人工智能技術在醫療領域的重要性

前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的人工智能技術在醫療領域的重要性,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。

人工智能技術在醫療領域的重要性

人工智能雖然是現代的技術,但其作為概念早在20世紀50年代便已被提出。根據斯坦福大學研究人員的定義,人工智能就是通過計算機等機械,模擬人類的行為,并進行學習和理解的過程。在20世紀50-70年代,人工智能的研究是基于機械的邏輯推理;而20世紀90年代左右,人工智能的研究已經進行到了知識總結、知識問答和知識網絡的建立;而進入21世紀,機器學習、數據挖掘、神經網絡等新興技術開始登上人工智能研究的舞臺。人工智能技術在越來越先進的同時用途也變得越來越廣泛。

1人工智能技術在醫療領域中應用的契機

1.1人工智能技術的進步

人工智能技術經過長時間的發展,目前已經有了非常大的進步,類似于機器學習、神經網絡、智能影像識別、精密控制等技術的完善使得人工智能技術具備了進入醫療領域中的條件。在醫療領域中,人工智能的影像識別技術可以提升醫療的準確率、精密控制可實現高精度的手術、專家應答系統可以代替醫生解決患者的疑問等??梢钥隙ǖ氖?,在未來人工智能技術變得更加先進時,在醫療領域中的應用也將更為廣泛。

1.2醫療數據的支撐

人工智能的機器學習和數據分析依賴于龐大的數據集作為材料,隨著互聯網技術的發展,數據的共享和傳輸已經不再成為限制,擁有了龐大數據的人工智能系統也得到了快速的發展,在醫療領域中的應用也日漸完善。

1.3國家的重視和支持

2016年國務院的《關于促進和規范健康醫療大數據應用發展的指導意見》中便積極支持醫療行業研發人工智能設備;而在2017年的《新一代人工智能發展規劃》則明確要求推廣人工智能技術在醫療領域中的應用。國家對此的重視也吸引了大量的資本進入到人工智能醫療設備的開發,這使得我國的人工智能技術在醫療領域中的應用取得的突飛猛進的進展。

2人工智能在醫療領域中的應用

2.1醫療機器人

醫療機器人的研發動機是用于緩解醫療人員的勞動負擔和為有行動不便的患者提供輔助技術,從這兩種角度來說,人工智能技術在醫療機器人中的應用主要有兩種:

2.1.1外用骨骼

外用骨骼是用于代替行動不便的患者的骨骼以輔助其行動的裝置。將人工智能技術應用到外用骨骼上,可以使外部骨骼裝置感應到患者的肢體動作和重心變化,從而輔助其行動。同時,外用骨骼上可搭載機器學習系統和專家應答系統,通過對患者行為模式的學習,外用骨骼可以根據患者當前的狀態推測其接下來的行為,從而方便患者的活動。

2.1.2手術機器人

手術機器人的最大優勢在于幫助外科醫生減輕勞動強度,即在外科醫生進行手術時給予必要輔助,同時可以利用機械的優勢彌補人類的不足,使得一些難度較高或危險性較大的外科手術順利進行。手術機器人可搭載智能影像分析系統和機器學習系統以及專家應答系統,在進行手術時,手術機器人可根據數據庫中現有的數據,對手術區域進行分析,從而為外科醫生提供更準確的手術建議,或是根據數據庫中現有的手術方案直接代替醫生進行手術。目前最具代表性的手術機器人就是麻省理工學院研發的達芬奇手術機器人。

2.2藥物研發

通過人工智能技術,利用計算機深度學習能力和數據挖掘能力對藥物合成過程進行模擬,并對藥物試驗效果和副作用等進行預測,從而縮短藥物研發所用時間,減少進行試驗次數,助于提升研發效率,降低藥物研發成本與售價。目前人工智能在藥物研發領域主要應用有心血管疾病控制藥物、腫瘤控制藥物和某些傳染病的預防藥物。

2.3精準醫療

相比于人類,計算機具有更強大的運算能力,且運算結果更加精確,出錯幾率更低。因此,將數據分析、機器學習等人工智能技術應用于醫療領域中,可以提升對檢查結果判斷的準確率,從而促進精確醫療的發展。目前國內將人工智能技術應用于精確醫療領域的有阿里云的醫療大腦。醫療大腦中存儲了大量人類甲狀腺病灶區的片源,通過醫療大腦搭載的機器學習系統,以大量的甲狀腺片源進行學習,醫療大腦具備了非常強大的甲狀腺病灶的診斷能力,可將甲狀腺病灶診斷的準確率由人工診斷的70%提升至85%,可見搭載人工智能的精確醫療系統對于提升醫療診斷的準確率方面的幫助非常大,在很多領域可以起到輔佐醫生進行診斷的作用。

2.4健康管家

在當前人民的生活水平越來越高的時代,人民對于身體健康也更為重視,而搭載人工智能技術的健康管家則可以從多方面對個人的健康狀況進行診斷,及時的發現可能誘發疾病的潛在隱患,并通過互聯網技術完成遠程掛號,遠程診斷等醫療流程。一般來說,健康管家可以在以下環節發揮作用:

2.4.1運動檢測

通過搭載專家應答系統的可穿戴設備,可以將用戶的運動狀態記錄下來,并通過算法計算出用戶所消耗的熱量,再根據數據庫中存儲的建議數據向用戶提供合理的飲食和運動建議,對于需要減肥或健身的用戶來說幫助非常大。

2.4.2體質檢測

搭載數據分析系統的體質檢測設備可以通過傳感器對用戶的身體狀態進行檢測,如心率、呼吸狀態、睡眠狀態等,通過將檢測的數據與數據庫中的數據進行分析比對,可以對用戶當前的健康狀態進行評估,從而及時的找出可能誘發疾病的潛在隱患,使用戶能夠更好的了解自己的健康狀態,甚至可以代替一部分醫院的檢查。

2.4.3遠程醫療

傳統地方醫療和診斷過程均在醫院進行,因此類似于“掛號難”、“看病難”等現象也一直困擾著患者和醫療人員。而通過搭載網絡通信和遠程應答系統的健康管家,可以實現遠程掛號和遠程診斷。醫生通過分析健康管家提供的數據,通過與用戶進行視頻交流的方式實現足不出戶即可完成看病的流程,使用戶免除了在醫院奔波的勞累,對于醫生來說診斷流程也變得更加高效。

3人工智能在醫療領域中應用的問題

3.1信息化水平較低

目前我國大部分醫院,特別是三甲以下醫院信息化水平較低,而人工智能應用對信息化技術有著很高的要求,這種醫院信息化水平普遍較低的現象阻礙了我國醫療領域中人工智能技術的應用。根據衛計委對我國醫院的調查報告,我國的三甲醫院中,諸如電子病歷這種信息化技術的應用水平尚可,但在大量的二甲和民營醫院中,信息化水平則非常低下,很多醫院沒有電子病歷,我國大部分醫院的信息化技術處于缺失狀態,自然無法應用人工智能技術。此外,使用人工智能技術最重要的就是對數據的采集,以此完成機器學習和數據挖掘工作。但我國很多醫院并沒有建立起統一的數據管理系統,各部門和科室間的數據都處于相互獨立的狀態。這種狀態不利于對數據的統一分析,對人工智能的應用也造成了影響。

3.2技術安全與法律責任

人工智能技術雖然先進,但終歸由機器構成,因此也存在一些機器的固有缺陷,例如機器在運行時的可靠性就明顯不如人類。特別是在外科手術或外科檢查這種危險性較高的工作過程中,如果人工智能設備在運行時出現問題,很可能會對患者的生命造成威脅。此外,在使用機器手術的過程中,如果出現意外,如何劃分責任也是一個大問題,是由負責手術的醫生還是生產人工智能設備的生產廠家;人工智能設備出現問題導致的手術意外和人工智能設備未出現問題時導致的手術意外應當如何區別,并進行責任判定,這也是一個困擾醫療行業的問題。

3.3過度依賴人工智能

在當前的醫療行業中,該技術的應用越來越廣泛,但人工智能在給醫療人員帶來方便的同時也可能會造成其醫療技能的退化,就像長期使用計算器的人的心算能力退化一樣。即便是有人工智能技術的加持,醫療技能的退化對于醫生來說也絕不是好事。此外,醫療行業中不僅僅涉及到醫療技術的問題,還可能涉及到一些人文關懷問題。很多患者更愿意見到的是真正關懷自己的醫生,而非冷冰冰的機器人。在人工智能技術應用越來越廣泛的現代,如何在進一步發揮人工智能作用的同時盡可能不形成對其的依賴,不僅是醫療行業,也是各個行業的人員所要面臨的問題。

4結論

人工智能技術對于提升醫療水平和診斷效率有著非常大的應用。本文對人工智能技術在醫療領域中的應用進行了研究,當前人工智能技術的不斷進步、大量數據集的支撐以及國家和民間對人工智能技術的重視使得人工智能技術得以在醫療領域中快速應用。人工智能在醫療領域中的應用有醫療機器人、藥物研發、精確醫療和個人健康管家等方面。但目前人工智能技術的應用仍存在信息化水平低、技術安全和法律責任難以界定以及過度依賴的問題,期待本文的內容能夠為提升人工智能在醫療領域中的應用水平提供參考。

參考文獻

[1]鐘文艷.美國智能醫療產業發展現狀分析[J].全球科技經濟?望,2017,32(6):38-44.

[2]糜澤花,錢愛兵.智慧醫療發展現狀及趨勢研究文獻綜述[J].中國全科醫學,2019,22(03):129-133.

[3]聶金福.人工智能在生物醫療領域的應用和機遇[J].軟件和集成電路,2017(4):38-41.

[4]鄭南君.人工智能在醫療健康領域中的應用解析[J].中國衛生產業,2017,14(19):195-196.

作者:張光華 潘婧 單位:太原學院

亚洲精品一二三区-久久