張 婕

（東北電力大學(xué)，吉林 吉林 132011）

1 人工智能技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用的必要性

1.1 醫(yī)療資源供需差距，優(yōu)質(zhì)資源難以與需求匹配

隨著中國人口老齡化增長，以及人民健康意識的提升，出現(xiàn)了大量的醫(yī)療需求。以老年人群保健醫(yī)療為例，目前中國60歲及以上老人的總量在2.5億以上，而老年人多數(shù)患有慢性疾病，尤其是近年來國內(nèi)糖尿病和高血壓等疾病的發(fā)病率逐年升高，這對醫(yī)療系統(tǒng)產(chǎn)生較大壓力。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2021年1月到10月，全國三級醫(yī)院的診療人數(shù)達(dá)到19.4億人次，診療人數(shù)增長幅度約為39%，超過了全國一級、二級醫(yī)院的診療人數(shù)總量[1]。但是，當(dāng)前醫(yī)療行業(yè)中存在醫(yī)療資源供需不平衡的問題，人們希望能獲取優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療資源，導(dǎo)致未來醫(yī)療資源的供需矛盾將會更大，急需更多的醫(yī)療人才，也需要更多的技術(shù)支持，才能提升醫(yī)療服務(wù)的水平。

1.2 人工智能技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域有較大的發(fā)展空間

人工智能技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)展是非常有價值的。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，人工智能將提升三到四成的醫(yī)療效果，減少大約五成的醫(yī)療成本。人工智能技術(shù)有強(qiáng)大的計算能力，有海量的醫(yī)療數(shù)據(jù)支撐，也更容易應(yīng)用于醫(yī)療行業(yè)，并進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)、有序的決斷。當(dāng)下人工智能技術(shù)在很多醫(yī)療應(yīng)用場景中都有試水，比如，利用人工智能影像識別技術(shù)能迅速識別病灶，有效提升醫(yī)療診療的效率；利用人工智能體溫測量系統(tǒng)能助力疫情防控工作，及時做好多目標(biāo)的體溫測量和異篩查；利用人工智能技術(shù)幫助開發(fā)藥物、疫苗等，減少了基因檢測和分析的時間。在醫(yī)療領(lǐng)域中，人工智能技術(shù)的發(fā)展是比較快速的，大量的技術(shù)需求也讓技術(shù)應(yīng)用空間更多，降低了醫(yī)療人員的診療強(qiáng)度，更是輔助了醫(yī)療人員展開更精確、科學(xué)的醫(yī)療分析[2]。

1.3 國家大力支持人工智能發(fā)展，智能醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的發(fā)展活力釋放

國家對于人工智能技術(shù)的發(fā)展非常重視，僅從2015年到2020年，就有將近20項相關(guān)政策出臺。而為了促進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療健康”事業(yè)的發(fā)展，推動醫(yī)療系統(tǒng)升級，勢必會從技術(shù)端口出發(fā)，以技術(shù)優(yōu)勢提升智能醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的效果，才能將產(chǎn)業(yè)發(fā)展活力順利釋放[3]。

2 人工智能技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用場景

2.1 人工智能技術(shù)在新藥研發(fā)中的應(yīng)用

新藥研發(fā)是一個周期很長的工作且研發(fā)費(fèi)用非常高，利用人工智能技術(shù)可以促進(jìn)新藥研究，并讓整體的研發(fā)工作更加便捷、有序。在傳統(tǒng)的藥品研發(fā)中，篩選藥物靶點(diǎn)的過程是需要將已知藥物與人體內(nèi)各種潛在的靶點(diǎn)分子做出交叉篩選，以一種人工的方式找到藥物作用的有效點(diǎn)。藥物挖掘主要依靠高通量篩選、化合物自動合成、逐一驗證。但是這種交叉篩選的方式速度慢，也比較容易忽略靶點(diǎn)分子和藥物作用的隱藏關(guān)系。隨著化合物的增加，成本和風(fēng)險也增加。受限于這種問題，就需要通過人工智能自動篩選藥物和靶標(biāo)，可以提高篩選速度。此外，人工智能還可以實時收集外界的最新消息，及時優(yōu)化或修正篩選流程。在藥物研發(fā)的過程中，通過圖像識別和機(jī)器學(xué)習(xí)等過程，讓人工智能技術(shù)先熟悉藥物的發(fā)現(xiàn)過程、臨床前研究過程、臨床研究過程、審批上市中需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。比如，在發(fā)現(xiàn)藥物的階段，就需要先發(fā)現(xiàn)靶點(diǎn)，然后合成化合物，找靶點(diǎn)的過程就可以通過人工智能技術(shù)來完成。在臨床前的研究過程中，利用人工智能可以進(jìn)行虛擬藥物篩選，不僅可以減少實際篩選的藥物分子數(shù)量，還可預(yù)測藥物分子相關(guān)的活性，然后進(jìn)行藥理作用評估，制作更合理、更定向的新型藥物。

2.2 人工智能技術(shù)在患者健康管理中的應(yīng)用

當(dāng)下，隨著人民生活水平的提升，很多慢性病也隨之出現(xiàn)，因為慢性病的病程比較長，且在治療費(fèi)用上比較昂貴，加強(qiáng)慢性病病人的管理也是未來醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵。在智能醫(yī)療的背景下，全新的健康管理模式正在出現(xiàn)，人工智能技術(shù)可以輔助患者做好自我管理，還能利用技術(shù)精準(zhǔn)監(jiān)控患者的健康狀況，如果出現(xiàn)問題可及時干預(yù)。這樣一來，對于一些自控力不強(qiáng)的患者，也能做好定向監(jiān)控，保障患者的身體健康[4]。

2.3 人工智能技術(shù)在醫(yī)療影像中的應(yīng)用

目前，人工智能技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域中的應(yīng)用已經(jīng)比較成熟，而人工智能醫(yī)療影像也已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)展最成熟的領(lǐng)域。因醫(yī)學(xué)影像專業(yè)醫(yī)生缺口較大，利用技術(shù)優(yōu)化醫(yī)療影像臨床應(yīng)用的需求程度持續(xù)增加，而人工智能技術(shù)能給予多元的解決方案。首先，利用人工智能技術(shù)做好焦點(diǎn)識別和信息標(biāo)注。利用人工智能技術(shù)的深度學(xué)習(xí)，能對醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行精細(xì)化分割，做出特征提取、定量對比分析一類的分析操作，能通過數(shù)據(jù)比對，幫助醫(yī)生識別病灶，并標(biāo)記出病灶位置，能有效提升醫(yī)生診斷患者病情的效率。其次，人工智能技術(shù)在腫瘤放射治療過程中，可以自動勾畫靶區(qū)，并進(jìn)行適應(yīng)性放射治療。人工智能技術(shù)可以處理腫瘤放射圖像，幫助放射科醫(yī)生自動勾畫CT，大大縮短了計算機(jī)斷層掃描的處理時間。最后，人工智能技術(shù)在腫瘤放射治療的過程中，可以利用智能放射治療技術(shù)持續(xù)識別病灶位置，標(biāo)記病灶位置的變化，通過CT圖像的三維重建解決影像中斷層圖像的配準(zhǔn)問題，提高了運(yùn)算效率。

2.4 人工智能技術(shù)在醫(yī)療服務(wù)創(chuàng)新中的應(yīng)用

結(jié)合5G技術(shù)、人工智能技術(shù)等，能實現(xiàn)醫(yī)療服務(wù)創(chuàng)新，提升診療質(zhì)量，降低醫(yī)療保健的成本。以多種技術(shù)協(xié)同，建立一種線上線下相結(jié)合、診前、診中、診后一體化的醫(yī)療服務(wù)模式。

在預(yù)診斷階段，人工智能可以在預(yù)防、篩查和分診部門中應(yīng)用。首先，通過終端設(shè)備和可穿戴設(shè)備了解患者身體情況，并采集患者相關(guān)數(shù)據(jù)。然后，機(jī)器可以利用人工智能技術(shù)，分析患者的健康數(shù)據(jù)，做出疾病預(yù)警，結(jié)合患者的實際病情反饋，了解并分析患者的身體數(shù)據(jù)和病情反饋是否存在關(guān)聯(lián)性，幫助患者主動評估健康狀況，并定性疾病。再者，人工智能技術(shù)還能用于疾病篩查，如可以進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像篩查和基因篩查，結(jié)合海量的數(shù)據(jù)，分析檢測數(shù)據(jù)和庫存數(shù)據(jù)之間的相關(guān)數(shù)據(jù)關(guān)系，得出診療效果。最后，人工智能技術(shù)可以作為虛擬醫(yī)療助手，采用智能機(jī)器人，通過人臉識別、語音識別、場景識別等技術(shù)，分析患者的情況和診療需求，極大地提高預(yù)診、分診的效率。

在臨床診斷中，人工智能技術(shù)主要應(yīng)用在臨床診斷、語音電子病歷、智能病房和臨床治療等方面。在臨床診斷中運(yùn)用人工智能技術(shù)，能模擬醫(yī)生看病的思維，通過讀取醫(yī)學(xué)影像，做好智能診斷，輔助醫(yī)生確定病灶位置。在電子病歷中應(yīng)用人工智能技術(shù)，可以結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過互聯(lián)互通實現(xiàn)上下級醫(yī)院高效協(xié)同，避免了患者轉(zhuǎn)診時信息不全產(chǎn)生的診療效率低下等問題。在智能病房中利用人工智能技術(shù)，在病房中覆蓋監(jiān)控系統(tǒng)、跟蹤預(yù)測系統(tǒng)，做好即時看護(hù)，并提升護(hù)理的質(zhì)量。在臨床治療中應(yīng)用人工智能技術(shù)，可以利用各種技術(shù)手段實現(xiàn)個體化的治療，可以進(jìn)行輔助診斷、有針對性治療方案制定相關(guān)的操作[5]。

在治療恢復(fù)中，人工智能技術(shù)能輔助診后患者的管理工作，人工智能可以用于康復(fù)護(hù)理工作和病人的智能隨訪。通過隨訪監(jiān)測病人的療效，評估患者的恢復(fù)情況，能有效計算該患者疾病復(fù)發(fā)的概率，分析再患病的風(fēng)險。在恢復(fù)過程中，患者更多的是對護(hù)理質(zhì)量的需求，而通過人工智能技術(shù)，能智能推送相關(guān)的恢復(fù)信息，幫助患者做好自我康復(fù)、術(shù)后保健等，可以利用技術(shù)提高服務(wù)效率和服務(wù)質(zhì)量，使患者的醫(yī)療滿意度明顯提升。

3 人工智能技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用的未來展望

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能在各行業(yè)中的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛，許多醫(yī)療設(shè)備、分析手段已經(jīng)逐漸實現(xiàn)了數(shù)字化，大量移動設(shè)備為醫(yī)學(xué)研究提供了有力支持，其中會產(chǎn)生龐大的數(shù)據(jù)信息。倘若能高效利用這些數(shù)據(jù)信息，就可以為醫(yī)療研究提供更精準(zhǔn)、更具個性化特征的診斷與治療方法，不僅可以幫助人們了解身體健康情況，甚至可以研發(fā)出具有健康預(yù)警功能的技術(shù)或設(shè)備。當(dāng)前，大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用不斷深入?；谌斯ぶ悄芗夹g(shù)展開自動化分析，將開發(fā)出一種新的治療、診斷和服務(wù)方式。從目前全球醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展情況來看，人們在疾病治療過程中仍然需要投入大量成本[6]。因此，近年來醫(yī)療行業(yè)的相關(guān)研究人員，正著力研究一種改進(jìn)現(xiàn)行診療方式的技術(shù)方案，在推動醫(yī)療技術(shù)快速進(jìn)步的同時，不斷拓展醫(yī)療手段，力求在未來減輕人們看病就醫(yī)面臨的經(jīng)濟(jì)壓力。實現(xiàn)人工智能技術(shù)與醫(yī)療行業(yè)的深入融合，能夠大幅改善許多疾病的診斷與治療方法，特別在面對癌癥、心腦血管疾病等復(fù)雜疾病時，人工智能技術(shù)發(fā)揮出的作用越來越顯著。

事實上，近年來，醫(yī)療行業(yè)已經(jīng)成為數(shù)據(jù)泄露的重災(zāi)區(qū)，這是因為醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)具有很高的研究和商業(yè)價值。越來越多的醫(yī)療數(shù)據(jù)存儲在云端或第三方服務(wù)器上，這可能造成患者的身份信息、健康狀況、疾病診療、生物基因信息等被泄露。比如2020年4月，某醫(yī)院將進(jìn)出醫(yī)院人員名單信息發(fā)送到微信群，數(shù)據(jù)未進(jìn)行脫敏加密，造成了非常惡劣的泄露影響。人工智能技術(shù)領(lǐng)域在在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，有許多問題需要解決，需要不斷找到數(shù)據(jù)共享和隱私保護(hù)間的關(guān)系。利用人工智能技術(shù)，提升人工智能技術(shù)預(yù)測能力，解決出現(xiàn)的相關(guān)問題。

從人工智能技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)來看，該技術(shù)在收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)方面顯然遠(yuǎn)超人類的能力，但是從主觀分析來看，人工智能在短期內(nèi)是否能真正超越人類智慧是一個需要深入探討的問題。尤其是在讀片、檢驗、出報告等醫(yī)學(xué)操作中，人工智能否完全替代人工操作將成為醫(yī)療行業(yè)未來研究的重點(diǎn)。盡管在短期內(nèi)“機(jī)器人”并不會取代醫(yī)生，但可以預(yù)料的是，人工智能技術(shù)將進(jìn)一步向醫(yī)療領(lǐng)域滲透，實現(xiàn)與醫(yī)療行業(yè)、護(hù)理服務(wù)等無縫銜接，在治療、診斷、護(hù)理等領(lǐng)域發(fā)揮更大價值。面向未來，人工智能技術(shù)將逐步滲透至醫(yī)療行業(yè)，為醫(yī)療模式帶來歷史性變革，逐步取代未來醫(yī)療行業(yè)內(nèi)部的大部分工作，使得醫(yī)療診療的技術(shù)含量大幅提升。尤其是越來越多基于人工智能技術(shù)的新產(chǎn)品、新設(shè)備的出現(xiàn)，將使醫(yī)療領(lǐng)域主攻人工智能技術(shù)的企業(yè)數(shù)量成倍增長，對人工智能醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將提出了更嚴(yán)格的要求，人工智能技術(shù)賦能醫(yī)療行業(yè)發(fā)展，將給人們呈現(xiàn)一個美好的發(fā)展前景。

4 結(jié)束語

總而言之，隨著技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)學(xué)中運(yùn)用人工智能技術(shù)的可能性會越來越大，也正是這樣一種技術(shù)上的革新，讓醫(yī)學(xué)工作更加智能、更加科學(xué)、更具有時代發(fā)展優(yōu)勢。盡管目前，人工智能技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域使用的準(zhǔn)確性和預(yù)測能力還需要不斷提升，但人工智能技術(shù)在臨床上替代一些醫(yī)生的工作流程、進(jìn)行專業(yè)的判斷方面已有一定的應(yīng)用價值，尤其是在一些額定疾病條件下，人工智能技術(shù)已經(jīng)得到了臨床實用性驗證。在人工智能技術(shù)發(fā)展的過程中，怎樣評估和規(guī)劃并找到一種人工智能在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)嵺`的措施，還有很長一段路要走，與計算機(jī)科學(xué)技術(shù)結(jié)合在一起，才是人工智能醫(yī)學(xué)的可持續(xù)發(fā)展道路。■