人工智能在醫(yī)學(xué)影像教育中的應(yīng)用現(xiàn)狀和前景分析

宋毅 大連醫(yī)科大學(xué)中山學(xué)院

傳統(tǒng)的基本教學(xué)模式就是使得教師作為教學(xué)中心來展開相關(guān)理論知識以及實踐操作的進(jìn)一步講解和操作。這種教學(xué)模式一般都是教師單純的向?qū)W生們進(jìn)行知識的灌輸，學(xué)生們就會形成被動化接受知識的狀態(tài)，進(jìn)而降低學(xué)生們學(xué)習(xí)的主觀能動性，而且還會在很大程度上打消學(xué)生們學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)影像相關(guān)知識的積極性。因此，教師的教學(xué)模式一定要轉(zhuǎn)型和變革。在醫(yī)學(xué)影像教育之中，人工智能的科學(xué)技術(shù)就得到了十分廣泛的應(yīng)用，而且符合科技時代發(fā)展的基本教育方向，也會在很大程度上促進(jìn)學(xué)生們的科學(xué)學(xué)習(xí)。基于此，本文主要針對人工智能在醫(yī)學(xué)影像教育中的應(yīng)用現(xiàn)狀和前景進(jìn)行以下相關(guān)的分析和研究，希望對于醫(yī)學(xué)影像教育有一定的參考價值和借鑒意義。

一、人工智能的基本優(yōu)勢

人工智能（artificial intelligence,AI）這一基本概念在1956年達(dá)特茅斯學(xué)院研討會上首次被提出并且采用。AI人工智能主要就是指研發(fā)使用于模擬、延伸以及擴(kuò)展人類智能的基本理論、方法和技術(shù)等系統(tǒng)的一種信息科學(xué)，主要涉及的有計算機(jī)學(xué)、心理學(xué)以及哲學(xué)等等，屬于一門多學(xué)科、多領(lǐng)域之間進(jìn)行交叉的前沿學(xué)科。其中在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域之中特別是在醫(yī)學(xué)影像學(xué)的相應(yīng)研究以及應(yīng)用正在受到更為廣泛的關(guān)注。而且，醫(yī)學(xué)影像學(xué)和人工智能的科學(xué)結(jié)合都被認(rèn)為是一種最有發(fā)展前景的領(lǐng)域。醫(yī)學(xué)影像學(xué)屬于一種實踐性十分強(qiáng)大的學(xué)科，屬于基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)之間主要的溝通橋梁。日益增長的臨床主要需求對于科學(xué)培養(yǎng)高素質(zhì)的醫(yī)學(xué)影像醫(yī)學(xué)提出了更高的基本要求，傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)影像基本教育模式之中主要面臨著十分嚴(yán)峻的考驗。但是人工智能的進(jìn)一步發(fā)展促進(jìn)“人工智能＋教育教學(xué)”基本模式已經(jīng)席卷整個教育行業(yè)，在很大程度上可以緩解教育行業(yè)日益增長的個性化基本需求以及日益短缺的師資力量之間的主要矛盾。人工智能的發(fā)展為醫(yī)學(xué)影像的基礎(chǔ)教育帶來了創(chuàng)新化改革，也為醫(yī)學(xué)影像學(xué)的教育事業(yè)注入了新鮮血液。

（一）人工智能有處理模糊信息的重要能力

人工智能是一門主要包括計算機(jī)學(xué)科、數(shù)學(xué)等多種學(xué)習(xí)在內(nèi)的一種新學(xué)科，其中人工智能的數(shù)據(jù)資源、計算機(jī)學(xué)習(xí)的基本能力以及算法模型等一些基礎(chǔ)條件將會成為人工智能發(fā)展的重要動力。人工智能技術(shù)有著處理一些未知問題的基本能力。人工智能的科學(xué)技術(shù)主要是通過模糊邏輯的一般推理形式，不需要通過一些具有準(zhǔn)確性的描述數(shù)據(jù)模型來進(jìn)行探索?，F(xiàn)實世界中擁有很多的模糊信息，對這些信息不能夠確定，也不能夠具體地知曉，所以處理這些問題會有一定的難度。應(yīng)用人工智能技術(shù)，能夠進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)分析與處理能力以及處理一些難度比較大的、非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)及信息。

（二）人工智能有一定的學(xué)習(xí)能力以及處理非線性的能力

人工智能的科學(xué)技術(shù)具有一定的學(xué)習(xí)能力。在現(xiàn)實世界中包含大量的信息，而且很多的信息概念都屬于層次比較低的種類，但是這些簡單的信息背后卻蘊(yùn)含著比較深刻的內(nèi)涵和意義?？梢岳梅蔷€性的處理能力來找出更多更有價值的信息。然后針對科學(xué)性的信息進(jìn)行高效的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步推理出信息中所蘊(yùn)含的科學(xué)概念，人工智能的相關(guān)技術(shù)可以在解釋和推理方面都可以體現(xiàn)出來更有價值的作用。人工智能還具有非線性的處理能力。人工智能可以在很多方面來模仿人類，使機(jī)器變得智能化，人類在解決非線性問題這一方面有很強(qiáng)的解決能力，所以人工智能也能夠模仿人類來解決非線性的問題。人工智能的相關(guān)科學(xué)技術(shù)在不斷的發(fā)展，并且從目前來看取得了很大的突破以及成就。

（三）人工智能具有計算成本大小的能力

人工智能處于計算模式的時候，對于資源的消耗相對比較小。人工智能在運算的時候主要通過控制算法來進(jìn)行計算，這種計算的方式運算的速度是非?？斓?，而且運算的效率很高，人工智能可以通過最優(yōu)化的模式一次性將計算任務(wù)完成，能夠節(jié)省更多的計算時間，這種方式能夠保障運行系統(tǒng)的高效性和準(zhǔn)確性。人工智能包括很多的優(yōu)勢，并且會給人們的日常生活帶來很多的便利，這對于未來的人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域運用中的發(fā)展都具有非常重要的作用。

二、人工智能在醫(yī)學(xué)影像教育理論實踐教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像理論教學(xué)的現(xiàn)狀

當(dāng)前，醫(yī)學(xué)影像理論教學(xué)一般還是通過傳統(tǒng)的基本教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，教學(xué)地點都被局限在教學(xué)的課堂之中，而且教學(xué)的基本形式主要就是教師進(jìn)行知識的講述，學(xué)生們負(fù)責(zé)聽講；而且還會受到課程安排方面的限制，導(dǎo)致課堂失去原有的靈魂，師生之間缺少良好的互動。教師即使通過計算機(jī)進(jìn)行輔助性的教學(xué)，但是其中固定的課件內(nèi)容也會在很大程度上限制了課件自身的基本功能，特別是在圖像資料發(fā)展十分滯后以及單一的環(huán)境，使得學(xué)生們對于圖像資源的理解能力以及分析能力都會受到一定的限制，使得醫(yī)學(xué)影像理論實踐教學(xué)與臨床的影像實踐之間出現(xiàn)脫節(jié)現(xiàn)象。上述屬于以教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于現(xiàn)代化醫(yī)學(xué)影像理論實踐教學(xué)的基本模式，不能夠滿足學(xué)生自身以及社會對于醫(yī)學(xué)影像教育知識以及實踐的基本需求。所以，引進(jìn)新醫(yī)學(xué)影像基本教育模式屬于人工智能時代發(fā)展的必然趨勢，并且教師也需要在利用人工智能的基礎(chǔ)之上，轉(zhuǎn)變自己的教學(xué)模式，進(jìn)行教育教學(xué)的創(chuàng)新化改革。

（二）人工智能在醫(yī)學(xué)影像理論教學(xué)之中的現(xiàn)狀

人工智能相關(guān)技術(shù)已經(jīng)逐漸應(yīng)用在高等教育理論教學(xué)之中，而且在醫(yī)學(xué)影像教育之中具有十分廣闊的發(fā)展前景。第一，學(xué)生們比較容易接受“人工智能＋教育教學(xué)”這種新型的教育模式，而且在進(jìn)行知識學(xué)習(xí)的時候?qū)W生們也可以更加有興趣。首先，因為學(xué)生們比較容易接受這種新型的教學(xué)模式，而且根據(jù)問卷調(diào)查的結(jié)果可以得知，學(xué)生們對于人工智能的了解也比較多，而且在課堂的學(xué)習(xí)之中會變得更加積極。其次，在人工智能和沉浸式的媒體教育融合教學(xué)模式更為符合學(xué)生們當(dāng)前學(xué)習(xí)的基本需求，人工智能的加入也為顯示技術(shù)和醫(yī)學(xué)影像教學(xué)為教育的融合發(fā)展提供了新發(fā)展途徑。更加重視人工智能在醫(yī)學(xué)影像教育之中的研究、運用人工智能相關(guān)的理念創(chuàng)新教學(xué)模式、轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)理論等方面都具有十分重要的意義。

三、人工智能在醫(yī)學(xué)影像教育中的臨床實踐

（一）人工智能在醫(yī)學(xué)影像臨床實踐教學(xué)的現(xiàn)狀

人工智能技術(shù)已經(jīng)有越來越多的應(yīng)用在醫(yī)學(xué)影像的臨床實踐應(yīng)用之中，而在這之前，醫(yī)學(xué)影像的臨床實踐面臨著很多問題。醫(yī)學(xué)影像的數(shù)據(jù)超過億元一些數(shù)字化數(shù)據(jù)的90%，但是這些數(shù)據(jù)都是依靠人工展開分析，所以，不能夠避免會導(dǎo)致一些漏診和誤判的現(xiàn)象。所以，醫(yī)學(xué)影像學(xué)教育工作以及臨床檢查實踐工作也面臨著很大的壓力，每一年的醫(yī)療資源以及人力的基本投入都會進(jìn)一步增多，但是也不能夠滿足行業(yè)內(nèi)部的基本需求，這對于醫(yī)學(xué)影像的檢查行業(yè)發(fā)展來說具有不良影響。人工智能技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展順應(yīng)了學(xué)科以及社會發(fā)展的基本需求，當(dāng)前人工智能在醫(yī)學(xué)影像教育臨床實踐教學(xué)之中的相關(guān)研究主要就是集中在住院醫(yī)師規(guī)范化的培訓(xùn)之上。住院的醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)屬于醫(yī)學(xué)生在畢業(yè)之后臨床實踐教學(xué)之中十分重要的環(huán)節(jié)，對于有效培養(yǎng)學(xué)生們高水準(zhǔn)而言具有十分重要的作用。而且，怎樣才可以更為科學(xué)的培養(yǎng)出高質(zhì)量的醫(yī)學(xué)影像畢業(yè)學(xué)生，這一直都是高校之中最需要解決的問題。人工智能的相關(guān)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展為解決這一教育問題帶來了轉(zhuǎn)機(jī)。比如在軟件和平臺的構(gòu)建方面，利用智能反饋的算法，構(gòu)建出心臟疾病輔助醫(yī)學(xué)影像教學(xué)的智能互動學(xué)習(xí)平臺，主要包括在線學(xué)習(xí)、培訓(xùn)以及臨床輔助診斷等一些相應(yīng)功能可以幫助醫(yī)學(xué)影像專業(yè)的學(xué)生更好的將理論知識與實踐活動之間進(jìn)行融合。在教學(xué)模式方面,人工智能輔助教學(xué)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)影像學(xué)規(guī)范化培訓(xùn)中,為不同專業(yè)、不同層次的住院醫(yī)師提供個性化、智能化的人機(jī)交互教學(xué)模式,能夠在短時間內(nèi)培訓(xùn)住院醫(yī)師有效掌握醫(yī)學(xué)影像技能。

（二）人工智能在醫(yī)學(xué)影像教育中的發(fā)展前景

隨著社會科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能的技術(shù)也在不斷的發(fā)展，醫(yī)學(xué)影像教育對于人工智能技術(shù)的應(yīng)用也提出了越來越多的要求，而且人工智能的相關(guān)技術(shù)也在不斷的在醫(yī)學(xué)影像教育當(dāng)中不斷的得到了更加廣泛的應(yīng)用，并且人工智能也發(fā)揮著自身不可替代的重要作用。人工智能在醫(yī)學(xué)影像教育之中的應(yīng)用取得了進(jìn)一步的發(fā)展，但是反之來反思目前的發(fā)展?fàn)顩r在存在一些不足之處。人工智能在醫(yī)學(xué)影像教育之中的具體應(yīng)用主要是以計算機(jī)為媒介，從硬件這一方面著手實現(xiàn)的生產(chǎn)技術(shù)比較少，人工智能的一些科學(xué)理論比如實踐理論在基本的學(xué)習(xí)算法以及穩(wěn)定性分析等方面都取得了一定的進(jìn)展，和實用階段還具有一定的距離，但是相信人工智能技術(shù)在未來的醫(yī)學(xué)影像教育行業(yè)當(dāng)中會應(yīng)用的更為廣泛。人工智能未來的發(fā)展道路很寬泛，隨著人工智能技術(shù)進(jìn)一步的發(fā)展，相信在不遠(yuǎn)的將來人工智能在醫(yī)學(xué)影像教學(xué)中的運用會創(chuàng)造出更多的可能，為醫(yī)學(xué)影像教育領(lǐng)域帶大的價值，使得醫(yī)學(xué)影像教育質(zhì)量得到有效提升，也為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域做出相應(yīng)的貢獻(xiàn)。

結(jié)束語：總而言之，人工智能在醫(yī)學(xué)影像教育之中的應(yīng)用正處于如火如荼的發(fā)展之中，人工智能的理論教學(xué)一直支撐著實踐教學(xué)，實踐教學(xué)又會反饋到理論教學(xué)之上，這兩者之間呈現(xiàn)出相輔相成的教學(xué)效果。在未來相信在社會不斷發(fā)展的推動之下，人工智能的發(fā)展也會變得更加成熟，而且會取得更大的進(jìn)步。人工智能和教育之間進(jìn)行結(jié)合，可以在很大程度上滿足培養(yǎng)出高素質(zhì)醫(yī)學(xué)影響醫(yī)生的基本需求，而且可以做到有效緩解和更為稀少的師資力量之間的矛盾?！叭斯ぶ悄埽逃虒W(xué)”這一模式在未來會為傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像教學(xué)的基本模式帶來更大的影響，使得教學(xué)和學(xué)習(xí)之間變得更有效率。