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AI醫(yī)生來了,人類醫(yī)生真的要失業(yè)嗎?

發(fā)布人:傳感器技術(shù) 時間:2022-09-09 來源:工程師 發(fā)布文章

1996年夏季的一天,瑞典蘭德大學(xué)附屬醫(yī)院,冠狀動脈特護病房的五十歲的漢斯.沃林主任坐在辦公室里。他的辦公桌上堆著2240份心電圖。他獨自一個人在辦公室里審閱他們。他把代表疾病發(fā)作的心電圖挑選出來。為了避免疲倦帶來的疏忽,他每兩個小時休息一次。這就是醫(yī)學(xué)界的深藍大戰(zhàn)。沃林就是心臟病學(xué)的棋王卡斯帕羅夫,他將與電腦進行閱讀心電圖的世紀(jì)對決。


對醫(yī)學(xué)院的學(xué)生來說,心電圖看起來很復(fù)雜,難以理解,圖中包含了十二導(dǎo)聯(lián),每一個導(dǎo)聯(lián)都會產(chǎn)生一種不同的曲線記錄,每一種曲線都有英文字母做標(biāo)識。心電圖實在太復(fù)雜,有些細微的變化很容易被忽略掉,即使是專家的判斷也不能保證百分之百正確。


瑞典的拉爾斯.伊登布蘭特發(fā)起了一個實驗。他將一萬多名病人的心電圖資料輸入他的電腦系統(tǒng),并告訴電腦哪種情況代表心臟病發(fā)作,哪種情況代表正常,直到電腦通過學(xué)習(xí)變成專家。電腦甚至可以讀懂最復(fù)雜的心電圖。接下來,他邀請沃林參與試驗。沃林是瑞典頂尖的心臟??漆t(yī)生,每年閱讀上萬份的心電圖,伊登布蘭特從醫(yī)院病歷檔案中挑選了2240份心電圖,其中恰好一半是有心臟病疾病的。他將這些心電圖分別交給電腦和沃林去診斷,1997年秋天實驗結(jié)果被低調(diào)的發(fā)表出來,沃林正確的挑出了620份,電腦在正確的挑出了738份,電腦以20%的優(yōu)勢擊敗了專家。


醫(yī)學(xué)界的這場深藍大戰(zhàn)的結(jié)果告訴我們,醫(yī)生的直覺和經(jīng)驗有時候是靠不住的,它可能會帶來比電腦更多的錯誤。不僅是醫(yī)學(xué),在眾多領(lǐng)域都有足夠多的證據(jù)支持這個結(jié)論。過去的四十年內(nèi),認(rèn)知心理學(xué)家不斷證實,在預(yù)測和診斷方面,電腦系統(tǒng)常常勝過最頂尖的人類專家的判斷,包括預(yù)測每一件事,從一個公司是否會破產(chǎn),到一個肝病患者還能活多久,每個領(lǐng)域都有涉及,幾乎所有的案例分析大戰(zhàn)中,電腦要么與人類戰(zhàn)平,要么勝過人類。


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人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用歷史


上世紀(jì)三四十年代,Wiener、弗雷治、羅素的數(shù)理邏輯,和Church、圖靈的數(shù)字功用以及計算機處理促使了1956年夏的AI學(xué)科誕生。20世紀(jì)60年代以來,生物模仿用來建立功能強大的算法。這方面有進化計算,包括遺傳算法、進化策略和進化規(guī)劃。


1992年Bezdek提出計算智能。他和Marks(1993年)指出計算智能取決于制造者提供的數(shù)值數(shù)據(jù),含有模式識別部分,不依賴于知識;計算智能是認(rèn)知層次的低層。今天,計算智能涉及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、進化計算和人工生命等領(lǐng)域,呈現(xiàn)多學(xué)科交叉與集成的趨勢。


人工生命以進化計算為基礎(chǔ),研究自組織、自復(fù)制、自修復(fù)以及形成這些特征的混沌動力學(xué)、進化和環(huán)境適應(yīng),具體包括生命現(xiàn)象的仿生系統(tǒng)、人工建模與仿真、進化動力學(xué)、人工生命的計算理論、進化與學(xué)習(xí)綜合系統(tǒng)以及人工生命的應(yīng)用等。


20世紀(jì)60年代,羅森布拉特研究感知機,Stahl建立細胞活動模型,Lindenmayer提出了生長發(fā)育中的細胞交互作用數(shù)學(xué)模型。這些模型支持細胞間的通信和差異。


70年代以來,Conrad等研究人工仿生系統(tǒng)中的自適應(yīng)、進化和群體動力學(xué),提出不斷完善的“人工世界”模型。


80年代,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)再度興起促進人工生命的發(fā)展。其主要研究方法有信息模型法和工作原理法。其研究途徑分為工程技術(shù)途徑和生物科學(xué)途徑。


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專家系統(tǒng)在90年代興起, 模擬人類專家解決領(lǐng)域問題,知識庫的改進與歸納是其重點。醫(yī)療專家系統(tǒng)(Medical Expert System,MES)是人工智能技術(shù)應(yīng)用在醫(yī)療診斷領(lǐng)域中的一個重要分支。在功能上,它是一個在某個領(lǐng)域內(nèi)具有專家水平解題能力的程序系統(tǒng)。醫(yī)學(xué)診斷專家系統(tǒng)就是運用專家系統(tǒng)的設(shè)計原理與方法,模擬醫(yī)學(xué)專家診斷疾病的思維過程,它可以幫助醫(yī)生解決復(fù)雜的醫(yī)學(xué)問題,可以作為醫(yī)生診斷的輔助工具,可以繼承和發(fā)揚醫(yī)學(xué)專家的寶貴理論及豐富的臨床經(jīng)驗。


當(dāng)今21世紀(jì),人工智能技術(shù)的醫(yī)學(xué)虛擬應(yīng)用不僅要對特定病人進行模擬,而且要對整個治療過程中可能出現(xiàn)的反應(yīng)和問題有一精確的預(yù)測和提出相應(yīng)的對策。這就是21世紀(jì)醫(yī)學(xué)虛擬現(xiàn)實的最后目標(biāo)。



在醫(yī)療領(lǐng)域AI能做什么?


虛擬助理


醫(yī)療虛擬助理的官方定義是,利用語音識別、自然語言處理技術(shù),將患者對自己病癥的描述與標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)學(xué)知識庫進行對比,從而完成患者自診、導(dǎo)診、咨詢等服務(wù)的信息系統(tǒng)。


與 Siri、Cortana 等通用虛擬助理不同的是,當(dāng)用戶與通用虛擬助理進行對話時,可以自由表達,由虛擬助理理解用戶意圖(當(dāng)然理解能力還有待加強);但當(dāng)用戶與醫(yī)學(xué)虛擬助理對話時,由于患者的描述基本不是標(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)學(xué)術(shù)語,因此很難與標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)學(xué)知識庫進行對比從而得出結(jié)論。目前,醫(yī)療產(chǎn)業(yè)界的普遍做法是,以選擇題的方式與用戶溝通,了解問題并分診。


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病歷與文獻分析——幫助醫(yī)生提高效率


提到人工智能與醫(yī)療的結(jié)合,最常見的要數(shù)醫(yī)生通過語音輸入電子病歷。面向醫(yī)療場景的語音輸入技術(shù)已經(jīng)成為科大訊飛、云知聲等人工智能公司的搶灘重地。


語音輸入技術(shù)解放了醫(yī)生的雙手,這對牙科醫(yī)生來講尤其重要??谇豢漆t(yī)生在手術(shù)臺上往往是一個人,雙手都被占用了,沒有手來書寫病歷。用語音識別的方式能夠?qū)颊叩幕拘畔ⅰ⑹中g(shù)情況進行一些基本的記錄,提高醫(yī)生工作效率。


在解放醫(yī)生雙手的同時,電子病歷也起到了醫(yī)療人工智能發(fā)展的數(shù)據(jù)基石作用。在語音識別層面之下,如何利用自然語言處理技術(shù)將非結(jié)構(gòu)化的自然語言轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù),以便后續(xù)進行數(shù)據(jù)挖掘,是一個重要課題。利用自然語言處理技術(shù)將病歷上的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)主要分為以下幾個步驟。首先,要對句子中的命名實體進行識別,簡單地說就是哪些詞是疾病、哪些詞是****品、哪些詞是癥狀、哪些詞是手術(shù)名,也就是對各種各樣詞語類別的分類。然后,需要查找語義之間的關(guān)聯(lián),也就是說誰修飾了誰、誰約束了誰、誰否定了誰等,也即定義詞語和詞語之間的線性關(guān)系?!罢Z義關(guān)聯(lián)為什么在醫(yī)療領(lǐng)域尤其重要?比如你光知道這個人疼,不夠。你還要知道疼痛的部位、嚴(yán)重程度、時間、急慢性等附屬信息,這些信息才是重要的。”


在醫(yī)療領(lǐng)域的自然語言處理技術(shù)中,常常需要面對輸入不標(biāo)準(zhǔn)的情況。每個醫(yī)生都有自己的病歷書寫習(xí)慣,比如心肌梗塞這一種疾病,有的醫(yī)生會寫心肌梗塞,有的醫(yī)生會寫心肌梗死、心梗,甚至寫英文 MI(Myocardial Infarction)。


對于機器來說,在存儲時必須知道這些詞代表著同樣的意思,后續(xù)的工作才能進行。否則就連一個最簡單的檢索任務(wù)都進行不了,因為關(guān)鍵詞沒法匹配。另外,自然語言處理技術(shù)還能夠幫助醫(yī)生提高科研效率。


醫(yī)療影像輔助診斷——減少誤診漏診率


人工智能在醫(yī)療健康領(lǐng)域中的應(yīng)用領(lǐng)域包括虛擬助理、醫(yī)學(xué)影像、****物挖掘、營養(yǎng)學(xué)、生物技術(shù)、急救室/醫(yī)院管理、健康管理、精神健康、可穿戴設(shè)備、風(fēng)險管理和病理學(xué)。其中人工智能+醫(yī)療健康各細分領(lǐng)域中,醫(yī)學(xué)影像項目數(shù)量最多。


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從上圖可以看出,醫(yī)療影像領(lǐng)域的投融資交易數(shù)量最高。有需求就有市場,病患多醫(yī)生少、醫(yī)療壓力巨大是造成這種結(jié)果的最大的原因。再加上現(xiàn)在圖像識別技術(shù)的成熟、電子膠片的普及、放射科醫(yī)師的缺乏是推動市場發(fā)展的主要因素;影像輔助診斷的使用和普及存在巨大的益處,對于患者而言,在影像輔助診斷的幫助下,和以往傳統(tǒng)的醫(yī)療手段相比較,將快速完成健康檢查,同時獲得更精準(zhǔn)的診斷建議和個性化的治療方案;對醫(yī)生而言,可以節(jié)約讀片時間、降低誤診率并獲取提示(副作用等),起到輔助診斷的作用;醫(yī)院在云平臺的支持下可建立多元數(shù)據(jù)庫,進一步降低成本。


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影像輔助診斷的主要技術(shù)原理主要分為兩部分:圖像識別和深度學(xué)習(xí),首先計算機對搜集到的圖像進行預(yù)處理、分割、匹配判斷和特征提取一系列的操作,隨后進行深度學(xué)習(xí),從患者病歷庫以及其他醫(yī)療數(shù)據(jù)庫搜索數(shù)據(jù),最終提供診斷建議。目前來說影像輔助診斷的準(zhǔn)確率較精準(zhǔn),相較于放射醫(yī)師,對臨床結(jié)節(jié)或肺癌診斷的準(zhǔn)確率高出50%,可以檢測整個X光片面積0.01%的細微骨折。


診療結(jié)果預(yù)測——提早預(yù)估風(fēng)險


人工智能的輔助診斷并不僅僅體現(xiàn)在醫(yī)療影像方面,在診療結(jié)果的把控方面也已經(jīng)有所應(yīng)用。


AI能夠建立包括手術(shù)、麻醉、體外循環(huán)等在內(nèi)的一套最佳的治療方案,還能夠預(yù)測病人術(shù)后的出血風(fēng)險、出血量、在 ICU 的停留時間、以及術(shù)后綜合癥的風(fēng)險等。當(dāng)醫(yī)生需要更改手術(shù)方案的參數(shù)時,系統(tǒng)還能自動計算參數(shù)修改后這幾個風(fēng)險因素的變化。


AI與****物開發(fā)


近期我國****政頻發(fā)使創(chuàng)新****物研發(fā)獲諸多“政策紅利”,目前我國新****研發(fā)面臨研發(fā)時間、成本及資金三座大山。人工智能助力****物研發(fā),可大大縮短****物研發(fā)時間、提高研發(fā)效率并控制研發(fā)成本。


人工智能助力****物研主要體現(xiàn)在臨床前和臨床研究上。在臨床前通過深度學(xué)習(xí),提高****物篩選效率并優(yōu)化其構(gòu)效關(guān)系,在臨床研究過程中結(jié)合醫(yī)院數(shù)據(jù),可快速找到符合條件的受試病人。



人工智能在臨床醫(yī)療診斷中的應(yīng)用


人工智能在臨床醫(yī)療診斷中常用于醫(yī)療專家系統(tǒng)[6],主要是運用專家系統(tǒng)的設(shè)計原理與方法模擬醫(yī)學(xué)專家診斷、治療疾病的思維過程編制的計算機程序,它可以幫助醫(yī)生解決復(fù)雜的醫(yī)學(xué)問題,作為醫(yī)生診斷的輔助工具,繼承和發(fā)揚醫(yī)學(xué)專家的寶貴理論及豐富的臨床經(jīng)驗。


概括來說,人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域有如下作用:


1、可以為醫(yī)生提供完整和有效的信息,從而為疾病的診斷和治療提供科學(xué)、可靠的依據(jù)。


2、可以極大地提高醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的測定和分析過程的自動化程度,從而大大提高工作速度,減輕人的工作強度,并減少主觀隨意性。


3、可以集中專家的知識,輔助醫(yī)生做出更為可靠和正確的診斷;隨著病例的增多,還可以豐富系統(tǒng)的知識,自動地或在人工干預(yù)下進行知識的積累和分析,提高醫(yī)療水平。


可以從大規(guī)模的醫(yī)學(xué)歷史數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律和知識,從而為未來疾病防控提供決策支持。



人工智能醫(yī)療智能診斷系統(tǒng)中的應(yīng)用


人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的發(fā)展為醫(yī)療智能診斷系統(tǒng)提供了一條新的有效途徑。基于這一思路,人們將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與專家系統(tǒng)進行了有效的結(jié)合,建立了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)式的醫(yī)療智能診斷系統(tǒng)。該系統(tǒng)知識獲取的特點是向現(xiàn)實世界學(xué)習(xí),它是將大量的樣本(病例),通過特定的學(xué)習(xí)算法得到網(wǎng)絡(luò)各種神經(jīng)元之間的連接權(quán)而獲得的。這種方式與人腦存貯知識十分相似,具有聯(lián)想、并行處理和容錯的功能,可以將醫(yī)療智能診斷系統(tǒng)提高到一個新的水平。然而,目前用這種方法建立醫(yī)療診斷系統(tǒng)的成果仍是有限的。這主要是由于建立人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型所需要的算法在解決規(guī)模稍大、特征較多的疾病診斷問題時,往往學(xué)習(xí)算法不能計算出正確的結(jié)果。經(jīng)研究,本文提出了一種“非梯度學(xué)習(xí)算法”,即單參數(shù)動態(tài)搜索算法(簡稱為SPDS算法)。這種學(xué)習(xí)算法對于規(guī)模稍大、特征較多的實際問題可上百倍地快于以往的學(xué)習(xí)算法。在一些實際問題中,該算法已見到明顯效果,并開始引起人們的重視。相信將這種學(xué)習(xí)算法用于醫(yī)療智能診斷系統(tǒng),必然會帶來新的突破。



人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在中醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用


中醫(yī)學(xué)辨證施治過程,實質(zhì)上是對一大堆數(shù)據(jù)信息作出處理,提取規(guī)律的過程。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有較好獲得數(shù)據(jù)規(guī)律的能力,應(yīng)用于中醫(yī)學(xué)具有可行性。


中醫(yī)學(xué)中的“辨證論治”中的“證”具有模糊性、不確定性的特點,主觀性較強,所以中醫(yī)的診斷和治療與醫(yī)師的經(jīng)驗、水平有較大關(guān)系,多年來對“證”的研究思路和方法主要集中在實驗研究、臨床觀察、文章整理、經(jīng)驗總結(jié)上。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用可以替代部分“辨證”過程,選擇適當(dāng)?shù)闹嗅t(yī)癥狀作為基本輸入和適當(dāng)?shù)娜斯ど窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠根據(jù)已有的學(xué)習(xí)“經(jīng)驗”進行分析,綜合提出中醫(yī)診斷。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由神經(jīng)元結(jié)構(gòu)模型、網(wǎng)絡(luò)連接模型、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法等幾個要素組成,是具有某些智能代寫論文功能的系統(tǒng)。從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)劃分,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有許多不同的種類,如感知器、BP 網(wǎng)絡(luò)、Hopfield 網(wǎng)絡(luò)等 ,其中 BP 網(wǎng)絡(luò)是目前應(yīng)用最為廣泛的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之一。BP 網(wǎng)絡(luò)是一種前向網(wǎng)絡(luò),通過網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與權(quán)值表達復(fù)雜的非線性 I/O 映射關(guān)系, 同時 BP 網(wǎng)絡(luò)具有優(yōu)良的自學(xué)習(xí)功能,可以通過誤差的反向傳播方法,對照已知樣本進行反復(fù)訓(xùn)練,調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值,直至網(wǎng)絡(luò)的 I/O 關(guān)系在某一訓(xùn)練指標(biāo)下最接近樣本。



基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的專家系統(tǒng)


基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的專家系統(tǒng)在建造知識庫時[16],首先根據(jù)應(yīng)用來選擇和確定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),再選擇學(xué)習(xí)算法,對與求解問題有關(guān)的樣本進行學(xué)習(xí),以調(diào)整系統(tǒng)的連接權(quán)值,完成知識自動獲取和分布式的存儲,構(gòu)建系統(tǒng)的知識庫。然而若輸入的信息不十分明確導(dǎo)致系統(tǒng)性能降低, 這必然也會降低診斷的準(zhǔn)確性。而基于神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能模擬基礎(chǔ)上的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),可以通過對實例的不斷學(xué)習(xí),自動獲取知識,并將知識分布存儲于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中, 通過學(xué)習(xí)不斷提高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中神經(jīng)元之間連接權(quán)值的調(diào)整過程。系統(tǒng)將根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前所接收到的實例問題的相似性確定輸出。當(dāng)環(huán)境信息不十分完全時,仍然可以通過計算得出一個比較滿意的解答。


目前,已建立了心肌梗塞、心絞痛疾病及其并發(fā)癥的醫(yī)療智能診斷系統(tǒng)。根據(jù)醫(yī)生的建議,系統(tǒng)提供了三個人機對話界面:


1、錄入主訴、病史和臨床癥狀。包括性別、年齡、發(fā)病時間、前驅(qū)癥狀、病史、消化系統(tǒng)癥狀、呼吸系統(tǒng)癥狀等60余項。


2、錄入體征。查體征所能得到的信息,包括心界、心音、磨擦音、濕羅音等20余項。


3、錄入輔助檢查結(jié)果。包括心電圖、心肌酶、心臟彩超、漂浮導(dǎo)管等心內(nèi)科輔助檢查手段的結(jié)果300余項。



人工智能技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像診斷中的應(yīng)用


盡管人工智能技術(shù)可應(yīng)用于臨床領(lǐng)域中的各個方面(組織病理學(xué)、傳染病學(xué)、內(nèi)科學(xué)、精神病學(xué)等),但在醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域中,放射科專家大部分情況下還是主要依賴于臨床醫(yī)生建立起來的主觀印象。制約影像專家系統(tǒng)發(fā)展的難點在于高級視覺系統(tǒng)本身,如從醫(yī)學(xué)掃描器上獲得的數(shù)據(jù)可能是噪聲或者是模糊的,而代表解剖結(jié)構(gòu)上的或功能上的分區(qū)常常是復(fù)雜的和不確定的,當(dāng)處理這些被稱作為證據(jù)不確定的非精確信息時,大大增加了專家系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜性。


目前,隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的快速發(fā)展,很多制約醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)發(fā)展的因素也相繼得到解決,應(yīng)用到醫(yī)學(xué)影像學(xué)方面的初級特征提取技術(shù)及成像設(shè)備(CT,MRI,PET,X 線,超聲等 )得到廣泛應(yīng)用和研究 。例如,在乳房 X 線照片中自動檢測叢生的小鈣化點的線性濾波和閾值匹配方法,已經(jīng)被證實可提高放射學(xué)專家的診斷精確率。其他應(yīng)用,如肺部腫瘤的計算機檢測,心臟大小的計算分析,胸部放射片上腔隙性疾病的定性,血管角質(zhì)瘤影像的自動跟蹤,紋理分析應(yīng)用到超聲掃描,X 射線照相術(shù)和 CT 圖像等已經(jīng)在一些實例中較成功地得到證明。



人工智能在醫(yī)療記錄的應(yīng)用


醫(yī)學(xué)的任何表達包括實驗室數(shù)據(jù),都可以或者都必須轉(zhuǎn)換為描述語言,因為醫(yī)學(xué)的任何判斷和結(jié)論都必須人的直接參與,沒有任何一種單純的物理信號或數(shù)字信息可以完整描述人。醫(yī)學(xué)的描述性特點也使醫(yī)學(xué)的意義更依賴于給患者的醫(yī)療記錄,沒有一種記錄能像醫(yī)療記錄那樣把人、學(xué)術(shù)、生活、俗務(wù)、法律、科學(xué)等聯(lián)系得更緊密。所以醫(yī)療記錄的繁雜也托負(fù)著眾望,日益艱巨起來。


后來隨著電子文本記錄法的出現(xiàn),推進了工作方式乃至觀察方式發(fā)生改變。上世紀(jì)70年代開發(fā)的醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)RMIS,它使用了一種就醫(yī)表格:其右方是患者的主訴、病史描述等,采用文本處理方式,都是先用手寫,再由專人輸入電腦;其左上方是診斷列表,列出醫(yī)生診斷的疾病名;左下方是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)列表,記錄重要生理參數(shù)和檢驗參數(shù)等;RMIS至今還有人使用。近些年SDE有電子版面世,它發(fā)揚表格結(jié)構(gòu)輸入法的優(yōu)點,不但能用直接模型處理類似試驗設(shè)備所產(chǎn)生的簡單數(shù)據(jù),而且能用間接模型處理有專業(yè)依賴性的復(fù)雜數(shù)據(jù)。SDE的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)來源于詞典,它的知識編輯器可以起到規(guī)范輸入詞匯的作用。這種特征是電子病歷輸入方法的一種進步,在中國,有中國特色的文本模板編輯法或半結(jié)構(gòu)化的摘字換句法,都展現(xiàn)了醫(yī)療記錄向醫(yī)學(xué)人工智能的規(guī)范化方向合流的趨勢。將電子病歷系統(tǒng)嵌套在醫(yī)學(xué)知識決策系統(tǒng)之中;再將知識決策系統(tǒng)嵌套在整體的智能化數(shù)字醫(yī)院體系之中,醫(yī)療決策和醫(yī)療記錄熔為一爐,既完成對患者的醫(yī)療全過程本身,又完成醫(yī)療過程在醫(yī)院中充當(dāng)?shù)慕巧?。具體的思路是:醫(yī)生應(yīng)用基于知識庫的智能化診療平臺為患者看病,醫(yī)生看病的軌跡被自動記錄下來,成為電子病歷。形成電子病歷的技術(shù)過程非常簡單,電子病歷的內(nèi)容有賴于知識庫;人工智能的看病模型非常簡單,即計算機+知識庫,把智能化的技術(shù)難點轉(zhuǎn)嫁給知識表達。



人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用前景


醫(yī)學(xué)人工智能是人工智能發(fā)展出來的一大分支,它將為醫(yī)學(xué)診療問題提供解決方案,研究最多成果最顯著的是醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)。醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)是一個具有大量專門知識與經(jīng)驗的程序系統(tǒng),它應(yīng)人工智能技術(shù),根據(jù)某個領(lǐng)域一個或多個人類專家提供的知識和經(jīng)驗進行推理和判斷,模擬人類專家的決策過程,以解決那些需要專家決定的復(fù)雜問題。專家系統(tǒng)是目前人工智能中最活躍、最有成效的一個研究領(lǐng)域。


隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,未來的醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)發(fā)展趨勢可能會具備以下幾個特點:


1、醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)應(yīng)以解決一些特殊的問題為目的。這些特殊的問題在計算機視覺和人工智能方面沒有被研究過。人類對可視圖案的認(rèn)識不同于常規(guī)的推理,并且代表明確的領(lǐng)域知識常常在視覺認(rèn)識過程中下意識地忽略了被用到的那些因素。


2、醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)的模型可能會是以多種智能技術(shù)為基礎(chǔ),以并行處理方式、自學(xué)能力、記憶功能、預(yù)測事件發(fā)展能力為目的。目前發(fā)展起來的遺傳算法、模糊算法、粗糙集理論等非線性數(shù)學(xué)方法,有可能會跟人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)綜合起來構(gòu)造成新的醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)模型。這些技術(shù)必將會推動醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)一場新的革命,因為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有強大的自適應(yīng)、自處理、自學(xué)習(xí)、記憶功能等,如Yu ji等人基于螺旋CT圖像的冠狀動脈鈣化點的診斷系統(tǒng),就是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)中應(yīng)用的一個很好例子。


人工智能是一門通過計算過程力圖理解和模仿智能行為的學(xué)科。可實現(xiàn)判斷、推理、證明、識別、感知、理解、通信、設(shè)計、思考、規(guī)劃、學(xué)習(xí)和問題求解等思維活動的自動化。半個世紀(jì)以來,人工智能的飛速發(fā)展令人瞠目。醫(yī)學(xué)人工智能,以計算機為工具,最終目標(biāo)直指疾病。實現(xiàn)目標(biāo)的邊界條件是:不改變醫(yī)學(xué)的學(xué)術(shù)現(xiàn)狀,不企圖取代醫(yī)生。主要方法是:抽象醫(yī)學(xué)思維,并將其模型化,以利計算機實現(xiàn)。中間目標(biāo)是:搭建知識平臺,運用智能方法,輔助醫(yī)務(wù)人員擴大視界,更好地發(fā)揮聰明才智。


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