AI精准医疗，医疗精准度再提升！这些科技成果你必须知道！

随着"健康中国2030"规划的推进以及人均GDP的不断提升，国内医疗服务需求和消费能力的增加为精准医疗的普及与发展提供了强大的动力。

在这一背景下，人工智能正成为推动精准医疗发展的核心力量。传统的医疗模式往往依赖医生的经验和主观判断，而AI通过强大的数据分析和学习能力，以更精确的方式处理庞大的医学数据，识别出人眼难以察觉的细节，从而大大提高了诊断和治疗的准确性。随着AI技术的不断发展，未来的医疗场景正在智能化，AI精准医疗的时代已经悄然到来。

一、AI提升诊断精确度

AI在医疗领域最广泛的应用之一就是通过处理医学影像与数据，帮助医生更早、更准地诊断疾病。传统的医学影像分析依赖于医生的经验和判断，难免存在漏诊或误诊的风险，而人工智能（AI）技术通过深度学习和机器学习，能够处理大量复杂的医疗数据，识别传统诊断方法中难以察觉的细节。

针对AI能否提升诊断精确度的问题，哈佛医学院携手斯坦福大学、布莱根妇女医院等顶尖科研机构在《自然》杂志上发表了一项癌症诊断方面的革命性研究成果--CHIEF模型。

该模型采用弱监督学习框架，从海量病理图像中提取关键特征，实现了19种癌症的高效诊断，准确率达到94%，显著优于传统深度学习模型。相比现有AI方法，CHIEF在性能上提升了36.1%，尤其在癌症检测、肿瘤基因变异分析及患者生存率预测等方面表现突出。通过分析病理图像中的关键区域，CHIEF能够精准识别不同癌症类型，并预测与癌细胞生长相关的基因突变，为精准医疗提供了有力支持。【1】目前，许多医院和医疗机构开始在临床中广泛运用AI模型。例如，英特尔在智能诊断领域与西门子医疗合作，利用AI进行心血管疾病诊断。通过DenseU-net模型，AI对心脏MRI图像进行语义分割，自动识别心脏的各个结构，提升影像分析的准确性。【2】此外，江丰生物利用AI技术优化宫颈癌筛查，通过卷积神经网络提高诊断准确性。AI在医学影像分析、病理诊断中展现出巨大潜力，能有效提高诊断精度。【3】

二、AI助力智能诊断

卷积神经网络（CNN）在医学影像分析中发挥着至关重要的作用，在它的作用下AI能够自动识别影像中的病变区域，并为疾病的快速诊断提供支持。医生只需将来自不同来源的数据，如医学影像、电子病历、基因测序结果等交予AI进行数据整合，基于对患者个体数据的深入分析，人工智能系统能够更全面地理解患者的病情，从而给出更加智能的诊断。

最新的研究表明，OpenAI的o1-preview模型在医学推理任务中表现出显著优于传统医生的能力，尤其在鉴别诊断、诊断推理和管理推理方面。研究评估了o1-preview在《新英格兰医学杂志》发布的143个临床病理学会议（CPCs）病例中的表现，发现其准确率达78.3%，远超现有大语言模型和医生。o1-preview不仅在复杂病例中表现优异，还能准确选择下一步检查，达到了87.5%的正确率。研究指出，大语言模型（如o1-preview）已在某些医学领域的推理上接近或超越人类能力。【4】

浙江大学研发的AI病理助手OmniPT是AI助力智能诊断的典型例子。该系统通过视觉与语言模型融合，实现病理图像的快速分析，能够在1到3秒内准确锁定癌症病灶区域，诊断准确率超过95%。OmniPT在胃癌、结直肠癌和宫颈癌等多种癌症的临床应用中表现突出，结合多任务协同分析技术，能够同时完成癌症分类、分割、检测等多种任务。【5】

三、AI机器人辅助手术

AI机器人辅助手术通过智能算法和精准感知技术，极大提高了手术的精度和安全性。在复杂的手术过程中，机器人能够通过高清影像和精确定位，帮助医生更好地识别病灶，尤其是在难以接触或深层部位的治疗中表现出色。与传统手术方法相比，机器人操作更灵活，能够进行更细致的操作，减少人为误差和手术风险。

此外，机器人辅助手术能减少患者的创伤和恢复时间，手术创口更小、并发症更少，且由于其高效、精准，术后预后通常较好。AI的学习和适应能力使得机器人可以在不断积累的经验中优化操作，提高手术成功率。

2024年，AI机器人辅助手术的研究取得了显著突破。在香港人工智能与机器人医疗论坛上，中国科学院香港创新院AI中心与伦敦国王学院联合实验室展示了三项重要的AI手术机器人研究成果：GI-SoftTech软体内窥镜机器人系统，ESSENCE微创手术触觉反馈技术，以及EpiNav外科手术规划软件。

GI-SoftTech通过柔性设计和高级驱动技术，提升内镜检查的安全性和智能化；ESSENCE技术实现了精准的微创手术触觉感知；EpiNav结合AI大模型，为神经外科提供智能手术规划，优化手术流程。此外，AI中心还研发了MicroNeuro微创脑手术机器人，并推出了集成多模态技术的CARES Copilot手术大模型，提升了手术精度和效率。【6】

AI机器人辅助手术的临床应用正在逐步展开。12月27日，贵州航天医院成功开展全省首例机器人下经支气管镜肺活检术和肺癌冷冻消融术。手术使用了支气管镜导航机器人，结合AI算法和全域感知技术，能够精准定位并治疗肺外周结节，减少并发症，提高手术安全性。与传统手术相比，机器人技术更易操作，能到达难以触及的病灶部位，且手术微创、恢复快、疗效确切。此技术为无法手术或高危肺结节患者提供了新治疗选择。【7】

写在最后

当下，AI已经展现前所未有的潜力，在提升诊断精度，智能诊断以及手术机器人方面大显身手。未来随着技术进步和政策规范的完善，AI将多元的运用在精准医疗领域。通过提升数据保护、优化算法透明度和加强医生培训，AI将推动医疗行业迈向智能化、精准化的新阶段。

参考资料：

【1】Wang, X., Zhao, J., Marostica, E. et al. A pathology foundation model for cancer diagnosis and prognosis prediction. Nature 634, 970-978 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07894-z

【2】Intel Corporation, 2019. 西门子医疗为面向心脏病学的人工智能加速. [online] Available at:<https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/service-providers/siemens-healthineers-accelerates-ai-for-cardiology.html> [Accessed 30 Dec. 2024].

【3】周武英, 2018. 英特尔与江丰生物携手推动精准医疗发展. *经济参考报*. [online] Available at: <http://www.jjckb.cn/2018-12/20/c_137685801.htm> [Accessed 30 Dec. 2024].

【4】Brodeur, Peter G., et al. Superhuman performance of a large language model on the reasoning tasks of a physician. 14 Dec. 2024, arXiv, https://doi.org/10.48550/arXiv.2412.10849.

【5】腾讯新闻, 2024. AI病理助手来了！浙大OmniPT上岗，3秒锁定癌症病灶，准确率超95%. [online] Available at: <https://news.qq.com/rain/a/20241216A053AY00> [Accessed 30 Dec. 2024].

【6】雷峰网. (2024年3月29日). 聚焦AI科技与医疗的跨学科融合，CAIR香港人工智能与机器人医疗论坛开幕. 雷峰网.https://www.163.com/dy/article/IUEMNPFH05118HA4.html

【7】贵州航天医院. (2024, 12月30日). 贵州航天医院成功开展机器人支气管镜肺癌冷冻消融治疗术、活检术. 贵州航天医院公众号. https://mp.weixin.qq.com/s/Tm7PTNpt4G6-njNY4rt5lg