人工智能在醫(yī)療中的應(yīng)用

章瀚文

摘 要 人工智能是一種用機(jī)器來(lái)模擬擴(kuò)展人的智能的一門(mén)科學(xué)技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)在醫(yī)療行業(yè)中發(fā)揮著重要的作用。文章詳細(xì)闡述了人工智能在醫(yī)療中的應(yīng)用，包括藥物開(kāi)發(fā)、醫(yī)學(xué)影像識(shí)別、智能健康管理、醫(yī)療數(shù)據(jù)分析挖掘等方面。簡(jiǎn)要闡述了現(xiàn)階段人工智能在醫(yī)療中遇到的問(wèn)題和瓶頸。相信總有一天，人工智能會(huì)給整個(gè)醫(yī)療體系帶來(lái)翻天覆地的變化。

關(guān)鍵詞 人工智能；醫(yī)療；專(zhuān)家系統(tǒng)；應(yīng)用解析

中圖分類(lèi)號(hào) TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2018）221-0112-02

隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，人工智能也有了高速的發(fā)展。人工智能，是研究、開(kāi)發(fā)以模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)。如今，人工智能已經(jīng)應(yīng)用到多個(gè)行業(yè)，并產(chǎn)生了非常重大積極的影響，例如電子產(chǎn)品、機(jī)器人、電器、軍事甚至藝術(shù)中都發(fā)揮著重要的作用。其中，醫(yī)療行業(yè)也不例外。由于醫(yī)療行業(yè)關(guān)乎著人的身體健康和社會(huì)穩(wěn)定，因此如何正確高效的利用人工智能為醫(yī)療行業(yè)助力是我們現(xiàn)在需要關(guān)心的問(wèn)題?，F(xiàn)在，人工智能已經(jīng)在醫(yī)學(xué)影像識(shí)別，藥物開(kāi)發(fā)，智能健康管理中發(fā)揮著重要作用，可以幫助醫(yī)生分析病情，改進(jìn)病理分析方案，推動(dòng)我國(guó)醫(yī)療事業(yè)向智能化發(fā)展。同時(shí)，專(zhuān)家系統(tǒng)也在醫(yī)療領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用，醫(yī)生可以將其專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的東西存放在專(zhuān)家系統(tǒng)中，讓系統(tǒng)像專(zhuān)家一樣展開(kāi)工作。這不僅節(jié)省了時(shí)間，也提高了工作效率，降低了誤判的發(fā)生頻率。

1 人工智能在醫(yī)療中的應(yīng)用

1.1 藥物開(kāi)發(fā)

傳統(tǒng)的藥物開(kāi)發(fā)時(shí)間周期長(zhǎng)，投入成本巨大，常常需要用幾年的時(shí)間來(lái)測(cè)試一種藥物的效果，但成功率一直不高。常常進(jìn)去臨床1期測(cè)試的只有不到十分之一能夠通過(guò)整個(gè)的臨床測(cè)試，藥物的有效性，實(shí)時(shí)性都大打折扣。同時(shí)藥物的失敗率也增加了研究成本。人工智能的引入有效地解決了這個(gè)問(wèn)題，它提供了一個(gè)所用時(shí)間更短，所用成本更小的方案。利用存儲(chǔ)著的大數(shù)據(jù)，可以快速準(zhǔn)確地分析適合的藥物，從而降低研發(fā)成本，依靠計(jì)算機(jī)來(lái)運(yùn)行，可以查找出藥物的安全性，活性等，找出與之相匹配最好的藥物，縮短了研發(fā)的周期，增加了研發(fā)時(shí)的成功率。

現(xiàn)在，以Atomwise為首的藥物設(shè)計(jì)平臺(tái)如雨后春筍冒出，其中，AtomNet更是被認(rèn)為是人工智能在藥物開(kāi)發(fā)中的里程碑，它是第一個(gè)以蛋白分子為基礎(chǔ)的一種藥物設(shè)計(jì)平臺(tái)，通過(guò)深度學(xué)習(xí)算法，通過(guò)氫鍵、化學(xué)基團(tuán)等，查找與之相匹配的蛋白質(zhì)分子和配對(duì)分子，可以達(dá)到快速，準(zhǔn)確的目的?，F(xiàn)在，臨床上AtomNet已經(jīng)取得了一定的研究進(jìn)展，并且在很多領(lǐng)域進(jìn)行了更深刻的探索，包括癌癥、抗生素等領(lǐng)域，相信這也是以后藥物開(kāi)發(fā)研究的方向。

1.2 醫(yī)學(xué)影像識(shí)別

傳統(tǒng)醫(yī)療中，人工讀片需要培養(yǎng)出優(yōu)秀的醫(yī)生，所用時(shí)間長(zhǎng)，投入成本大。除此以外，人工讀片時(shí)主觀(guān)性太大，信息利用不足，在判斷過(guò)程中容易出現(xiàn)誤判。而人工智能讀片，可以節(jié)省讀片成本，提高讀片效率?，F(xiàn)在，包括人工智能的圖像匹配、圖像處理、圖像分割等，都在醫(yī)學(xué)影像中起著重要的作用。人工智能分析出的影像數(shù)據(jù)可以給醫(yī)生提供有力參考，甚至對(duì)有的智能化高的分析數(shù)據(jù)，可以獨(dú)立作出診斷結(jié)論。

現(xiàn)在，在醫(yī)學(xué)影像識(shí)別中較出名的為“騰訊覓影”，這是一種由騰訊研發(fā)的將人工智能與醫(yī)學(xué)結(jié)合的醫(yī)學(xué)影像產(chǎn)品。它應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)，深度學(xué)習(xí)等對(duì)醫(yī)學(xué)中的超聲、CT、MRI等進(jìn)行訓(xùn)練，對(duì)常見(jiàn)的癌癥、病理圖像輔助醫(yī)生進(jìn)行早期的疾病篩選，降低醫(yī)生診療風(fēng)險(xiǎn)，提高診療效率。就目前應(yīng)用來(lái)看，在食管癌的篩選中，“騰訊覓影”已經(jīng)有了初步成效，大大提高了篩選效率，有望解決攻克早期食管癌篩選的難關(guān)。

1.3 智能健康管理

人工智能在醫(yī)療上的重要應(yīng)用之一就是智能健康管理，這在人們的日常生活中起了非常重要的作用。通過(guò)智能體檢，健康輔助管理和咨詢(xún)服務(wù)平臺(tái)等，方便人們生活，增加人們生活的便捷性。

1.3.1 智能體檢

居民可以通過(guò)智能體檢設(shè)備進(jìn)行體檢，通過(guò)智能設(shè)備對(duì)居民的體重、血壓、血脂、脂肪率等多項(xiàng)身體基本評(píng)估項(xiàng)進(jìn)行采集和評(píng)估，對(duì)居民的身體參數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析，對(duì)疾病的預(yù)防發(fā)揮著重要的作用。除此以外，智能體檢設(shè)備可以將用戶(hù)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫?，將用?hù)的身體情況進(jìn)行存檔保存，方便之后的比較和調(diào)取。

1.3.2 健康管理輔助

根據(jù)人工智能而建造的智能設(shè)備可以監(jiān)測(cè)到人們的一些基本身體特征，如飲食、身體健康指數(shù)、睡眠等。通過(guò)人工智能，可以對(duì)用戶(hù)的整體身體素質(zhì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的評(píng)估，為用戶(hù)確定事宜的用戶(hù)日常規(guī)劃，提供個(gè)性的健康管理方案，監(jiān)控用戶(hù)的身體健康因素。

除此以外，人工智能技術(shù)還可以為用戶(hù)提供一種風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)，當(dāng)用戶(hù)的身體健康出現(xiàn)毛病時(shí)，及時(shí)識(shí)別疾病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，提醒用戶(hù)注意自己的身體健康安全，提供降低身體健康風(fēng)險(xiǎn)的措施。不僅如此，人工智能還為用戶(hù)提供了一種后續(xù)醫(yī)療服務(wù)的功能，在用戶(hù)接受治療后的后續(xù)階段，可以幫助病人準(zhǔn)確測(cè)量身體數(shù)據(jù)，提供生命體征指標(biāo)，給醫(yī)生帶來(lái)準(zhǔn)確的診治效果反饋。

1.3.3 咨詢(xún)服務(wù)平臺(tái)

通過(guò)手機(jī)或者家庭智能終端，用戶(hù)可以隨時(shí)聯(lián)系智能健康咨詢(xún)服務(wù)平臺(tái)，獲得專(zhuān)業(yè)的病情分析咨詢(xún)，不會(huì)被各種虛假的病理知識(shí)所困擾。除此以外，咨詢(xún)服務(wù)平臺(tái)還提供專(zhuān)屬的健康管理人員，提供上門(mén)理療，上門(mén)送藥等多種服務(wù)。

心理健康也是人們身體健康中重要的一環(huán)。傳統(tǒng)的心理問(wèn)題只能咨詢(xún)昂貴的心理醫(yī)生，隨著人工智能的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)有專(zhuān)屬的AI心理咨詢(xún)師可供人們選擇。通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別、智能匹配等，分析用戶(hù)在交流過(guò)程中的語(yǔ)氣語(yǔ)調(diào)和手勢(shì)面部表情，可以為用戶(hù)解決心理問(wèn)題，增加感情疏導(dǎo)。

1.4 醫(yī)療數(shù)據(jù)分析挖掘

在傳統(tǒng)的醫(yī)療診治中，由于醫(yī)生繁忙、手寫(xiě)繁雜、書(shū)寫(xiě)不規(guī)范等問(wèn)題，導(dǎo)致大量的醫(yī)療診治數(shù)據(jù)丟失。人工智能的出現(xiàn)，可以幫助醫(yī)生進(jìn)行病理，體檢報(bào)告等的統(tǒng)計(jì)，通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)記錄病人的治療數(shù)據(jù)，通過(guò)大數(shù)據(jù)和深度挖掘等技術(shù)，對(duì)病人的醫(yī)療數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，自動(dòng)識(shí)別病人的臨床變量和指標(biāo)，方便病人和醫(yī)生隨時(shí)參考和分析病人數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在，已經(jīng)發(fā)展出來(lái)的醫(yī)療數(shù)據(jù)處理中還有與自然語(yǔ)言識(shí)別相關(guān)的語(yǔ)音錄入病例，語(yǔ)音分析病例等。當(dāng)醫(yī)生與病人溝通時(shí)，智能設(shè)備可以通過(guò)自然語(yǔ)言識(shí)別，記錄治療過(guò)程，評(píng)估治療方案。醫(yī)生也可以通過(guò)說(shuō)話(huà)，通過(guò)手機(jī)pad等終端設(shè)備進(jìn)行交互，在自然語(yǔ)言分析下進(jìn)行語(yǔ)音錄入病例，大大節(jié)省了醫(yī)生任務(wù)，提高了問(wèn)診的效率。

2 面臨的挑戰(zhàn)

2.1 醫(yī)療數(shù)據(jù)難獲取

在醫(yī)療中會(huì)產(chǎn)生很多數(shù)據(jù)，但由于這些數(shù)據(jù)會(huì)關(guān)乎病人隱私和安全，不便于分享?，F(xiàn)在在醫(yī)療中，醫(yī)院與醫(yī)院信息不通，醫(yī)院與家庭之間也沒(méi)有信息連接，總的來(lái)說(shuō)絕大部分的醫(yī)院對(duì)信息共享都保持著一種消極態(tài)度。初次以外，在信息錄入中也會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題和偏差。不同疾病，不同醫(yī)院在統(tǒng)計(jì)診療數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)有自己的統(tǒng)計(jì)習(xí)慣，沒(méi)有一定的統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致多數(shù)的醫(yī)療數(shù)據(jù)不能使用。除了來(lái)源、獲取和利用方式以外，醫(yī)療數(shù)據(jù)的監(jiān)管也是未來(lái)AI+醫(yī)療發(fā)展中的一大隱憂(yōu)。我國(guó)對(duì)醫(yī)療衛(wèi)生數(shù)據(jù)的采集、利用尚未形成系統(tǒng)化法規(guī)要求，而此類(lèi)數(shù)據(jù)往往又含有許多個(gè)人隱私，種種原因?qū)е履壳矮@取醫(yī)療數(shù)據(jù)困難，技術(shù)無(wú)法推展。

2.2 監(jiān)管問(wèn)題與技術(shù)改革

人工智能在醫(yī)療中的監(jiān)管問(wèn)題一直被人們熱議。在整個(gè)醫(yī)療數(shù)據(jù)中，除了包括病人的病理資料，醫(yī)療人員的信息還包括了醫(yī)院的一些資料，因此如何保證這些信息不被泄露，保證信息在安全情況下的合理利用是我們需要探究和深思的問(wèn)題。除了信息泄露的風(fēng)險(xiǎn)以外，由于人工智能不能保證處理完全合理，在臨床環(huán)境下，可能遇到未受到訓(xùn)練的病例等，導(dǎo)致判斷出錯(cuò)等。當(dāng)遇到這些問(wèn)題時(shí)，由于沒(méi)有相關(guān)的法律法規(guī)，可以對(duì)人工智能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行責(zé)任判定，導(dǎo)致人工智能無(wú)法大范圍的在醫(yī)療上利用。除此以外，由于人工智能的發(fā)展迅速，技術(shù)改革更新很快。因此，培養(yǎng)懂得高科技的算法技術(shù)人才，培養(yǎng)高水平的醫(yī)學(xué)人才，將醫(yī)學(xué)知識(shí)解讀并輸入到人工智能，搭建高質(zhì)量的人工智能醫(yī)療平臺(tái)是現(xiàn)在我們需要關(guān)心的問(wèn)題。

3 結(jié)論

人工智能是大勢(shì)所趨，人工智能在醫(yī)療中的應(yīng)用更是未來(lái)醫(yī)療的發(fā)展方向。培養(yǎng)高科技的醫(yī)學(xué)和算法人才，加強(qiáng)人工智能相關(guān)法律法規(guī)管理，增加人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的財(cái)產(chǎn)投入，加大推廣人工智能的科學(xué)應(yīng)用。相信在不久的將來(lái)，人工智能將給我國(guó)醫(yī)療體系帶來(lái)翻天覆地的變化，真正的為人們帶來(lái)益處。

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