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追本溯源,智能诊疗大规模临床落地的破局关键在何方?
2023-12-11 阅读量:95 小字

智能诊疗是国家战略层面实现健康中国、深化医疗改革、融入新发展格局的重要途径,也是提升医疗服务效率、降低医疗成本,满足人民群众对高质量医疗服务的重要手段。《“十四五”医疗装备产业发展规划》中明确指出,我国要重点发展“智能化、精准化、诊疗一体化的新一代智能诊疗装备”。然而,当前智能诊疗系统虽已在某些特定场景下取得了较为显著成果,但在很多方面(如准确性、可解释性、通用性等)仍存在一定问题,导致其在临床上仍无法实现大规模的落地应用。

在这一背景下,CCF YOCSEF天津于2023129日在河北工业大学红桥校区举办主题为《追其本,破其局——智能诊疗临床落地的“症”与“解”》的技术论坛。本论坛特别邀请了来自高校、科研院所、企业和医疗机构的专家、学者、企业家和医务工作者,分享他们在智能诊疗产---用不同角度和层面的经验和观点,共同探讨智能诊疗系统落地难题的解决之道,助力“健康中国”和“制造强国”重大战略需求。

  

 图:《追其本,破其局——智能诊疗临床落地的“症”与“解”技术论坛参会人员合影

经过一个上午的深入探讨和热烈思辨,本次论坛的观点总结如下:

1)人工智能技术在临床诊疗领域尚未大规模落地,主要面临数据规模、基础设施和技术发展水平等方面挑战。尽管存在数据难以共享和基础设施支撑不足的问题,但人工智能技术在临床的前景仍然值得期待,尤其是大模型的发展,在未来有望辅助提高年轻医生的工作效率和诊疗准确性。为加快智能诊疗系统的临床落地,建议与研究型医院合作,并解决商业模式问题,明确人工智能技术的定位和提高其接受度。

2)智能诊疗临床落地面临的核心技术瓶颈有多元异构数据整合、可解释性提升、模型适应性、模型更新困难和技术可靠性等。解决之道包括采用多模态大模型、增加模型可解释性和应用场景的逐步推进等。

3)大模型在智能诊疗中具有潜力,可提升医学问诊和基因治疗效果,作为跨学科桥梁促进知识传递。然而,大模型在实际应用中面临着使用指南的实时更新问题、数据所有权问题、法规伦理障碍等挑战。此外,通才和专才大模型需要并存,以满足全局和局部需求。

本次论坛由CCF YOCSEF天津AC委员、河北工业大学教授许铮铧,CCF YOCSEF天津学术秘书、中国民航大学讲师刘才华担任论坛执行主席,CCF YOCSEF天津学术秘书、天津科技大学讲师王聪担任线上主席。

 

 图:论坛执行主席与线上主席

执行主席许铮铧对中国计算机学会CCF、中国计算机学会青年科技论坛CCF YOCSEF和本次论坛的背景进行了介绍。随后进入引导发言环节,由北京理工大学特聘教授杨健、北京大学北京国际数学研究中心长聘教授董彬、北京联影智能影像诊断研究所所长钱真分别从《手术导航机器人转化应用研究》、《大语言模型助力临床诊疗的前景分析》和《医学影像的智能分析与应用新进展》三个方面作引导发言。

  

 图:引导发言嘉宾

针对《手术导航机器人转化应用研究》这一主题,杨健首先围绕当前临床医学应用中快速发展的手术导航机器人,以及团队在计算机辅助诊疗的精准导航机器人方向的研究进行了详细介绍。杨健指出,目前手术导航机器人领域存在着精确化、精准化、直觉化、共融性等世界难题,因此迫切需要高性价比的手术导航设备。杨健团队的研究涵盖了增强现实手术导航机器人、多模影像智能建模与手术规划、虚实融合与安全预警等多个方面,旨在解决手术导航机器人目前所面临的各种问题。与此同时,杨健还介绍了其团队自主研制的光学跟踪核心部件,详细说明了如何突破手术导航领域的技术难题,以满足医疗级质量标准,实现稳定量产并成功打破国外垄断。

 

 

图:杨健《手术导航机器人转化应用研究》的引导发言

针对《大语言模型助力临床诊疗的前景分析》这一主题,董彬指出现代医疗系统面临着高成本、资源分配不均以及人口老龄化等挑战,传统智慧医疗解决方案在多元化和个性化需求方面存在不足。GPT-4等大型语言模型在医疗领域展示了潜力,尤其在辅助诊断和个性化健康建议方面。董彬专注于GPT-4在消化系统肿瘤诊疗中的应用,通过交互工程策略成功引导模型模拟专家医生的诊疗逻辑,为患者制定个性化诊疗方案。董彬还从最优控制的视角分析了交互工程,为交互工程算法提供了统一的数学框架,这一理论洞察有望启发未来更多算法和理论的发展。

 

 

 图:董彬《大语言模型助力临床诊疗的前景分析》的引导发言

针对《医学影像的智能分析与应用新进展》这一主题,钱真根据联影智能公司在医学影像AI领域的最新研究与落地成果,详细介绍了影像设备的智能化、影像数据的智能分析和影像科研的智能平台的情况。此外,钱真还探讨了一些新的技术,包括联影智能“医疗大模型”的研发方向、全自动标注工具等,并介绍大模型在医疗领域引发的创新机遇,以及通用大模型在医疗领域落地的关键点。

 

图:钱真《医学影像的智能分析与应用新进展》的引导发言

 

三位引导发言嘉宾发言结束后,论坛进入了思辨环节。与会的众多专家学者们围绕着三个议题充分发表自己的观点,展开了精彩的讨论。

针对第一个议题当前人工智能技术在临床诊疗领域的落地现状与挑战?形成以下观点:

(1)人工智能技术在临床诊疗领域尚未大规模落地,面临数据问题、基础设施问题和人工智能发展水平有限的挑战。因私有数据和设备支持不足等问题,大模型部署难度增加。

(2)人工智能技术在临床诊疗领域的前景仍值得期待。大模型学习速度快,在未来有望辅助提高年轻医生的工作效率和诊疗准确性。为推动其落地,建议选择研究型医院合作,提供实践场景和数据;提倡科研工作者积极参与,促进创新以及提高技术准确性。

(3)推动人工智能在医疗领域更广泛应用的措施有:解决商业模式问题,解决当前产品多以赠送模式进行推广的局面;明确人工智能定位为提高医生效率工具;解决医生、医院和患者接受度问题,明确提供支持环节和责任划分;适配硬件,努力适配国产设备促进更广泛应用。

      

 

图:议题一发言

 

针对第二个议题智能诊疗临床落地是否存在核心技术瓶颈?其解决之道在何方?形成以下观点:

(1)多元异构数据问题:医院拥有多种数据,包括影像和文本等,未来趋势是采用多模态大模型。关键挑战在于如何融合多源数据,确保建立全面、准确的分析模型。

(2)可解释性问题:在面对多参数多维度的数据时,确定关键指标和理解不同数据之间的关联是挑战。建议在模型设计时考虑增加可解释性,使医疗专业人员更好地理解模型输出结果。

(3)模型适应性问题:设计模型时需考虑医院实际操作情境,处理不同医疗流程、数据格式和设备差异,以提高模型适应性。

(4)标准化问题:不同公司算法存在差异,需要深入研究和标准化,确保不同系统和模型的一致性。

(5)更新困难问题:研究在模型更新过程中如何保留先前知识,实现对新数据的快速适应。

(6)解决医疗技术可靠性问题:逐步推进人工智能应用场景,先应用在对患者影响小的方向,等技术成熟后再应用到其他方面。

   

   

图:议题二发言

针对第三个议题大模型等人工智能新技术能否成为智能诊疗大规模落地的破局关键?形成以下观点:

(1)大模型在临床应用中有较大潜力。大模型具有强大推理能力,可在医学问诊和基因治疗中提高效果。此外,大模型作为桥梁有利于连接各种工具,促进跨学科知识传递和应用。

(2)大模型用于临床应用仍然面临许多挑战。大模型学习的知识包含正确和错误信息,需要实时根据最新的指南进行更新。此外,大模型的能力边界取决于数据量,需要关注数据的所有权问题,提倡医学和研究机构合作共享数据,建立更大规模的数据库。

(3)实现大模型在医疗中的应用需要克服技术、法规和伦理等多方面的障碍,解决认证时间与技术更新速度不匹配的问题。

(4)通才和专才大模型需并存,专业临床科室可能需要专才模型,而从医院整体的角度又需通才大模型。大模型的发展需要全面考虑通才和专才的需求。

(5)大模型的算力需求带来经济问题,需要减少成本浪费,考虑前期投入与最终诊断能力的匹配。建议参考脑神经计算科学以提高大模型的训练效率。

  

  

   

图:议题三发言

会议最后,CCF YOCSEF天津主席张鹏对本次论坛进行了总结,张鹏指出智能诊疗关乎生命健康,社会各界对于智能诊疗落地的需求较为迫切,希望本次技术论坛形成的观点和方案能够促进解决智能诊疗系统的落地难题,同时希望与会嘉宾今后能持续关注并参与CCF YOCSEF天津的活动。

 

图:CCF YOCSEF天津主席张鹏总结

 

 

 

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