清华大学信息技术研究院 数字医疗健康工程研究中心
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人工智能定义
人工智能是关于知识的学科――怎样表示知识以及怎样获得 知识并使用知识的科学。
人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的 智能工作。
人工智能既是一门计算机科学的分支学科，同时又涉及到心 理学、哲学和语言学等学科。
2018/3/21
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人工智能的历史演变
50-70年代 逻辑推理 利用逻辑推 理能力实现 智能
70-90年代 知识工程 专家系统， 知识总结和 挖掘
70-90年代 数据挖掘 机器学习， 深度学习， 数据分析， 数据挖掘
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人工智能的子领域
医疗分析数据模型 Medical Data Model for Analysis
医疗健康业务数据 Medical Data
基于人工智能的 研究平台 （
Research Plf）
数据采集 Data Collection from Patients
ETL(Extract Transform Load)
2018/3/20
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大数据的核心价值：预测 & 数据挖掘
• Google首次预测美国流感爆发
2018/3/21
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我国健康医疗领域的大数据战略
《关于运用 大数据加强 对市场主体 服务和监管 的若干意见 》
国办发 [2015]50号
《促进大数据 发展行动纲要 》
国办发[2016]47号 《国务院办公厅关于
陷风险，缩短时间
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基于无监督学习网络 的辅助生长激素用药 剂量调整
辅助生长激素用量调整
利用CNN+随机过程 网络，实现动态调整 生长激素用量
Medthink 矮小症专科标准化诊疗中心——支持基层医院的专科开诊
Medthink 矮小症 AI算法
围绕矮小症诊疗框架的 一系列辅助AI算法
小儿生长发育 AI云
2012年：舍恩伯格首次提出了大数据的 4V 特 点 ：Volume, Velocity, Variety, Value, (Veracity)
2006年：提出 “云计算”概 念。云计算的 出现真正突出 了“大数据” 的价值。“云 ”是高速公路 ，是支撑，“ 大数据”是汽 车，是价值所 在。
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Medthink 矮小症专科AI SAAS
服务于基层医院成功开展矮小症专科 SAAS的方式
生长发育 专科医生 工作站
Medthink 矮小症专科支持服务
提供客户开展专科需要诊断和 器械
合作医院未开设 的检验项目，外 包提供，按每次 每项目收取分成
医生培训 与会诊转 诊支持
自主开发，用于 面部形态学识别 ，辅助诊断，投 放分成
知识表 述
机器学 习
深度因 果推理
自然语 言处理
深度学 习
自然语 言生成
深度问 答系统 （认知 计算）
虚拟个 人助理
图形分 析
社交网 络分析
传感器 /物联
网
机器人
推荐系 统
仿真建 模
可视化
音频/ 语音分
析
图像分 析
机器翻 译
PWC：2017
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目录
什么是人工智能 大数据与人工智能 人工智能在健康医疗领域中应用
基于医疗大数据的智能辅助诊疗
杨吉江 (Yang Ji-Jiang)
清华大学信息技术研究院 （数字医疗健康工程研究中心）
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目录
什么是人工智能 大数据与人工智能 人工智能在健康医疗领域中应用
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目录
什么是人工智能 大数据与人工智能 人工智能在健康医疗领域中应用
④辅助生长激素 剂量调整
骨软骨 发育不 全、粘 多糖症
②Turne r综合征
Medthink 系统 ：将一系列专科关键诊疗场景的医学专家经验AI化
模型
用途
特色
1
基于AdaBoost集成 学习模型的面部疾病 特征提取
人脸内分泌综合症特征识别
可以集成CNN网络， SVM等不同学习机模 型
基于Gabor小波变换
甲状腺功 能判断
库欣综 合征
GHD 甲减
假性甲 旁减
体 型
消瘦
内科疾病、 精神心理、 神经性厌食
⑤假性甲状 旁腺功能低 减
矮小
正
测
常
量
生 长 速 率
正 常
①筛查智能辅 助，结合体征 和人口学特征
异
⑨面部形态学
常
识别，Turner
筛出
体 型
畸形
正常
不对称
畸形综 合症
家族性 ，体制 性生长 延迟
③生长激 素匮乏
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截止到2015年，IBM的 Watson已经阅读了从 1967年到2000年的470 万份专利和1100万份医 药期刊
数据包括电子病历、放射 影像报告、病理报告、化 验结果、医生病程记录、 医学文献
IBM Watson 肿瘤解决方案
吸纳了300多份医学期刊、 200余中教科书以及近1500 万页的文字
基础性战略资源
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健康医疗大数据(Health and Medical Big Data)
电子病历与诊疗记录 (Electronic Medical Records)
含问诊信息、病程记录、病史 信息，疾病诊断信息，治疗过 程，随访过程，环境信息等
保险与支付 (Insurance and Payment)
促进和规范 健康医疗大数据应用 发展的指导意见》
国家发改委成立 医疗大数据国家
工程实验室
构建电子健康档案、电子病历数据库 建设覆盖公共卫生、医疗服务、医疗保障、药品 供应、计划生育和综合管理业务的医疗健康管理 和服务大数据应用体系。 探索预约挂号、分级诊疗、远程医疗、检查检验 结果共享、防治结合、医养结合、健康咨询等服 务，优化形成规范、共享、互信的诊疗流程。
基层医生需要的专科AI——以矮小症为例
基层医生看不了矮小症的两大原因：
1 诊疗规则复杂； 2 关键诊疗节点缺乏经验。
矮小症Medthink专科AI产品：
关键诊疗节点AI+ 支持指南的规则树
低
肥胖
⑦面部形态学 识别，GHD和 库欣筛出
畸 形
⑧库欣综合 征判断
库 欣
判
断
人
脸
形 ⑥态甲状腺功
排 畸
能低减判断
发育靠后6%~10%转诊至 市妇幼
筛查中发现后转诊率50% 计算 每年门诊筛查人群1.2万
疑难病例向协和 转诊
约0.54%为疑难 患儿
生长发育 患者服务 平台
……
第三方产品， 用于临床中体 重持续监测， 辅助诊断，一 次性销售
个性化用药i服务 生长发育相关保 险
Medthink 矮小症专科标准化诊疗中心—— KOL医教研协作支持
北京协和医院牵头，小儿生长发育协作组
生长发育专科研究数据平台 协作组成员开展专科协同 专科科研的工作平台
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医疗中的人工智能
通过精确模拟和仿真 ，可以显著提升培训 的专业性和效果，如 VR
培训
健康 保持
如机器人辅助 生活，对话等
科研
如机器人辅助 生活，对话等
临终 关怀
人工 智能
如机器人手术，自我 健康管理，合理用药 等
治疗 处置
决策 支持
利用AI及物联网，让人们 可以做到自我健康管理， 并保持健康
一级预防 Primar 社区医P院ryevention
社区服务站
风险因素管理(Risk Factors Management) 生活方式干预(Lifestyle Intervention) 运动管理(Exercise Management)
二级预防 Secondar Preveyntio 基基层层专综科合医医院院 n
AI：早期预测、干预、危险生活方式分析等
痴呆症的诊断
在一些高收入国家，5-6成的痴呆病人并没有被发现， AI：早期发现，准确度可以高达90%
乳腺癌的诊治
在欧洲，发射科大夫缺口自2012-2025年以16%速度递增 AI：降低诊断时间，帮助大夫进行快速决策
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利用大数据赋予我们洞察未来的能力
• 预测和分析群体疾病的发病规律 • 分析我国疾病谱
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基于医疗健康大数据的智能辅助医疗服务系统
大数据 + 人工智能
医疗业务系统 Medical Busi.
Sys.
转化（Translations ）
Researchers
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三级乃至多级诊疗体系
➢要做自己能做的事 • 基层要充分利用与基层基础的机会，利用
成熟的智能技术开展健康知识普及，疾病 筛查、预防和干预工作 • 综合医学中心则重点研究疾病规律和诊疗 方法 • 利用现代信息和网络等技术实现医学中过穿戴式设备的 监测，让医生等可 以对病人某些症状 进行早期判断
诊断
减少误诊、提高 诊断效率和准确 性
帮助医生在医疗服务过程 中进行决策，以便及时采 取有效方法