人工智能在医疗领域的应用
人工智能“学会”诊断皮肤癌
英国《自然》杂志24日在其官网上发布了一篇关于癌症的研究论文。该论文详细描述了一种基于深度学习算法开发出的图像识别系统,在对皮肤癌的照片进行分类时展现出与经验丰富的临床专家相当的诊断精度。该研究充分展示了人工智能在辅助诊断中的潜力以及其在提升诊断效率和扩大诊断范围方面的巨大作用。
皮肤癌是人类最常见的恶性肿瘤之一(...),其病因尚不明确。根据肿瘤来源的不同(...),可将其分为表皮层、汗腺、真皮浅层以及造血组织等多种类型;临床表现为鳞状细胞癌、基底细胞癌等不同类型。皮肤癌通常可通过肉眼观察初步判断(...),但需通过活体组织切片取样并结合组织学分析进行确诊(...)。研究者曾致力于开发自动化分类系统(...),但因皮肤病变外观差异显著而面临诸多挑战。
美国斯坦福大学研究团队由安德鲁·伊斯特瓦博士及其同事领导,在对包括2000种不同皮肤癌病例在内的129,000张图像进行分析后开发出了一种深度学习算法。这一领域的研究属于机器学习的一部分,在有监督和无监督的学习框架下构建神经网络模型用于数据、图像、声音及文本分析的模式识别。研究小组通过模拟测试评估系统在识别最常见的角质形成细胞皮肤癌类型以及死亡率最高的恶性黑素瘤方面的准确性表现。测试结果显示该人工智能系统与其所属领域经验丰富的临床医生相比具有相当水平的表现。
机器人医生“沃森”来到中国
人们通常称这位名为沃森的机器人医生在国际上享有很高的声誉;在美国的智力竞赛节目中击败了冠军选手;在日本仅用10分钟的时间诊断出了一例罕见的白血病病例……
位于天津市第三中心医院的义诊活动现场,在倾听肿瘤科主任吴尘轩阐述患者病情信息后,沃森医生经过短暂沉思,随即为这位胃癌局部晚期患者开出了一份详细的西医诊疗方案分析单。
两者在治疗方案上达成高度的一致性。
与人类医生相比,在速度上沃森毫不逊色,“仅在几秒钟内就显著提升了诊疗效率”。据吴尘轩介绍,在他的诊断报告中,“橙色区域提示谨慎建议使用药物”,而“红色部分则明确指出不宜推荐”。值得注意的是,在综合考量下其综合考量甚至超越了专业医师水平,在最大限度地降低了潜在风险的同时实现了精准判断
IBM布局未来医疗人工智能计划
设想一下,在芯片领域表现超群的实验室就能迅速实现准确诊断。微型显微镜具备在分子层面鉴别药片真伪的能力。该系统能够识别语言中的心理疾病征兆。IBM认为上述三项均能在未来几年内实现目标
IBM 研究所正致力于将这 3 项研究转化为实用的医疗设备,并将其与公司现有的机器学习以及人工智能系统整合到芯片以及毫米波相控阵感测器等技术中。
AI + 超音波系统,“看”到疾病和危害
首先提及的是超声波系统(US),它属于一种广泛使用的电磁波谱成像技术。不仅能够生成由人眼可见光所形成的图像(如医学超声显影),还能模拟出超越该频段范围的实际电磁波动图像(如远红外或微波)等现象。
借助高性能相机和各类传感器的应用与配合,临床医护人员便能精准判断患者的药物方案是否适宜. IBM技术中心主管Rashik Parmar指出:'应用超声波成像技术,人们如同多了额外的感官,从而能够识别出我们在日常生活中常常忽视的关键信息点.'
AI + 芯片实验室,精细疾病早诊
IBM 可能在未来几年内有可能推出一种新型的人工智能分析技术——芯片实验室(Chip Lab)。这种小型设备体积小如便携袋,在仅需一滴血液或其他体液样本的情况下即可检测出细菌、病毒以及某些疾病的早期蛋白质标志物。
Parmar指出,在过去六年余的时间里(或七年前),IBM就已经开始研究"纳米纤维"这一概念。早期目标是开发一种能够模拟气味的检测工具。通过将纳米纤维与各类传感器结合使用,则能够利用纳米结构检测体液样本。进一步融合数字化制造技术和三维打印技术,则能实现将传感器植入定制化的探针中以达到精准分析目的。
AI + 文字资讯,形成精神疾病模型
精神疾病是一个需要人工智能技术深入分析大量数据并提炼出有价值的专业诊疗依据的领域。未来两年内IBM计划开发一个基于语音分析的机器学习系统来诊断精神疾病。
在精神疾病诊断过程中,患者的言语一直是医生判断病情的重要依据.
人工智能切入医疗领域
随着人工智能技术的快速发展以及医疗服务需求日益增加,“人工智能+医疗”这一融合模式将成为解决现有医疗资源不足、有效推动医疗领域生产发展的关键战略方向。
阿里云研究中心的报告表明,在智能服务阶段的未来三年至五年期间内,在具备高数据可获得性的领域类人工智能系统中
AI与医疗的结合旨在将先进的人工智能技术和相关创新应用于医疗行业;预计到2020年时,全球医疗数据总量将达到40万亿GB;其生成与共享速率将进一步加快;其中约80%的数据呈现非结构化特征;研究机构普遍认为,在未来人工智能技术将在医疗行业中得到广泛应用,并将在多个细分领域发挥重要作用。
在全球范围内,在“人工智能+医疗辅助诊断”领域中,IBM Watson已成为这一领域的领先实践。该系统整合了基础功能与常规医疗诊断流程的核心逻辑,并特别强化了智能化辅助诊断体系的能力。经过严格认证考核,在美国职业医师认证体系中取得优异成绩,并已在多家医院成功开展智能化辅助诊疗服务。去年12月,《沃森智慧会诊中心》项目由浙江中医院携手思创医惠与杭州认知科网有限公司共同推出,标志着Watson for Oncology技术首次在中国医疗行业进入商业化应用阶段;未来Watson将在多个临床科室逐步铺开智能化诊疗服务网络,并带动相关产业走向创新发展新纪元;随着科技巨头纷纷布局这一领域,包括谷歌、微软以及百度等科技巨头在内的多家企业纷纷加入这一领域的技术探索与发展行列
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