当有天你挂掉客户预约电话后才发现，刚刚与你对话的客户其实是人工智能时，当有天在餐厅机器人服务员帮你快速点完菜时，当人工智能取代金融、物流等复杂岗位的新闻铺天盖地时，你是否才真正地感叹到人工智能已经大跨步地渗透到我们生活的方方面面了。
作为国民经济的重要组成部分，医疗行业关系着广大群众的生命健康，自然而然也是人工智能技术实施应用的重要领域之一，本文将简单介绍目前人工智能在医学影像方面的技术发展及放射治疗的应用情况。过长的话不同部分分行。
文/张璘 
编/HLR，田雨，叶思奥
1
人工智能应用的爆发式增长
早在1956年，全球人工智能（Artificial Intelligence，简称AI）的研究就在美国达特茅斯学院的学术会议上拉开了序幕，各领域顶级科学家聚首讨论一个在当时非常超前的话题：用机器来模仿人类学习以及其他方面的智能【1】。因此，1956年也就成为了人工智能元年。
但在过去六十年中，人工智能经历了几起几落。
70年代，由于一系列研究项目停滞不前，人工智能遭遇到了大量的负面评价，迎来第一次低谷；几年以后，随着一类具有专门知识和经验的计算机智能程序系统（被称为“专家系统”）的兴起，人工智能再次卷土重来。“知识处理”也成为当时人工智能领域研究的焦点；但随着80年代PC的出现，由于费用远远低于专家系统所使用的机器，使得人工智能再次遭遇寒冬。
1997年，“深蓝”超级计算机打败了世界国际象棋冠军，体现了当时强大的计算机计算能力。但是也有人认为，由于国际象棋格子有限，棋子移动有规律，“深蓝”只是依靠其强大的计算能力以穷举法击败人类，只是一台“超级计算机”。直到2016年，AlphaGo与李世石的围棋世纪之战，证实了计算机在高层次描述围棋上具有更大的突破【2】。因此，2017年也被称为人工智能的“应用元年”。
2016年5月，国家发改委、科技部、工信部等部委出台《“互联网＋”人工智能三年行动实施方案》，指出到2018年，将在重点领域培育若干全球领先的人工智能骨干企业，初步建成人工智能产业生态，形成千亿级的人工智能市场应用规模【3】。2017年7月，国务院也发布《新一代人工智能发展规划的通知》，指出加速将积累的技术能力与海量的数据资源、巨大的应用需求和开放的市场环境有机结合，形成我国人工智能发展的独特优势【4】。
随着国家加快布局人工智能行业，“语音识别”、“人脸识别”、“无人驾驶”、“无人机”、“智能家居”、“智能城市”等人工智能的应用会越来越频繁地出现金融、交通、文娱、医疗等各行各业中。
2
人工智能技术在医学影像的应用
2017年11月，科技部召开新一代人工智能发展规划暨重大科技项目启动会。会上【5】科技部高新司司长宣布了首批国家新一代人工智能开放创新平台名单，其中包括依托腾讯公司建设医学影像国家新一代人工智能开放创新平台。
为什么在医疗行业，唯有医学影像作为人工智能实施应用的第一步呢。主要是因为医学影像本身的特点与人工智能技术的发展非常契合，具有4V性：数量（volume）、多样性（variety）、速度（velocity）、真实性（veracity）。
不论从技术发展，还是资本市场来看，AI在医学影像的应用是目前人工智能各领域非常热门的赛道。据统计，从2013到2017年，国内资本布局AI医疗共86起，其中医学影像数量最多，高达31%；2017年医学影像AI企业融资超过40亿元【6】。
目前在赛道中主要分为三种类型的企业，下面将简单介绍医学影像提供AI技术应用的公司及其代表性产品。
第一类以BAT（百度Baidu，阿里巴巴Alibaba，腾讯Tencent）等互联网领头者为主，他们对于互联网大数据、云平台时代拥有比其他行业更深、更敏锐的理解。
2017年8月，腾讯公司在同年“互联网+”数字经济中国行·广东峰会上，正式发布其首款将医疗领域和人工智能技术结合的AI产品—腾讯觅影。虽然进入时间较晚，但是腾讯依托着强大的技术基础和广泛的资源积累，快速地进入赛道，目前腾讯觅影已实现食管癌、肺癌、糖尿病视网膜病变、乳腺癌，结直肠癌以及宫颈癌的早期筛查等功能，其中肺癌早期筛查的敏感度达到85%，特异性达90%【7】。
肺癌是目前中国发病率及死亡率最高的癌症，然而美国在1990年到2015年之间，男性肺癌死亡率下降了45%；2002年到2015年间，女性的肺癌死亡率下降19%【8】。除了政府控烟政策起到非常大的作用外，早期筛查也是使得美国肺癌患者死亡率下降的重要原因。
2017年，中国三甲医院放射科平均每天CT检查次数接近1000次，随着CT检查人数逐年增加，对于医生按时出具报告形成挑战，人工智能辅助医生读片将成为有效的方式。
2018年5月19日下午，北京医院、GE医疗、腾讯三方在GE医疗北京产品发布会上携手共建“医学磁共振影像人工智能联盟”【9】，提高重大疾病的早期发现、疾病诊断精准度以及临床工作效率，使磁共振影像AI分析成为疾病研究、精准诊断的重要依据。
今年6月，腾讯正式发布首个AI医学辅助诊疗开放平台，助力医院信息系统HIS（hospital information system）、帮助互联网医疗服务实现快速智能化升级。目前该系统合作的医院，包括厦门大学附属第一医院、山东省立医院、安徽省第二人民医院、南方医科大学深圳医院、香港大学深圳医院、宝安中医院集团、深圳市萨米医疗中心、中国科学院大学深圳医院、宝安区妇幼保健院、龙岗区妇幼保健院等【10】。
第二类为以飞利浦、GE、东软医疗这一类医疗影像设备商为主，他们本来就处于医疗影像产业上游，能够更快、更高效地形成医学影像的产业链。
在2017北美放射学年会(Radiological Society of North America，RSNA)上，飞利浦发布了革命性的人工智能平台--IntelliSpace Discovery 2.0 (ISD2.0)；柏视医疗作为唯一入选的AI公司其基于CT/MRI的鼻咽癌放疗临床靶区（CTV，Clinical Target Volume），自动勾画系统已嵌入飞利浦星云探索平台（IntelliSpace Discovery，ISD）。
CTV勾画是放疗控制肿瘤复发转移的关键，也是靶区勾画技术难度最高、最耗时的部分。柏视医疗的产品在充分保证靶区勾画精准度的前提下，将勾画时间从数小时缩短到几分钟，大大提高了医生的工作效率及操作的简便性。
除了鼻咽癌临床放疗靶区勾画，柏视医疗还在乳腺癌，肺部常见病等提供了影像辅助诊断，同时飞利浦ISD平台也将开展多模态影像整合和疾病影像特征挖掘的探索，在保证临床治疗有效性的基础上，为提高临床工作流效率提供更多的可能。
目前，飞利浦已与中山大学肿瘤防治中心签订全方位战略合作协议，共同开展从影像诊断到治疗计划的前沿性研究和临床实践【11】。
第三类为独立的AI医学影像的初创公司，相比于其他两类企业在互联网和医疗
设备积累的较为弱势，但对于市场需求的捕捉和反应却更灵活。
图玛深维成立于2015年，2017年后推出σ-Discover系列深度学习诊断系统，通过大数据与深度学习技术，探索目前完全依靠医生经验和人工处理的医疗瓶颈。目前该产品主要应用于肺结节检测。
主要商业模式有两类：一类是以科研合作的方式面向医院、影像中心、体检中心推广，进入医院后，获得相关数据与医生的反馈意见。二类是以软件集成的方式，与医学影像存档与通信系统PACS（Picture archiving and communication system）厂商、医疗器械厂商合作，依托于其他产品中。
目前，中国大约有35家医院正在测试图玛深维的技术，将图玛深维的算法与医生肉眼检查CT影像进行对比，发现该技术能够检查出一些医生未能找出的癌症结节，由于该结果涉及因素较多，该技术的有效性仍待进一步验证【12】。
3
总结
由于临床数据集的相应开放，国内大多数医学影像AI公司推出的产品都是以肺结节筛查为主，因此2017年也被称为“肺结节年”。虽然目前很多公司在肺结节筛查结果上取得了一定的成果，但做完肺结节筛查后，是否给出诊断；在早期肿瘤进行手术治疗后，是否需要进行随访等后续问题，目前市场上还未有产品可以提供全面的解决方案。
除了很多待解决的商业问题外，按药监局新的分类目录来看，低风险设备属于第一类医疗器械；给出量化数值的中等风险设备，属于二类医疗器械；直接给出诊断治疗建议的辅助决策软件都属于第三类医疗器械第，需要临床试验。市场上大部分的AI产品应该都属于第三类。
截至目前，国内还没有一款医疗AI产品已经获得医疗器械注册证。因此，无论从技术，商业模式，法规监管来看，对于大多数AI医学影像公司而言，人工智能的技术真正落地服务于医学影像仍然有很长的路要走。
参考资料：
1 https://baike.baidu.com/item/达特茅斯会议/22287232?fr=aladdin
2 http://www.sohu.com/a/140127042_290999
3 http://www.360doc.com/content/17/1119/13/33479191_705252778.shtml
4 http://www.gov.cn/zhengce/content/2017-07/20/content_5211996.htm
5 http://www.most.gov.cn/kjbgz/201711/t20171120_136303.htm
6 http://36kr.com/p/5090544.html
7 https://miying.qq.com/official/product/lung
8 Cancer statistics, 2018. Ca A Cancer Journal for Clinicians, 2018.
9 https://miying.qq.com/official/detailnews/620
10 https://miying.qq.com/official/detailnews/623
11 http://baijiahao.baidu.com/s?id=1586832102232920479&wfr=spider&for=pc
12 http://www.12sigma.cn/
本篇作者：张璘 
复旦大学生物医学工程硕士，目前从事国内外放疗技术产品研究及市场分析，曾供职国际知名医疗器械公司，长期关注全球医疗器械发展及企业投资并购。现任美柏医健研究员。
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