人工智能在醫(yī)療行業(yè)中的應(yīng)用研究

胡希俅

（湖北中醫(yī)藥高等專(zhuān)科學(xué)校中藥系，湖北 荊州 434020）

人工智能技術(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)為AI，是計(jì)算機(jī)科學(xué)一個(gè)重要的分支，是一種延伸人類(lèi)智能的科學(xué)技術(shù)。近些年來(lái)，隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)以及相關(guān)計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展，人工智能獲得了一定進(jìn)展。人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域中得到應(yīng)用是在2011年，并且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域中從原本的高精尖技術(shù)逐漸變得普及。從目前來(lái)看，人工智能技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)中所發(fā)揮的作用不容忽視，已經(jīng)成為醫(yī)療行業(yè)中重要的科學(xué)技術(shù)之一。

1 人工智能對(duì)醫(yī)療行業(yè)的影響

早在2011年，人工智能就在醫(yī)療行業(yè)中得到應(yīng)用。從目前來(lái)看，人工智能對(duì)醫(yī)療行業(yè)產(chǎn)生的重要影響，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.1 人工智能推動(dòng)了就診流程的智能化

人工智能在就診過(guò)程中的應(yīng)用大大減弱了就診過(guò)程的復(fù)雜程度，為病人提供了更加高質(zhì)量的服務(wù)，促使看病更加方便和順暢。具體來(lái)說(shuō)，首先在預(yù)約掛號(hào)方面，通過(guò)人工智能，病人可以和其中的診斷機(jī)器人進(jìn)行交流，而診斷機(jī)器人可以對(duì)病人的病情進(jìn)行預(yù)判，并以此為基礎(chǔ)來(lái)為病人提供適合病人病情的掛號(hào)服務(wù)，從而促使病人預(yù)約掛號(hào)更加便捷。其次在門(mén)診就醫(yī)方面，在門(mén)診就醫(yī)過(guò)程中，醫(yī)生可以通過(guò)人工智能中的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)以語(yǔ)音的形式將病歷錄入到系統(tǒng)中，不僅可以大大減輕醫(yī)生的工作壓力，還能夠提升醫(yī)生的工作效率，同時(shí)為病人提供更加高質(zhì)量的服務(wù)。最后，隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，遠(yuǎn)程也在向著更加智能化的方向發(fā)展，比如，病人可以通過(guò)智能化的醫(yī)療APP 和醫(yī)生、專(zhuān)家等進(jìn)行遠(yuǎn)程互動(dòng)，這樣不僅可以省去病人到醫(yī)院掛號(hào)就診的過(guò)程，提升工作效率，還能夠緩醫(yī)院醫(yī)療資源不足的問(wèn)題。

1.2 人工智能推動(dòng)了醫(yī)學(xué)診斷的智能化

人工智能技術(shù)能夠在更大的范圍內(nèi)收集更多的數(shù)據(jù)，并且能夠?qū)@些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。因此，人工智能技術(shù)可以為醫(yī)生的診斷提供更加可靠以及科學(xué)的數(shù)據(jù)，促使醫(yī)療診斷向著更加智能、更加準(zhǔn)確的方向發(fā)展。比如，美國(guó)洛杉磯加利福尼亞大學(xué)為醫(yī)院開(kāi)發(fā)了一款放射學(xué)智能機(jī)器人，該機(jī)器人可以通過(guò)和病人的交流為醫(yī)生提供放射學(xué)方面的建議，同時(shí)也能夠向病人提供關(guān)于放射治療方面的信息。該智能機(jī)器人的應(yīng)用大大提升了醫(yī)生的醫(yī)療診斷效率。再比如，當(dāng)前在乳腺癌診斷中，使用人工智能技術(shù)中的算法可以大大降低乳腺癌的誤診率。從上述這些例子能夠看出，隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能技術(shù)能夠更好地輔助醫(yī)生完成醫(yī)療工作，實(shí)現(xiàn)更加高效的工作效率和為病人提供高質(zhì)量的醫(yī)療服務(wù)。

1.3 人工智能推動(dòng)了藥物研發(fā)的智能化

在醫(yī)療行業(yè)中，藥物研發(fā)是重要的發(fā)展內(nèi)容之一。在藥物研發(fā)中，需要不斷對(duì)藥物中的組成成分進(jìn)行分析和篩選，這一過(guò)程是十分繁瑣和復(fù)雜的，但是借助于人工智能技術(shù)的數(shù)據(jù)分析處理能力能夠有效提高醫(yī)生的篩選效率以及準(zhǔn)確率，從而促使藥物研發(fā)過(guò)程更加智能化。從目前來(lái)看，已經(jīng)存在一些較為成熟的藥物研發(fā)平臺(tái)，這些平臺(tái)可以通過(guò)人工智能技術(shù)對(duì)已經(jīng)存在的藥物數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分析，在虛擬環(huán)境中對(duì)藥物的研發(fā)過(guò)程進(jìn)行模擬。同時(shí)這些平臺(tái)還能夠在已有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對(duì)新藥中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。總的來(lái)看，人工智能技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)中的應(yīng)用可以大大提升藥物研發(fā)速度，降低研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)以及縮短研發(fā)時(shí)間，從而促使藥物研發(fā)向著智能化方向發(fā)展。

2 人工智能技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用

2.1 在診斷方面的應(yīng)用

在診斷方面，人工智能技術(shù)能夠?yàn)獒t(yī)生提供包括肝臟、腎臟、前列腺等器官的醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)分析，同時(shí)還能夠以這些數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)為醫(yī)生提供一定的診斷依據(jù)，以此來(lái)提升醫(yī)生診斷準(zhǔn)確性和工作效率。比如，在美國(guó)，一家人工智能公司通過(guò)一種人工智能算法，對(duì)醫(yī)院中醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行分析之后成功找到了多種疾病產(chǎn)生的跡象，同時(shí)其速度和準(zhǔn)確率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)醫(yī)生的速度。再比如德國(guó)很多醫(yī)院都應(yīng)用了人工智能醫(yī)生，病人能夠和該智能醫(yī)生進(jìn)行交流，而智能醫(yī)生可以通過(guò)病人所提供的信息進(jìn)行病情檢查和病情分析，為病人開(kāi)出相應(yīng)藥方，病人則可以直接進(jìn)行取藥。從這些例子可以看出，人工智能技術(shù)能夠有效緩解醫(yī)院醫(yī)療資源分配不足的問(wèn)題，同時(shí)還能夠提升醫(yī)院的工作效率和醫(yī)生診斷的準(zhǔn)確率。另外，應(yīng)用人工智能技術(shù)還能夠促使醫(yī)生從原本繁瑣的工作中出來(lái)，將更多的時(shí)間和精力投入到對(duì)疑難雜癥、重病患者的診斷和救治中。

2.2 在神經(jīng)方面的應(yīng)用

人工智能技術(shù)作為一種新興的科學(xué)技術(shù)，在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用過(guò)程中對(duì)神經(jīng)工程的發(fā)展起到了十分重要的推動(dòng)作用。近些年來(lái)，醫(yī)療領(lǐng)域通過(guò)應(yīng)用人工智能技術(shù)已經(jīng)解決了很多神經(jīng)工程方面的難題，從新的角度和空間對(duì)人體大腦進(jìn)行了研究。比如，當(dāng)前腦機(jī)接口技術(shù)已經(jīng)成為人體大腦和外界進(jìn)行交流溝通的尖端技術(shù)，是當(dāng)前人機(jī)交互智能中的核心技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中，比如在對(duì)腦中風(fēng)患者的治療中，已經(jīng)可以通過(guò)腦機(jī)接口技術(shù)對(duì)腦部進(jìn)行治療，能夠幫助腦中風(fēng)患者恢復(fù)到可以自理的狀態(tài)，重新過(guò)上正常人的生活。

2.3 在手術(shù)方面的應(yīng)用

手術(shù)是醫(yī)生重要的專(zhuān)業(yè)技能之一，不僅需要醫(yī)生掌握專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還需要熟練掌握手術(shù)中的各種操作技術(shù)。在實(shí)際情況中，學(xué)習(xí)資源、練習(xí)資源等方面的制約致使醫(yī)生在手術(shù)學(xué)習(xí)和實(shí)際操作方面存在極大的困難。但是通過(guò)人工智能技術(shù)能夠在虛擬環(huán)境中生成3D 立體化影像，醫(yī)生可以在這樣的虛擬環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí)和操作，從而促使醫(yī)生的手術(shù)學(xué)習(xí)和練習(xí)更加順暢，進(jìn)而促使醫(yī)生在實(shí)際手術(shù)過(guò)程中操作更加輕松和準(zhǔn)確。比如，在治療近視眼方面，我國(guó)天津愛(ài)爾眼科醫(yī)院就通過(guò)對(duì)人工智能技術(shù)的應(yīng)用制定了一種全新的近視手術(shù)方式。目前，通過(guò)這樣的智能化手術(shù)方式已經(jīng)為很多人解決了近視眼的困擾。

2.4 在醫(yī)療管理方面的應(yīng)用

人工智能技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)中的應(yīng)用使得很多醫(yī)院的醫(yī)療管理取得了極大的發(fā)展。目前，在睡眠、運(yùn)動(dòng)等方面檢測(cè)的智能化醫(yī)療設(shè)備發(fā)展迅速。在通常情況下，人們只需要通過(guò)智能化檢測(cè)設(shè)備就能夠是對(duì)自己的身體進(jìn)行檢查，了解自己身體的血壓、心電頻率以及脂肪率等方面的實(shí)際情況。同時(shí)，這些智能化檢測(cè)設(shè)備還能夠以采集到的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立個(gè)人健康檔案，并對(duì)健康檔案進(jìn)行管理。另外，醫(yī)療管理中應(yīng)用人工智能技術(shù)還能夠?qū)€(gè)人的生活習(xí)慣信息進(jìn)行收集和處理，從而對(duì)個(gè)人整體狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，建立起個(gè)性化健康管理檔案，為健康管理員提供更加準(zhǔn)確和全面的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，幫助管理員進(jìn)行健康干預(yù)。

2.5 在心臟治療保護(hù)方面的應(yīng)用

在心臟治療保護(hù)方面，應(yīng)用人工智能技術(shù)已經(jīng)有二十余年的時(shí)間，但是由于心臟病本身等特點(diǎn)和可能造成的嚴(yán)重后果，人工智能技術(shù)這一方面應(yīng)用發(fā)展較為緩慢。從目前來(lái)看，人工智能技術(shù)在心臟治療保護(hù)方面的應(yīng)用之一就是植入式除顫器，這一醫(yī)療設(shè)備可以對(duì)心臟病患者的心律進(jìn)行監(jiān)測(cè)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這樣的醫(yī)療設(shè)備會(huì)逐漸和電子醫(yī)療記錄等相結(jié)合，用來(lái)對(duì)心臟病病人進(jìn)行持續(xù)性的監(jiān)測(cè)，從而為醫(yī)生提供更多關(guān)于病人的信息。比如，牛津大學(xué)發(fā)明的一種人工智能工具能夠?qū)T 掃描圖實(shí)現(xiàn)讀取，從而找到心臟產(chǎn)生病變的預(yù)警痕跡，如器官上的細(xì)微裂紋、細(xì)胞的微小改變以及血管的輕微增生等。該工具可以對(duì)心臟病病人未來(lái)九年的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。

2.6 在康復(fù)方面的應(yīng)用

在康復(fù)方面，人工智能技術(shù)能夠?yàn)橹w受到損傷以及神經(jīng)系統(tǒng)方面受到損傷的病人提供一定的康復(fù)服務(wù)。在目前的康復(fù)治療手段中，除了中醫(yī)康復(fù)治療、物理康復(fù)治療以外，還有作業(yè)康復(fù)治療以及運(yùn)動(dòng)康復(fù)治療等方式。而作業(yè)康復(fù)治療以及運(yùn)動(dòng)康復(fù)治療等都主要依托于各種智能化工具，使得康復(fù)治療轉(zhuǎn)變成為了一種體感游戲，不僅匹配度更高，同時(shí)效率也更高。比如，對(duì)于長(zhǎng)期躺在病床上的病人，我國(guó)研制的多體位智能康復(fù)機(jī)器人就能夠?qū)⑼ㄟ^(guò)外部骨骼的帶動(dòng)促使病人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)康復(fù)，大大加快了病人的康復(fù)速度。另外，病人在康復(fù)過(guò)程中，還可以通過(guò)各種智能化平臺(tái)來(lái)獲得為自身量身制定的康復(fù)方案。

2.7 在抗藥性方面的應(yīng)用

長(zhǎng)期以來(lái)，抗生素對(duì)人類(lèi)的身體健康起到了重要的保護(hù)作用，但是抗生素的長(zhǎng)期使用使得很多細(xì)菌等產(chǎn)生了一定的耐藥性，即原本的抗生素不再能夠殺死細(xì)菌。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，每年都會(huì)有近十萬(wàn)人死于細(xì)菌的耐藥性。而通過(guò)人工智能技術(shù)能夠?qū)Ξa(chǎn)生耐藥性的細(xì)菌進(jìn)行分析，找到引發(fā)細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性的基因片段，理清細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性的過(guò)程和機(jī)制，從而對(duì)抗生素進(jìn)行改進(jìn)或者研發(fā)出新型的抗生素。比如，美國(guó)利用人工智能技術(shù)在幾十億種藥物中識(shí)別出了四種能夠?qū)Y(jié)核病有效治療的藥物組合，制定出了一種更為有效的治療結(jié)核病的方案。