人工智能在医疗保健系统中的应用 [2022]

已发表: 2021-01-02

多年来,由于颠覆性技术的采用和实施,医疗保健行业的格局发生了翻天覆地的变化。 在人工智能、机器学习、机器人技术、物联网和大数据等新时代技术的推动下,医学科学取得了突飞猛进的发展。

今天,世界各地的人们都可以获得负担得起的优质医疗保健和药品。 自然,我们现在享有更高的预期寿命。

然而,这个成功故事伴随着独特的挑战。 随着预期寿命的增加,全球医疗机构面临着对优质医疗服务的需求不断增长、成本上升以及人力资源过度劳累,难以满足患者不断增长的需求。

为了增加这些挑战,联合国估计,到 2050年,世界上六分之一的人将超过 65 岁(16%),而生活在欧洲和北美的四分之一的人将达到 65 岁或以上。

目录

这是什么意思?

这意味着医疗保健基础设施必须能够满足老年患者的复杂需求。 管理和照顾老龄化人口不仅成本高昂,而且还需要积极主动的长期护理管理方法。

生活方式选择的明显转变和患者期望的变化进一步推动了对创新医疗保健系统和服务的需求迅速飙升。 因此,医疗保健系统需要进行重大的结构和转型变革,以保持可持续性并跟上时代的发展步伐。

进入人工智能。

人工智能具有彻底改变医疗保健的潜力,并有助于为医疗保健行业面临的挑战找到解决方案。 人工智能专注于自动化、大数据和数据分析,超越了传统分析和诊断技术的局限。

此外,通过自动化日常和单调的医疗保健任务(记录保存、药物管理等),人工智能使医疗保健从业人员能够花更多时间照顾患者、监控他们的生命数据并为他们提供优质的治疗。

通过利用先进的 ML 算法并根据大量数据对其进行培训,医疗机构可​​以获得对诊断、治疗方法和患者结果的前所未有的洞察力。

人工智能已经渗透到医疗保健和制药行业,以推动整个护理连续体不同方面的改进。 埃森哲,到 2022 年,全球人工智能医疗保健市场预计将达到 66 亿美元,复合年增长率为 40%。

人工智能在医疗保健领域的信息民主化和减轻资源负担方面发挥着至关重要的作用。

资源

鉴于医疗保健组织和机构越来越多地采用人工智能技术,医疗保健领域正在涌现出新的和具有挑战性的工作角色。 这为希望进入人工智能领域并通过创新解决方案改变世界的有志者提供了绝佳的机会。

进入人工智能和机器学习世界的最佳垫脚石是参加 AI 和 ML 认证计划。

大多数 AI/ML 认证课程旨在通过向候选人介绍人工智能、机器学习和深度学习的基础知识,并培训他们如何使用最新的 AI 和 ML 工具,让他们做好工作准备。

如果您渴望掌握 AI 的精髓并创建独特的医疗保健解决方案,以下三门课程值得您关注:

  • 机器学习与人工智能 PG 文凭 – 这个为期 12 个月的课程是与 IIIT-Bangalore 合作提供的。 本课程有超过 450 小时的学习时间,非常适合在职专业人士。 它包括 30 多个案例研究、25 多个行业专家指导会议和 10 个实用的顶点项目。
  • 机器学习与人工智能理学硕士 – 与 IIIT-Bangalore 和利物浦约翰摩尔斯大学 (LJMU) 合作的另一项 upGrad 课程,这是一门为期 18 个月的 AI/ML 课程。 学习者尝试使用 Python、Keras、TensorFlow、MySQL、NLTK 等趋势工具。此外,在课程完成后,候选人将获得双重校友身份!
  • 机器学习与人工智能理学硕士 – 这个为期 18 个月的课程是与利物浦约翰摩尔斯大学 (LJMU) 合作设计的。 学生可以向 IIT Madras 和 LJMU 的顶级导师学习。 该课程包括 650 多个小时的学习、25 多个案例研究和 4 个行业顶点项目。

这些课程中的每一个都是按照全球教育和专业标准设计的。 学习者可以获得一流的学习资源和专门的导师支持。 有现场互动课程和小组辅导课程来提高参与度。

upGrad 还进行模拟面试和简历建设会议,以确保其学习者的整体修饰。 最重要的是,这些课程包含行业案例研究和现场项目,可帮助您为行业做好准备——所有这些都无需离开您当前的工作!

对于希望为医学界做出真正贡献的 AI 有志者来说,医疗保健行业是一个新兴领域,而这些认证计划无疑是朝着这个方向迈出的第一步。

医疗保健中的人工智能

医疗数据的爆炸式增长和医疗保健提供者日益增长的数字化期望为人工智能和数据分析推动的智能医疗保健系统提供了强有力的案例。

医疗保健中的人工智能为各种专业领域开辟了充满希望的机会,包括诊断、可穿戴设备、虚拟助手、治疗以及健康和生活方式管理。 人工智能为医疗保健提供者提供了一个绝佳的机会,可以在提供智能和创新服务的同时利用新的增长潜力。

今天,医疗保健领域的人工智能正在帮助改变以下领域:

1. 初级保健

人工智能驱动的虚拟护理助理和智能可穿戴设备是为患者提供初级护理的游戏规则改变者。 这些漂亮的 AI 解决方案可以远程评估患者的症状和重要统计数据,并在需要立即就医时及时提醒医生/护士。

资源

智能虚拟助手还可以通过基于聊天的交互为常见的健康问题提供合理的医疗建议。 此功能不仅有助于减轻医疗专业人员的负担,而且还可以使患者免于不必要的就诊。

凭借经验和持续的互动,虚拟护理助理会习惯于患者的诊断和状况。 最终,他们的诊断能力和专业知识会变得更好,他们可以提供出色的患者护理建议。

例如, Sense.ly 的虚拟护士化身 Molly可以与患者互动并回答他们的问题。 它还允许您通过智能手机、平板电脑或电视与医生实时互动。

2.药物发现

人工智能解决方案通过访问现有药物的大量信息数据库,帮助研究人员和科学家发现和开发新的潜在疗法和药物。

机器学习和深度学习等人工智能技术正在使药物发现变得快速、高效、负担得起且更具针对性。 这些智能解决方案正在加速向市场推出新药和疫苗。

例如,辉瑞利用基于机器学习的 IBM Watson 开发免疫肿瘤药物,赛诺菲与英国初创公司 Exscientia 的 AI 平台合作设计代谢疾病疗法。

3. 患者风险识别

3. 医疗保健提供者正在使用人工智能解决方案分析大量的历史患者数据,为医生和医学专家提供实时支持,以识别高危患者并提供即时护理。

这些解决方案可以识别出复发几率较高的患者,从而使医生能够相应地延长他们的治疗计划。 医疗保健组织和医学研究人员正在尝试使用 AI 预测模型来识别 COVID-19 高危人群。

4. 放射学

在放射学领域,人工智能解决方案正在帮助自动化图像分析和诊断。 GE Healthcare坚持认为“……90% 的医疗保健数据来自医学成像。 这是很多信息,其中超过 97% 未经分析或未使用。”

通过将 AI 技术集成到医学成像中,医疗保健提供者可以更好地利用这一庞大的医学数据池。 人工智能驱动的医学成像系统可以生成准确的扫描,使放射科医生能够直观地评估医学图像并报告结果,从而准确地检测、表征和监测疾病。 这使医学专家能够为高危患者提供有针对性的治疗。

5. 机器人手术

人工智能驱动的机器人帮助外科医生执行微创和复杂的外科手术。 机器人助手的高精度提高了开放手术的性能。 Stryker、Accuray、Mazor Robotics、Auris Health、Intuitive Surgical、Zimmer Biomet 和 Stereotaxis 是少数在美国蓬勃发展的机器人手术公司

此外,人工智能技术在肿瘤学方面取得了显着进步,包括胸部成像、结肠镜检查、乳房 X 线摄影、腹部和盆腔成像、放射肿瘤学和脑成像。

阅读:人工智能应用

人工智能如何改变医疗保健行业?

以下是人工智能技术和解决方案帮助推动医疗保健行业转型的八种方式:

1、拓展医学研究领域

在美国,一种药物从实验室到市场平均时间是 12 年。 更令人震惊的是,5000 种药物中只有 5 种进入人体试验阶段,而这 5 种药物中只有一种获准供人类食用。

漫长的研究过程伴随着高昂的成本。 平均而言,开发一种新药并将其推向市场的成本约为 3.59 亿美元。

这就是人工智能帮助加快速度的地方。 如前所述,人工智能解决方案有助于简化药物研究和发现过程,使制药公司能够比以前更快地推出他们的产品。 随着药物发现时间(从实验室到患者)的减少,制造成本也显着下降。 因此,制药公司可以在市场上推出负担得起的药物。

2.它有助于早期检测

人工智能技术在各种疾病的早期准确检测中发挥着关键作用,尤其是癌症本身。 美国癌症协会坚持认为,高比例的乳房 X 光检查结果是错误的,这导致每 2 名健康女性中就有 1 名被错误诊断为乳腺癌。

然而,人工智能通过审查和分析乳房 X 线照片的速度比传统方法快 30 倍,准确率达到 99%,从而帮助解决了这个问题。 此外,远程控制的可穿戴设备和医疗设备的日益普及也有助于医生对早期心脏病进行监督,使他们能够在可治疗的阶段治愈问题。

3. 改善诊断

多亏了人工智能,医疗诊断有了很大的改善。 IBM 的 Watson for Health 就是一个很好的例子。 医疗保健组织应用 Watson 的认知技术来收集大量健康数据。

Watson 能够存储和分析大量医疗信息,从症状和诊断到治疗和反应的案例研究。 同样,谷歌的 DeepMind Health 已成为解决现实世界健康问题的先驱工具。

DeepMind美国退伍军人事务部的专家合作开发了一种技术,可以比目前的诊断方法提前近 48 小时准确预测患者的急性肾损伤 (AKI)。

4.它简化了决策过程

通过将大数据与预测分析相结合,医疗保健提供者可以改善护理服务、加强临床决策并确定管理任务的优先级。 此外,利用模式识别技术,医学专家可以识别容易出现严重疾病的患者,并确定潜在的触发因素(包括环境和基因组因素或生活方式的恶化)。

总体而言,人工智能通过使医疗保健专业人员能够做出数据驱动的决策来优化决策过程。

必读:制药行业的人工智能

5. 加强疾病管理

人工智能的能力不仅限于扫描健康记录和准确诊断。 它帮助医学专家采取高度全面的疾病管理方法。 借助智能 AI 工具和软件解决方案,医疗保健专业人员可以无缝协调治疗计划、更好地管理患者并优先处理医疗病例。

多亏了机器人技术,医生现在可以精确而灵活地进行复杂的手术。 例如,机器人助手广泛用于冠状动脉搭桥术、子宫切除术、肾盂成形术、肾移植、根治性膀胱切除术和输卵管结扎等手术。 此外,医院和诊所使用机器人来执行需要最少人工干预的重复性任务。

6. 赋予人们权力

人工智能以及消费者健康应用中的医疗物联网 (IoMT) 正在帮助人们积极掌控自己的健康。 人工智能驱动的健身可穿戴设备和健康传感器可以跟踪心率、氧气水平、血压等生命体征,从而让您无需去看医生即可监测自己的健康状况。

这些智能技术鼓励人们采用更健康的生活方式选择并控制他们的健康和福祉。 此外,人工智能工具可以帮助医疗专业人员更好地了解患者的需求,从而提供更好的指导和护理支持。

7. 改善生活护理

随着全球人民预期寿命的延长,有必要考虑更大的图景——生命后期的生命护理。 当人们变老时,他们会严重依赖家庭和医疗保健提供者来帮助他们度过艰难的日子。

人工智能驱动的机器人、虚拟助手和医疗设备为老年人口提供支持,并有助于减少他们对养老院的需求。 有趣的是,人工智能机器人和助手甚至可以与老年人进行类似人类的“对话”。 这可以在一定程度上缓解他们的孤独感。

8. 它为培训计划提供了新的维度

通过将人工智能纳入培训计划,医疗保健提供者可以从逼真的模拟中获益,使培训过程更具互动性和吸引力。 由于人工智能机器可以理解和模仿自然人类语音并从广泛的场景数据库中汲取灵感,因此它们的响应和建议可以以多种方式挑战人类学员。

同样,通过不断的互动,人工智能程序可以从学员的反应中学习并相应地调整自己。

人工智能培训计划的最佳之处在于,您可以随时随地开始培训过程——您所需要的只是一部嵌入人工智能的智能手机和可靠的互联网连接。

包起来

人工智能将继续存在。 未来几年,人工智能工具和创新将进一步为医疗保健行业带来许多可喜的转变。 然而,人工智能在医疗保健中的迅速融入也要求医疗保健专业人员和组织积极参与技能提升和研发。 只有这样,医疗保健提供者才能获得人工智能的真正好处。

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