人工智能在醫(yī)療器械領(lǐng)域的應(yīng)用探索

韋錫源

（廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院設(shè)備科，廣西 南寧 530026）

當(dāng)前的人工智能技術(shù)，已經(jīng)得到了較為完善的發(fā)展優(yōu)化，并且在各個(gè)社會(huì)領(lǐng)域中，都得到了群眾的廣泛重視，而在醫(yī)療器械領(lǐng)域中應(yīng)用人工智能技術(shù)，可以在最大程度上提升病人的治療效率以及診斷效率，這也是醫(yī)學(xué)界的一項(xiàng)跨越式的發(fā)展成果。而人工智能在醫(yī)療器械領(lǐng)域中的具體應(yīng)用，主要體現(xiàn)在藥物挖掘、專(zhuān)家系統(tǒng)以及輔助診療等多個(gè)方面，因此，這就需要提升對(duì)于人工智能的重視程度，加大人工智能在醫(yī)療器械領(lǐng)域的研究力度，從而有效發(fā)揮出人工智能的作用以及優(yōu)勢(shì)。

1 人工智能的基本概述

人工智能作為一種新興的科學(xué)技術(shù)，在近年來(lái)更是得到了較為完善的發(fā)展優(yōu)化，其主要作用就在于對(duì)智能理論、智能方法以及智能技術(shù)展開(kāi)延伸、模擬。人工智能在本質(zhì)上仍舊處于計(jì)算機(jī)科學(xué)的范疇之中，重點(diǎn)是對(duì)智能的主要意義進(jìn)行深入研究，并以此為基礎(chǔ)來(lái)研發(fā)出一種與人類(lèi)思考方式以及思維模式大致相同的智能機(jī)器，涉及到了語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別、專(zhuān)家系統(tǒng)以及機(jī)器人等。同時(shí)，人工智能作為一種擁有著顯著挑戰(zhàn)性的科學(xué)技術(shù)，在實(shí)際研究以及開(kāi)發(fā)階段中，相關(guān)工作人員必須要具備豐富的心理學(xué)、哲學(xué)以及計(jì)算機(jī)方面的知識(shí)，這是由于人工智能所涉及到的科學(xué)內(nèi)容十分廣泛，并且大多都是由許多跨度較大的知識(shí)領(lǐng)域所構(gòu)成的，其中較為常見(jiàn)的有計(jì)算機(jī)視覺(jué)以及機(jī)器學(xué)習(xí)等，站在整體的角度上來(lái)看，人工智能研究發(fā)展的主要目標(biāo)就是要讓機(jī)器具備人類(lèi)的智能，并且可以直接取代人類(lèi)來(lái)完成各種復(fù)雜工作。而在現(xiàn)階段中，研究人工智能的主要手段就在于計(jì)算機(jī)，同時(shí)人工智能就是在計(jì)算機(jī)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)上所出現(xiàn)的，其還囊括了控制論、仿生學(xué)、生物學(xué)以及心理學(xué)等多方面內(nèi)容，而在醫(yī)療器械領(lǐng)域中，人工智能技術(shù)能夠更好地輔助醫(yī)生進(jìn)行治療以及醫(yī)療診斷，但由于其在我國(guó)的起步相對(duì)較晚，其中大部分技術(shù)還停留在初級(jí)階段，這就需要加大研究探索力度，以求能夠更好地發(fā)揮出人工智能技術(shù)的實(shí)際作用。

2 人工智能在醫(yī)療器械領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

在當(dāng)前的醫(yī)療器械領(lǐng)域中，人工智能的應(yīng)用相對(duì)較為廣泛，比較常見(jiàn)的有醫(yī)學(xué)影像、藥物挖掘、健康管理以及虛擬助手等，這也使得國(guó)外以及國(guó)內(nèi)的許多醫(yī)療器械企業(yè)，都強(qiáng)化了對(duì)于人工智能技術(shù)的研究力度以及探索力度，早在2011年，美國(guó)就已經(jīng)開(kāi)始將人工智能機(jī)器人應(yīng)用到了醫(yī)療器械領(lǐng)域當(dāng)中，并且還與紐約基因中心以及蘋(píng)果公司之間強(qiáng)化了合作，具體內(nèi)容為健康數(shù)據(jù)信息分析以及患者遠(yuǎn)程監(jiān)控管理等。而在2016年，谷歌公司建立起了“Deep Mind Health”部門(mén)，還與英國(guó)的國(guó)家健康體系展開(kāi)了深度合作，共同研發(fā)各種現(xiàn)代化的醫(yī)療軟件，不僅有利于醫(yī)生更加快速地獲取到實(shí)際醫(yī)療結(jié)果，還可以在短時(shí)間內(nèi)找尋出最優(yōu)質(zhì)的治療方式以及藥物。從以上幾點(diǎn)實(shí)例中可以看出，人工智能在醫(yī)療企業(yè)領(lǐng)域中的發(fā)展應(yīng)用正呈現(xiàn)出一種不斷提升的狀態(tài)。

3 人工智能在醫(yī)療器械領(lǐng)域中的具體應(yīng)用措施

3.1 在輔助診療當(dāng)中的應(yīng)用

人工智能的輔助診療，是整體醫(yī)療器械領(lǐng)域中的一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容，并且還擁有著十分廣闊的市場(chǎng)前景，而將人工智能科學(xué)合理的應(yīng)用到輔助診療之中，可以利用計(jì)算機(jī)來(lái)更加高效的學(xué)習(xí)各種醫(yī)療知識(shí)，在最大程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)生思維以及診斷方式的模擬推理，從而得出最為優(yōu)質(zhì)的治療方案與診斷方案。在實(shí)際診斷過(guò)程中，人工智能應(yīng)當(dāng)明確患者自身主要的數(shù)據(jù)信息，在針對(duì)性地學(xué)習(xí)醫(yī)療知識(shí)后，對(duì)病人患病的主要原因等方面做出精準(zhǔn)的判斷，為完善治療方案提供出重要的參考。目前較為常見(jiàn)的人工智能輔助診療流程為以下幾點(diǎn)：首先，要及時(shí)獲取病癥信息，病人應(yīng)當(dāng)采取上傳化驗(yàn)結(jié)果以及自主表述等方式，在人工智能系統(tǒng)之中準(zhǔn)確輸入自身的病癥信息，幫助人工智能系統(tǒng)有效獲取診斷的基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)容；其次，要假設(shè)各種可能性，人工智能系統(tǒng)在高效學(xué)習(xí)醫(yī)院知識(shí)之后，就可以根據(jù)患者的實(shí)際情況以及病癥信息，做出多樣化的診斷可能判斷，從多種判斷中找尋出可行性最高的一條加以實(shí)施；最后要選擇治療方案，人工智能在學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)經(jīng)驗(yàn)、醫(yī)療知識(shí)以及病情基礎(chǔ)后，就可以有效分析治療方式的療效、副作用以及毒性，從而對(duì)最終的治療方案加以完善，有效發(fā)揮出人工智能的輔助診療作用。在當(dāng)前的社會(huì)環(huán)境中，人工智能在輔助診療中的實(shí)際情況，最為成功的就是IBM Watson，早在2012年，其就已經(jīng)通過(guò)了美國(guó)的職業(yè)醫(yī)生考試資格，并且能夠?yàn)槎嗉裔t(yī)院提供出基于人工智能的醫(yī)療輔助服務(wù)，而在多年來(lái)的發(fā)展進(jìn)程中，Watson已經(jīng)能夠提供肺癌、結(jié)腸癌、乳腺癌以及前列腺癌等多種癌癥的診斷服務(wù)。站在IBM Watson的角度上來(lái)看，其可以在極短的時(shí)間內(nèi)閱讀大量的醫(yī)學(xué)論文、治療方案以及醫(yī)學(xué)專(zhuān)著等，獲取大量的醫(yī)學(xué)知識(shí)，不斷完善自身人工智能系統(tǒng)，而在2016年，我國(guó)也開(kāi)始表明IBM Watson for Oncology在醫(yī)療器械領(lǐng)域中進(jìn)行應(yīng)用，并且實(shí)現(xiàn)了診療水平與診斷效率的穩(wěn)步提升。

3.2 在醫(yī)學(xué)影像當(dāng)中的應(yīng)用

在醫(yī)療器械領(lǐng)域的醫(yī)學(xué)影像中，人工智能技術(shù)同樣起到了十分重要的作用，在進(jìn)行深入分析后可以看出，主要原因有以下幾個(gè)方面：首先，我國(guó)在病理方面的醫(yī)生較為匱乏，在目前的社會(huì)環(huán)境中，對(duì)于病理醫(yī)生的需求量已經(jīng)達(dá)到了驚人的10萬(wàn)余名，并且培養(yǎng)病理醫(yī)生時(shí)還要消耗大量的資金以及時(shí)間，而將人工智能技術(shù)合理應(yīng)用到醫(yī)學(xué)影像當(dāng)中，就可以有效解決資源短缺的關(guān)鍵問(wèn)題。隨著我國(guó)病理檢測(cè)市場(chǎng)規(guī)模的逐步提升，其更是擁有著十分廣闊的發(fā)展空間；其次，在醫(yī)學(xué)影像中采用人工智能技術(shù)時(shí)，可以充分發(fā)揮出人工智能自身強(qiáng)化的數(shù)據(jù)信息功能，可以對(duì)那些時(shí)間跨度相對(duì)較大的數(shù)據(jù)信息展開(kāi)高效儲(chǔ)存，但傳統(tǒng)的病例在保存方面則會(huì)受到多種因素的限制。而人工智能在醫(yī)療影像中的應(yīng)用過(guò)程中，具體體現(xiàn)在閱片方面，通常情況下，病理醫(yī)生自身的閱片能力，取決于自身的專(zhuān)業(yè)能力以及閱片經(jīng)驗(yàn)，而采用人工智能技術(shù)就可以對(duì)醫(yī)生閱片進(jìn)行更好的模仿，通過(guò)大量知識(shí)的學(xué)習(xí)來(lái)完善所用的算法，保證醫(yī)學(xué)影像分析的準(zhǔn)確性以及穩(wěn)定性，具體包括以下幾種流程，分別為圖像分割、特征提取、數(shù)據(jù)信息預(yù)處理以及匹配判斷等。

3.3 在藥物挖掘中的應(yīng)用

在藥物挖掘過(guò)程中采用人工智能技術(shù)，能夠有效減少新藥物的研發(fā)周期，提升研發(fā)工作的成功幾率，并且通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬，還可以對(duì)藥物活性、藥物安全性以及產(chǎn)生的副作用進(jìn)行科學(xué)合理的預(yù)測(cè)。舉例說(shuō)明，以美國(guó)的Atomwise為例，盡管其屬于藥物研發(fā)企業(yè)，但其在人工智能方面投入了大量的精力來(lái)進(jìn)行研究分析，并利用IBM超級(jí)計(jì)算機(jī)來(lái)篩選出分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)信息庫(kù)之中的治療方式。

3.4 智能醫(yī)療機(jī)器人

智能醫(yī)療機(jī)器人在醫(yī)療領(lǐng)域的研究應(yīng)用主要集中在智能假肢、外骨骼和輔助設(shè)備等技術(shù)修復(fù)人類(lèi)受損身體，醫(yī)療保健機(jī)器人輔助醫(yī)護(hù)人員的工作等。特別在外科手術(shù)機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人、護(hù)理機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人方面，國(guó)內(nèi)醫(yī)療機(jī)器人領(lǐng)域也得到了快速發(fā)展，進(jìn)行了廣泛的市場(chǎng)應(yīng)用。

3.5 智能健康管理

根據(jù)人工智能而建造的智能設(shè)備可以監(jiān)測(cè)到人們的一些基本身體特征，通過(guò)對(duì)這些特征進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析評(píng)估，提供個(gè)性的健康管理方案，及時(shí)發(fā)現(xiàn)身體可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，提醒人們注意自己的身體健康安全。目前人工智能在健康管理方面的應(yīng)用主要在風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、虛擬護(hù)士、精神健康、在線(xiàn)問(wèn)診、健康干預(yù)以及基于精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的健康管理。

4 結(jié)語(yǔ)

人工智能技術(shù)作為當(dāng)前智能領(lǐng)域研究的重點(diǎn)所在，其研究的理論對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也產(chǎn)生了十分重要的影響。在當(dāng)前的社會(huì)環(huán)境中，無(wú)論是國(guó)外還是國(guó)內(nèi)，其在人工智能技術(shù)方面的研究都取得了十分顯著的成果，并且滲透到了多個(gè)社會(huì)領(lǐng)域當(dāng)中，為群眾的日常生活以及工作等多個(gè)方面都帶來(lái)了便利。而在醫(yī)療器械領(lǐng)域中應(yīng)用人工智能，更是能夠促進(jìn)醫(yī)療水平的穩(wěn)步提升，從而為人類(lèi)的生命健康提供更加堅(jiān)實(shí)的保障。