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| 本文作者： 李雨晨 | 2017-09-11 10:30 |
7月20日，國務(wù)院發(fā)布關(guān)于人工智能的發(fā)展規(guī)劃，其中就要求發(fā)展“智能醫(yī)療”。理想中的智慧醫(yī)療場景是：病人進(jìn)入醫(yī)院，在大廳里可以通過機(jī)器人來咨詢要掛哪個(gè)科；醫(yī)生在跟病人的問診過程中，系統(tǒng)可以自動(dòng)將問診語音轉(zhuǎn)化為文字，并通過自然語言理解技術(shù)轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化的電子病歷；同時(shí)，人工智能系統(tǒng)將給出醫(yī)生診斷和治療的建議；病人去做影像檢查，人工智能系統(tǒng)會(huì)輔助醫(yī)生閱片。
人工智能與醫(yī)療的結(jié)合受業(yè)界矚目，而醫(yī)療影像則被認(rèn)為是 AI 與醫(yī)療的融合中，最有可能率先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的領(lǐng)域。
醫(yī)療大數(shù)據(jù)中有超過80%的數(shù)據(jù)來自于醫(yī)療影像，大量的影像數(shù)據(jù)讀取客觀要求更為高效、準(zhǔn)確的技術(shù)手段，而人工智能恰好可以滿足要求。于是，具備技術(shù)和數(shù)據(jù)優(yōu)勢的科技巨頭紛紛以“AI+醫(yī)療影像”為突破口，布局醫(yī)療領(lǐng)域。
9月1日，以“架構(gòu)·人機(jī)同行”為主題的 IBM Systems 創(chuàng)行者高峰論壇在北京召開。 IBM 全球及大中華區(qū)硬件系統(tǒng)部負(fù)責(zé)人，金融、醫(yī)療、制造等領(lǐng)域的企業(yè)、合作伙伴共同參與。
醫(yī)學(xué)影像作為醫(yī)生診斷過程的重要參考依據(jù)，承擔(dān)了不可替代的作用。影像科醫(yī)生為什么會(huì)走上 AI 之路？其中存在一些頗為無奈的客觀原因。患者在發(fā)生重病、大病的時(shí)候，第一時(shí)間想到的是去三甲醫(yī)院就診，因?yàn)橹挥写筢t(yī)院才有先進(jìn)的設(shè)備、優(yōu)秀的醫(yī)療團(tuán)隊(duì)、妥善的治療方案。但，也正是醫(yī)療資源的不均衡，影像科醫(yī)生特有的工作環(huán)境和工作壓力，使得影像科醫(yī)生所承載的壓力越來越大。
廈門市第二醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科主任 郭崗
廈門市第二醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科主任郭崗表示，影像科每天要接診600-700位患者，每個(gè)患者的片子從幾十張到幾百張甚至上千張，都需要醫(yī)生用肉眼去觀察。每個(gè)患者平均花費(fèi)的時(shí)間10-15分鐘，600、700個(gè)病人就要170多個(gè)小時(shí)。而每個(gè)醫(yī)生每天工作8小時(shí)，至少要21個(gè)人不停的看。“醫(yī)生每天在眼力和腦力的強(qiáng)大壓力下也非常容易疲勞疲憊，正是因?yàn)檫@些疲勞和疲憊，也很容易造成對片子的漏診和誤診，引起一些不必要的醫(yī)患關(guān)系的緊張?！?/p>
影像科為什么能夠最先和 AI 進(jìn)行合作？郭教授認(rèn)為，海量的片子絕大部分是常見病和多發(fā)病，這種片子的特征，有比較典型的影像表現(xiàn)和規(guī)律性，診斷上不是太難。這是人工智能介入的一個(gè)很好的基礎(chǔ)。
同時(shí)，鑒于影像科醫(yī)生巨大的工作負(fù)擔(dān)，如何把醫(yī)生從繁重甚至簡單重復(fù)的工作中解脫出來，有更多的時(shí)間進(jìn)行精準(zhǔn)醫(yī)療和教學(xué)研究也成為一個(gè)必要的需求。郭教授向雷鋒網(wǎng)表示，醫(yī)學(xué)院的醫(yī)生都承擔(dān)著科研任務(wù)，需要有更多的時(shí)間去提高服務(wù)質(zhì)量和醫(yī)療效率?！八晕覀兿肴绾魏腿斯ぶ悄芎献鳎幸惶纵o助診斷的系統(tǒng)，幫助我們提高效率。也正是基于這種考量， IBM 具有完整的場景，固定的硬件，同時(shí)有一套完善的解決方案。還有一點(diǎn)也是我今天一直關(guān)注的，數(shù)據(jù)的安全。正是因?yàn)檫@些， IBM 打動(dòng)了我們，所以我們就開始合作了?！?/p>
在工作環(huán)境的巨大壓力下，影像科醫(yī)生尋求人工智能進(jìn)行輔助篩查也成為了一種必然的選擇。在這點(diǎn)上，廈門市第二醫(yī)院選擇了與 IBM 進(jìn)行合作，采用其人工智能解決方案。
IBM今年推出的認(rèn)知系統(tǒng)（Cognitive Systems）借助擁有 CPU：GPU NVLink 的面向高性能計(jì)算的 IBM Power Systems 架構(gòu)，提供人工智能相關(guān)工作負(fù)載所需的高性能計(jì)算力。據(jù)了解，認(rèn)知系統(tǒng)集成了 PowerAI 深度學(xué)習(xí)框架，提供預(yù)編譯的主流深度學(xué)習(xí)軟件工具包，針對 NVidia GPU 及 NVLink 優(yōu)化性能。而認(rèn)知系統(tǒng)中包含的 BlueMind 深度學(xué)習(xí)平臺具有深度學(xué)習(xí)功能，基于 Spark 大數(shù)據(jù)平臺框架，以較高的并行效率和擴(kuò)展性能進(jìn)行深度學(xué)習(xí)平臺的資源管理、調(diào)度。
IBM全球副總裁、IBM中國系統(tǒng)開發(fā)中心總經(jīng)理謝東在論壇上表示， IBM 推出的人工智能集成解決方案有幾大特點(diǎn)。
IBM全球副總裁、IBM中國系統(tǒng)開發(fā)中心總經(jīng)理 謝東
第一是“平臺+服務(wù)”。平臺是硬件軟件一體化的方案，包括 Power、PowerAI、BlueMind 等等。謝東表示，“我們覺得光有一個(gè)平臺推向行業(yè)用戶還不夠，需要服務(wù)來支撐，在行業(yè)的專業(yè)人員和平臺之間有一個(gè)橋梁，所以我們就有實(shí)驗(yàn)室服務(wù)團(tuán)隊(duì)來幫助實(shí)現(xiàn)。這就是‘平臺+服務(wù)’，這是我們這個(gè)解決方案的特點(diǎn)，是針對每個(gè)行業(yè)定制打造的?！?/p>
第二，成熟完整，易于使用。成熟完整在于，AI 不光是模型訓(xùn)練，每個(gè)行業(yè)都有特定的問題，從數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備、模型的選擇、模型的訓(xùn)練、在線的實(shí)施、在線應(yīng)用等等設(shè)計(jì)一體化的方案，“ IBM 的解決方案幫助了行業(yè)用戶端到端生命周期的管理?！蓖瑫r(shí)這個(gè)解決方案也要易于使用，“既然是一個(gè)新系統(tǒng)，很多行業(yè)專家并不具有 IT 使用經(jīng)驗(yàn)，我們希望他專注于專業(yè)問題，致力于模型訓(xùn)練，易于使用的環(huán)境能夠大大提高他們的效率?！?/p>
第三，技術(shù)領(lǐng)先且開放。技術(shù)領(lǐng)先體現(xiàn)在幾個(gè)方面，一個(gè)是硬件平臺，基于 Power 、基于 GPU 、基于 FPGA 加速，同時(shí)還有很多新的訓(xùn)練方法，可以大幅度提高訓(xùn)練的速度和精準(zhǔn)性。 IBM 在面向企業(yè)級客戶需要考慮到系統(tǒng)的彈性，在企業(yè)中一開始業(yè)務(wù)規(guī)模相對較小，然后訓(xùn)練更多的業(yè)務(wù)模型，使得系統(tǒng)得到擴(kuò)展延伸。第二就是開放，行業(yè)用戶可以把 IBM 人工智能的技術(shù)融入到這個(gè)平臺上。同時(shí)平臺又向開源社區(qū)開放，所以很多新的模型、新的設(shè)計(jì)架構(gòu)都可以融入到解決方案中來使用。
雷鋒網(wǎng)在此次會(huì)上了解到，廈門市第二醫(yī)院將會(huì)與 IBM 共同成立智能醫(yī)學(xué)影像的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，基于 IBM 認(rèn)知系統(tǒng)的架構(gòu)能力及組件探索 3D 影像識別、 CT 智能化檢測、磁共振智能化研究等方面的應(yīng)用前景。
郭教授表示，合作最終的目的是減少國家和患者看病的成本，另一方面是提高醫(yī)院的服務(wù)效率和醫(yī)療水平。雙方前期的合作已經(jīng)可以縮短影像科的就診時(shí)間，在某種程度上減少了成本。一旦系統(tǒng)可以應(yīng)用到臨床，病人可能在基層醫(yī)院也可以享受到專家級的水平，無形中就可以給國家、給病人減少成本。
郭教授向雷鋒網(wǎng)透露，雙方接下的合作將在完善目前開發(fā)設(shè)備的基礎(chǔ)上，再開發(fā)基于 CT 的人工智能的平臺，基于磁共振的人工智能平臺以及基于科研的人工智能平臺?！艾F(xiàn)在基于 CT 的人工智能平臺是熱點(diǎn)，但是目的不同，這個(gè)處于科研和前瞻性研究階段。基于磁共振、科研的平臺一旦成功了以后，可以通過大數(shù)據(jù)、格式化的研究，做到提前干預(yù)、提前治療，幫助醫(yī)生提高工作效率和準(zhǔn)確率。尤其是緩解基層醫(yī)院醫(yī)護(hù)人員缺乏的問題，同時(shí)對國家的分級診療政策非常有積極作用，可以帶來很好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益?！?/p>
IBM大中華區(qū)硬件系統(tǒng)部Linux系統(tǒng)技術(shù)總監(jiān) 徐寧
IBM大中華區(qū)硬件系統(tǒng)部Linux系統(tǒng)技術(shù)總監(jiān)徐寧表示， IBM 現(xiàn)在做的是二維圖像，但是現(xiàn)在醫(yī)療界包括深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域都在看三維，這是一個(gè)難點(diǎn)，包括三維圖形怎么標(biāo)注，后續(xù)還可以做相應(yīng)的的測量工作，希望在三維上能夠有所突破。
謝東認(rèn)為， IBM 作為 IT 廠商能夠提供的是平臺和一些技術(shù)服務(wù)，幫助行業(yè)專家使用 AI 平臺、訓(xùn)練 AI 模型， IBM 本身并不具有行業(yè)經(jīng)驗(yàn)?！拔覀儾⒉恢滥睦锸钦嬲牟≡?，所以要引入行業(yè)專家，這個(gè)層面一定要合作?！?/p>
人工智能是 IBM 在2014年后的重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)域，IBM在 AI 領(lǐng)域布局圍繞 Watson 和類腦芯片展開，試圖打造 AI 生態(tài)系統(tǒng)。 IBM 的 Watson 是認(rèn)知計(jì)算系統(tǒng)中的代表，也是 IBM 認(rèn)知計(jì)算技術(shù)的一個(gè)具體表現(xiàn)。從十四年前的“深藍(lán)”到如今的 Watson ， IBM 一直沒有停下挑戰(zhàn)人工智能極限的腳步。今年，IBM就推出了一系列認(rèn)知系統(tǒng)，其中包括由 BlueMind 深度學(xué)習(xí)云平臺、 PowerAI 深度學(xué)習(xí)框架和使用 NVLink 技術(shù)的 IBM Power System S822LC 服務(wù)器等組成的一套軟硬件整合的解決方案。
目前，醫(yī)療行業(yè)對認(rèn)知計(jì)算和 AI 等技術(shù)大致有兩類較為突出的需求：一類是亟需一個(gè)具備數(shù)據(jù)挖掘能力和應(yīng)用能力的平臺來解決醫(yī)療業(yè)務(wù)實(shí)操中所面臨的難題；另一類是怎樣構(gòu)建和優(yōu)化針對某一具體醫(yī)療場景的算法能力，如針對醫(yī)學(xué)影像 AI 領(lǐng)域。
IBM 中國研究院認(rèn)知交互技術(shù)總監(jiān)秦勇此前曾表示：“從縱向看，IBM的 AI 不是純軟件，其中既有底層的神經(jīng)元芯片，也有服務(wù) AI 的 Power 服務(wù)器，還包括 Watson 的 API 等，所以 IBM 構(gòu)建的是 AI 的整體架構(gòu)，重點(diǎn)是幫助客戶迎接現(xiàn)實(shí)的各種挑戰(zhàn)?！?/p>
Power AI 自然不是 IBM 認(rèn)知基礎(chǔ)架構(gòu)平臺解決方案的全部，在過去十年中， IBM 用 Watson 引領(lǐng)了認(rèn)知計(jì)算的復(fù)蘇，旨在為企業(yè)尋找 AI“快捷鍵”。IBM隨后采用了 POWER8，OpenPOWER，CAPI和 OpenCAPI 基礎(chǔ)設(shè)施，用于 AI 公共和私用云實(shí)施。 IBM現(xiàn)在正在使用 PowerAI 完成 AI 圈子，用于想要使用 AI 但要有特定深度學(xué)習(xí)框架的企業(yè)。
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