人工智能在醫(yī)療保健中的應(yīng)用:人工智能如何塑造醫(yī)學(xué)

責(zé)任編輯:cres

作者:Lisa Morgan

2019-05-13 10:46:41

來源:企業(yè)網(wǎng)D1Net

原創(chuàng)

如今,醫(yī)療保健行業(yè)越來越多地采用人工智能技術(shù)來改善患者護理,并提高流程效率。

如今,醫(yī)療保健行業(yè)越來越多地采用人工智能技術(shù)來改善患者護理,并提高流程效率。近幾年來,人工智能在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用日益增加,其中一部分原因是由于醫(yī)療服務(wù)提供者希望拓展醫(yī)療服務(wù),另一部分原因是由于人工智能本身的成熟——人工智能在過去幾年中有了突飛猛進的發(fā)展。
 
此時,醫(yī)療保健領(lǐng)域的人工智能跨越了醫(yī)學(xué)的許多核心領(lǐng)域。從診斷到健康和保健,再到智能設(shè)備的應(yīng)用,人工智能在一定程度上形成了各種形態(tài)。在許多方面,人工智能技術(shù)已經(jīng)成為醫(yī)療保健服務(wù)提供者的“第二層”保障。這是因為人工智能軟件不需要人工干預(yù)就可以適應(yīng),因此它可以自我學(xué)習(xí)以滿足人類的健康需求。
 
許多頂尖的人工智能公司都在利用這一趨勢,這不足為奇。隨著投資人工智能技術(shù)的增長,預(yù)計未來幾年將有更多用于醫(yī)療保健的人工智能用例。此外,很多企業(yè)現(xiàn)在可以使用人工智能即服務(wù),或者使用基于云計算的人工智能服務(wù)構(gòu)建自己的智能應(yīng)用程序。隨著醫(yī)療保健領(lǐng)域的大數(shù)據(jù),醫(yī)療保健領(lǐng)域的人工智能正迅速成為一個決定性因素。
 
以下了解一下人工智能在醫(yī)療保健領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀。
 
抗生素的耐藥性
 
抗生素有助于保持人們的健康。然而,它們的廣泛使用導(dǎo)致了對抗生素產(chǎn)生抗藥性細菌的產(chǎn)生,全球每年有7萬人因此死亡。研究人員使用機器學(xué)習(xí)(一種人工智能技術(shù))鑒定細菌中引起抗生素耐藥性的基因。人工智能還被用于識別電子醫(yī)療記錄(EHR)中的癥狀前模式,以便更多和更早地向醫(yī)療保健提供者發(fā)送警報。
 
腦-機接口
 
腦機接口目前還不是主流技術(shù)。然而,人們對這個領(lǐng)域很感興趣,因為腦機接口可以取代其他類型的計算機接口,這對于有永久性或暫時性殘疾的人特別有用。例如,支持人工智能的腦-機接口可以幫助中風(fēng)患者在中風(fēng)之后很快與康復(fù)醫(yī)療服務(wù)提供者進行溝通,而不是在康復(fù)治療之后。
 
心臟病
 
人工智能在心臟病學(xué)中應(yīng)用已有20多年,但鑒于影響心臟病的生死后果,它的進展緩慢。人工智能使用的一個例子是植入式除顫器,它可以監(jiān)測有心臟病突發(fā)風(fēng)險的患者的心律。如有必要,該設(shè)備還會施加電擊。
 
從長遠來看,來自可穿戴設(shè)備和植入物的數(shù)據(jù)將與電子醫(yī)療記錄(EHR)相結(jié)合,用于持續(xù)的患者監(jiān)測,以便醫(yī)生獲得有關(guān)其患者的更多最新信息。
 
發(fā)展中國家的應(yīng)用
 
發(fā)展中國家與發(fā)達國家有著不同的問題。發(fā)達國家對更復(fù)雜的人工智能形式感興趣,而發(fā)展中國家則更關(guān)注向偏遠地區(qū)的貧困民眾提供包括醫(yī)療在內(nèi)的基本服務(wù)。貧困和偏遠地區(qū)的生活常常是緊密相連的。
 
因此,發(fā)展中國家正利用人工智能為那些原本無法獲得醫(yī)療服務(wù)的人員提供醫(yī)療服務(wù)。具體來說,通過移動設(shè)備向社區(qū)成員推送醫(yī)療信息,社區(qū)成員可以閱讀并采取適當(dāng)?shù)男袆?。醫(yī)療服務(wù)人員還可以使用移動設(shè)備拍攝患者癥狀的照片,圖像識別系統(tǒng)將這些癥狀與類似的圖像進行比較,以診斷該疾病。
 
電子健康記錄
 
電子健康記錄(HER)尚未完全取代紙質(zhì)記錄,即使它們的使用普遍存在,接待人員、醫(yī)療助理和醫(yī)生也必須進行大量人工輸入。在這里,語音識別功能取代了鍵盤。因此,用戶可以簡單地說出他們想要在電子健康記錄(HER)中記錄的信息,而不是在系統(tǒng)中鍵入信息。
 
基于視頻的圖像識別功能可能會在未來補充電子健康記錄(HER),因為它可以提供對人工智能進行分析的患者病情的進一步了解,而醫(yī)生可能會忽略或錯過。例如,圖像分析系統(tǒng)可以判斷患者何時疼痛,這可能表明尋找鎮(zhèn)疼麻醉類藥物的行為。
 
健康與保健
 
盡管醫(yī)療級設(shè)備可以追蹤更多信息,但越來越多的患者可以佩戴隨身設(shè)備或智能手表進行監(jiān)測。這些設(shè)備的功能取決于其設(shè)計和復(fù)雜程度,可以提供對心率、氧氣水平、血糖水平、睡眠模式、呼吸、步態(tài)等的洞察,為醫(yī)療保健提供者提供他們在預(yù)約期間無法獲得的信息。
 
例如,中風(fēng)患者的恢復(fù)可能會根據(jù)患者的步態(tài)顯示出改善,而心臟病發(fā)作的早期跡象可能意味著需要手術(shù)與無需手術(shù)之間的差異。人工智能識別數(shù)據(jù)中的模式以確定患者的當(dāng)前健康狀態(tài)。
 
癌癥治療的免疫療法
 
癌癥的免疫療法并不是一門精確的科學(xué)。雖然有許多免疫治療方案可供選擇,但患者的DNA確定治療是否有效。由于人工智能可以比醫(yī)生更快地分析更多信息,因此能夠識別遺傳學(xué)中的模式,并將其與免疫治療方案相關(guān)聯(lián)。這種能力可以帶來真正個性化的癌癥治療方法。
 
醫(yī)療診斷
 
人工智能系統(tǒng)可以比醫(yī)生更快地分析更多數(shù)據(jù),這可能使其比醫(yī)生更擅長識別醫(yī)療診斷。例如,當(dāng)患有嚴重疾病的患者接受診斷時,朋友和家人鼓勵患者“獲得第二種意見”,因為醫(yī)生通常對醫(yī)療信息的解釋不同。
 
人工智能使用來自成百上千甚至數(shù)百萬診斷的歷史數(shù)據(jù),然后將其與患者的病情進行比較,以診斷疾病,預(yù)測疾病的進展,并為患者的治療提供建議。
 
神經(jīng)內(nèi)科
 
神經(jīng)保健涉及神經(jīng)系統(tǒng)疾病,如帕金森病、阿爾茨海默病、癲癇、中風(fēng)和多發(fā)性硬化癥。人工智能可以全天候監(jiān)控神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者,以查看患者的身體狀態(tài)是改善還是下降。人工智能還可以預(yù)測中風(fēng)和監(jiān)測癲癇發(fā)作的頻率。
 
病理學(xué)圖像
 
大多數(shù)診斷依賴于病理結(jié)果,因此病理報告的準確性可以區(qū)分診斷和誤診。例如,人工智能可以在像素級別了解病理結(jié)果,這可以了解癌癥的進展。人工智能還幫助醫(yī)生關(guān)注病理圖像中最相關(guān)的區(qū)域。
 
放射學(xué)工具
 
各種形式的放射學(xué)(如CT掃描、核磁共振成像和X射線)為醫(yī)療保健服務(wù)提供者提供了患者身體的內(nèi)部視圖。然而,不同的放射學(xué)專家和醫(yī)生對這些圖像的解讀往往不同。人工智能有助于實現(xiàn)更一致的解釋。它還幫助放射科醫(yī)生更好地識別腫瘤的狀態(tài)或癌癥的侵襲性。
 
智能設(shè)備
 
醫(yī)院是智能設(shè)備的主要購買者。這些設(shè)備采用平板電腦和醫(yī)院設(shè)備的形式,存在于重癥監(jiān)護病房(ICU)、急診室、手術(shù)室和普通病房。人工智能通過監(jiān)測患者的情況,并提醒醫(yī)生可能與患者的氧氣水平、呼吸模式、心跳、血壓或感染(如敗血癥)有關(guān)的重要狀態(tài)變化。
 
手術(shù)
 
人工智能在手術(shù)室中被用作輔助功能,以縮小不同醫(yī)生的經(jīng)驗和知識之間的巨大差異。支持人工智能的系統(tǒng)能夠快速梳理大量數(shù)據(jù),以顯示醫(yī)生需要的信息。
 
人工智能在醫(yī)療保健中的風(fēng)險
 
在醫(yī)療保健(或任何行業(yè))中采用人工智能的一個常見問題是,啟用人工智能系統(tǒng)的設(shè)計者和用戶傾向于更多地關(guān)注潛在的利益,而不是潛在的風(fēng)險。雖然現(xiàn)在似乎每個人都在談?wù)撊斯ぶ悄?,但很少有人能夠很好地理解這個主題。其結(jié)果是人們正在構(gòu)建和采購他們并不完全理解的系統(tǒng)和軟件。
 
算法偏差
 
目前,人們對人工智能還是知之甚少。算法偏差是一個重要的話題,因為它使人工智能系統(tǒng)的準確性低于人們預(yù)期,并可能導(dǎo)致意想不到的結(jié)果。
 
有著偏差的人工智能結(jié)果源于算法作者或收集、選擇和使用數(shù)據(jù)的人的故意或無意偏見,其數(shù)據(jù)本身可能有偏差。鑒于醫(yī)療行業(yè)使用的大量數(shù)據(jù)(大數(shù)據(jù))以及進行準確數(shù)據(jù)分析的必要性,了解并糾正偏差非常重要。
 
錯誤的決定或建議
 
醫(yī)療保健行業(yè)越來越依賴人工智能進行決策。硬編碼系統(tǒng)的問題是可能無法解釋所有情況。自我學(xué)習(xí)系統(tǒng)更加靈活;但是,并非所有系統(tǒng)都能夠解釋其結(jié)果或建議,也不是所有系統(tǒng)都能夠解釋導(dǎo)致結(jié)果或建議的因素。系統(tǒng)中也可能存在偏見。因此,人工智能系統(tǒng)可能會做出錯誤的建議或決定,而醫(yī)療保健提供者對此負有責(zé)任。
 
不道德的結(jié)果
 
醫(yī)生通常信奉“首先,不要傷害他人”希波克拉底的誓言,但是人工智能是如何處理的呢?大多數(shù)人認為人工智能是不道德的,因為它只是一種工具,而操作者對人工智能的使用將會產(chǎn)生道德或不道德的結(jié)果。
 
然而,由于自我學(xué)習(xí)的人工智能系統(tǒng)能夠感知人類無法感知的事物,并且它們不一定能夠解釋其推理或結(jié)論,因此可能會出現(xiàn)意想不到的結(jié)果,其中一些結(jié)果可能是不道德的。此外,人工智能目前缺乏同情心和同理心,因此其決策過程與人類不同。
 
數(shù)據(jù)隱私
 
《醫(yī)療保險可移植性和責(zé)任法案》(HIPAA)對醫(yī)療保健信息的使用以及醫(yī)療服務(wù)提供者使用的信息有嚴格的規(guī)定。由于“壞”數(shù)據(jù)、算法偏差或無法維護系統(tǒng)的機器學(xué)習(xí)培訓(xùn),人工智能可能會出現(xiàn)故障,如果沒有得到妥善保護,黑客也可能會破壞這個人工智能系統(tǒng)。

鏈接已復(fù)制,快去分享吧

企業(yè)網(wǎng)版權(quán)所有?2010-2024 京ICP備09108050號-6京公網(wǎng)安備 11010502049343號