疫情当前人工智能在诊疗中的应用

郑泽华

摘 要：人工智能前沿技术正在快速融入医疗。在传染病防治中，人工智能有方便快捷，减少人员接触，减少传染风险等诸多好处。大数据与人工智能将被用于精准识别医学影像中的早期病灶，定位致病基因并开展相应的靶向治疗，以及提前预警重大健康风险等。

关键词：人工智能;新型冠状病毒

就在我国上下人心越来越安定之时，世界其他国家的新型冠转型病毒感染情况，不免使人忧心忡忡。美国约翰斯·霍普金斯大学发布的实时统计数据显示，截至北京时间2020年4月17日近7时，全球累计确诊新冠肺炎病例2151199例，累计死亡143725例。美国累计确诊667225例，死亡32868例。面对越来越严重的全球传染性疾病，这几乎是一场没有硝烟的世界大战，人和人见面都充满了危险和不确定性。在极具传染性的流行病面前，疾病的诊断、治疗都更需要人工智能，这一点显得尤为重要。

一、人工智能在医学中的发展现状：

人工智能自诞生之日起，就与医学密不可分。以神经生理和神经解剖学研究成果为基础，“实现人类水平的智能”是人工智能领域研究者最初的梦想。现实中，医学研究的不断深入，为人工智能发展开启了新的维度;人工智能的技术创新与应用拓展，也對医疗行业产生着深刻影响。

如今，AI技术已经深入临床辅助诊断、医学影像、脑科学乃至中医学等医学领域的各个方面。以医学影像为例，目前人工智能已经成功应用于肺部疾病、乳腺疾病、神经系统疾病、心血管系统疾病等方面。借助植根于大数据的人工智能算法，医生能够显著提升疾病筛查和诊断的效率，为科学制定治疗方案提供可靠的辅助。

此外，在新药研发过程中，利用深度学习，也可大大缩短研发周期、控制研发成本，更好造福患者。在一些大医院，新型医疗机器人常驻病房，对病情监测、病患护理等发挥了独特作用。可以说，人工智能的快速发展，极大提高了医疗生产力。

大数据、人工智能在医疗领域的应用，还促进了医疗服务模式、健康管理理念的改变。在传染病防治中，人工智能有方便快捷，减少人员接触，减少传染风险等诸多好处。如今，人们可以无需常往医院跑，就能对自身进行日常健康管理。通过智能可穿戴设备、家庭智能健康检测监测设备，能够实时动态监测健康数据，精准把握个人健康情况。尤其在血糖管理、血压管理、用药提醒、健康要素监测等方面，人工智能可以提供常态化、精细化的指导，为特定群体提供全方位、全周期的健康服务。这些，不仅有利于加强疾病预防、提高慢病管理效率，也能提升公众的健康观念，从根本上节省全社会的医疗成本。

二、目前的缺陷：

我们现在对于人工智能的看法是犹犹豫豫的，有些人是完全看好的，有些人是悲观的，当然也有人是两面的。其次，我们对于人工智能的技术仍是欠缺的，对于其的技术攻克一直都是全世界研究的问题。最后，我们现在更多的研究其的目的是用于国家之间的经济或是军事竞争，而不是想着更好的用其造福人类，为更好的幸福生活来研究其发展前景。其次，我们对于其了解程度还不够，现在对于其研究还停留在浅层面，就像海上冰山一样。

现在越来越多的国家对于医用人工智能的关注度正在逐步提高，而世界各地对于这一项目的研究取得成果也此起彼伏。当今世界下科学技术迅速发展，人类也在追求智能化世界，未来可期，也许再过几十年，我们将生活在一个完全智能的社会，到那时，天很蓝，空气清新，阳光明媚，生活轻松快乐。

三、人工智能在诊治方面的几点用途：

不断上升的确诊数字牵动着每个人的心，人们纷纷投入到这场没有硝烟的疫情阻击战中。可以看到，除了不舍昼夜的医护工作者外，人工智能技术也在这场战役中起到了不可小觑的作用，快速体温检测、大数据防控、接诊问诊、机器人接待……毫无疑问，人工智能技术正逐渐成为人类的新一代守护者。

1、实现快速体温检测，疫情数据归集和分析。

运用云计算、大数据等技术进行精确翔实的数据归集和分析，能有效助力政府进行科学化决策。例如一家加拿大人工智能初创企业Bluedot，以AI系统搜索外语新闻报道、动植物疾病报告和各类官方公告，通过自然语言处理分析可能的疫情报道，2019 年 12 月 31 日该系统发出警告，并正确预测了新型冠状病毒在首次出现后的几天内将从武汉扩散到曼谷、汉城、台北和东京。

除了拉响警报，大数据技术还能从宏观上预测多少人可能被感染，帮助政府决策物资投放和管控手段，精确掌握散落在各地的隐性传染者。例如基于大数据可以获知在武汉华南海鲜市场关闭前，有多少曾去过那里的人，通过跟踪他们的信息，进而获得精准防控能力。

2、智能问诊系统，机器人站在抗击疫情最前线。

由于新型冠状病毒的传染性，利用机器人来完成某些替代性工作，可以有效防止人与人之间的接触所可能造成的疫情扩散。在本次新型冠状病毒肺炎确诊案例的治疗过程中，机器人已经派上用场。以美国首例新型肺炎病患救治过程为例，为了防止病毒的进一步传染，治疗过程中，医生负责在隔离窗外操作机器人，而机器人配备了摄像头、麦克风和听诊器等设备，能替代部分人类工作。

3、人工智能算法寻找病毒宿主。

2020年1月25日，北京大学工学院教授朱怀球团队在bioRxiv预印版平台发表了一篇题为《深度学习算法预测新型冠状病毒的宿主和感染性》的研究论文。

该团队使用双路卷积神经网络（BiPathCNN）技术，预测新型冠状病毒的宿主，通过分析，研究团队发现，蝙蝠冠状病毒与新型冠状病毒具有更相似的感染模式，可能是其自然宿主。通过比较所有宿主在脊椎动物上的病毒传染模式，发现水貂病毒的传染性模式更接近新型冠状病毒，可能是其中间宿主。

4、人工智能助力抗病毒药物研发。

在人工智能的参与的药物研发模式下，首先将大量已知的靶点3D结构与药物作用模式输入模型，教会人工智能判断某个药物是否对靶点有作用。人工智能驱动的药物研发变成了确定靶蛋白的3D结构，然后人工智能便会从庞大的化合物库中自动筛选可能有效的药物，研发人员只需通过实验，验证少数筛选出的结果，大大节约研发时间和成本。当前疫情之下，BAT等巨头纷纷捐助庞大AI算力，便是为了协助科学家快速筛选出药物。

5、百度疫情地图大数据。

利用百度地图大数据来洞悉迁徙、疫情防控与搜索最近发热门诊，尤其打开百度地图中的热力图图层，查看实时人口流量密度，在疫情期间，以此作为辅助来决定出行路线。

在肺炎疫情关键时期，救治感染患者，强化防控措施落实，与这一场新型冠状病毒争分夺秒战斗。然而，流动性为防治带来一定难度，全国各地相继成立疫情防控工作组，日夜兼程，把疫情防控、医疗救治、科研攻关、物资保障等多项措施落到实处，以精准、快速和有效参与疫情防控。加强溯源和病原学检测分析，加快治疗药品研发，提高了疫情防控的科学性和有效性。虽然现在还不是放松的时候，在政府的强有力领导下，全国人民共同努力，白衣战士冲锋在前，我们取得了今天来之不易的成绩。

四、展望：

多年前，微软曾宣了一项宏伟计划，欲利用AI技术帮助解决癌症治疗。癌症是目前全球主要死亡原因之一，人类与癌症的长期斗争中，攻克治疗癌症的信心从未动摇。

百度设立了疫情及公共卫生安全攻坚专项基金，不仅寄望于解决当今紧迫的医疗难题，包括将提供时空大数据及分析技术，支持对疫情的及时发现、快速应对及科学管理。随着疫情防控工作进入新阶段，基层社区居民排查、快速摸清健康情况和流动情况，已成为当前防控新型冠状病毒疫情的重要措施。

不管AI的技术多么复杂、多么先进，我们都希望每个人能够平等地从中获益。生命健康人人平等，每个人都能用AI技术守护健康。