李慧
淄博职业学院 山东淄博 255314
摘要:近年人工智能技术已逐渐渗透到医学各个领域,耳鼻咽喉头颈外科专业近几年发表相关文献数量急剧增长。人工智能能协助医生诊断治疗,能参与医疗药物研发缓解当前医疗资源紧张的现状,也能帮助医院改善医疗体系,让患者都能够享受到有效快捷的医疗服务。本文就人工智能在耳鼻咽喉头颈外科的运用展开探讨。
关键词:人工智能;耳鼻喉;运用
引言
现阶段我国正处在全面深化改革期间,在这一过程中的各个领域的改革发展都如火如荼地进行着,在科学技术的支持下,人工智能在医学领域中的应用也有了很大的突破。在实际应用中医学领域的传统技术已经不能满足人们的现状需求,所以将人工智能应用其中就能将效率得到显著的提升。
1人工智能
深度神经网络是最新一代人工智能技术的代表,其核心算法模拟人类大脑处理信息的模式,其算法结构由输入端、输出端和中间的隐藏层组成,数据在输入端中被分离成不同的组,隐藏层由许多响应输入端的不同特征的层组成,经过隐藏层对数据的处理后将结果从输出端输出,值得一提的是,算法中间的隐藏层类似于一个黑箱模型,其间往往包含了几百万甚至上亿个参数,这些参数的具体意义不能被人类所理解,但通过梯度下降法、反向传播算法等等方式,可以控制数据总体的改变方向,以此得到我们想要的结果。限制深度学习算法性能上限的是用于训练目的数据量大小和质量,相对于早期的算法模型,深度学习显著提高了人工智能的能力,并且在对图像这类“硬”数据的处理方面拥有巨大优势,而这也正是人工智能技术在医学图像领域的研究成为前沿热点的原因。人工智能虽然只是近几年才得已迅速发展的技术,但已快速渗透到现代生活的许多方面,如语音识别、人脸识别、无人驾驶、语音机器人等。近几年来,人工智能技术也逐渐被广泛运用于医学领域,通过对海量数据进行深度学习,人工智能已经能够在很多领域辅助医生进行疾病的诊断和作出医疗决策,并起着越来越强大的作用。可以预见的是,在21世纪的今天,以人工智能为主导的第4次工业革命将为医学带来一场新的技术和认知革新。
2人工智能在耳鼻咽喉头颈外科的运用及展望
2.1医疗人工智能的应用
(1)智能虚拟助理。基于语音识别技术的智能虚拟助理也成为医疗领域的新产品。智能虚拟助理不仅能帮患者享受到优质的“家庭式”服务,同时还能输出相关医学知识来帮助他们进行健康管理,如为COVID-19隔离患者提供智能配送餐食与药品的虚拟助理机器人。医疗智能虚拟助理能通过语音技术对患者所描述的情况作出相应解答,减轻了医务工作者的负担。另外,如医生在手术过程中需要长时间保持高度紧张状态,而智能助理在手术中的广泛使用,对医疗技术有了新提升,辅助医护人员,提高手术效率,减少出错率。提高手术质量对患者的伤口愈合有益。智能医用助理在医疗领域中的应用主要包括智能外科机器人、康复机器人、机器人和服务机器人。国内医疗AI发展迅速,智能医用助理也已经流入市场为人服务。(2)智能影像识别。医疗影像数据(MedicalImagingData)是医疗数据的重要组成部分,包括CT、X光、B超等。
医学影像能供诊断医师根据影像提供的数据信息进行判断,从而对人体健康状况进行评价。智能影像识别是基于计算机视觉技术的MID来智能诊断。传统医疗培养出优秀的医学影像专业医生投入成本大、培养时间长,数据很难统计准确,人工读片在很多影响下判断容易出现差错等诸多因素会导致影像技术发展较为缓慢。因此,依据前期学习并搜集的MID知识可以帮助医生更快、更准确地读取病人影像,以及完成各种定量判断、历史图像对比等任务。因此,MID让诊断更严谨准确,同时也减少漏诊误诊的问题。(3)智能健康管理。智能健康管理是根据数据分析和芯片科技制造出智能设备,智能设备可以实时动态监测到人的一些基本身体状况,如身体健康指数、睡眠等。该设备能对身体素质做简易的评估,同时也能根据所给的体检报告提供个性的健康管理方案,精准的把握客户健康情况,提醒客户注意自己的身体健康。尤其在血压血糖查询、用药提醒、监测身体指标是否达标等方面人工智能可提供实时数据,并针对数据提供参考建议,为客户提供多功能的医疗服务。
2.2人工智能在耳鼻咽喉头颈外科应用的思考
临床工作是医务工作者核心的任务,通常包括疾病的筛查、诊断、评估、治疗以及随访等等。疾病的筛查与诊断是目前人工智能研究的热点,目前大部分相关研究都是基于影像学图像(CT、MRI、超声、内镜等),并且往往是针对单一疾病,如甲状腺结节的良恶性判断、鼻咽癌的诊断等等。这个阶段虽然只是人工智能在医学应用的初级阶段,但是必不可少,并且目前也需要大量此类的研究以坚实基础,建立起相应的大数据库。未来要实现人工智能在临床工作中的常规化应用,需要实现对医疗工作项目的人工智能化,如对影像结果的解读不再局限于某种单一疾病,而是像人类医生一样对图像所有异常或正常情况进行分析解读,并自动出具影像报告;对疾病的诊断也不再局限于影像学图像等单一信息,而是对患者的人口统计学信息、症状特点、体征、辅助检查等等信息进行综合判断得出诊断结论。在越来越接近于人类的思考模式的基础上,人工智能在未来才可能更广泛应用于医疗实践中。人工智能对疾病评估的研究也已有不少学者在进行,如对慢性中耳炎患者术后听力转归的评估、人工耳蜗植入术后听力阈值的评估、头颈肿瘤治疗后复发风险的评估。此类评估性研究的现实意义较大,但是由于目前人工智能技术水平的限制,相关研究的准确性差强人意,未来随着人工智能算法的进一步发展和相应大数据基础的完善,人工智能将可以对疾病的评估,如手术风险评估、并发症评估、转归评估等等做出准确的预测。同样的,在疾病的治疗方面,人工智能在未来也将发挥重要作用,如对各种疾病的治疗方案做出建议,制定个体化的治疗方案,并根据疗效及时调整;实现人工智能化的机器人手术系统,辅助医生进行手术甚至独立实施手术等。
结语
尽管人工智能在医学的应用还存在诸多问题,但毫无疑问未来人工智能将广泛地参与医疗工作,甚至在某些方面替代医务人员的劳动,显著地提高医疗和资源分配效率。对于耳鼻咽喉头颈外科医生来说,学习人工智能技术的基本知识极其必要,成为有临床意义的人工智能技术的关键协调者,同时需注重平时对高质量数据的收集,并与人工智能科学家合作,引导他们用人工智能技术解决现实的临床问题,最终使患者受益。
参考文献
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