制药行业的人工智能:2022 年 8 个令人兴奋的应用

已发表: 2021-01-07

多亏了数据科学,我们拥有了曾经是科幻小说组成部分的创新。 人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 彻底改变了该行业,并催生了虚拟助手、自动驾驶汽车、智能家居、聊天机器人、手术机器人等等。

Tractica 预测,全球人工智能软件市场将从 2018 年的 101 亿美元增长到 2025 年的 1260 亿美元。在数据驱动的时代,各行各业的公司都在采用大数据和人工智能技术,制药公司工业也不例外。

就制药行业而言,人工智能为业务转型提供了大量尚未开发的机会。 大数据与人工智能分析一起为制药行业的创新范式带来了根本性转变。

人工智能有潜力促进创新,同时提高生产力并在整个价值链中提供更好的成果。 人工智能可以通过推动创新和创造新的商业模式来显着改善制药公司的价值主张。

了解更多:人工智能专家系统

目录

人工智能在医药行业的应用

人工智能几乎可以在制药行业的各个方面实施,从药物发现和开发到制造和营销。 通过在核心工作流程中利用和实施 AI 系统,制药公司可以使所有业务运营高效、经济且无忧。

最好的部分是,由于人工智能系统旨在通过不断从新数据和经验中学习来提供更好的结果,因此它们可以成为制药行业研发部门的强大工具。

了解更多:人工智能应用

让我们看一下人工智能在制药行业中最值得一提的一些应用:

1. 研发

世界各地的制药公司都在利用先进的机器学习算法和人工智能工具来简化药物发现过程。 这些智能工具旨在识别大型数据集中的复杂模式,因此,它们可用于解决与复杂生物网络相关的挑战。

这种能力非常适合研究各种疾病的模式并识别哪些药物组合物最适合治疗特定疾病的特定特征。 因此,制药公司可以投资于最有可能成功治疗疾病或医疗状况的药物的研发。

2. 药物开发

人工智能具有改善研发过程的潜力。 从设计和识别新分子到基于目标的药物验证和发现,人工智能可以做到这一切。

根据麻省理工学院的一项研究,只有 13.8% 的药物成功通过了临床试验。 最重要的是,一家制药公司必须为一种药物支付1.61 亿美元到 20 亿美元之间的任何费用,才能通过完整的临床试验过程并获得 FDA 批准。 这是制药公司越来越多地采用人工智能来提高新药成功率、创造更实惠的药物广告疗法以及最重要的是降低运营成本的两个主要原因。

3. 诊断

医生可以使用先进的机器学习系统来收集、处理和分析大量患者的医疗数据。 世界各地的医疗保健提供商正在使用 ML 技术将敏感的患者数据安全地存储在云或集中式存储系统中。 这被称为电子病历 (EMR)。

医生可以在需要了解特定遗传特征对患者健康的影响或特定药物如何治疗健康状况时参考这些记录。 ML 系统可以使用存储在 EMR 中的数据进行实时预测以进行诊断,并为患者提供适当的治疗建议。

由于机器学习技术具备快速处理和分析海量数据的能力,它们可以帮助加快诊断过程,从而帮助挽救数百万人的生命。

4. 疾病预防

制药公司可以使用人工智能来开发治疗阿尔茨海默病和帕金森病等已知疾病和罕见疾病的方法。 一般来说,制药公司不会将时间和资源花在寻找罕见疾病的治疗方法上,因为与开发治疗罕见疾病的药物所需的时间和成本相比,投资回报率非常低。

根据Global Genes的数据,近 95% 的罕见病没有经过 FDA 批准的治疗或治愈方法。 然而,由于人工智能和机器学习的创新能力,情况正在迅速好转。

5、疫情预测

许多制药公司和医疗保健提供者已经使用人工智能和机器学习来监测和预测全球流行病的爆发。 这些技术以从网络上不同来源收集的数据为基础,研究各种地质、环境和生物因素对不同地理位置人口健康的联系,并试图将这些因素与以前的流行病爆发联系起来。 . 这种人工智能/机器学习模型对于缺乏医疗基础设施和金融框架来应对流行病爆发的不发达经济体尤其有用。

这种人工智能应用的一个很好的例子是基于机器学习的疟疾爆发预测模型,它作为一个预警工具预测任何可能的疟疾爆发,并帮助医疗保健提供者采取最佳行动来对抗它。

6.远程监控

远程监控是制药和医疗保健领域的一项突破。 许多制药公司已经开发出由人工智能算法驱动的可穿戴设备,可以远程监控患有危及生命的疾病的患者。

例如,腾讯控股Medopad合作开发了一种人工智能技术,可以远程监测帕金森病患者,并将执行运动功能评估的时间从 30 分钟缩短到 3 分钟。 通过将这种人工智能技术与智能手机应用程序相结合,可以远程监控患者手的开合动作。

在检测到手部运动时,智能手机摄像头将捕获它以确定症状(帕金森氏症)的严重程度。 运动的频率和幅度将决定患者病情的严重程度评分,从而允许医生远程更改药物和药物剂量。

如果病情恶化需要升级治疗,人工智能会向医生发送警报并安排检查。 像这样的远程设置有助于消除往返于医生诊所的需要,从而为患者节省了旅行和等待的麻烦。

7. 制造

制药公司可以在制造过程中实施人工智能,以提高生产力、提高效率和更快地生产救生药物。 人工智能可用于管理和改进制造过程的各个方面,包括:

  • 质量控制
  • 预测性维护
  • 减少废物
  • 设计优化
  • 过程自动化

人工智能可以取代耗时的传统制造技术,从而帮助制药公司更快、更便宜地在市场上推出药物。 除了通过限制制造过程中的人为干预来大幅提高投资回报率外,人工智能还将消除任何人为错误的余地。

另请阅读:学习人工智能和机器学习

8. 营销

鉴于制药行业是一个以销售为导向的行业,人工智能可以成为制药营销的便捷工具。 借助人工智能,制药公司可以探索和开发独特的营销策略,以保证高收入和品牌知名度。

人工智能可以帮助绘制客户旅程图,从而使公司能够了解哪种营销技术将访问者引导至他们的网站(潜在客户转化),并最终促使转化的访问者向他们购买。 通过这种方式,制药公司可以更多地关注那些能够带来最多转化和增加收入的营销策略。

人工智能工具可以分析过去的营销活动并比较结果,以确定哪些活动仍然最有利可图。 这使公司可以相应地设计当前的营销活动,同时还可以减少时间并节省资金。 此外,人工智能系统甚至可以准确预测营销活动的成功或失败率。

尽管人工智能在制药行业迅速找到应用,但转型过程并非没有挑战。 通常,大多数制药公司当前的 IT 基础设施都基于未针对 AI 进行优化的遗留系统。

此外,人工智能的集成和采用需要行业专业知识和技能,而这些知识和技能仍然不容易获得。 但是,通过采取以下步骤,可以简化制药行业采用 AI 的过程:

  • 与专门从事人工智能研发的学术机构合作,指导制药公司采用人工智能。
  • 与专门从事人工智能驱动的药物发现的公司合作,从专家协助、先进工具和行业经验中获益。
  • 培训研发和制造团队以正确的方式使用和实施人工智能工具和技术,以实现最佳生产力。

包起来

总而言之,人工智能在制药行业的应用前景非常广阔。 随着越来越多的制药公司采用人工智能和机器学习技术,这将导致这些先进技术的民主化,从而使中小型制药公司也更容易获得这些技术。

如果您有兴趣了解更多关于人工智能、机器学习的信息,请查看 IIIT-B 和 upGrad 的机器学习和人工智能 PG 文凭,该文凭专为在职专业人士设计,提供 450 多个小时的严格培训、30 多个案例研究和作业, IIIT-B 校友身份、5 个以上实用的实践顶点项目和顶级公司的工作协助。

人工智能如何在制药行业中使用?

人工智能在制药行业用于管理临床试验数据库的过程,它管理所有的临床试验数据库,并在数据库中维护、组织和存储数据。 人工智能还用于降低开发新药的成本,还有助于改善临床研究服务以做出更好的决策、管理数据库并增加收入。 人工智能正被用于制药行业,以帮助药物发现和开发过程。 包括谷歌在内的很多公司已经涉足这一领域。 辉瑞公司首次在制药行业使用人工智能。

人工智能如何帮助药物发现?

人工智能越来越多地用于药物发现,以协助对大量化合物进行虚拟筛选并评估新化合物的结构。 例如,经过训练以识别三种不同感兴趣的化合物与蛋白质靶标的结合位姿的深度神经网络,然后用于预测可能的新型配体的位姿。 训练集包括已知的配体以及许多其他具有已知姿势和非结合构象的化合物。 预测与蛋白质靶标结合的新化合物的百分比在体外和体内测定中均被证实结合。

人工智能会带来更便宜更好的药物吗?

很多处方都充满了具有罕见副作用的药物。 结果,人们停止购买这些药物。 人工智能已经预测了对个人有效的药物组合,因此更少的人将不得不停止服用这些药物。 消费者会更放心地购买药物,因为他们会确信药物是安全的并且没有任何副作用。 此外,人工智能将有助于创造新的药物组合,从而提高药物的效率和成本。