公共衛生

數智醫療與醫學AI創新:應用現狀與發展前景

作者:醫學論壇網 來源:醫學論壇網 日期:2024-09-11
導讀

         作為2024年中國國際服務貿易交易會重要組成部分之一,國家衛生健康委員會百姓健康頻道(CHTV))定於9月13日在京舉辦“2024首都國際醫學大會的平行論壇——數智醫療與醫學人工智能創新論壇”,CHTV&醫學論壇網將為您帶來AI賦能醫療的係列報道,今天我們就來聊一聊數智醫療的現狀與發展。

關鍵字:  數智醫療 

        導語:作為2024年中國國際服務貿易交易會重要組成部分之一,國家衛生健康委員會百姓健康頻道(CHTV))定於9月13日在京舉辦“2024首都國際醫學大會的平行論壇——數智醫療與醫學人工智能創新論壇”,CHTV&醫學論壇網將為您帶來AI賦能醫療的係列報道,今天我們就來聊一聊數智醫療的現狀與發展。

        全球範圍內,無論是發達國家還是發展中國家,AI在醫療領域的應用正逐步擴展。國際前沿科技公司和國內創新企業均在積極探索AI技術在不同醫療場景中的應用,通過不斷的技術突破和實踐檢驗,為未來醫療發展提供了強大的驅動力。這些技術不僅能夠提升臨床診斷的準確性,還能有效改善患者的健康管理體驗。然而,AI在醫療領域的全麵應用還麵臨諸多挑戰,如數據隱私保護、技術普及障礙及臨床驗證的複雜性等。

圖源:醫學論壇網

        在即將啟幕的“數智醫療與醫學AI創新”論壇中,我們將深入探討AI在醫療影像、輔助診斷、藥物研發、健康管理以及醫院管理等領域的應用現狀與發展前景,探索其如何進一步推動醫療行業的變革與創新。

01

醫療影像的分析與診斷的智能化變革

        目前,AI在醫療影像中的應用已經取得了顯著的進展,如在乳腺癌篩查中表現出色的穀歌健康(Google Health)AI模型。現有的研究已證實,該AI係統在檢查乳腺癌方麵的準確性超過了放射科醫生。通過分析大量的乳腺X光圖像,AI能夠識別出微小的腫瘤病灶,顯著降低了誤診和漏診的發生率。這一技術不但提高了診斷的精準度,還減少了醫生的工作負擔,使他們能夠將更多精力投入到複雜病例的分析中。

Google Health網站截圖

        而早在2016年英國國家健康服務體係(NHS)與DeepMind的合作中,AI即已被用於分析眼部掃描圖像,以檢測早期的黃斑變性和青光眼等疾病。通過深度學習模型,AI現已能夠在幾秒鍾內分析複雜的眼部掃描圖像,提供準確的診斷建議。這種快速而精準的分析能力,不僅提高了疾病的早期發現率,也為患者提供了更及時的治療幹預。

Guardian網站截圖

        AI在醫療影像中的應用不僅限於診斷,還擴展到個性化醫療領域。通過結合患者的影像數據和基因組信息,AI可以幫助製定個性化的治療方案。例如,在放射治療中,AI可以分析患者的影像數據,優化放射劑量和照射範圍,從而提高治療效果,減少副作用。這種精準的治療方式,正在改變傳統醫療的模式,使其更具個性化和針對性。

02

AI提升輔助診斷的精準度與效率

        在現代醫療中,AI通過強大的數據處理能力和複雜的學習算法,顯著提升了診斷的精準度和效率,已成為輔助診斷的重要工具。例如斯坦福大學開發的用於皮膚癌檢測的AI係統,研究人員訓練了一個深度學習模型,使其能夠識別皮膚病變的圖像。結果顯示,這個AI係統在診斷皮膚癌方麵的準確性與專業皮膚科醫生相當,甚至在某些情況下更為精準。這一技術的應用不僅提高了診斷的準確性,還使得皮膚癌的早期檢測變得更加便捷,為患者爭取了寶貴的治療時間。

        IBM Watson在肺癌診斷領域也實現了重要突破,在2017年,其已能使用自然語言處理和機器學習技術分析大量的醫療文獻、病例數據和影像資料,為醫生提供診斷建議。在一項研究中,IBM Watson成功識別了多種肺癌類型,並提出了個性化的治療方案。目前,通過與醫生的合作與融合創新,AI係統已極大提高了診斷的準確性,優化了治療決策。這種人機協作的模式,不僅提升了醫療服務的質量,還減輕了醫生的工作負擔。

 

STAT網站截圖

        AI在輔助診斷中的應用不僅限於特定疾病,還廣泛用於綜合性醫療實踐。AI技術能夠分析電子健康記錄(EHR)、基因組數據和影像資料,提供全麵的診斷建議。例如,在心血管疾病的診斷中,AI可以分析心電圖(ECG)數據,識別異常心律,預測心髒病發作的風險。這種實時、精準的分析能力,為醫生提供了重要的決策支持,提高了診斷的準確性和及時性。

03

 AI如何加速藥物研發的創新與突破?

        AI正在革新藥物研發的各個階段,從化合物篩選到臨床試驗優化,推動著製藥行業的創新與突破。通過其強大的數據分析能力和預測模型,AI正在顯著縮短藥物研發的周期,降低成本,並提高成功率。

        AI在藥物研發中的應用首先體現在化合物的發現和篩選上。傳統的藥物研發過程往往需要耗費大量時間和資源來篩選潛在的活性化合物。AI通過機器學習算法,能夠分析海量的化學結構和生物數據。2020年,Exscientia與日本住友大阪製藥株式會社合作開發的用於治療強迫症的新藥DSP-1181於2020年開始進入臨床試驗。這是全球首個由AI設計並進入臨床試驗的藥物。截至目前,已有多款由AI輔助研發的藥物獲批上市。

 

日本住友官網截圖

        在藥物設計中,AI同樣發揮著關鍵作用。AI能夠模擬和優化化合物的分子結構,提高藥物的有效性和安全性。此外,AI在臨床試驗的優化中也展現出巨大潛力。傳統的臨床試驗通常耗時長且成本高,而AI可以通過分析患者數據、曆史試驗結果和生物標記物,優化試驗設計和患者招募。輝瑞公司曾利用AI技術優化其臨床試驗流程,顯著提高了患者招募和試驗的效率。這種智能化的試驗管理方式不僅提高了試驗的成功率,還加快了新藥上市的步伐。

04

未來已來:AI革新下的醫療體係與健康管理

        AI通過數據驅動的決策和智能化的流程優化,顯著提升了醫療服務的效率和質量,不僅改善了患者的健康管理,還為醫院管理帶來了前所未有的精準和高效,極大地提升了個性化健康監測和預防醫療的水平。

        在健康管理領域,AI技術通過可穿戴設備和智能手機應用,能夠實時收集和分析患者的健康數據,提供個性化的健康建議。蘋果公司的HealthKit平台在這個領域已實現飛躍,其通過整合來自各種健康設備和應用的數據,利用機器學習算法分析用戶的健康狀況,提供個性化的健康建議和預警。例如,HealthKit可以監測用戶的心率、步數和睡眠質量,識別出潛在的健康風險,並在問題出現前提醒用戶采取措施。這種主動的健康管理方式,有助於早期發現和預防疾病,提升了用戶的整體健康水平。

 

Apple網站截圖

        在醫院管理中,AI技術正在優化資源配置和流程管理,提升醫院運營效率。AI可以通過分析曆史數據和實時信息,預測患者流量,優化床位和手術室的使用。例如,英國的NHS(國家醫療服務體係)利用AI技術預測急診科的患者流量。通過分析天氣、季節、曆史患者數據和流感趨勢等因素,AI模型能夠準確預測未來幾天的急診科患者數量。這一預測結果幫助醫院提前安排人力和資源,減少了患者等待時間,提高了急診服務的效率。

 

圖源:Heliyon. 2021, 7(5):e06993.

        此外,AI在智能病曆管理和自動化行政流程方麵的突破也推動了醫院管理的效率。AI可以通過自然語言處理技術,自動整理和分析電子健康記錄(EHR),提高病曆管理的效率和準確性。例如,以色列的Zebra Medical Vision公司早在2018年即開發的AI係統能夠自動分析醫療影像,並已投入使用。該係統能生成詳細的診斷報告,並與電子健康記錄係統集成,簡化了醫生的工作流程。這不僅減少了醫生的文書工作量,還提高了診斷的準確性和及時性。

 

Nuance網站截圖

05

總結與展望

        AI正在以驚人的速度和廣度重塑醫療行業,從藥物研發到健康管理,再到醫院管理,AI的應用無處不在。通過提高效率、降低成本和提升精準度,AI不僅改善了醫療服務的質量,還為患者帶來了更多的福祉。

        然而,AI在醫療領域中的發展也麵臨挑戰。首先是數據隱私和安全性問題。醫療數據的敏感性要求嚴格的隱私保護措施,以防止數據泄露和濫用。其次,AI模型的臨床驗證和監管也需要進一步完善,以確保其在真實世界中的可靠性和安全性。此外,醫生和患者對AI技術的接受度和信任度也可能影響其應用。但不可否認的是,AI在輔助診斷中仍然具有巨大的潛力。

        編輯:梨九

        二審:且行

        三審:清揚

        排版:半夏

        封麵圖源:醫學論壇網

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