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生老病死逃不掉!起底中美6大科技巨头智能医疗布局

微光人工智能2017/10/02

智东西(公众号:zhidxcom) 文 | 微光 AI除了在自动驾驶,机器人方面应用广泛外,在医疗领域也越来越 […]

智东西(公众号:zhidxcom)
文 | 微光

AI除了在自动驾驶,机器人方面应用广泛外,在医疗领域也越来越火热。从2012年至今,涉及医疗健康方面的投资就有270起,其中,仅在2017年的第一个季度,AI医疗初创融资就成交了245笔,总额超过17亿美元。造成这一局面的主要原因在于基于大数据云服务平台的深度学习、图像识别等人工智能技术相对成熟,AI医疗产品开始纷纷落地。

在这样的背景下,国内外巨头在医疗领域“圈地为营”的战争也开始打响。从投资AI医疗初创、建立医疗大数据平台到医疗影像诊断、AI辅助诊疗应用、药物研发等产品推出,国内外巨头都逐步建立了自己的医疗生态。

其中值得一提就是IBM的沃森肿瘤,这是目前AI+ 辅助诊疗的应用中最成熟的案例,在去年已经进入商业化模式。今天,智东西将从国内BAT到国外科技巨头如IBM、谷歌,细数这些公司在AI医疗领域的布局。

一.BAT布局医疗行业,几家欢喜,几家愁。

阿里巴巴:耐心埋下棋子,伺机而动

阿里在医疗方面的布局为建立医疗子公司阿里健康,投资医疗影像大数据平台万里云以及推出大数据健康管理平台、“ET医疗大脑”和“Doctor You”。

阿里在2014年以支付宝为平台推出的“未来医院计划”,就是上文所述的大数据健康管理平台(本质上是一个移动互联网平台),该平台可提供挂号、缴费、配送药物和健康咨询等服务。据悉,这些服务所需数据是由15家健康公司、1500多家公立医院所提供。

随后,在2016年阿里成立医疗子公司阿里健康,其采用O2O模式与医药电商合作,对现有社会医药资源实现跨区域共享配置,为医药健康行业提供互联网解决方案。阿里健康开展的业务主要集中在医药电商、智慧医疗、产品追溯等领域。

同年,阿里健康投资万里云医学影像平台2.25亿元,持25%的股份。双方在医学影像及云医院平台开展全面合作,建立第三方医学影像中心的互联网运营模式,连接医院、患者和专家提供影像服务。

阿里真正和AI医疗领域相关的产品是两款影像诊断平台“ET医疗大脑”和“Doctor You”。虽然都为影像诊断平台,但是“ET医疗大脑”是由阿里云基于其平台数据而研发的。“Doctor You”是以其子公司阿里健康为载体,基于万里云医学影像大数据云平台而研发。

今年3月份,阿里云推出的ET医疗大脑是阿里的首款AI医疗产品。该产品是对于甲状腺结节开发的影像学诊断系统,通过深度学习技术并收集有病灶位置标注的医学影像数据,来训练机器的识别能力,辅助医生的阅片工作。从ET医疗大脑在浙江大学附属第一医院等医疗机构几个月的临床实践验证表明,它可以用十几秒处理完一张甲状腺B超,并且圈出结节的位置,给出良性或者恶性判断。

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(ET医疗大脑诊断结果)

继续布局,今年7月份,阿里健康和万里云医学影像中心共同发布医疗AI系统Doctor You。据阿里健康官网介绍,该系统包括临床医学科研诊断平台、医疗辅助检测引擎、医师能力培训系统等。

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目前,阿里健康只对外展示了Doctor You的远程影像诊断CT肺结节功能,其技术原理与ET医疗大脑相似,通过设算法识别模型,以此来赋予机器深度学习能力,用大数据和图像处理技术来训练机器的图片对比和阅片能力。

在Doctor You的演示过程中,全国各地医院将患者的CT影像实时上传至万里云影像平台,待这些影像被系统分类后,Doctor You仅耗时30分钟就处理完了30名患者的九千多张CT影像,并且标出了疑似结节区域,提供给医生审查。经医生统计,Doctor You的准确率超90%。

万里云CEO黄家祥表示,下一阶段计划将Doctor You接入乳腺超声、心电图、X光等智能检测引擎。总的来说,阿里在AI医疗方面的布局主要侧重于基于万里云医学影像平台的大量数据,推动“ET医疗大脑”和“Dotor You”技术成熟和丰富功能。 

腾讯虽是后来者,但也可以居上

腾讯一直以来在医疗领域的动作以投资医疗初创为主,包括以7千万美元投资丁香园、1.07亿美元投资挂号网、1.5亿美元投资卓健科技等,直到今年8月份推出其首款AI医疗产品腾讯“觅影”,腾讯才算真正意义上入局AI医疗领域。

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(食管癌的病变判别模型)

腾讯首款AI医疗产品“觅影”主要应用于早期食管癌的筛查,合作医院的医疗团队采取双盲随机方法对数十万张食管内镜检查图片进行分类、评分标注后交给腾讯觅影进行处理。该软件通过深度学习和图像处理技术从内镜图片中筛选出带有可疑食管癌信息的图片,并给医生反馈出诊断结果。

据腾讯移动互联网事业群副总裁陈广域介绍,“觅影”由腾讯多个内部团队共同研发,包括AI Lab与优图实验室,未来将支持早期肺癌、糖尿病性视网膜病变和乳腺癌等病种。

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(腾讯觅影处理食管内镜检查图片流程)

在发布腾讯觅影的同时,腾讯还发起成立AI医学影像联合实验室,启动应用AI医学影像的食管癌早筛项目的临床预试验。目前,中山大学附属肿瘤医院(广东省食管癌研究所)、广东省第二人民医院、深圳市南山区人民医院加入联合实验室。

回顾腾讯早期投资的医疗创企虽然都为互联网医疗公司,只在其中扮演连接合作伙伴和海量用户的角色,但是,腾讯在帮助创企的同时能够深入了解医疗行业,抓住行业痛点,进而才会自主研发AI医疗产品。

可以注意到,阿里和腾讯布局医疗的方式都是从医疗影像诊断为入口。作者认为,产生这个现象的原因有两个:

一、近年来医疗影像技术发展迅速,深度学习在图像的分类与识别上取得很大的进展。图像识别技术从早期的“分辨出图片中的动物是猫还是狗”到现在能够判断图片中那个区域有肿瘤的特征,该技术已经发展到可以运用到落地产品的程度。

二、我国放射科医生的年增长率仅有4.1%,远不赶不上医学影像数据对应30.0%的高速增长率。

综上所述,技术成熟+刚需决定了目前医疗影像诊断火热的局面,以至于BAT中两大巨头都以此为切入口。

百度:遭遇重挫,进入瓶颈期

百度在2010年开始涉足医疗行业,从医院挂号、提供健康咨询和远程诊疗等方面都有布局,其开设了百度医疗大脑、拇指医生、百度健康、百度医生、百度医学、Dulife、百度直达号七个版块,其中包含大量神经网络的百度大脑、智能穿戴设备Dulife是AI相关产品。

百度大脑于2016年推出,它的设计理念是利用计算机技术来模拟人脑。据百度介绍,百度大脑能达到2-3岁孩子的智力水平,由神经网络、数十万服务器和大数据三部分组成,具备语音识别、图像处理和自然语言处理能能力。

在医疗方面,百度大脑通过“学习”海量的医疗数据、文献和医生的经验来训练自己的“问诊”能力,百度大脑根据患者提供的信息,来进行不断深入的提问,以此判断患者的病情,并给出最终建议,辅助医生完成问诊。

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除了软件,百度在硬件方面的也有布局:2013年成立智能穿戴品牌Dulife。Dulife有三款医疗设备:Boom Band健康手环、MUMU血压仪、Latin智能体脂测量仪。这三款设备能够测量、收集用户的身体相关数据,分析出用户健康指数,并将数据传送至对应平台中,为用户反馈出一套健康解决方案。

但是,百度因为去年魏则西事件和血友病贴吧事件受到严重冲击后,宣布撤销百度医疗事业部。今年2月8日百度CEO李彦宏在2017年亚布力中国企业家论坛开幕式上表示,医疗是一个很有潜力的市场,关闭医疗事业部的原因是要将重心由互联网医疗转向AI医疗。

随后,百度在3月3日在官网上和官方微信号贴出公告,宣布停止百度医生服务,并于4月1日清空数据。目前,AI系统百度大脑在正常运行。

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虽然百度在BAT三大巨头中,布局领域最广,且其产品多为自主研发,但是其医药O2O模式不但非常烧钱而且很难盈利,再加上去年爆出的两条丑闻,使百度也错过在医疗影像诊断占据一席之位的机会。

二:海外玩家:历史悠久、产品多样

IBM反其道而行,最早实现商业模式

IBM这个“老大哥”不仅最早入局医疗行业,其布局方式也与阿里、谷歌等公司完全相反:先推出医疗产品,然后开始频繁的与其他医疗机构合作。

IBM在医疗领域的布局可以追溯到到20世纪,比如,在上个世纪四十年代就开始陆续推出残疾人远程控制打字机键盘、治疗白血病的连续血细胞分离机和大脑诊断工具等产品。

进入21世纪,网络技术迅猛发展,IBM进军医疗的步伐开始逐步放大,从本世纪初与Capture Research合作开发遗传生物信息学系统、与美国匹兹堡大学医疗中心合作改进病患管理、与英国爱丁堡大学合作,解决蛋白质折叠的挑战等,到今年IBM与基因测序巨头IIIumina结盟向医院提供基因测序结局方案。

在这半个多世纪的时间里,IBM的医疗布局在大数据云平台、互联网医疗、医疗影像分析、医疗硬件产品等开发等领域已经形成了一个密集的网络。

其中,IBM旗下的超级计算机Watson是目前最成功的案例。Watson在2012年通过了美国职业医师资格考试,目前,提供乳腺癌、肺癌、结肠癌、前列腺癌、膀胱癌、卵巢癌、子宫癌等多种癌症的诊断服务。

将基础能力与人类医生的一般医疗诊断模型进行融合,形成了Watson 在提供辅助诊疗的处理逻辑。 其实质是融合了自然语言处理、认知技术、自动推理、机器学习、信息检索等技术,并给予假设认知和大规模的证据搜集、分析、评价的人工智能系统。

同时,IBM Watson 可以在 17 秒内阅读 3469 本医学专著,248000 篇论文,69 种治疗方案,61540 次试验数据,106000 份临床报告。通过海量汲取医学知识,包括300多份医学期刊、200多种教科书及近1000万页文字,IBM Watson在短时间内迅速成为肿瘤专家,为患者在药物选择和用药方面提供建议,同时给出完整的治疗方案。

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值得一提的是Watson for Oncology(沃森肿瘤)已经从去年开始在中国探索商业化道路。2016年8月12日IBM全球发布会上,IBM和杭州认知网络公司共同宣布,中国已经有21医院计划使用沃森肿瘤解决方案。12月26日,“浙江省中医院沃森联合会诊中心”成立。今年3月份,百洋医药集团成为获得沃森肿瘤沃森肿瘤。8月份,广州祈福医院肿瘤科引入沃森肿瘤…

总的来说IBM在医疗领域主要有以下几方向,做真实事件的证据研究,开发用于临床的实际应用、医疗影像分析、医学自然语音处理、利用机器学习和认知计算帮助临床实践实现个性化医疗。 

谷歌:低头走路的同时,也不忘仰望天空

谷歌在医疗行业也已经深耕数年,不仅成立AI健康医疗子公司DeepMind Health和Verily、建立健康管理平台Google Fit、投资23andMe等医疗公司,还曾发布过过两款几近科幻的医疗概念产品。虽然截止到目前,这两款产品还没有实际落地,但大胆的想法为AI医疗行业产品的研发带来很多灵感。

谷歌最早以大数据入局医疗行业的,其在2008年推出的Google Health收集数据的方式简单粗暴:以个人病历管理服务平台的方式推荐给用户,让用户填写自己的治疗历史和过敏史等信息。可想而知,这种方式在十分注重隐私的美国是多么令人反感,最终Google Health因不被用户所欢迎而以失败告终。

但是这次失败并没有动摇谷歌进军医疗行业的决心。在2015年,谷歌将原属于Google X的一个生命科学部门独立出来成立医疗子公司Verily,主要致力于搜集大量的样本以帮助医疗研究人员提前发现疾病。

Verily在2016年发布了一款手持机器人装置Liftware Level。其本质是一款能够保持稳定的勺子,可以实时辨认出3D空间的方向。比如,帕金森患者在吃饭时使用Verily,这款设备能够在患者手臂不断颤抖的情况下保持水平的状态,以保证患者能够正常进食。

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时间继续向前推进,在2016年2月,DeepMind宣布成立DeepMind Health公司。DeepMind是谷歌的一家AI子公司,值得一提的是,这家公司旗下的AI系统AlphaGo在今年因打败了全球围棋第一人柯洁,而一举成名。

在医疗方面,DeepMind Health和英国国家医疗服务体系NHS达成五年合作协议,并共同推出AI产品Streams软件。NHS帮助DeepMind Health获取患者的医疗数据,Streams基于这些数据,提供病人化验单结果、医疗记录即时短信信息服务。医护人员通过Streams软件就可以查看、筛选病人医疗数据,包括血液化验结果。并且Streams通过数据分析,发现患者有任何医疗数据异常,就会将信息发送给医生。

Streams将不仅医护人员从查找大量的纸质检查报告中解放出来,还使治疗更加及时,甚至在一定程度上帮医生预测了患者发病风险。

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(Streams软件页面)

同年,DeepMind Health与NHS进行第二次合作,并联合Moorfields 眼科医院共同开发识别视觉机器学习系统。该系统通过获取医疗机构眼部医学影像,用深度学习技术训练机器具备图像对比的能力,最初主要用于糖尿病视网膜病变和因衰老导致的黄斑病变,后来IBM开始将目标聚焦于青光眼的医学诊断。

该系统通过检查眼部医学影像中的视杯及视盘的大小,来判断用户是否患有青光眼,并向疑似患有眼疾的患者建议做二度检查。据IBM研究院称,此系统目前能够达到94%的正确率。而这对于减轻验光师和眼科医生的人员工作负担大有裨益。

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(图上显示的是四张眼球的背面图,Watson 检测视杯及视盘的大小。这一指标显示可能患者得了青光眼)。

接下来我要介绍的是谷歌的神秘实验室Google X,该实验室的 研究人员十分热衷于研发近似科幻的产品。在医疗领域中,最典型的是在2014年推出的监测血糖隐形眼镜,这款隐形眼镜通过镶嵌在镜片内部的芯片,测量佩戴者的泪水中中的葡萄糖含量,以此来判断佩戴者血糖水平。

但是有人对这款眼镜的设计理念持质疑态度,主要集中在泪水中的葡萄糖含量是否能够准确反映出身体中血糖含量。因为在此前,有很多与谷歌有相同想法的公司最终都以失败告终。而且,谷歌的这款产品也只是停留发布会的幻灯片上,没有什么实际进展。

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谷歌的另外一款“脑洞大开”的产品则是“纳米颗粒抗癌机器人”,其配合其他设备随着血液在人体中流动,侦测病变细胞并反馈人体的健康数据,对癌症进行早期诊断和治疗。

其实,谷歌在初入医疗领域时因十分看重广告带来的收益,而导致其平台存在很多虚假信息,陷入丑闻风波。随后谷歌痛定思痛,大力打压医疗广告业务后,开始专心研发产品,在移动医疗、影像诊断和硬件医疗产品都有布局,虽然有些产品没有实际落地,但这也不乏是一种对未来医疗科技的展望。

微软:深耕药物研发、医疗穿戴设备

微软在医疗行业的布局分别为投资并购医疗公司、推出智能可穿戴设备、研发软件及数据平台。

微软在1999年投资一家健康信息网站WebMD 2.5亿美元,开始通过投资和并购进军医疗领域。2006年收购华盛顿开发的医疗数据库软件Azyxxi、2007年收购健康信息搜索引擎Medstory公司、2009年宣布将收购专注于医疗保健行业的软件厂商Sentillion。

2016年微软开始研发微软AI医疗项目Hanover,该项目涉及开发计算方法推动癌症治疗、采用机器学习和图像处理技术帮助放射医生了解肿瘤扩展过程。在Hanover和俄勒冈卫生科学大学癌症研究所合作中,微软利用机器学习帮助医生处理药品研究文件并预测用于抗击急性骨髓性白血病的有效药物组合。据称,该药物组合提高了患者一倍的存活率。

在癌症治疗方面,微软还与俄勒冈卫生科学大学Knight癌症研究所在药品研发、个性化治疗领域合作。 

在硬件方面,微软推出了智能手环Microsoft Band、针对盲人使用的3D音景技术的骨传导耳机以及为弱视群体开发的腕带Alice Band三款产品。

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(骨传导耳机)

Microsoft Band手环配置了10个智能传感器,可24小时实时检测用户心率、卡路里燃烧和睡眠质量等信息。骨传耳机采用3D音景谷传导技术以及和智能手机进行配对,用户可接受到建筑物发出的蓝牙信号,在经过软件系统分析处理转换为3D提示音为盲人进行导航。Alice Band腕带通过在用户头上佩戴的一个接收装置,来接受城市建筑物上的传感器发送的信息,进而为用户指引道路。

苹果虽然在医疗行业也有布局,但它还未推出AI医疗相关产品,其主要布局主要分两方面,一是推出开源的iOS医疗软件基础框架,分别为HealthKit和ResearchKit。另一方面是发展健康硬件设备如Apple Watch中附带记录用户健康指数功能。目前,苹果更侧重于收集医疗数据,发展数据化平台。

结语:

AI应用在医疗领域的技术主要分为三方面:自然语言处理、图像处理技术和深度学习。自然语言处理技术落地产品主要以智能问诊、输出详细的医疗报告的等形式落地,如百度的“百度大脑”、IBM的沃森等。而图像处理技术主要以医疗影像诊断的形式落地。如阿里和腾讯的相关产品。其实,医疗影像的火热不仅体现在大公司,一些医疗影像初创公司也纷纷崭露头角。如医拍智能在今年8月份A+轮融资数千万、推想科技于今年9月份B轮融资1.2亿元,甚至连通用电气也推出智能医疗影像解决方案Centricity Universal Viewer 6.0,用于CT、MR类医学影像的智能辅助诊断与管理。

虽然,医疗影像是一个很好的入口,但是以阿里和腾讯的技术力量,在AI医疗方面绝不会拘泥于此。更何况有IBM的沃森这个成功的案例,可以看到医疗AI有很广阔的发展空间,相信在不不久的将来,我国AI医疗在辅助诊断、机器人、AI药品研发和大数据管理平台等方面可以百花齐开。