什么是醫(yī)療人工智能?

醫(yī)療人工智能是指人工智能在醫(yī)療服務(wù)和醫(yī)療服務(wù)管理或交付中的應(yīng)用。機(jī)器學(xué)習(xí)、非結(jié)構(gòu)化的大型數(shù)據(jù)集、高級傳感器、自然語言處理和機(jī)器人技術(shù)都被用于越來越多的醫(yī)療部門中。

除了廣闊的應(yīng)用前景，人工智能技術(shù)也帶來了重大的潛在問題——例如可能來自患者數(shù)據(jù)的集中化和數(shù)字化的濫用，以及可能與納米醫(yī)學(xué)或通用生物識(shí)別ID的聯(lián)系。在一些早期的人工智能應(yīng)用中，公平和偏見也都是人們關(guān)注的問題，但該技術(shù)或許也能夠提高醫(yī)療公平性。

盡管人工智能在醫(yī)療保健領(lǐng)域的部署才剛剛開始，但它正變得越來越普遍。調(diào)研機(jī)構(gòu)Gartner公司預(yù)測，2021年全球醫(yī)療保健IT支出達(dá)到1400億美元，企業(yè)將人工智能和機(jī)器人流程自動(dòng)化(RPA)列為主要支出。

2020年，醫(yī)療成本接近美國經(jīng)濟(jì)總量的20)(19.7%)(約為4.1萬億美元)。而針對政府的欺詐行為尤其嚴(yán)重。

因此，從行政管理到醫(yī)療人工智能，醫(yī)療人工智能的潛在價(jià)值是巨大的。

2022年人工智能在醫(yī)療保健領(lǐng)域的十大應(yīng)用場景

以下是目前正在開發(fā)和部署醫(yī)療保健人工智能用例的10個(gè)主要領(lǐng)域。

(1)醫(yī)療管理

行政費(fèi)用估計(jì)占醫(yī)療總費(fèi)用的15%至25%。改進(jìn)和簡化管理的工具對保險(xiǎn)公司、支付者和提供者都很有價(jià)值。

然而，識(shí)別和減少欺詐可能提供最直接的回報(bào)，因?yàn)獒t(yī)療保健欺詐可能發(fā)生在許多層面，由各方實(shí)施。在一些最糟糕的情況下，欺詐可能導(dǎo)致保險(xiǎn)公司為沒有提供的服務(wù)收取費(fèi)用，或?qū)е峦饪漆t(yī)生進(jìn)行不必要的手術(shù)以賠付更高的保險(xiǎn)金。保險(xiǎn)公司也可能因?yàn)橛腥毕莸脑O(shè)備或檢測套件而賠償更多的費(fèi)用。

人工智能可以成為防止欺詐發(fā)生的有用工具。就像銀行通常使用算法來檢測異常交易一樣，醫(yī)療保險(xiǎn)公司也可以這樣做。

?麥肯錫公司的研究發(fā)現(xiàn)，通過算法驅(qū)動(dòng)的保險(xiǎn)索賠“智能審計(jì)”可以節(jié)省開支。

?美國政府的醫(yī)療保險(xiǎn)和醫(yī)療補(bǔ)助服務(wù)中心成立了一個(gè)醫(yī)療欺詐和預(yù)防伙伴關(guān)系組織，以識(shí)別集合數(shù)據(jù)庫中的模式。

(2)公共衛(wèi)生

人工智能已經(jīng)應(yīng)用于整個(gè)公共衛(wèi)生部門。其中包括：

?機(jī)器學(xué)習(xí)算法正被應(yīng)用于大型公共衛(wèi)生數(shù)據(jù)集，美國疾病控制與預(yù)防中心(CDC)匯編了人工智能在分析新冠疫情及其公共衛(wèi)生等方面的許多應(yīng)用方法。

?自然語言處理正在公共衛(wèi)生領(lǐng)域應(yīng)用。

?越來越多的診斷成像數(shù)據(jù)被用于人群的分析和預(yù)測。

?將消費(fèi)者數(shù)據(jù)科學(xué)和行為“推送”技術(shù)應(yīng)用于創(chuàng)建“精確”或個(gè)性化推送，以促進(jìn)醫(yī)療就診、醫(yī)療合規(guī)性等。

(3)醫(yī)學(xué)研究

?尋找治療疾病的新藥可能非常復(fù)雜。而計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)是一個(gè)非常復(fù)雜的領(lǐng)域。

?在某些情況下，其目標(biāo)是重新利用現(xiàn)有藥物。最近的一個(gè)例子是，人工智能通過分析細(xì)胞圖像來觀察哪些藥物對神經(jīng)退行性疾病患者最有效。當(dāng)對這些治療產(chǎn)生積極反應(yīng)時(shí)，神經(jīng)元將會(huì)改變形狀。然而，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)速度太慢，無法發(fā)現(xiàn)這些差異。

?制藥供應(yīng)商拜耳公司認(rèn)為，通過使用醫(yī)療數(shù)據(jù)庫信息創(chuàng)建虛擬控制組，人工智能可以增強(qiáng)臨床試驗(yàn)。他們也在探索其他人工智能臨床試驗(yàn)應(yīng)用，使這些研究更安全、更有效。

(4)醫(yī)療培訓(xùn)

人工智能還可能改變醫(yī)學(xué)院學(xué)生接受部分教育的方式。其中包括以下情況:

?一個(gè)例子是，在醫(yī)學(xué)生學(xué)習(xí)切除腦腫瘤時(shí)，人工智能導(dǎo)師給他們提供了幫助。該系統(tǒng)采用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，教授學(xué)生安全而有效的技術(shù)，然后評估他們的學(xué)習(xí)表現(xiàn)。采用人工智能系統(tǒng)學(xué)習(xí)技能的人員的速度比那些沒有使用人工智能的人員快2.6倍，學(xué)習(xí)表現(xiàn)要好36%。

?美國和英國的醫(yī)療機(jī)構(gòu)也部署了基于人工智能的患者服務(wù)，以促進(jìn)虛擬和遠(yuǎn)程培訓(xùn)。當(dāng)新冠疫情抑制群體聚集時(shí)，這種方法尤其有用。人工智能支持練習(xí)多種技能，例如安慰痛苦的患者服務(wù)或傳遞消息。

(5)醫(yī)學(xué)專業(yè)支持

人工智能還用于支持臨床環(huán)境中的醫(yī)療專業(yè)人員，其中包括：

?人工智能應(yīng)用于支持醫(yī)療設(shè)施接收專業(yè)人員。斯坦福大學(xué)的一個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目使用算法來確定患者的風(fēng)險(xiǎn)是否高到需要ICU護(hù)理，或是否經(jīng)歷與代碼相關(guān)的事件，或是否需要快速反應(yīng)團(tuán)隊(duì)。他們在6到18個(gè)小時(shí)內(nèi)評估這些事件發(fā)生的可能性，幫助醫(yī)生做出更自信的決定。

?正在開發(fā)基于人工智能的應(yīng)用程序，以支持護(hù)士，提供決策支持、傳感器通知他們患者的需求，以及在所述領(lǐng)域的挑戰(zhàn)或危險(xiǎn)情況下提供機(jī)器人協(xié)助。

(6)為患者提供直接支持

人工智能也被用于為患者提供直接支持:

?醫(yī)院使用人工智能聊天機(jī)器人與患者進(jìn)行檢查，幫助他們更快地獲得必要的信息。當(dāng)Northwell Health人工智能系統(tǒng)與患者聊天時(shí)，使用腫瘤服務(wù)的患者的參與率為94%。試用過該工具的臨床醫(yī)生一致認(rèn)為，它延長了他們所提供的護(hù)理。聊天機(jī)器人能夠檢查病人的癥狀、恢復(fù)情況等。許多人習(xí)慣采用短信聊天，這提高了患者的接受度。聊天機(jī)器人還減少了患者在尋求治療時(shí)可能遇到的挑戰(zhàn)。人們可以使用它們查找醫(yī)院或診所，預(yù)約和描述需求。

?據(jù)估計(jì)，多達(dá)一半的患者沒有按照處方服藥。然而，人工智能可以增加患者按時(shí)服藥的機(jī)會(huì)。一些平臺(tái)使用智能算法來建議醫(yī)療專業(yè)人員何時(shí)應(yīng)與患者就依從性問題進(jìn)行溝通，以及通過何種渠道進(jìn)行溝通。甚至也有了藥物提醒聊天機(jī)器人。在最近的一個(gè)例子中，研究人員合作并使用人工智能來幫助為Ⅱ型糖尿病患者尋找最佳藥物。這些算法幫助83%以上的患者選擇了正確的治療方案，甚至在患者需要同時(shí)服用多種藥物的情況下也是如此。

(7)遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)

自從發(fā)生新冠疫情導(dǎo)致出行限制以來，虛擬醫(yī)生就診形式的遠(yuǎn)程醫(yī)療已變得越來越普遍。除此之外，人工智能還支持其他形式的遠(yuǎn)程醫(yī)療，其中包括:

?VirtuSense應(yīng)用預(yù)測人工智能遠(yuǎn)程監(jiān)控和提醒供應(yīng)商可能導(dǎo)致患者跌倒的高風(fēng)險(xiǎn)變化。

?目前使用人工智能進(jìn)行監(jiān)測的一些設(shè)施依賴它來檢測從心臟病到糖尿病等各種疾病。醫(yī)院還使用這種技術(shù)來監(jiān)督新冠患者，從而更容易決定哪些患者可以接受家庭護(hù)理，哪些患者需要住院治療。

(8)診斷

人工智能還用于醫(yī)療保健中心的診斷，其中包括:

?一個(gè)用于發(fā)現(xiàn)乳腺癌的人工智能系統(tǒng)可以檢測出當(dāng)前的問題和患者在未來幾年內(nèi)發(fā)展該疾病的可能性。

?人工智能在醫(yī)療保健領(lǐng)域的一些應(yīng)用還可以檢測精神疾病。研究人員使用訓(xùn)練過的算法，通過傾聽他們的聲音或掃描他們的社交媒體信息來識(shí)別抑郁癥患者。

(9)手術(shù)

人工智能并不能消除手術(shù)問題，但它有可能減少這些問題，同時(shí)提高患者和外科醫(yī)生的治療效果。以下示例對此進(jìn)行了說明：

?一家名為theatre的初創(chuàng)公司最近在A輪融資中籌集了3950萬美元。該公司有一個(gè)人工智能視頻解決方案，旨在幫助外科醫(yī)生了解手術(shù)過程中的錯(cuò)誤和正確之處。然后，他們可以研究這些視頻，并在未來做出改進(jìn)。

?人工智能在醫(yī)療保健領(lǐng)域的應(yīng)用包括手術(shù)機(jī)器人，它們在手術(shù)室中越來越常見。許多是微創(chuàng)的，往往取得優(yōu)于非機(jī)器人干預(yù)的結(jié)果。人工智能的這些應(yīng)用不會(huì)取代人類的外科專業(yè)知識(shí)。不過，它們可以作為外科醫(yī)生的搭檔，提高手術(shù)成功的可能性。

(10)醫(yī)院護(hù)理

除了上述描述的診斷用例之外，臨床醫(yī)生還必須滿足患者的護(hù)理需求，并且儲(chǔ)備醫(yī)學(xué)用品和運(yùn)送貨物。人工智能驅(qū)動(dòng)的協(xié)作機(jī)器人正開始減輕這種負(fù)擔(dān)。根據(jù)Gartner公司的預(yù)計(jì)，到2023年，50%的美國供應(yīng)商將投資于機(jī)器人流程自動(dòng)化。醫(yī)院中機(jī)器人流程自動(dòng)化的一些例子包括:

?一家醫(yī)院最近部署了五臺(tái)名為Moxie的機(jī)器人。這些機(jī)器將主動(dòng)確定護(hù)士何時(shí)需要用品或協(xié)助實(shí)驗(yàn)室檢測后勤。然后，它們會(huì)在提供者的工作負(fù)載變得過于密集之前做出響應(yīng)。

Atheon提供的機(jī)器人不僅支持醫(yī)療功能，還可以完成除草和垃圾清除等任務(wù)。