机器学习在医疗保健行业的应用场景
发布时间：2018-03-28
来源：中国自动化网
类型：
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关键字：
机器学习
导读：
医学界花了一段时间才接受听诊器。承认人工智能是一个成熟的医疗工具还需要一段时间，尽管它有着巨大的变革医疗保健的潜力。然而，它是如此强大，当它最终在医疗保健中占据应有的位置时，取代听诊器将标志这一切的开始。
医学界花了一段时间才接受听诊器。承认人工智能是一个成熟的医疗工具还需要一段时间，尽管它有着巨大的变革医疗保健的潜力。然而，它是如此强大，当它最终在医疗保健中占据应有的位置时，取代听诊器将标志这一切的开始。
贝尔塔伦·梅斯克, MD, PhD
人工智能重要性的最好的比喻是贝尔塔伦·梅斯克在他的一篇文章中提出的。看起来问题不是“是否”而是“什么时候”人工智能将彻底改变医疗保健行业。
为了更好地了解人工智能和机器学习正如何改变医疗保健行业，给出一些具体案例很有用，具体的实例可以有力证明这些前沿技术的实用价值。
识别图像中的模式（Pattern）是现有人工智能系统中最强有力的一点，研究人员现在正在训练人工智能检查胸部x光片，识别结核病。这项技术可以为缺乏放射学家的结核病流行地区带来有效的筛查和评估手段。
一种治疗退伍军人创伤后应激障碍( PTSD )的人工智能
退伍军人创伤后成长计划与IBM Watson合作使用人工智能和分析技术，以确保更多患有创伤后应激障碍的退伍军人能够完成心理治疗。使用这些技术，他们的完成率从不到10 %上升到73 %。根据退伍军人事务部的统计，80 %的患有创伤后应激障碍的退伍军人在确诊后一年内完成治疗计划，然后康复。在300万阿富汗和伊拉克战争老兵中，大约五分之一患有创伤后应激障碍。
检测脑出血
以色列医疗技术公司MedyMatch和IBM Watson Health正在使用人工智能，通过检测颅内出血，帮助医院急诊室的医生更有效地治疗中风和头部外伤患者。AI系统使用临床洞察力（clinical insight）、深度学习、患者数据和机器视觉来自动标记潜在的脑出血，以供医生检查。
优化管理工作流程并消除等待时间
行政和助理工作是AI起作用的主要领域。埃森哲表示，语音到文本转录等省时的工作流功能有可能替代为医疗专业人员订购测试和处方以及在图表中写笔记等任务—任何涉及非患者护理的任务。这相当于节省了17%的医生工作时间和51%的注册护士工作时间。
人工智能还可以优先处理医生的电子邮件，并帮助患者解决简单的医疗问题，而无需医生的帮助，优化双方的时间表。例如，启动Scanadu的doc.ai自然语言处理程序允许患者通过应用程序向他们解释实验室结果，从而节省了患者和医生的时间和金钱。Nuance Communication推出了一款类似类似虚拟助手的产品，可以解释测试结果并处理患者的基本问题。首先实施这些技术的医疗保健组织将会从中获利，因为他们将有最多的时间来构建知识库。
检测阿尔茨海默病
现在，人工智能机器人只需要不到一分钟的时间，就可以根据语音模式和声音来诊断阿尔茨海默氏病，准确率达到82 %，而且这种准确率还在不断提高。人工智能系统可以处理单词之间的停顿长度、处理代词优于专有名词的任何偏好、处理过于简单的描述以及语音频率和幅度的变化。所有这些因素对于人类听众来说都很难高精度地记录和检测，但人工智能系统却能够进行客观和可量化的分析。
癌症诊断
用于检测和诊断癌症的传统方法包括计算机断层扫描( CT )、磁共振成像( MRI )、超声和X射线。不幸的是，许多癌症无法通过这些技术得到足够准确的诊断，从而可靠地挽救生命。微阵列基因图谱的分析是一种替代方法，但这项技术需要计算很多小时，除非这项技术可以使用AI替换。现在已经被证明，斯坦福大学的人工智能诊断算法与由21名经委员会认证的皮肤科医生的团队一样有效地从图像中检测潜在的皮肤癌。Startup Enlitic正在使用深度学习来检测CT图像中的肺癌结节，其算法比作为一个团队工作的专家胸科医生的准确率高50%。
在人工智能的帮助下，其他医疗保健公司正在经历诊断、治疗甚至治愈的过程。Insilico Medicine正在用深度学习算法寻找新药和治疗方法，包括新的免疫疗法。这些基因疗法使用每个病人的细胞来模拟他们自己的生物学和免疫系统。
人工智能之所以能使这些疗法奏效，是因为它能设计出组合疗法，并以闪电般的速度，以模拟的形式进行数百万次实验来识别令人难以置信的复杂的生物标记物。
机器人辅助手术
在价值潜力方面，机器人辅助手术是人工智能辅助方向的佼佼者。AI-enabled机器人技术可以通过集成实时操作矩阵、来自实际手术医生的数据以及来自手术前病历的信息来提高和指导手术器械的精度。事实上，埃森哲报告说，人工智能机器人技术带来的进步缩短了21 %的停留时间。
研究各种解决方案，我发现Mazor机器人最有希望。它使用AI来最大限度地减少侵入性（invasiveness），并最大限度地制定解决具有复杂解剖结构的区域(如脊柱)的外科手术。AI系统帮助外科医生在病人出现之前，通过CT扫描将植入物（implant）放在指定的位置，Mazor的脊柱外科机器人臂引导外科器械的运动，确保高度的精度。
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