人工智能技术在医学中的实际应用

健康   2024-10-10 13:19   广东  


引言: 近年来,人工智能(AI)在多个行业中迅速发展,尤其是在医疗领域,AI显示出了巨大的应用潜力。AI有望提高临床决策的准确性、改善诊断结果、并简化医疗工作流程。然而,尽管技术进步显著,AI在实际临床环境中的应用仍面临诸多挑战。本广西医科大学Kang Zhang撰写综述探讨了AI在医学中的现状、其潜在的角色,以及围绕其实施的关键问题,包括数据共享、透明度、患者安全以及监管政策。


       主要观点       


1. AI在医学中的现状: AI技术,特别是机器学习、深度学习和自然语言处理,已经在诊断、风险预测和个性化医学等领域展示了可喜的成果。例如,AI已被用于解读放射影像、识别视网膜疾病,甚至估算儿童的骨龄。然而,尽管取得了一定的成功,AI在临床实践中的广泛采用仍然缓慢,原因在于其在医疗环境中的复杂性。

2. AI在临床中的潜在角色:

o 分诊和筛查工具:AI可以分析医学影像或患者数据,优先处理需要人工解读的病例,从而提高临床效率。

o 增强医生能力: AI可以为医生提供实时的决策支持,特别是在精准医学方面。

o 自动化常规任务: AI可以自动化处理如图像解读和诊断等劳动密集型任务,使医生能够专注于更复杂的病例。

研究表明,AI与人工结合产生的结果优于任何单一方式,这表明AI更可能作为医生的补充,而非替代。

3. 实施中的关键问题:

o 数据共享: 成功的AI系统依赖于大量的数据来训练和改进其算法。然而,跨机构和地区共享医疗数据面临患者隐私、保密性和数据安全方面的挑战。

o 透明度: AI算法必须透明且可解释,确保医疗人员能够理解决策的依据。在医学领域,涉及患者结果的决策必须具备可解释性。

o 患者安全: AI技术必须达到高标准的安全性和有效性,必须有质量控制和责任机制。关于AI相关不良事件的责任归属问题(如医生、AI开发者或医院)尚未解决。

o 数据标准化和集成: 要将AI完全整合到临床工作流程中,数据必须在不同平台之间实现标准化。这需要医疗机构、开发者和监管机构之间的合作,以确保AI系统能够在现有基础设施中无缝运行。

4. 财务问题和劳动力教育:

o 实施成本: AI系统需要持续维护、软件更新和硬件支持,这些都需要大量的资金。如何在医疗体系中为AI技术的使用提供报销是一个关键挑战。

o AI知识的劳动力教育: 医疗人员必须接受培训,了解并有效使用AI技术。这将需要更新医学课程,涵盖AI、健康信息学和数据科学相关内容。

5. 监管环境与全球视角:在美国,食品药品监督管理局(FDA)为批准AI医疗设备制定了新的审批路径,包括“作为医疗设备的软件”(SaMD)类别。全球范围内,类似的监管框架也在建立中,例如欧盟的《通用数据保护条例》(GDPR)对数据隐私和算法透明度提出了严格的要求。中国也在AI医疗应用领域迅速发展,利用其庞大的人口和相对集中的医疗系统推动AI创新。


       结论       


AI有望通过提高诊断准确性、减少医疗错误和改善临床工作流程,彻底改变医疗保健。然而,AI在实际环境中的实施面临着数据共享、透明度、患者安全和与现有临床系统集成等重大挑战。解决这些挑战需要医疗提供者、AI开发者和监管机构之间的合作。此外,培训能够与AI系统协同工作的医疗人员将是确保AI在医学中发挥潜力的关键。


       影响       


AI在医疗中的成功整合可能会带来更高效、更准确和个性化的医疗服务。然而,必须慎重考虑伦理问题、患者安全以及建立健全的监管框架。AI不会替代医疗人员,但会增强他们的能力,从而改善临床决策和患者预后。未来,AI技术可能通过提供自动化筛查和诊断工具,帮助解决医疗资源不足地区的医疗服务差距。

参考文献

Jianxing He et al. The practical implementation of artificial intelligence technologies in medicine. Nature Medicine. 2019

智预
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