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        “AI+醫療”發展勢頭強勁 正在引起一場醫學革命

        2020-06-29 09:57:57  來源:千家網

        摘要:“AI+醫療”是當下最火熱的人工智能應用場景之一;人工智能技術已經成為醫療健康行業的有效輔助和有力支撐。正如我國著名學者周海中教授在30年前指出的那樣:
        關鍵詞: AI 醫療
          “AI+醫療”是當下最火熱的人工智能應用場景之一;人工智能技術已經成為醫療健康行業的有效輔助和有力支撐。正如我國著名學者周海中教授在30年前指出的那樣:“隨著社會的發展和科技的進步,人工智能技術將在醫療健康領域大顯身手;其成果會不斷涌現,應用前景令人期待。”“AI+醫療”目前發展勢頭強勁,它正在引起一場醫學革命;其應用場景主要有以下幾個方面。
         
          在診斷方面
         
          人工智能技術不但能夠提供包括心臟、肝臟、肺部、膽脾、腸胃、膀胱、大腦等多種臟器醫學影像數據的智能化識別和分析,而且可以為醫院影像準段提供快速精準的醫療輔助診斷,從而提高臨床診療的精準性與效率,減低醫生工作強度的同時,減少漏診與誤診幾率,還可以為體檢機構提供高質量的影像篩查,快速全面提升篩查診斷水平,并有效地緩解醫療資源緊張的問題。從應用效果來看,規模化使用人工智能技術將是未來醫療診斷的一個發展趨勢。未來,人工智能診斷工具或許能夠比人類醫生更快、更準確地確立病因并給予診斷。
         
          例如,美國西奈山伊坎醫學院的研究人員最近采用人工智能算法,將胸部CT掃描結果和臨床癥狀、暴露史及實驗室檢測結合起來,以快速診斷新冠肺炎(COVID-19)陽性患者。他們表示,在CT掃描和相關病史都可用的情況下,新的人工智能系統準確度與資深胸放射科醫生相當。該系統讓醫生們檢查CT影像不再完全依靠經驗和大腦,而多了一個可以信賴的人工智能助手。有關專家認為,新冠肺炎疫情將會推動人工智能發揮重要作用。
         
          在手術方面
         
          作為一種重要的職業,外科醫生特別是手術醫生需要具備豐富的專業知識,還需要掌握精準的手術操作技術,這都需要不斷的學習與練習。受學習資料、手術練習材料等軟硬件條件的制約,醫生進行手術學習和手術操作的難度都非常大。許多大醫院正在將人工智能技術應用到手術中,尤其是現在比較流行的微創手術方面;通過數據化和3D技術,將傳統的二維圖像信息立體化,使醫生的病患分析和手術治療更加輕松精準。人工智能技術正在逐漸改變外科醫生的手術實踐。
         
          例如,我國天津愛爾眼科醫院利用人工智能技術推出創新型手術方式;醫生可以根據患者每只眼睛的不同,選擇適合患者情況的近視手術方式,以獲得良好的視覺質量。醫生還可以根據近視患者的情況定制專屬的手術方案,為學子們、運動愛好者、特殊職業人群(飛行員、警察、司機等)以及角膜偏薄、瞼裂偏小的近視患者提供人工智能化近視手術解決方案,讓近視患者又多了一種新選擇。
         
          在耐藥方面
         
          抗生素耐藥性意味著常見細菌感染有一天可能無法治療,該問題在公共衛生領域受到了全球各個國家的關注。抗生素的廣泛使用導致了抗生素耐藥性細菌的產生,全球每年因此有7萬人死亡。研究人員使用機器學習來鑒定細菌中引起抗生素耐藥性的基因,有望用于改進現有抗生素效果或開發新型抗生素。他們通過深度學習系統, 讓人工智能“慧眼識珠”,使新型抗生素不僅能殺死多種形式的耐藥性細菌,而且還能以一種新穎的方式殺死它們。
         
          例如,美國加州大學洛杉磯分校研究人員最近利用人工智能技術確定了一種更快、更有效地治療結核病的藥物組合方案;該方案不僅能顯著縮短治療時間,而且對多數耐藥結核病有效。研究人員在細胞培養和動物模型中使用這種方法,從數十億種潛在的藥物和劑量組合中快速識別出3-4種藥物組合,從而顯著縮短了結核病治療的持續時間,同時降低患者開發耐藥結核病的風險。
         
          在制藥方面
         
          藥物開發是一個漫長而昂貴的過程。為了解決成本高昂、步伐緩慢的問題,研究人員利用機器學習、機器視覺、圖像分析和自然語言處理等人工智能技術,對數千頁的研究結果進行分類,以使過程更高效。許多制藥公司正在使用人工智能研究藥物相互作用的深層化學,并探究整個生物系統,以了解藥物如何影響患者的組織;通過分析大量數據并使用人工智能技術,有望通過識別候選分子來幫助減少藥物發現的時間和成本。
         
          例如,日本百年藥企大日本住友制藥與英國新興制藥企業Exscientia利用人工智能制造并用于治療強迫癥(OCD)的化合物“DSP-1181”最近進入臨床第一實驗階段,這也是用人工智能制造出來的藥物首次被承認可以用于臨床試驗,有著非凡的意義。有關專家認為,人工智能在藥物壓法領域擁有巨大的潛力,或許即將徹底改變制藥界的面貌。
         
          在保心方面
         
          人工智能技術在心臟病學中的應用已有20多年,但考慮到心臟病的嚴重后果,其進展比較緩慢。人工智能技術的一個例子是植入式除顫器,它可以監測心臟病突發風險患者的心律。如有必要,該設備還可施加電擊除顫。從長期來看,可穿戴設備和植入式設備的數據將與電子醫療記錄相結合,用于持續監測患者,從而使醫生掌握更多關于患者的最新信息。
         
          例如,英國牛津大學研究人員最近開發出一種人工智能工具,可以讀取普通的CT掃描圖,查找心臟發生變化的預警跡象,包括脂肪細胞的細微改變、組織的疤痕以及微小血管的生長。通過分析此類信息的算法,這個人工智能系統可以預測心血管病患者在今后9年內發生重大心臟不良事件的風險。
         
          在腦機方面
         
          人工智能技術作為一門新興的信息科學技術,對神經工程的發展起到了重要支撐與推動作用,幫助解決神經工程研究中遇到的諸多難題,從高維度空間解析人類大腦的工作原理。腦機接口技術被稱作是人腦與外界溝通交流的“信息高速公路”,是公認的新一代人機交互和人機混合智能的關鍵核心技術,甚至被美國商務部列為14項出口管制技術之一。
         
          例如,美國Neuralink公司計劃在后年開發出首個用于治療腦部疾病的腦機接口產品;未來將開發高生物相容性的植入神經接口,實行人工智能技術植入人腦,取代人類的自然語言交流,實現顛覆性的智能人機接口技術,幫助腦中風患者恢復正常生活。
         
          在康復方面
         
          人工智能技術可以為神經或肢體受損的患者提供精準康復服務。如今的康復治療,不光有常見的物理療法、認知療法和中醫療法,還有運動療法、作業療法等,依托各類智能康復輔具,搭上了高科技的“快車”,讓康復訓練變成像體感游戲一般,人機交互,匹配度強,評定快,效率高。
         
          例如,我國常州錢璟康復股份有限公司生產的Flexbot多體位智能康復機器人,可以將躺著的人“豎”起來,同時通過帶動傷患人士腿部外骨骼等進行步態訓練;此外,錢璟康復還打出了“璟云”平臺,康復患者只需要輸入自身癥狀,平臺就能量身定做治療方案;其虛擬現實設備則能夠為患者提供AR“撿蘋果”等模擬康復鍛煉服務。
         
          在醫管方面
         
          通過人工智能技術的應用,醫療管理服務也取得了突破性的發展,尤其以運動、心律、睡眠等檢測為主的移動醫療設備發展較快。通過智能設備進行身體檢測,血壓、心電、脂肪率等多項健康指標便能快速檢測出來,將采集健康數據上傳到云數據庫形成個人健康檔案,并通過數據分析建立個性化健康管理方案。
         
          此外,通過了解用戶個人生活習慣,經過人工智能技術進行數據處理,對用戶整體狀態給予評估,并建議個性化健康管理方案,輔助健康管理人員幫助用戶規劃日常健康安排,進行健康干預等。依托可穿戴設備和智能健康終端,持續監測用戶生命體征,提前預測險情并處理,進一步提升醫管水平。
         
          需要指出的是:一方面,“AI+醫療”正在加速改變整個醫療健康行業的運作方式,將會對醫學研究、醫藥研發、醫療促進以及醫保優化等產生重大而深遠的影響;另一方面,盡管科技發展日新月異,但在未來很長的一段時間內,新的醫療技術在很多方面都不會取代醫務工作者。畢竟,醫者仁心,這一點是包括人工智能技術在內的各種新技術學不會的。

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        責編:zhangwenwen
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