人工智能赋能临床诊疗管理

11人工智能赋能临床诊疗管理21956

Dartmouth会议1956-1974第一个黄金期Perceptron1974-1980

第一次AI冬天1987-1993

第二次AI冬天1980-1987第二次黄金期第五代计算机失败DARPA削减投入专家系统应用困难Hopfield网络&BP算法第五代计算机启动专家系统第三次浪潮DNN在语音识别上的成功(2011)深度学习Hinton

200660年过去了，历经2次起伏，真正爆发的前夜？？？AlphaGo(2016)CNN在图像识别上的成功(2012)IBM

深蓝IBM

Watson在Jeopardy中战胜人类选手

(2011)Google

无人驾驶汽车获得加州上路许可(2014)AlphaGo

4：1战胜围棋世界冠军李世石

(2016)定理证明人工智能的三次浪潮33基于结构的药物发现氨基酸序列𝜶-螺旋 𝜷-折叠𝜷-折叠𝜶-螺旋蛋白质是由20种氨基酸脱水缩合形成的链状大分子（一级结构）氨基酸残基局部折叠形成特定的局部模式（二级结构）二级结构片段间进一步折叠形成稳定构象（三级结构）单链的蛋白质与其他链相互作用形成，进行信号传导或行使特定功能（四级结构）从感知机走向神经网络4异或问题5判别在发音“h”和“d”之间的十种元音深度神经网络学习得到的高度非线性决策面6多层神经网络

急诊分级诊疗：患者在急诊分诊台接受预检分级，根据病情危重程度决定就诊顺序

针对规则系统判定不危重（III/IV级）的患者，引入人工智能辅助识别隐匿危重患者，减少25%严重漏诊

针对每位可疑危重患者，系统提供个性化解释急诊患者辅助分级7本项目得到中国医学科学院基科费项目支持788快速增长的计算基础设施打造了舞台深度学习是舞台上翩翩起舞的表演者大规模可用数据如同不可或缺的氧气人工智能再度兴起的原因一张正常的大熊猫图片（左图）在被加入噪声后生成对抗样本（右

图），会引发分类错误，被神经网络认为是一张长臂猿图片有限的抗攻击能力99脊柱畸形自动评估研发辅助标注系统支持多中心临床验证和模型迭代优化1010脊柱畸形：脊椎锥体在冠状位，矢状位上偏离正常位置，造成脊柱发生序列形态异常的一类疾病全脊柱X光影像数据集院内数据集8000张院内前瞻数据集2880张多中心外院数据集4000张多中心全脊柱椎体检测结果颈胸腰椎、骶骨和股骨头椎体检测三类任务在多中心上具有性能差异

（Mask

R-CNN为baseline）全脊柱矢状位X光多中心数据差异，导致模型泛化能力差存在漏检、多检、重叠…7060.863.254.748.45051.636.731.943.574.8

72.63637.860.8

60.7405060708030 26209.7100医疗中心A

医疗中心B

医疗中心C

医疗中心D

医疗中心E

医疗中心F颈胸腰椎骨（mAP） 骶骨（mAP） 股骨头（mAP）1011罗格斯大学

CASNET/Glaucoma青光眼的辅助诊断和治疗利兹大学

AAPHelp推测剧烈腹痛的可能原因斯坦福大学

ONCOCIN已确诊为癌症患者的化疗方案MIT

PIP肾脏疾病的辅助诊断匹兹堡大学

INTERNIST内科复杂疾病辅助诊断斯坦福大学

MYCIN感染病患者的抗生素处方MIT

ABEL酸碱/电解质紊乱的管理哈佛大学

DXplain临床决策系统，推测可能疾病匹兹堡大学

QMR临床决策系统，推测可能疾病R2

科技，1998年首个被

FDA

批准的用于乳腺癌的

CAD

系统AlphabetDeepmind

Health百度医疗大脑MicrosoftHealth

Vault腾讯觅影AppleHealthKit阿里ET医疗大脑1970s1980s1990s2000-医学人工智能发展历程12IBMWatson

Health讯飞超脑人工智能医疗应用的鼻祖，1972年诞生于英国利兹大学使用贝叶斯算法，根据症状诊断出病人产生剧烈腹痛的可能原因给出7个可能诊断，准确率从46%提升到65%、阑尾炎穿孔率降低一半、死亡率减少22%这套系统仍然在持续改进，向越来越便携的方向发展AAPHelp13发源于波士顿市马萨诸塞州综合医院计算机科学实验室1986年投入使用，1987年全美得到应用知识体系已经从最初的大约500个病种扩大到现在的2,400个5,000个临床新发现和230,000个资料点DXplain14利用计算机根据医学影像作出智能诊断，辅助医生发现病灶追溯到1954年美国华人科学家钱家其将计算机用于放射治疗1998年5月，用于乳腺癌的CAD通过FDA认证，2001年10月，用于肺癌的CAD通过FDA认证15R2

CAD2020~2023年分别注册第三类深度学习独立软件9、13、23、28

项、合计73项从预期用途来看，

辅助分诊与评估、辅助检测、辅助诊断、辅助治疗类分别为28，24，19和2项从病变部位来看，肺部22

项，心脏14

项，头颈和骨骼各10

项，眼部8

项，消化道4项从数据类型来看，图像68

项，波形5项；图像类软件中，CT

42

项，

眼底和X射线各8项，内窥镜4

项，MR

3项，显微镜2

项，超声1项，占1.5%；波形类软件均为心电典型产品：肺结节CT

12

项、糖尿病视网膜病变6项、肺炎CT

6

项，冠脉CT

血管狭窄5项、心电5

项2020年2021年2022年2023年合计境内产品813232771进口产品10012合计913232873161616医学人工智能发展现状临床应用场景提高诊疗效率合理配置资源提升医疗水平医学人工智能1717医学人工智能的应用场景智能辅助分诊系统1月23日 1月25日武汉封城 启动开发2月1日现场测试2月3日投入使用2021年6月14日48941例分诊系统框图新冠感染辅助分诊系统联合北京清华长庚医院投入疫情防控医疗文本分析和辅助诊断的技术积累截止21年6月14日累计完成48941例分诊实现了数据闭环分析和系统迭代优化18急危重症患者气管插管管路风险预测，气管插管是为急重症患者进行呼吸支持的重要手段，而由于患者镇静阵痛不足、无意识拔管等造成的意外拔管会造成严重伤害全球范围内，气管插管意外脱管的发生率约为0.2%~14.6%[1]，每

1000

个呼吸机日中大约发生

16.4

次意外脱管[2]经历气管插管意外拔管的患者住院死亡率为

10%~25%医护人员通过巡视或监控视频不能保证及时发现患者意识觉醒，我们与北京协和急诊科合作引入自动化识别方法发现管理位移风险刘云访,喻姣花,李素云,等.ICU成人患者气管插管

非计划性拔管预防及管理的证据总结[J].护理学

报,2020,27(3):43-48.deLassenceA,AlbertiC,AzoulayÉ,etal.Impactofunplannedextubationandreintubationafterweaningonnosocomialpneumoniariskintheintensivecareunit:aprospectivemulticenterstudy[J].Anesthesiolog,2002,

97(1):148-156.1919急危重症患者气管插管管路风险预测医护人员：YOLO患者移动：头部（头面部关键点）、手部（YOLO）患者气管插管管路位移：边缘检测技术、基于霍夫变换的平行线检测李文焘等.智能预警算法在重症患者气管插管管路风险评1920级中的研究与实现[J].现代仪器与医疗,2024,30(6):15-22朱华栋,吴及,刘业成,高键东,刘继海,王项,张挺.

一种有创机械通气患者脱管预警系统.CNPatent202210923264.9.Jun21,

2024..重症患者血糖床旁管理重症患者异质性大，血糖管理难度远超普通糖尿病患者血糖过低或过高，均会导致高死亡率较高的血糖波动也会带来较高的死亡风险2022年3月上线，截至2025年6月29日，累计服务5个ICU，

2004

重症患者，提供血糖管理建议约3.84万余次血糖控制核心指标：血糖变异度CV

和

血糖在目标控制区间时间占比TIR

均满足临床要求，远超对照组血糖管理水平1921皮肤癌发生率位居癌症发病率前十，皮肤肿瘤良恶性的快速筛查十分重要专用工具皮肤镜不能用于筛查，手机拍摄图片质量不一，增加了筛查难度皮损的良恶性筛查远程场景下，皮肤肿瘤图片多使用手机摄像头进行拍摄由于存在拍摄角度、光线、背景、摄像头分辨率等影响因素，拍摄皮损图像的质量千差万别数据增强训练时，对图片进行亮度、对比度等数据增强，增加鲁棒性。数据融合多张图片相比单张图片包含的信息量更多，使用一个用户多张图片进行判断，提高模型准确性。前置手段阈值调整通过图像处理手段，模拟清晰度、对比度和饱和度情况变化，探究模型性能变化情况，确定阈值。模型应用时，通过设定阈值，对用户输入图片进行调整或者过滤。后置手段实现皮损良恶性识别准确率86%、召回率84%皮损的良恶性筛查2424乳腺癌骨转移识别开发基于深度学习算法的高效、易用、准确率高的骨扫描分类和病灶检测模型骨扫描影像是目前临床中识别乳腺癌骨转移的常规手段相对于CT/MRI等影像，骨扫描影像分辨率低病灶多发、前景小且分布密集良恶性病变区域相近，容易和骨的其他病变（如炎症、骨折、退行性病变需要经验丰富的核医学科医生来保证诊断的准确性骨是乳腺癌的常见转移部位之一一旦发生骨转移，患者具有罹患骨肿瘤相关事件的风险，治疗方案和生存预后均受到影响；及时全面的识别骨转移是提高预后的关键。乳腺癌骨转移病灶的骨扫描影像（例）私有数据集来自于合作方协和乳腺外科，公开数据集来自于华西医院2525乳腺癌骨转移识别25基于深度学习算法，通过分类和目标检测网络，分类骨扫描影像，定位骨转移病灶区域有转移数据无转移数据3折交叉验证ResNet50为backbone的分类器指标AccuracyRecallPrecision数值91.46%90.38%91.86%差错分析：腰椎退行性病变与单发病变混淆易造成分类错误，需添加额外模态辅助诊断基于骨扫描影像的乳腺癌骨转移识别模型 基于骨扫描影像的乳腺癌骨转移病灶位置检测模型骨扫描影像数据清晰度低病灶多发、前景小且分布密集指标公开数据集私有数据集mAP_0.5mAP_0.5Yolov5_x49.2%29.7%our

method61.9%48.0%Shi,J.,Zhang,R.,Yang,Z.,Chen,Z.,Hao,Z.,Huo,L.,JWu,Xu,Y.(2025).Automaticdetectingmultiplebonemetastasesinbreastcancerusingdeep

learningbasedonlow-resolutionbonescanimages.ScientificReports,15(1),

7876.基于药师专家经验与药学知识的审核体系的全病历数据解析系统

基于人工智能患者临床病历数据基于人工智能的精准药学监护智能、精准、高效的药学监护事前监控预防事后点评分析临床药师专家经验药学知识的全面整合药学专家共识药学指南药品说明书智能化精准药学监护系统架构26正确性查准率查全率F1人工61.10%29.96%39.99%系统82.05%99.66%90.00%效率平均每份病历审核耗时人工审核约10分钟系统审核0.032分钟人机耦合3.03分钟27回顾性测试1.时间范围：2021.7-12

已完成人工点评历史数据2.1881份人工点评病历，涉及PPI类药物使用医嘱4885条正确性对比系统查准率查全率F1人工80.00%64.7671.58%PASS44.33%40.95%42.57%系统92.92%100%96.33%平行测试1.2022年2月PPI医嘱点评数据，共涉及140份病历，PPI类药物使用医嘱393条2.采用盲法，系统和药师同时开展处方点评PPI临床用药点评性能《Nature

Communications》总分上限及格线新华社内参快讯：我国机器人“医生”通过执业医师考试，属全球首次600分360分人民日报、央视新闻、CCTV-4智医助理百分位点MIT

Technology

Review

、法国青年医生456分96.3%俄罗斯全国广播电视公司、韩国KBS、哈萨克斯坦国家电视台智医助理参加2017年国家执业医师资格考试临床笔试测试，全球首次通过全球首次通过

在国内外形成很大影响医考机器人28全科辅助诊疗系统实时获取诊疗信息全流程监控病历质量和诊疗质量面向基层医生实现病历质检、辅助诊断、治疗方案推荐功能降低误诊漏诊风险，提高基层诊疗水平，保障基层诊疗质量系统位于基层医生工作系统的后台不改变医生工作习惯与流程④

过程中，提示下一步问诊内容③在医生下医嘱时，给予用药风险提醒①病历书写时进行自动病历质检，主动提醒②实时辅助诊断，提醒诊断不一致全科辅助诊疗系统29覆盖全国31个省（自治区、直辖市）、680+区县、7万家基层医疗机构、1.18亿居民协助医生完成规范电子病历AI辅诊断次数病历覆盖率诊断合理率70%20%安徽、上海、浙江，福建、山东、河南、江苏、湖北、四川、黑龙江、宁夏、西藏、新疆、内蒙、青海、云南、广西等省市逐步应用数据信息：以上推广应用数据统计截至2025年5月27日全科辅助诊疗系统30病案首页全病历数据宏观统计床位率、CMI值、级手术占比………覆盖病组数、低风险组死亡率…医学内涵、诊断治疗、用药、检查检验、编码入

组DRG/DIP…0246814医疗实体管理病历质量管理10 12诊疗质量管理医保支付质量管理临床科学研究支撑医学数据病历文本语言理解医学知识图谱、医疗AI推理统计分析基于病案首页的指标统计以及评价方法用于对医疗机构的管理，无法深入了解实际诊疗过程，专业化、精细化、精准化分析能力不足统计分析3131电子病历的应用现状精细结构化与多粒度解析医学术语、概念、关系识别与理解医学片段、事件识别与理解病历语义片段解析医疗命名实体识别医疗实体关系抽取片段类型实体类型关系类型规范症状规范检查项目77

种106种150种667个436个识别准确率识别准确率识别准确率规范部位整体准确率94%93%90%970个89%医疗实体规范化32已完成1000+疾病画像的构建，覆盖50+医学维度，诊疗过程监管(过度诊疗)临床大数据画像33AI全流程智慧服务应用人工智能技术深度赋能诊前-诊中-诊后全流程，暖心患者服务新体验智能导诊准确率超过97%；医生接诊效率提升20%；诊前智能导诊、智能预问诊诊后专病智能随访、满意度智能调查诊中VTE风险智能预警评估效率提升80%；出血评估覆盖率100%；超拟人智能语音随访；随访效率提升40%10%人工随访精神疾病类、重点关注类、筛查异常类343490%智能随访体检预约、健康宣教；入院提醒、出院随访；患者、职工满意度调查；……患者诊后管理②AI抽取患者画像AI大脑①全病程知识库国内外临床指南高影响因子论文专家共识病历检验检查……医疗大模型智能语音健康随访院内宣教数据上传AI咨询便捷挂号患者健康画像专病智能语音随访AI患者康复计划随访异常提醒智能问答自动解析患者电子病历、构建精准健康画像，结合权威医