计算机在医学中的人工智能应用

发表时间:2021/6/10   来源:《中国科技信息》2021年7月   作者:路建国 通讯作者:王东玲
[导读] 现如今我国经济发展迅速,科技日新月异,全世界也进入了网络时代,计算机技术的飞速发展对于各行各业的冲击很大,推动作用也是不可估量的,其中受益匪浅的主要是医学领域,伴随着计算机以及人工智能技术的不断运用,很多的医学难题得到了解决,很多的医学常见问题得到了更高效的处理方式,由此可见计算机技术在医学领域的广泛应用对于整个医学的进步所起到的不可忽视的推动作用,本文在此基础上浅谈计算机技术人工智能在医学领域的

陕西省西安市灞桥区新寺路569号唐都医院普外科,第四军医大学唐都医院介入科      路建国 通讯作者:王东玲 710038  

摘要:现如今我国经济发展迅速,科技日新月异,全世界也进入了网络时代,计算机技术的飞速发展对于各行各业的冲击很大,推动作用也是不可估量的,其中受益匪浅的主要是医学领域,伴随着计算机以及人工智能技术的不断运用,很多的医学难题得到了解决,很多的医学常见问题得到了更高效的处理方式,由此可见计算机技术在医学领域的广泛应用对于整个医学的进步所起到的不可忽视的推动作用,本文在此基础上浅谈计算机技术人工智能在医学领域的应用。
关键词:医学;计算机;应用
        人工智能(Artificial intelligence, AI)是基于计算机来模拟人类的思维过程和智能行为的一门学科,随着AI技术的发展,目前已成为涉及计算机科学、心理学、哲学和语言学等多学科交叉的一门新兴前沿学科。近几年来随着深度学习算法的出现、计算能力的指数级增长、丰富的大数据资源和基于训练的自主学习方法,以及计算机具有条件反射等类脑能力而发展出复杂人工智能,使得新一代AI技术迎来了爆发式的发展和应用。人工智能赋能医疗行业,在虚拟医师助理、病历与文献分析、药物研发、基因测序和影像辅助诊断、精准医学等方面都取得了令人惊喜的成果。其中,医学影像与人工智能的结合是最具发展前景的领域。2012年以后,随着深度卷积神经网络技术的兴起和应用,AI在计算机视觉领域的发展取得了突破。计算机视觉基于图像识别,可以对医学影像数据进行深人分析,获取更多有价值的信息。
        临床上,以美国哈佛医学院建立的诊断实验为例,基于人工智能的计算机辅助诊断系统可以辅助医生将乳腺癌的误诊率从4%降至1%以内。休斯顿卫理公会医院的研究人员也在其报告中表示,他们开发出一款人工智能软件,该软件在解析乳腺X线影像时比普通医生快30倍,准确率更是高达99%; 来自日本的Yuichi Mori教授针对466例肠道小息肉,利用人工智能在常规结肠镜查中,其准确率为94%,阴性预测值为96%,诊断的速度仅为35秒,这一系列的例子均证实了人工智能技术在有关医学影像的计算机辅助诊断应用上的巨大潜力,基于计算机成像技术、智能控制的达芬奇手术机器人由美国 Intuitive Surgical公司开发成功,已广泛地在外科领域应用。就目前而言,除了上述提及的乳腺癌诊断与小息肉检测,人工智能方法与计算机辅助诊断系统的结合还在许多不同医学影像领域,如脑成像分析、糖网筛查、病灶勾画、脏器三维成像、骨龄测试,以及直肠癌、宫颈癌、皮肤癌、食管癌、心脏、眼科等疾病中大放异彩.通过大量数据的训练和学习,使其分析能力不断提升,从而在精准诊断方面显示出广阔的应用前景。
        一、计算机在基础医学科研中的应用
        对于医学发展推动很重要的自然是基础医学的科研项目,但是任何一个学科的发展,从基础不断地深人依靠的都是定性分析到定量分析的转变,因此在基础医学的科研中设计到计算机应用其实也是为了更好地借助计算机的运算以及信息传递功能来促进基础医学科研的不断深人,特别是在定量分析的过程中,计算机的运算等功能有着重要的辅助作用,运用计算机技术在基础医学科研中,不仅对于基础医学科研有很好的推动作用,同时也因为计算机的运用使得现代医学发展开辟出了新的方向,比如运用计算机来研究药物在人体中的吸收,代谢以及排泄的规律,从而发现药物自身的规律,由此发现的药物动力学等相关医学学科等,因此计算机在基础医学科研中往往能够起到很好的助推作用,比如借助计算机的定量分析减少了医学研究的劳动强度,避免了因为人为问题出现的计算误差,同时还能够帮助科研人员打开新的方向,开拓视野,因此对于整个基础医学的科研推动起到了不可忽视的重要作用。



        二、计算机在辅助诊断上的应用
        现如今,我国很多医院都已经将计算机技术应用到了医生的诊断过程中,借助计算机来辅助医疗诊断是当前计算机在医院系统中运用最为广泛的作用,借助计算机的存储能力以及计算能力,医生可以把观察到的患者症状以及临床表现输人到计算机,计算机根据症状表现以及相关的医疗化验数据进行定向分析,所作出的诊断结果更为快速和准确,因此现如今计算机的诊断功能已经开始被广泛运用到医学资料上,运用到临床诊断上,同时也开始对计算机添加更多的辅助诊断的而工具,比如生物信息的识别技术,生物信息的处理技术等,计算机可以根据医生在诊断过程中所采集的各个部位的信息进行综合处理,从而得出更加准确的病情判断,当然计算机并非万能,它的所有判断都来自于相对应的信息库,因此它的作用更多地是辅助医生进行医疗诊断,但是最终的具体病情情况还是需要医生来进行确定。
        三、计算机在医院管理中的应用
        同样的,当前的医院信息管理系统的建立也是依赖于计算机的能力,对于一个医院而言,建立完善的医院信息管理系统本身是为了更好地提高医院的工作效率,而计算机在这其中扮演的角色十分重要,从基本的门诊收费系统到住院患者的收费系统,再到药品管理,病人病情管理,财务管理以及医院的系统统计管理等诸多方面都已经离不开计算机了,通过计算机辅助可以将医院所需要涉及到的信息集成以及数据分享进行全面的统筹,在计算机的辅助下,传统医院的效率慢,问题多的情况得到了很大的改善,用信息化技术来实现医院的决速反应,将整个医院聚拢成为一个整体是当前新时代下的电子医院应该有的样子,将网络互连作为医院系统的基础实现了整个医院管理上的有序和高效,这对于一个医院而言是十分巨大的进步和提高,同时也避免了医院内部出现各种问题,为整个医院的管理提供了科学化的标准,规范化的措施,这是当前计算机在医院管理中体现的强大的辅助作用,是传统的医院管理所没有办法相提并论的。
        四、计算机在文献检索上的应用
        现如今的相关医学知识的增长速度是惊人的,当然知识自身的淘汰或者陈旧速度也是十分快速的,因此对于一个医生而言,需要不断地更新自己的知识,需要不断地学习和充实自己,从而让自己能够与时俱进,有更加丰富的知识储备和更加先进的医疗诊断技术,因此对于任何一个医生而言,都需要掌握快速最新的医学信息,因此通过计算机网络来辅助医生尽快检索到相关的医学文献是十分重要的,借助计算机的文献检索功能,我们可以最快的获取相关的最新的医学技术和医学知识,有助于我们随时掌握当前国际先进水平,这在很大程度上提高了医学更新的速度,也帮助医生能够更加轻松获得国际上最新的医学信息,加快了医院自身跟国际接轨,促进了科研工作的提速。
        六、总结
        综上所述,在整个医学系统中,计算机所展现的作用是不可忽视的,计算机不仅在医学相关的多个领域有很重要的辅助效果,同时也能够真正的助推整个医学行业的发展,两者之间相互结合,相互促进,为人类的发展提供很大的帮助。
参考文献
[1]Mori Y,Kudo S,Misawa M,et a1.Real-Time Use of Artificial Intelligence in Identification of Diminutive Polyps During Colonoscopy:A Prospective Study[J].Annals of Internal Medicine.?2018 Sep 18;169(6):357-366.
[2]徐飞,张荣.从智能到智慧:医学人工智能发展再思考[J].医学与哲学,2020 年10月第 41卷第 20期总第655期:1-7.
第一作者:路建国,男,本科,现为第四军医大学唐都医院普外科助理工程师,主要研究方向为大数据、人工智能、3D打印、5G等数字技术在医学中应用。邮箱:tdsurg@qq.com
通讯作者:王东玲,女,硕士,第四军医大学唐都医院介入科,主要研究方向:教育技术、计算机网络技术在医学中的应用。

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