機器學習在醫療保健行業的應用場景
發布時間：2018-03-28
來源：中國自動化網
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機器學習
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醫學界花了一段時間才接受聽診器。承認人工智能是一個成熟的醫療工具還需要一段時間，盡管它有著巨大的變革醫療保健的潛力。然而，它是如此強大，當它最終在醫療保健中占據應有的位置時，取代聽診器將標志這一切的開始。
醫學界花了一段時間才接受聽診器。承認人工智能是一個成熟的醫療工具還需要一段時間，盡管它有著巨大的變革醫療保健的潛力。然而，它是如此強大，當它最終在醫療保健中占據應有的位置時，取代聽診器將標志這一切的開始。
貝爾塔倫·梅斯克, MD, PhD
人工智能重要性的最好的比喻是貝爾塔倫·梅斯克在他的一篇文章中提出的。看起來問題不是“是否”而是“什么時候”人工智能將徹底改變醫療保健行業。
為了更好地了解人工智能和機器學習正如何改變醫療保健行業，給出一些具體案例很有用，具體的實例可以有力證明這些前沿技術的實用價值。
識別圖像中的模式（Pattern）是現有人工智能系統中最強有力的一點，研究人員現在正在訓練人工智能檢查胸部x光片，識別結核病。這項技術可以為缺乏放射學家的結核病流行地區帶來有效的篩查和評估手段。
一種治療退伍軍人創傷后應激障礙( PTSD )的人工智能
退伍軍人創傷后成長計劃與IBM Watson合作使用人工智能和分析技術，以確保更多患有創傷后應激障礙的退伍軍人能夠完成心理治療。使用這些技術，他們的完成率從不到10 %上升到73 %。根據退伍軍人事務部的統計，80 %的患有創傷后應激障礙的退伍軍人在確診后一年內完成治療計劃，然后康復。在300萬阿富汗和伊拉克戰爭老兵中，大約五分之一患有創傷后應激障礙。
檢測腦出血
以色列醫療技術公司MedyMatch和IBM Watson Health正在使用人工智能，通過檢測顱內出血，幫助醫院急診室的醫生更有效地治療中風和頭部外傷患者。AI系統使用臨床洞察力（clinical insight）、深度學習、患者數據和機器視覺來自動標記潛在的腦出血，以供醫生檢查。
優化管理工作流程并消除等待時間
行政和助理工作是AI起作用的主要領域。埃森哲表示，語音到文本轉錄等省時的工作流功能有可能替代為醫療專業人員訂購測試和處方以及在圖表中寫筆記等任務—任何涉及非患者護理的任務。這相當于節省了17%的醫生工作時間和51%的注冊護士工作時間。
人工智能還可以優先處理醫生的電子郵件，并幫助患者解決簡單的醫療問題，而無需醫生的幫助，優化雙方的時間表。例如，啟動Scanadu的doc.ai自然語言處理程序允許患者通過應用程序向他們解釋實驗室結果，從而節省了患者和醫生的時間和金錢。Nuance Communication推出了一款類似類似虛擬助手的產品，可以解釋測試結果并處理患者的基本問題。首先實施這些技術的醫療保健組織將會從中獲利，因為他們將有最多的時間來構建知識庫。
檢測阿爾茨海默病
現在，人工智能機器人只需要不到一分鐘的時間，就可以根據語音模式和聲音來診斷阿爾茨海默氏病，準確率達到82 %，而且這種準確率還在不斷提高。人工智能系統可以處理單詞之間的停頓長度、處理代詞優于專有名詞的任何偏好、處理過于簡單的描述以及語音頻率和幅度的變化。所有這些因素對于人類聽眾來說都很難高精度地記錄和檢測，但人工智能系統卻能夠進行客觀和可量化的分析。
癌癥診斷
用于檢測和診斷癌癥的傳統方法包括計算機斷層掃描( CT )、磁共振成像( MRI )、超聲和X射線。不幸的是，許多癌癥無法通過這些技術得到足夠準確的診斷，從而可靠地挽救生命。微陣列基因圖譜的分析是一種替代方法，但這項技術需要計算很多小時，除非這項技術可以使用AI替換。現在已經被證明，斯坦福大學的人工智能診斷算法與由21名經委員會認證的皮膚科醫生的團隊一樣有效地從圖像中檢測潛在的皮膚癌。Startup Enlitic正在使用深度學習來檢測CT圖像中的肺癌結節，其算法比作為一個團隊工作的專家胸科醫生的準確率高50%。
在人工智能的幫助下，其他醫療保健公司正在經歷診斷、治療甚至治愈的過程。Insilico Medicine正在用深度學習算法尋找新藥和治療方法，包括新的免疫療法。這些基因療法使用每個病人的細胞來模擬他們自己的生物學和免疫系統。
人工智能之所以能使這些療法奏效，是因為它能設計出組合療法，并以閃電般的速度，以模擬的形式進行數百萬次實驗來識別令人難以置信的復雜的生物標記物。
機器人輔助手術
在價值潛力方面，機器人輔助手術是人工智能輔助方向的佼佼者。AI-enabled機器人技術可以通過集成實時操作矩陣、來自實際手術醫生的數據以及來自手術前病歷的信息來提高和指導手術器械的精度。事實上，埃森哲報告說，人工智能機器人技術帶來的進步縮短了21 %的停留時間。
研究各種解決方案，我發現Mazor機器人最有希望。它使用AI來最大限度地減少侵入性（invasiveness），并最大限度地制定解決具有復雜解剖結構的區域(如脊柱)的外科手術。AI系統幫助外科醫生在病人出現之前，通過CT掃描將植入物（implant）放在指定的位置，Mazor的脊柱外科機器人臂引導外科器械的運動，確保高度的精度。
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