隨著人工智能在諸多領(lǐng)域取得突破性的進(jìn)展和成就，AI正在這些領(lǐng)域成為一個(gè)突出的話題，當(dāng)看到AI逐漸滲透醫(yī)療保健領(lǐng)域時(shí)人們也不會(huì)感到奇怪了。目前人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用可分為六大細(xì)分領(lǐng)域——虛擬助理、病例與文獻(xiàn)分析、醫(yī)療影像輔助診斷、診療結(jié)果預(yù)測(cè)、藥物研發(fā)、以及基因測(cè)序。本盤點(diǎn)簡(jiǎn)單集中于醫(yī)療影像輔助診斷和診療結(jié)果預(yù)測(cè)這兩點(diǎn)。
從人工智能發(fā)展至今，世界各地仍然有許多團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行大量有關(guān)潛在機(jī)器學(xué)習(xí)解決方案的相關(guān)研究，但走出“迷霧”，獲得FDA批準(zhǔn)的也只是鳳毛菱角。人工智能的發(fā)展，以及通用人工智能不斷在被人提起、重視的大環(huán)境下，AI 相關(guān)的醫(yī)療保健設(shè)備獲批數(shù)字正在迅速攀升。接下來(lái)為大家盤點(diǎn)幾個(gè)獲批FDA的醫(yī)療AI系統(tǒng)，看一下這些系統(tǒng)的過(guò)人之處，也能了解AI目前在醫(yī)療領(lǐng)域的多功能性以及目前AI在醫(yī)療健康領(lǐng)域的發(fā)展。QuantX是首個(gè)獲FDA批準(zhǔn)的乳腺癌診斷系統(tǒng)。該技術(shù)利用機(jī)器學(xué)習(xí)和圖像分析以及大量病例數(shù)據(jù)庫(kù)，幫助放射科醫(yī)生分析患者的MRI。Maryellen Giger 博士的實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)花了將近20多年創(chuàng)建、研究這個(gè)強(qiáng)大的人工智能工具。該系統(tǒng)旨在精確輔助放射科醫(yī)生而非完全取代醫(yī)生，幫助他們做出更準(zhǔn)確的決策和診斷。QuantX 能自動(dòng)分析圖像并自動(dòng)根據(jù)放射科醫(yī)師在診斷時(shí)所考慮的臨床成像特征生成單個(gè)評(píng)分。乳腺癌已經(jīng)成為了嚴(yán)重威脅女性健康的第一大惡性腫瘤。根據(jù)中國(guó)國(guó)家癌癥中心統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全國(guó)新發(fā)乳腺癌病例數(shù)達(dá)27.24萬(wàn)，每年死亡率超過(guò)7萬(wàn)，居女性惡性腫瘤發(fā)病率首位。QuantX的出現(xiàn)將會(huì)慢慢改變可怕的現(xiàn)狀。
在臨床試驗(yàn)中，QuantX被用于幫助放射科醫(yī)生查看 MRI 并分辨乳腺癌及非癌性乳腺病變。在試驗(yàn)中，結(jié)果令人相當(dāng)滿意。結(jié)果表明，借助該人工智能診斷系統(tǒng)，整體診斷效率提升 20%，漏診率下降 39%。
去年9月，F(xiàn)DA批準(zhǔn)了Apple Watch Series 4的EGC心電圖技術(shù)，該技術(shù)使用電極捕捉心律失常的情況。EGC技術(shù)允許用戶利用Apple Watch Series 4手表讀取心電圖，并可以向醫(yī)生提供重要的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，這項(xiàng)技術(shù)也是目前第一個(gè)消費(fèi)者可直接在日常生活中使用的AI產(chǎn)品。它可以檢測(cè)心房纖顫。心房纖顫雖是較為常見(jiàn)的心律失常之一，但這也是一種危險(xiǎn)的心律失常表現(xiàn)，常見(jiàn)于中老年群體。如果不及時(shí)加以治療，可能導(dǎo)致中風(fēng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，AFib是最常見(jiàn)的心律失常之一，影了美國(guó)9%年齡在65歲以上的老年群體,以及2%的年輕群體。但是有了這個(gè)蘋果推出的技術(shù)，人們可實(shí)時(shí)測(cè)量心率,因心律失常而導(dǎo)致中風(fēng)的人群也會(huì)因此得以減少。
ECG心電圖讀數(shù)功能只需用戶在佩戴四代Apple Watch時(shí)將手指放在數(shù)字表冠上，三十秒內(nèi)即可完成ECG讀數(shù)，該功能能夠指示心臟跳動(dòng)的波形，如果有異?；蛘叻款澋那罢祝赡芤馕吨鴩?yán)重的健康隱患。蘋果指出ECG功能是通過(guò)FDA De novo程序評(píng)估認(rèn)證的，這也意味著該功能受FDA監(jiān)管。
Aidoc是一款應(yīng)用程序，它兩次獲得FDA批準(zhǔn)。
第一次于去年夏天獲得批準(zhǔn)。Aidoc基于AI的工作流程優(yōu)化組合產(chǎn)品，該解決方案可與放射科醫(yī)師合作，用于標(biāo)記腦部CT中的急性顱內(nèi)出血（ICH）病例。也是FDA批準(zhǔn)的全球首個(gè)利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)輔助放射科醫(yī)生分診的醫(yī)療AI產(chǎn)品。它能夠在患者掃描后直接分析醫(yī)學(xué)圖像，并將可疑的病例通知給放射科醫(yī)師，從而協(xié)助將那些緊急和可能危及患者生命的病例進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序。Aidoc大大減少了顱內(nèi)CT周轉(zhuǎn)時(shí)間，在提高醫(yī)生工作效率的同時(shí)，也增加了放射科醫(yī)生做出診斷的信心。Aidoc再度或FDA批準(zhǔn)是今年5月，這一次Aidoc的“舞臺(tái)”從顱內(nèi)CT轉(zhuǎn)到了胸部CT，旨在輔助醫(yī)生確定患者胸部CT掃描中肺栓塞的潛在比例。血液凝塊進(jìn)入肺部，就會(huì)導(dǎo)致肺栓塞（PE）。這種疾病被認(rèn)為是一種無(wú)聲殺手。Aidoc的新技術(shù)則不需專用硬件設(shè)備，可直接在醫(yī)院系統(tǒng)上連續(xù)運(yùn)行，并自動(dòng)接收放射科圖像。由于PE成像數(shù)據(jù)的可變性，讓檢測(cè)這種疾病的算法開(kāi)發(fā)變得具有挑戰(zhàn)性，也使得AI驅(qū)動(dòng)的診斷分類成為一件有意義的事情。Zebra Medical Vision為醫(yī)療行業(yè)提供了一個(gè)深度學(xué)習(xí)的圖像分析平臺(tái)。其冠狀動(dòng)脈鈣化評(píng)分算法在去年夏天獲得了FDA 510(K)的許可。
Zebra這項(xiàng)技術(shù)利用心電圖門控CT掃描，可以計(jì)算出患者冠狀動(dòng)脈鈣化的程度。這種動(dòng)脈鈣化會(huì)使患者血管直徑變窄，并可導(dǎo)致嚴(yán)重的心血管疾病。通過(guò)使用該診斷工具，放射科醫(yī)生可以更好地診斷動(dòng)脈缺損的嚴(yán)重程度，以改善患者的預(yù)后。大量研究表明，對(duì)冠心病的早期發(fā)現(xiàn)和治療可以有效降低高危人群的心臟病發(fā)病率。
健康數(shù)據(jù)分析組織ClalitResearch Institute主任Ran Balicer博士說(shuō):“識(shí)別高危人群是預(yù)防的關(guān)鍵。Zebra的算法可以應(yīng)用在胸部CT上，并能更早地幫助識(shí)別有患心血管病風(fēng)險(xiǎn)的人，從而更有效地治療疾病、緩解不良后果，同時(shí)也可以全面減少像Clalit之類的健康維護(hù)組織（HMOs ）的醫(yī)療費(fèi)用?！?/span>
此外Zebra的先進(jìn)醫(yī)療平臺(tái)可以通過(guò)人工智能算法準(zhǔn)確捕捉到被誤診的疾病、早期癌癥和其他威脅人類生命的疾病。借助數(shù)百萬(wàn)次高質(zhì)量掃描得出的數(shù)據(jù)，Zebra創(chuàng)建了一個(gè)深度學(xué)習(xí)的引擎，可以自動(dòng)檢測(cè)出肝臟、肺、心血管和骨骼等各種疾病。EchoMD AutoEF by Bay LabsBayLabs的深度學(xué)習(xí)軟件EchoMD AutoEF在去年6月獲得FDA 510(K)的批準(zhǔn)可用于醫(yī)療領(lǐng)域。EchoMD AutoEF 軟件可以與任何醫(yī)療系統(tǒng)內(nèi)的影像歸檔和通信系統(tǒng)相連接，還能快速、高效和準(zhǔn)確地輔助超聲心電圖分析，確保為患者提供最高質(zhì)量的診斷服務(wù)。在與明尼阿波利斯心臟研究所（Minneapolis Heart Institute）所進(jìn)行的一項(xiàng)研究中，BayLab的研究人員發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)在分析左心室射血分?jǐn)?shù)(EF)方面比大多數(shù)心臟病醫(yī)生表現(xiàn)更卓越。因?yàn)樵撓到y(tǒng)擁有的人工智能平臺(tái)是由來(lái)自9千名患者、超過(guò)4百萬(wàn)張超聲心電圖訓(xùn)練而成的，它通過(guò)自動(dòng)檢查患者的超聲心電圖視頻片段，并能選取最合適的部分計(jì)算射血分?jǐn)?shù)(EF)，進(jìn)而加快了心臟病醫(yī)生分析速度。EF是指心臟泵血效率，通常用百分?jǐn)?shù)表示。比如，50%的射血分?jǐn)?shù)(EF)表示左心室每收縮一次就會(huì)博出一半的血液注入動(dòng)脈，它是心臟博血好壞及判斷心力衰竭類型的指征。
深透醫(yī)療
深透醫(yī)療來(lái)自美國(guó)硅谷，其技術(shù)最早出自斯坦福大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室。去年12月初，該公司產(chǎn)品拿到FDA認(rèn)證，成為第一個(gè)FDA獲批的應(yīng)用在核醫(yī)學(xué)上的人工智能產(chǎn)品，也是FDA批準(zhǔn)的針對(duì)圖像增強(qiáng)的人工智能產(chǎn)品。深透醫(yī)療就針對(duì)MRI磁共振和PET核醫(yī)學(xué)分子影像，通過(guò)深度學(xué)習(xí)和圖像重建技術(shù)，增強(qiáng)影像質(zhì)量和效率，從而用更少的時(shí)間與劑量獲取診斷級(jí)別甚至更高質(zhì)量的醫(yī)學(xué)圖像。
PET主要適用于檢查腫瘤、腦部疾?。ㄈ绨柶澓Ｄ。??；颊咭话阈枰雮€(gè)多小時(shí)才可以完成檢查。由于檢查時(shí)間較長(zhǎng)，患者的輕微移動(dòng)還會(huì)形成運(yùn)動(dòng)偽影。深透醫(yī)療通過(guò)優(yōu)化數(shù)據(jù)，重建成圖像的過(guò)程，在保證診斷級(jí)別精確度的情況下，使PET加速至原診斷速度的4倍以上。PET檢查會(huì)使用放射性試劑，而深透醫(yī)療的技術(shù)也可以大幅度地降低放射性試劑劑量，對(duì)病人、操作人員以及醫(yī)院都更為安全。該公司近期獲得的FDA批準(zhǔn)，就是應(yīng)用于PET檢查的產(chǎn)品。
MRI主要應(yīng)用于檢查腦部、組織等，幾乎覆蓋了醫(yī)療影像可檢測(cè)的所有病種。與PET類似，深透醫(yī)療也是通過(guò)優(yōu)化數(shù)據(jù)，重建成圖像的過(guò)程，在保證圖像質(zhì)量的前提下，使MRI加速4-10倍。但MRI檢查本身沒(méi)有輻射，可很多MRI會(huì)用到基于重金屬釓的造影劑。美國(guó)FDA、歐洲CE以及中國(guó)NMPA都對(duì)于釓造影劑在人體內(nèi)沉積問(wèn)題提出了警告?；谒俣鹊奶嵘?，深透醫(yī)療提供的方案，可以大幅降低MRI的釓使用劑量，從而降低釓在病人體內(nèi)的沉積。
總結(jié)來(lái)說(shuō)，深透醫(yī)療可以覆蓋幾乎所有病種，在保證診斷級(jí)別的精確度的前提下，使得PET檢查加速4倍以上，MRI檢查加速4-10倍。
[1]Bay Labs’ EchoMD AutoEF Software ReceivesFDA Clearance for Fully Automated AI Echocardiogram Analysis Jun 18, 2019 fromhttps://www.businesswire.com/news/home/20180619005552/en/Bay-Labs%E2%80%99-EchoMD-[2]5 FDA Approved Uses of AIin Healthcare, Jul 18 2019, from https://www.docwirenews.com/docwire-pick/future-of-medicine-picks/fda-approved-uses-of-ai-in-healthcare/
