(yī)療知識上層表達(dá)上更加精深。

厚積薄發(fā) AI輔助診斷準(zhǔn)確率九成以上

圖譜數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)覆蓋面廣、數(shù)據(jù)質(zhì)量高是知識圖譜能夠走入臨床的基礎(chǔ)。中文醫(yī)療知識圖譜目前基于海量就診數(shù)據(jù)、幾千萬的醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)和權(quán)威臨床指南來構(gòu)建。

基于中文醫(yī)療知識圖譜，目前已開發(fā)出覆蓋幾千種疾病輔助診斷模型和輔助治療模型(其中近百種疾病支持個(gè)性化用藥方案的推薦)。同時(shí)還給出不同角度的輔助診斷，包括基于疾病與癥狀關(guān)系輔助診斷;基于疾病與檢查檢驗(yàn)關(guān)系推薦檢查檢驗(yàn);基于疾病與藥品關(guān)系及藥物相互作用推薦用藥;基于指南、文獻(xiàn)以及相似病例推薦醫(yī)療證據(jù)。

謝國彤介紹，在實(shí)踐檢驗(yàn)中，全科常見疾病的診斷模型準(zhǔn)確率達(dá)到95%。“平安智慧醫(yī)療中文醫(yī)療知識圖譜已經(jīng)逐步推開應(yīng)用，構(gòu)建針對不同的醫(yī)療管理與臨床環(huán)節(jié)，覆蓋診前、診中、診后全流程端到端的解決方案。”

知識全面豐富、邏輯明確符實(shí)，機(jī)器才能真正理解并運(yùn)用，最終做出智能的決策。在中文醫(yī)療知識圖譜的基礎(chǔ)上，平安醫(yī)療科技還賦予該醫(yī)療圖譜深度學(xué)習(xí)能力，持續(xù)積累有效的治療案例和數(shù)據(jù)，并智能分析，讓AI不斷累積經(jīng)驗(yàn)，持續(xù)學(xué)習(xí)，類似“老醫(yī)師”式的成長模式。

據(jù)介紹，目前，基于平安智慧醫(yī)療中文醫(yī)療知識圖譜的人工智能輔助診療系統(tǒng)已經(jīng)在近百家醫(yī)療機(jī)構(gòu)落地使用，覆蓋了黑龍江、甘肅、湖南、河北等17個(gè)省份、60多個(gè)城市。雙方還將持續(xù)升級醫(yī)療知識圖譜并擴(kuò)大基于知識圖譜的應(yīng)用，助力智慧醫(yī)療服務(wù)持續(xù)健康發(fā)展。

落地應(yīng)用 看眼睛查房顫均能勝任

在臨床上，為避免用藥或治療不當(dāng)，醫(yī)學(xué)界很早就希望能夠出現(xiàn)醫(yī)療決策的支持系統(tǒng)。加州大學(xué)舊金山分校醫(yī)學(xué)院院長羅伯特·瓦赫特在《數(shù)字醫(yī)療》的書中講述了醫(yī)療信息化的發(fā)展歷程，最開始由于技術(shù)所限，缺乏機(jī)器的深度學(xué)習(xí)功能，海量數(shù)據(jù)采集、處理無法集納且無法實(shí)時(shí)更新等問題，AI助力醫(yī)療非常困難。

得益于人工智能技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字醫(yī)療有望實(shí)現(xiàn)。“放到具體的醫(yī)療場景下，人機(jī)交互體驗(yàn)即是指讓系統(tǒng)按照醫(yī)生的臨床思維過程，在醫(yī)生需要的時(shí)候提示需要的信息。”謝國彤表示，基于中文醫(yī)療知識圖譜，平安醫(yī)療科技的智能輔助診斷系統(tǒng)會根據(jù)病人的描述來預(yù)測可能的疾病，并給出一些確診疾病相關(guān)的檢查，用藥環(huán)節(jié)，系統(tǒng)會在此前醫(yī)生確診的基礎(chǔ)上，自動給出可用藥物、劑量、劑型、頻次。此外，醫(yī)生還可以運(yùn)用機(jī)器對一天看過的病歷進(jìn)行匯總、復(fù)盤，找出可能存在診斷問題的病歷，進(jìn)一步減少醫(yī)生的出錯(cuò)率。

以中文醫(yī)療知識圖譜為基礎(chǔ)的AI系統(tǒng)已經(jīng)落地應(yīng)用，解決不同學(xué)科中醫(yī)療服務(wù)的“痛點(diǎn)”。

3月19日，工信部、衛(wèi)健委兩部委組團(tuán)調(diào)研“北京同仁醫(yī)院平安智能眼科項(xiàng)目”。項(xiàng)目開發(fā)了智能質(zhì)控模塊、常見眼科疾病智能篩查及輔助診斷模塊，深度融合國產(chǎn)品牌眼科成像設(shè)備，以平安智慧醫(yī)療中文醫(yī)療知識圖譜為基石，提升系統(tǒng)的智能化水平，建立統(tǒng)一的權(quán)威成像參數(shù)和讀片標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建多模態(tài)多病種眼科影像云平臺，降低眼科誤診、漏診率，提高眼病整體治療水平。

北京同仁醫(yī)院眼科中心主任王寧利教授表示，視力損害中的80%以上是可防可控的慢性疾病，眼科疾病的診斷人才卻相對短缺。AI助力眼科疾病防控，用國產(chǎn)多光譜眼底相機(jī)、OCT做中國自己的眼科醫(yī)學(xué)AI，使專家下沉變成智慧下沉，為眼科分級診療落地提供支持。該項(xiàng)目整合的系統(tǒng)可基于眼底彩照和OCT成像篩查和診斷糖尿病視網(wǎng)膜病變、老年黃斑變性等眼科多個(gè)病種。

除了針對海量篩查的“痛點(diǎn)”，針對慢性病的長期綜合管理，AI也開始發(fā)力。一場有意思的“社區(qū)房顫AI管理模式PK傳統(tǒng)管理模式”的比賽活動此前在上海舉辦，比賽項(xiàng)目包括房顫患者的病情評估、患者個(gè)體化用藥等。結(jié)果顯示，配備了AI輔助系統(tǒng)的社區(qū)全科醫(yī)生團(tuán)隊(duì)平均得分86.2，而沒有使用AI輔助系統(tǒng)的團(tuán)隊(duì)平均得分51.5。AI能夠助力社區(qū)醫(yī)生對房顫患者進(jìn)行快速準(zhǔn)確地病情評估并制定合理的管理決策。

對于房顫患者而言，不僅需要管理房顫疾病本身，如抗凝治療、導(dǎo)管消融等，更重要的是建立以患者為中心的房顫綜合管理，來進(jìn)一步減少房顫并發(fā)癥的發(fā)生、發(fā)展。中山醫(yī)院全科主任潘志剛表示，智能管理的效果體現(xiàn)在社區(qū)醫(yī)生也有能力管理房顫了，因此房顫患者的整體管理率，規(guī)范管理率提高了。(張佳星)

關(guān)鍵詞： 機(jī)器人 思考