醫(yī)療領域中人工智能技術的應用分析

查曉陽

摘要：與智能機器的設計、研究及應用存在關聯的人工智能是計算機科學的一個重要分支，也是一門聚集了新的理念、技術、思想的新興學科。目前，人工智能已較為廣泛地應用在了包括醫(yī)療領域在內的多個領域中。本文從人工智能簡述人手，并對醫(yī)療領域中人工智能技術的應用展開了分析。

關鍵詞：醫(yī)療領域；人工智能技術；應用

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）06-0143-02

當下信息時代中，包括人工智能技術在內的多項技術得到了很好的發(fā)展、創(chuàng)新。將人工智能技術靈活的運用到醫(yī)療領域中，能夠更加準確、科學的識別診斷方案，為患者提供更佳的治療，能為我國醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展提供重要的推動力量。對此，人們必須對人工智能技術引起重視，全面開展醫(yī)療領域中人工智能技術的應用研究，將其作用充分發(fā)揮，將其價值深入挖掘。

1人工智能簡述

20世紀中期，人工智能這一新興學科在美國一個學術會議上首次被提出。在此之后，人工智能的發(fā)展十分迅速，人們也廣泛對其給予了關注。當下，經歷了約有70年發(fā)展的人工智能尚未有一個統(tǒng)一的具體概念定義形成。在有關人工智能的定義中，斯坦福大學人工智能研究中心學者認為人工智能是以模擬人類為基礎，將知識記錄、積累、再現并運用實現的一門學科；而日本大學則認為該學科主要是研究、評估智能本身；書籍《人工智能狂潮》中，指出人工智能是以人工的方法制作類人智能，具備發(fā)現、察覺功能的計算機便是類人智能，其能通過分析數據而完成一種特征量的形成。由人工智能被提出到現在，已經獲得了很好的發(fā)展及成就，成為當下非常重要的技術之一，為社會智能發(fā)展提供了重要的動力。

2醫(yī)療領域中人工智能技術的應用分析

1）醫(yī)療專家系統(tǒng)

從某種角度而言，可將專家系統(tǒng)當作一個程序，在專家系統(tǒng)內引人某個專業(yè)領域的知識便能使其開展類似于領域專家一樣的工作。我國相對于發(fā)達國家而言，所開展的專家系統(tǒng)研究較晚，但卻獲得了較為迅速的發(fā)展。我國一名計算機領域專家與中醫(yī)院一名教師在1987年通過合作展開了有關肝病診療程序的研究，這也是我國首次再傳統(tǒng)中醫(yī)領域中實現了醫(yī)學專家系統(tǒng)的應用。我國一名計算機專家與骨科專家在1986年通過合作共同建立了骨傷計算機診療系統(tǒng)，至21世紀為止，醫(yī)學專家系統(tǒng)得到了很好的發(fā)展，數量及類型大量增加，如腫瘤診斷、骨癌診斷及心血管藥物治療專家系統(tǒng)相繼出現。

知識庫中所儲存的專家知識語言表達及數據結構組織樣式是固定的，主要可分為三類：其一，策略知識，能通用于多種規(guī)則下，以推理及程序為根據進行規(guī)則的優(yōu)先選用；其二，直覺知識，當與所需條件相符合時，便會將某種動作或結論自動執(zhí)行，體現的是一種生成規(guī)則；其三，支持知識，當直覺知識無法將其解決時，該知識便能以因果模型為根據進行表示。

再醫(yī)療專家系統(tǒng)中，包含著多個子系統(tǒng)，如醫(yī)療檢查解釋系統(tǒng)、診斷與治療專家系統(tǒng)、病人監(jiān)護系統(tǒng)、觸摸式多媒體導醫(yī)系統(tǒng)、護理計劃專家系統(tǒng)、醫(yī)囑輔助生成系統(tǒng)等。其中醫(yī)療檢查解釋系統(tǒng)所負責的任務是在分析、解釋醫(yī)療檢查、化驗圖形、圖像及數據的基礎上，對檢查結果的醫(yī)學涵義進行判斷。如產自于血流變儀的血凝曲線及來自于血常規(guī)化驗儀的血常規(guī)曲線，能將重要的參考價值提供給病情診斷工作中。由于部分臨床醫(yī)生未能深入掌握有關檢驗的知識，故而會出現無法以化驗曲線變化為根據進行準確判斷的情況，因誤診而導致患者治療被延誤。若是借助圖形識別技術，便能通過計算機將現有曲線圖作為根據進行智能判斷，以此將有利于疾病診斷、治療的結論得出。而患者也能全面了解化驗結果的臨床意義，擺脫以往天書般的化驗報告單。心電圖曲線的識別是人工智能圖形識別技術應用的另一個重要內容。患者在完成心電圖的檢查后，計算機會以心電圖曲線特征為根據展開分類、判斷。醫(yī)生并不需要在心電圖曲線上耗費時間進行研究。

2）指紋識別取代醫(yī)療證件

統(tǒng)一的全民醫(yī)療保險體系的建立在我國深入改革醫(yī)療制度及不斷完善醫(yī)療保險體系的進程下已經成為一個重點內容。傳統(tǒng)的醫(yī)療證用于身份標志，然而因其易損壞、易丟失等缺陷，以至于出現就醫(yī)管理復雜或是患者冒名頂替等問題，與現代醫(yī)療模式難以適應。人工智能技術為指紋識別開創(chuàng)了道路，目前已得到了一定的完善。在計算機醫(yī)療信息庫中存入參保人員的指紋信息，替換掉傳統(tǒng)的醫(yī)療證這一身份標志。當患者前往就醫(yī)時僅需將手指往診臺指紋采集儀按一下，計算機便能將患者姓名、年齡、性別、過敏藥物、既往病史等基本情況檢索出，不但有效節(jié)省了就診時間，而且能確保患者信息、病歷的準確性，從而將醫(yī)生工作效率、診斷準確率提高。如此一來，醫(yī)院的知名度及經濟效益也能得到提升。

3）人工神經網絡

人工智能第二次發(fā)展高潮階段中，只要將足夠多的知識輸入至計算機中，計算機所能完成的任務也就會得到提升，但是所輸入知識的范圍對其能力有所限制；若想將計算機的實用性提高，使其對例外病例應對的能力得到擴充，就必須將更多的知識輸入其內。另外，輸入的符號從根本上講往往脫節(jié)于其所代表的意義，故而計算機很難將一種“語義”掌握。而人工智能程序卻能再這種閉塞條件下自動學習，從而得到穩(wěn)步發(fā)展。決策樹、樸素貝葉斯算法及最近鄰分類算法是機器學習常用的原理，而人工神經網絡卻是最為著名的。人工智能第三次發(fā)展高潮階段中，ANN這門高度綜合的交叉、前沿學科，是將計算機科學、信息科學和腦科學集為一體的新興學科，是當代人工智能領域的一大重要分支，是一種通過模仿人類腦神經回路將生物神經網絡在結構、功能等方面的理論高度抽象、概括、綜合而構成的信息處理系統(tǒng)。

相對于傳統(tǒng)符號處理方法而言，ANN具有以下幾個獨特優(yōu)勢：其一，并行性，ANN各個神經元再對信息進行處理時，不但能相互配合形成網路合力，同時還能將自身獨立性維持，與其他神經元串聯、分享輸出結果；其二，自適應性，ANN可以當時的信息特點、環(huán)境狀態(tài)為根據自行調整。通過學習完成吻合于外界變化的新模式的建立，以自組織的形式高效、系統(tǒng)、最優(yōu)化的完成多個神經元之間的連接與分配；其三，聯想記憶功能，可將復雜的非線性映射完成，能夠自適應學習，是目前較為理想的非線性估計器，使網絡表現出抽象思維能力并實現聯想推理；其四，分布式存儲信息，ANN呈現、處理信息的途徑是通過各個神經元之間的鏈接及其權重，不會因局域網的故障而受到較大影響，穩(wěn)定性非常強。

由于ANN可打破計算機知識輸入的局限，再加上其擁有自組織、訓練及學習的功能，故而在醫(yī)院專家系統(tǒng)領域中得到了較為廣泛的應用。醫(yī)學圖像、視頻及音頻等智能領域中，日本某機電公司成功制作并推出了可高效、快速且精準處理大量分結構化醫(yī)療數據的人工網膜。中醫(yī)領域中，從某種角度而言，ANN診療系統(tǒng)可將對智能的辯證實現，也就是說ANN診斷系統(tǒng)能夠在綜合分析結構完成之后，將最科學、合理的中醫(yī)診斷提出。

4）醫(yī)療機器人

以往所指的機器人代表的是擁有驅動系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)及傳感器的機械。而再人工智能的快速發(fā)展下，即便沒有驅動系統(tǒng)，醫(yī)療機器人也能借助獨立的智能控制系統(tǒng)將手術操作完成。如人造肌肉機器人這一人工智能裝備，能將近似于真實肌肉的功能實現。又如當下美國、歐洲等前列腺癌高發(fā)的國家中，具有局限性的傳統(tǒng)的前列腺癌治療標準手術基本已被機器人輔助前列腺癌根治術所取代。達·芬奇手術機器人在美國機器人手術系統(tǒng)中的使用最為廣泛，醫(yī)生在穩(wěn)定、高速的互聯網及屏幕的幫助下能對病人的狀況實時了解，并通過機械臂的使用在遠處將手術完成，為遠程醫(yī)療的實現奠定了基礎。

3結語

綜上所訴，通過長時間以來的發(fā)展，人工智能在當下醫(yī)療領域中的應用已經十分廣泛，也為我國醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展提供了重要的推動力量。對此，各個學者也應不斷開展有關人工智能技術的研究工作，加大研究力度，對其存在于醫(yī)療領域中的價值充分挖掘。