从临床大数据到认知医疗的探索
临床医疗
✓智能诊断系统
✓辅助临床决策系统
智能影像
✓辅助筛选系统✓3D 器官勾画系统
基础医疗
✓患者教育✓病人跟踪系统
医疗技能
✓远程医疗培训系统✓VR 直播手术
医疗面临AI 的挑战能否爆发巨大潜能？
⏹人工智能产品将充分发挥其在记忆力、学习能力和运算速度上人类无法比拟的优势，成为医务人员的得力助手
——中国科学院院士、上海交通大学Bio-X 中心主任贺林
认知医疗
智慧医疗
从数字化走向智慧与认知医疗
数字化医疗
⏹医疗穿戴式设备⏹基因检测
⏹分子医学⏹国家、省市县四级
医疗信息平台互通
⏹远程医疗
⏹健康体征检测预警
⏹AI诊疗方案推荐
⏹医学影像辅助诊断
⏹生物识别（声纹、人脸）
数字化医疗阶段智慧医疗阶段
认知医疗阶段
•基本实现基于数字化的电子病历、数字影像、基因检测等•基本形成院内及区域内互联互
通、协同医疗与感知预警框架
•医疗中的互动、发现、
决策能力建设刚刚起步
三个阶段迭代、滚动发展
瑞金医院信息化发展阶段
Step1:数字化医疗
居家健康数据采集与融合
医院检测数据
家庭检测数据
蓝牙血压计
GPRS
血压计血糖仪
睡眠仪
体脂仪卡路里计
血压计
便携血压计
血糖仪
动脉硬化内脏脂肪内皮功能
血氧
医生诊疗
处方和患教
家庭监测处方
患教活动查看数据
健康云服务平台
高通量基因测序
⏹染色体变异检测
⏹疾病相关基因点突变检测
⏹表观遗传学检测
⏹肿瘤标志物检测
⏹遗传性疾病基因诊断
⏹感染性疾病诊断及耐药检测
基因测序
文库制备Flowcell制备样品测序数据分析
医疗数字化新动向
分子影像技术
⏹上海首台一体化PET/MR2018年4月8日正式启用
⏹一次扫描可将人体组织的精细形态结构、细胞代谢和功能、疾病的分子表型等信息融
为一体并进行处理，同时获得PET和MRI图片，解决了时间一致性问题
医疗数字化新动向
可实现数据传输的贴片式血糖仪基于移动通信的手环式血压计
能量代谢舱
医疗数字化新动向
●多路气体采样系统●多风扇气流循环系统
⏹高精度、长时间（24小时以上）测量日常生活、体育训练、工作、休息中真实能量消耗⏹为代谢疾病（糖尿病、肥胖、高热等）精确测量、诊断、疗效（如减肥药效）评估提供依据
瑞金基础研究基地医院数据中心
转化医学平台
临床研究型病房
药物临床实
验I期病房
临床治疗与健
康监测平台
瑞金医院数据采集平台布局
Step2：智慧医疗
病人腕带识别自动排药台管理
医生iPad查房
移动护理管理：
医嘱核对、医嘱执行
标本检验管理
院内医疗协同——临床医疗流程优化
院内医疗协同——360度临床诊疗视图
用时间轴显示患者的诊疗记录，嵌入到门诊、住院、医嘱、护理、医技、科研界面
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MDT 会诊系统
MDT 会诊系统支持
患者MDT 会诊预约
专家会诊确认
•患者数字化病史•影像集成
•在线讨论•背靠背投票
电子会诊记录单
专家远程MDT 会诊
已设置固定MDT 门诊35个，并为患者提供非常设MDT 门诊预约服务
开手术医嘱
手术室安排
病人出病房
入手术室
术前安全核查
麻醉手术
进苏醒室
术后安全核查出手术室进病房
手术麻醉闭环管理
与工勤分配系统对接
实现CPOE 、护理管理、手麻系统、电子病历、工勤分配系统协同工作
院内医工协同——闭环手术麻醉管理
体检数据医疗数据
个人录入的数据穿戴设备的采集数据
建立全院临床数据中心，目前已汇集全院患者临床医疗数据5亿多条
挂号预约
在线注册
在线填写主诉
在线挂号
远程候诊
在线满意度评价
在线报告查询和提示
在线检查预约
诊间支付
方便
绑定最多3张就诊卡在线身份认证
免排队
微信支付
支持初诊、复诊预授权
助医APP
叫号提醒
候诊查询
检验检查结果医患协同——统一的医患服务平台
Ⅰ级濒危Ⅱ级危重Ⅲ级急症Ⅳ级非急症
感知预警-潜在危重因素预警EWS重症评估警示
1-5分普通
5-8分有风险
9分以上重症评估因素：年龄、BMI、血压、呼吸、循环等
Step3：认知医疗
图像识别影像标注
AI+医学影像
基因组学蛋白组学代谢组学
新药研发
AI+精准医学
语音识别风险识别
健康干预
AI+医疗服务
疾病诊断方案推荐
AI+辅助诊疗
人工智能的医疗应用
1、AI+医疗服务——
临床语音录入识别率97%⏹自然语言处理
⏹语义分析
⏹临床专科医疗术语训练
⏹诊间病史录入
⏹手术记录录入
⏹超声、放射报告录入
⏹导诊机器人“小颖”
医学语音识别与应用
声纹识别
1、AI+医疗服务——设置操作权限
识别情绪及声音病灶
防医保欺诈
制约号贩子
身份ID 安全便捷
跨省共诊跨省支付
人脸识别
在线预约身份识别
医学语音识别与应用
人脸识别
结合实名制就医，应用“人脸注册识别系统”实现无卡就诊
基于人脸识别，实现医院统一信息平台的多因素认证登入
收费窗口
采样窗口
医生诊间
自助终端
脸谱引擎
影像数据采集人脸数据存储照片特征提取
云端对比返回结果
识别患者身份是
允许就诊
否
拒绝就诊
2、AI+辅助诊疗
瑞金医院神经内科联合英国约克大学启动全球最大规模单中心临床研究，验证AI及可穿戴设备有助于诊断及监测帕金森病
⏹具有专利的人工智能运算方法
⏹可穿戴设备技术：
•异动症24小时监测
•扣指试验客观衡量运动迟缓
•抓握任务鉴别不同神经退行性疾病
•视空间功能评测电子画板用于客观评
估认知能力
2、AI+辅助诊疗
“瑞宁预糖”、“瑞宁知糖”——AI糖尿病预测软件
⏹基于宁光院士建立的全球最大糖尿病预测数据库，采集数百项指标，识别影响糖尿病患病概率重要性因子，并建立预测模型
⏹瑞宁预糖：输入性别、年龄、血压、血糖、血脂、体重，即可计算代谢性疾病指数（满分100分），用以评估3年内发生心血管病的概率
⏹瑞宁知糖：输入个人基本信息（如性别、年龄、身高、体重、教育状况、饮酒吸烟等，无需输入血糖水平），即可算出近3年内糖尿病患病风险
3、AI+医学影像——
病灶分割
病灶良恶性分级恶性程度
甲状腺超声，含B mode, color flow,
shear wave elasticity image
深度神经网络模型
SVM Random Forest
与第三方合作开展超声影像辅助诊断
智能浅表超声诊断
针对不同场景设计的基于云端和移动端智能浅表超声方案迁移学习将在自然场景中证明有效的深度神经网络用于超声图像提取特征和医生对图像的描述进行分类匹配
对深度学习得到的高维特征匹配医生对影像的分类，提高可解释性
3、AI+医学影像
3、AI+医学影像——GE Arterys：AI心脏疾病辅助诊断
4、AI+精准医学
MDT中引入：Watson for Oncology
完成249例结直肠患者
⏹NLP：识别医护人员的自然语言和非结构化病史
⏹Big Data Analytics：在百万计文献中检索治疗方案
⏹Knowledge Reasoning：在治疗方案中根据患者临
床推荐个性化方案
仅需约十五分钟，Watson便能完成一份深度分析报告
注：NCCN——美国国立综合癌症网络；NLP——自然语言处理
沃森会在大量可能包含答案的信息中进行搜索，然后生成一系列潜在答案
HOW
WATSON
WORK
3.沃森采用特有算法，为
每一个潜在答案进行打分
4.沃森会提供最有
信心答案以及答案
背后的相关证据
5.沃森会对打分分数进行
权衡，为每个答案的信心
指数进行精准评估HOW
WATSON
WORK
1.沃森能试图理解你的语言，会将你的问题分解为很多个关于这个问题的关键特征
4、AI+精准医学合作开展瑞金特色本地化治疗方案推荐
本地化后的界面
4、AI+精准医学
生物科技：碳云智能
⏹位于中国，人工智能生物科技初创公司
⏹整合基因、微生物（肠道、口腔等）、蛋白及代谢数据（尿、汗、血液等）等
⏹提出对不健康状态的干预措施，为医疗、慢病管理提供个性化方案
4、AI+精准医学
新药研发：BergHealth
⏹位于美国，一家数据驱动型生物研究公司
⏹只需要9-12个月就能研制出一款药物
⏹2016年10月，与美国国防部宣布合作寻找侵入性乳腺癌治疗方案，将筛选多达
25万个样本寻找早期癌症的新生物标记
⏹依靠生物数据（基因、蛋白质、
代谢物等）及其之间的联系，借
助AI技术寻找关键生物标记物
⏹图中大节点就是潜在的关键蛋白。