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【科技论文发表】探讨人工智能在医学中的应用

发布时间:2018-11-17 点击: 发布:论文代发-经典期刊网-论文发表

摘要:随着经济的发展和科学技术水平的不断提高,很多领域都使用到了人工智能,近年来,图像识别、神经网络等技术方面的突破,使人工智能逐渐在医疗领域中越发普及,医疗领域中的人工智能帮助有关的诊断方案更加准确,从而使患者能享受到更全面的服务,有效推动了我国医疗事业的发展。
关键词:医疗领域;人工智能;应用

人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI,计算机科学的一个分支,是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。1956年,人工智能正式被提出,这时候的人们认为,具有逻辑能力的便能称之为人工智能,但随着科学技术的不断进步,如今的人工智具有了深度学习、图像识别的能力,这一技术的突破,大大推动了以知识密集和数据密集为特征的医疗领域的发展。  
1人工智能在医疗领域的应用
“人工智能+医疗”改变了以往传统的医疗模式,现阶段的机器人不仅能协助医生诊断癌症疾病还能通过执业医师考试,正在从细节上推动人类社会的进步,对提高医院服务及提升医生工作效率方面展现出明显的优势。当前,“人工智能+医疗”的优势主要体现在以下几个方面。
1.1医疗机器人
目前临床上现有的医疗机器人有外科手术机器人、智能假肢、医疗保健机器人、辅助诊疗机器人和导诊机器人等,发展较为成熟的包括以下几种:
①手术机器人。达·芬奇手术系统作为全世界最具有代表性的手术机器人,其主要包含三个部分:医生控制台、机械臂塔以及3D视觉系统,医生通过对机械手臂的运动轨迹进行控制能有效保证手术的精准度,机械臂塔所拥有的4只机械手装有摄像头可以顺利进入人体,其不仅灵活性超过常人,而且手术创口小,能完成人手无法做到的手术,同时3D视觉系统将二位画面转化为3D画面,便于医生能更好的把握整场手术。
②外用骨骼。外骨骼康复机器中ReWalk系列机器人是最成功的机器人之一。是由以色列制造商ReWalk机械设计制造的,主要用来帮助下肢瘫痪的患者站立行走,其主要包括传感系统、机械支撑和动力系统以及软件控制系统,患者的肢体动作靠机器人中的体感芯片感知,并协助其行动,在患者活动的过程中,机器人还可利用芯片感知患者的重心变化,帮助其保持平衡,正常行走。
1.2智能药物研发
我国新药研发过程中,往往对研发的时间还有成本等问题无法进行人为控制,但是人工智能能通过计算机模拟,对药物的安全性及药物活性及副作用进行评估,这样一来就可以对药物的研发时间、效率及成本进行严格控制,随着人工智能的发展,目前在抗肿瘤药、心血管药物和一些常见传染病等多个方面取得了一定的成果。
Atomwise公司在2015年利用人工智能技术,在24h之内对超过七千种药物进行了分析测试,并精确的找出了2种能控制埃博拉病毒的候选药物,根据Atomwise公司的统计,如果采用传统方式进行分析测试,需要花费数月甚至数年才能得出结论。
1.3精准医疗
计算机强大的运算能力能有效避免医生因经验不足出现的误判,并且往往能注意到人眼容易忽略的小细节,通过对大数据进行不断的对比以及学习,找出有规律的地方,从而不断提高自身的判断能力,提高医疗服务质量。
好否医学院和贝斯以色列女执事医学中心共同研发的人工智能系统能对准确识别乳腺癌病理图片中的癌细胞,其准确率目前已达到92%,将病理学家与这项技术两者相结合,诊断准确率可高达99.5%。
    在我国,同感给阿里云的ET医疗大脑学习了数万张甲状腺片源,将人类判断甲状腺结点的准确率提升了近20%,目前ET医疗大脑的判断甲状腺结点的准确率可达85%,ET医疗大脑经过十几个月的研究训练,现如今,已经能在多个领域,如精准医疗、医学数字影像等多个领域协助医生诊断。
1.4智能影像识别技术
智能影像识别是以图片的主要特征为基础的,智能医学影像技术指运用人工智能技术识别及分析影像资料,其中主要包含两个部分,深度学习及图像识别,图像识别用于图像感知,通过影像分析,获取有价值的信息,而深度学习是通过对大量的诊断数据及影像资料进行学习,不断改进自身算法,从而提高诊断效率和影像能力。目前近90%以上的医疗数据来自于医疗影像,智能影像识别的数据,医学误诊率低,能进一步提高诊断成功率。
安徽省立医院、北京协和医院等机构的专家协助科大讯飞的人工智能医学影像辅助诊断系统,学习了近百万张医学影像资料,40万医疗文献、200万去标识化真实电子病历及53本专业医学教材等。
1.5个人健康管家
①睡眠追踪。当用户穿戴相应的设备后,该设备可通过感知人类清醒时和身体睡眠时的变化为用户详细记录入睡时间、浅度睡眠时间、深度睡眠时间、以及清醒时间,可记录一周的睡眠情况,并通过图表清晰的显示出睡眠情况。智能设备通过数据分析得出睡眠质量如何,这时用户就可根据智能设备提供的数据结果适当调整自己的睡眠。
②运动检测。当用户穿戴设备后可准确记录每天行走步数的详细情况,用户可通过手机端或者服务端实时查看运动数据,从整体上把握每天的运动时间、走路步数及能量消耗等情况。并根据用户的身高、体重、年龄、性别等数据以及每天活动的强度来计算所消耗的能量,人后通过数据分析给用户提供合适的运动量和饮食建议。
③远程医疗。挂号难、看病体验差、医疗资源分配不均等问题是现阶段医疗机构普遍存在的问题,随着“人工智能+医疗”的发展,用户通过医疗APP,不仅可以很好的解决以上问题,而且能根据自身的病情,自主挂号及问诊,此外,医疗APP除了给问诊的患者有图文介绍,还有可以通过视频与医生进行交流,避免了繁琐的挂号流程,医生通过对患者建立个人档案,能有效记录各项情况和检查数据,以便给患者提供更优质的服务。
2我国“人工智能+医疗”带来的挑战
随着人工智能技术的发展,改变了传统的医疗模式,窗口挂号变成手机端挂号,人工导诊变成机器人导诊等等,都充分说明了人工智能进一步提高了医疗水平。但由于人工智能还很多地方还处于研究阶段,因此在发展过程中也存在一些问题。
2.1过度依赖人工智能
    人工智能的学习能力和运算能力具有人类不可否认的优势,人工智能代替了越来越多的人类岗位,医生的诊疗水平会不会也越来越退化,人工智能的发展会不会造成医学的止步不前以及患者就医是否会越来越缺少人文关怀等等问题都是值得我们去思考的。
2.2安全性与法律责任
如何保证医疗安全性是医疗人员和医疗机构都十分关注的问题,但随着人工智能的发展,许多的人为医疗活动被人工智能所取代,如何确保人工智能像人类一样可靠是未来还有待解决的,以手术机器人为例,人工手术在手术过程中可以得到力度的反馈,手术机器人却没有。若在医疗过程中出现纠纷,责任如何划分等等问题都还有待进研究。
3结语
    在医疗领域人工智能的应用,推动了医疗事业的发展,为人类做出了有益贡献,但如何正确地应用人工智能,制定相关的标准法规去规范人工智能的发展,还需要我们去认真思考。
参考文献:
[1]吴振宇.试析人工智能在计算机网络技术中的运用问题[J].网络安全技术与应用,2015.
[2]邢凯,赵新华,郭月.外骨骼机器人的研究现状及发展趋势[J].网络安全技术与应用,2015.
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