智能醫學技術范文10篇
時間:2024-05-17 18:05:38
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人工智能技術在醫院臨床醫學的應用
摘要:隨著人工智能的不斷發展和完善,醫療健康領域越來越多的應用人工智能這一先進技術來提升醫療的流程效率以及改善患者的就醫體驗,當前我國人工智能技術已經廣泛應用到醫院醫學方面的諸多核心領域,臨床醫學就是人工智能技術深入應用的重要領域。人工智能技術在醫院臨床醫學當中的應用給醫院的臨床醫療領域注入了新鮮的血液,并逐漸成為臨床醫學中最為重要的支撐和輔助技術。本文通過闡述人工智能技術的基本概念,分析人工智能技術應用在醫院臨床醫學研究的重要意義,以此為切入點,找尋人工智能技術在醫院臨床醫學中的具體應用方向,為醫院臨床醫學的未來發展提供可行性建議。
關鍵詞:人工智能技術;醫院臨床醫學;應用
隨著科學技術的不斷發展,人工智能技術無論在理論方面還是應用方面都取得了突飛猛進的發展,特別是在醫療領域的應用,給我國的醫院醫療體系建設、醫療服務水平以及護理服務質量都帶來了巨大的推動。人工智能技術是較為前沿的交叉學科,通過計算機中的智能機器來模擬人腦處理相應的問題,將人工智能技術應用到醫院的臨床醫學建設具有十分重要的現實意義,它不僅可以極大的緩解臨床醫療的壓力以及工作負擔,還能夠大幅提升臨床護理質量,推動臨床醫療的發展,是我國醫院臨床醫學未來的主流發展方向。
一、人工智能技術的基本概念
人工智能技術,又稱“AI”,是當前全球發展中較為先進的科學技術,也是當下全球經濟發展應用最為廣泛的科學技術。AI技術誕生于二十世紀五十年代,通過多年來不斷的發展,現代的人工智能技術已經取得了飛速的進步,無論是利用機器模仿人類語言,還是通過計算機模擬人類思維方式都去了的顯著的成就,當下,人工智能技術已經廣泛應用到社會各個領域學科的研究當中。簡而言之,人工智能技術就是利用計算機和機器人來實現機械人工智能操作,進而幫人類分擔一部分工作或者參與一系列復雜的研究發展。人工智能技術應用到醫院臨床醫學當中具有十分重要的研究意義,對推動醫院醫療服務水平以及醫療行業發展都具有十分重要的現實意義。
二、人工智能技術應用在醫院臨床醫學研究的重要意義
醫學影像在大學生創新創業項目的可行性
摘要:人工智能醫學影像可應用于大學生創新創業項目中,為大學生創新創業提供機遇。本文通過探討人工智能醫學影像在大學生創新創業項目中的可行性及醫學院校相關人才培養模式的創新,結論證實人工智能醫學影像在大學生創新創業是可行的意義深遠。
關鍵詞:人工智能;醫學影像;大學生;創新創業;可行性;展望
經過近六十多年的發展,人工智能技術不斷地發展。近幾年,人工智能在各個科技領域發揮了重要作用,廣泛應用于交通、醫療、教育與工業等多個領域[1-5]。人工智能技術與傳統行業深度融合,有效的降低了勞動成本、優化產品與服務,創造新市場與就業等方面,革命性的轉變了人類的生活和生產方式。在醫學領域,人工智能的應用場景主要為醫學影像、智能診療、智能導診、智能語音、健康管理、病例分析、醫院管理、新藥研發和醫療機器人等,其中在醫學影像中的應用最廣泛[6-8]。目前國內人工智能醫學影像企業數量超過一百家。人工智能與醫學影像的結合同時也給大學生創新創業提供了新的機遇。本文以人工智能醫學影像在大學生創新創業實踐項目中的應用為中心,著力探討人工智能醫學影像大學生創新創業的可行性。
1醫學影像學發展現狀
醫學影像是臨床醫生完成對患者疾病診斷的重要依據。醫學影像主要包括MRI、CT、DSA、超聲、核醫學等。醫學影像在臨床醫學診斷領域目前存在一定的問題[9-12]:(1)影像人才短缺。醫療機構普遍缺乏高水平的影像醫師,在疾病診斷中容易發生診斷不準確、同一疾病診斷結果不一致等情況。(2)影像診斷定量分析困難。在影像診斷中,病灶信息呈現高通量、多維度,醫生對病灶的定量變化往往依賴于經驗,微小的定量變化通過肉眼判斷比較困難。(3)醫生閱片方式難以滿足患者的診斷需求。目前影像呈現方式主要為數據與圖像,醫生對影像的診斷依賴于自身的信息挖掘、分析,人工閱片速度無法提高。
2人工智能醫學影像在大學生創新創業實踐中應用可行性
剖析人工智能的前景論文
摘要:人工智能得到了愈來愈廣泛的關注,許多科學家斷言,機器的智能會迅速超過阿爾伯特•愛因斯坦和霍金的智能之和。人工智能相關技術更大的需求促使新的進步不斷出現,人工智能已經并且將繼續不可避免地改變我們的生活。
關鍵詞:人工智能計算機技術
一、人工智能的定義
“人工智能”(ArtificialIntelligence)一詞最初是在1956年Dartmouth學會上提出的。人工智能是指研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支,它企圖了解智能的實質,并生產出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器。目前能夠用來研究人工智能的主要物質手段以及能夠實現人工智能技術的機器就是計算機,人工智能的發展歷史是和計算機科學與技術的發展史聯系在一起的。人工智能理論進入21世紀,正醞釀著新的突破,人工智能的研究成果將能夠創造出更多更高級的智能“制品”,并使之在越來越多的領域超越人類智能,人工智能將為發展國民經濟和改善人類生活做出更大貢獻。
二、人工智能的應用領域
1.在管理系統中的應用
人工智能計算機技術發展前景論文
摘要:人工智能得到了愈來愈廣泛的關注,許多科學家斷言,機器的智能會迅速超過阿爾伯特•愛因斯坦和霍金的智能之和。人工智能相關技術更大的需求促使新的進步不斷出現,人工智能已經并且將繼續不可避免地改變我們的生活。
關鍵詞:人工智能計算機技術
一、人工智能的定義
“人工智能”(ArtificialIntelligence)一詞最初是在1956年Dartmouth學會上提出的。人工智能是指研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支,它企圖了解智能的實質,并生產出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器。目前能夠用來研究人工智能的主要物質手段以及能夠實現人工智能技術的機器就是計算機,人工智能的發展歷史是和計算機科學與技術的發展史聯系在一起的。
人工智能理論進入21世紀,正醞釀著新的突破,人工智能的研究成果將能夠創造出更多更高級的智能“制品”,并使之在越來越多的領域超越人類智能,人工智能將為發展國民經濟和改善人類生活做出更大貢獻。
二、人工智能的應用領域
醫學教育及人文教育的重要性
以AlphaGo打敗人類頂級圍棋選手為開端,人工智能的快速發展已經“顛覆”了一個又一個行業。在醫療行業,先前的研究開發出一種基于神經網絡體系的人工智能能夠通過自動學習并閱讀胸部X片來診斷肺結核,其準確性幾乎可達百分之百[1];另一篇研究將人工智能用于皮膚病變的診斷,結果發現人工智能在區分良性皮膚結節和黑色素瘤方面的正確性要好于受過多年專業訓練的皮膚科醫師[2];而對于外科領域,現在已經發展出了基于人工智能的手術機器人,其手術的精準度優于傳統手術機器人,對操作者的依賴也更少。隨著人工智能不斷向在醫學領域的進一步發展,越來越多人開始顧慮醫生這個職業會不可避免的走向衰亡。盡管醫學有著悠久的歷史,具體的實踐復雜并且個體差異性大,但一些人仍然也預測,隨著技術的進步社會對于醫生的需求會大幅度的減少[3]。然而,醫學的目的不僅僅只是治好某一疾病,更有撫慰人心、安定家庭的作用。醫療行為關注的不應該只是疾病的轉歸和治愈,更應該關注病患本人,尤其是醫療行為的撫慰作用。相應的,醫學的教育應該注意灌輸人文關懷、溝通交流對于治愈疾病的重要性[4]。筆者梳理了人工智能的發展對于醫學教育的改變,展望了在人工智能在醫療行業不斷進步之時,今后醫學教育的側重點。
1醫療行為是信息處理的過程
醫療行為中的診治過程,從本質上說是收集信息完成決策的過程,完成這樣的過程依賴于對信息的過濾和處理。計算機的出現是為了解決海量信息的過濾和分析的問題,而人工智能的發明則大大加快了信息處理的流程,因此自然被引進醫學領域。計算機對醫學的影響從一開始就在不斷加速,現在的醫生在遇到醫療問題時,更多使用的是互聯網進行查詢,而不是選擇笨重且不便檢索的紙質書本。除此之外,醫學知識廣度和發展的深度一直都在呈指數型增長,有研究估計,醫學知識的倍增時間將會從2010年的3.5年減少到2020年的0.2年[5]。在大數據時代,病患的身體指標數據、輔助檢測指標數據甚至基因測序數據得以完整保留,因此對醫生來說用于決策的信息量將會越來越大。所以,雖然知識變得越來越豐富而且更容易獲得,但同時也意味著知識更難記憶、更難從中作出抉擇。相反的是,人工智能將發展得越來越接近人類的認知,更加善于處理和分析復雜的數據,所以僅就醫療決策方面,人工智能有很大可能在未來幾十年里取代醫生的角色。
2醫療行為的重點是人文關懷
對海量和復雜信息的處理是人工智能的優勢,但醫學更加本質的問題———非理性分析的一面———卻無法被科技和冰冷的機器代替。信息技術用于醫療領域在方便醫療行為的同時,也帶來了相應的負面影響,尤其是削弱了醫患之間的互動。當今醫生花費更多的時間在處理技術上的事務,或是滿足的電子病歷的要求,這種過程阻礙了醫生直接與病患的接觸,阻礙了更好的醫護工作[6]。實際上,雖然在醫學發展之初的很多醫學操作在后來被證實是弊大于利的,但人們生病時卻依然第一時間會想到請醫生,醫生這個職業依然為社會所尊敬。從這點來看,人文關懷才是醫生職業的關鍵技能,即便是現在,當患者在選擇和推薦醫生時,很大一部分取決于醫生的態度和人文關懷。醫學人文關懷不是與治病完全無關的附加服務,其對于醫療效果的影響已經被一些研究所證明。一項研究納入了160例冠心病患者并分為兩組,一組患者給予更加溫暖、更加關心、更多鼓勵的護理,而另一組患者給于常規的護理,結果發現,給予更多護理的試驗組有更好的治療效果[7];另一項針對ICU患者的研究發現,對于ICU病人的持續性人文關懷理念,有助于改善病人焦慮狀態,提高病人護理滿意度,促進護患和諧[8]。因此,人文關懷的程度與醫療效果直接聯系,而不僅是一種陪襯或者醫院的宣傳手段。與學習醫學基礎知識一樣,人文關懷也是可以通過一定的訓練來獲得的。
3人工智能時代的醫學教育
醫學生職業道德養成探索
一、多元智能的概念與內涵
加德納提出多元智能理論:人是擁有多元化能力的,在每個人身上都會有不同的表現形式。多元智能的分類為:視覺—空間智能、自然觀察智能、自知—自省智能、言語—語言智能、人際交往智能、邏輯—數理智能、身體—動覺智能、音樂—節奏智能。
二、研究內容
筆者擬設計出基于多元智能理論的醫學生職業道德養成系列活動,所要研究的主要內容有:設計醫學生職業道德養成系列活動,根據所設計的系列活動為16級藥學東南教學班(實驗班)進行活動,同時,16級藥學洛江班(對照班)的學生還是按照常規活動模式進行培養醫學生的職業道德;學期結束后使用《多元智能自我評價量表》檢測實驗班學生與對照班學生有何差異。
三、研究對象
本研究以福建省泉州醫學高等??茖W校16級藥學東南教學班和16級藥學洛江班的學生為研究對象,研究對象來自于同校的同一個專業同一個年級。東南醫藥為我校醫學生職業道德建設基地,因此選定16級藥學東南教學班為實驗班,而16級藥學洛江班則為相應的對照班。
人工智能與衛生化學教學改革探討
摘要:人工智能是計算機學科的一項重要分支,目的在于研究、模擬并應用人的思維、學習、知識儲存過程。隨著互聯網及大數據的不斷發展,人工智能在當今時代起到更為重要的作用。衛生化學是預防醫學專業必修的專業基礎課。文章基于人工智能的發展,從理論教學、實驗教學、教學評價、教學反思四個方面對衛生化學進行學習方式及教學方式的改革,培養全方位、高層次的公共衛生人才。
關鍵詞:衛生化學;人工智能;教學改革
21世紀以來,全世界開始進入信息化與大數據時代,人工智能在醫療、計算機科學、金融貿易、通訊、法律、游戲及周邊產品開發等諸多方面應用廣泛[1-3]。由于教育本身的獨特性,人工智能在教育中的應用尚處于起步階段。然而課程改革必須要適應時代潮流,將先進的信息技術與教學緊密結合,進而培養時代所需的高科技全方位人才。應急型公共衛生人才極度缺乏,因此加快培養高水平應急型公共衛生人才十分必要。衛生化學是預防醫學專業學生必修的專業基礎課,主要教授分析化學相關知識與實驗技能。時代在不斷變化,預防醫學要求不斷更新研究手段及新興技術,為及時迅速的發現、控制和預防疾病流行提供科學可靠的數據、信息和方法。因此,衛生化學課程的不斷更新發展是十分必要的。人工智能時代的到來,衛生化學課程隨之變革,這樣方能培養時代所需的人才。本文基于當今人工智能的發展趨勢,從理論教學、實驗教學、教學評價、教學反思四個方面對衛生化學課程進行改革,順應時代變革,改變學生的學習方式及教師的教學方法,培養應急型、全方位、高層次的公共衛生人才,助力“互聯網+”全民預防新時代的到來。
1理論教學
1.1教學資料
在新時代科技迅速發展的背景之下,預防醫學專業學生不再要求只學習理論知識,還要求掌握新興科學技術與高科技信息。為推進現代化高科技復合型人才的培養進程,教師必須在衛生化學教材中增添人工智能相關知識,如在分析數據處理與分析工作質量保證章節中加入人工智能知識。當今時代人工智能主要包括圖像識別、語言識別等新型科學技術。該技術可更高效、智能地進行樣品及數據處理工作,將該方面內容加入教材中,既可填補衛生化學教材中人工智能方面的空白,也為課程改革中教材改革邁出重要一步。教師將其他課外教學材料加入人工智能技術,如微信小程序和在線輔導平臺,利用人工智能技術檢測教學材料的不足并實時檢測學生掌握情況,精確掌握學生的學習與復習情況。比如ContentTech-nologies,Inc(以下簡稱CTI)是一家根據人工智能技術開發定制教科書的公司,可根據教案及教學大綱的內容,發現更加適合教學的教科書及教學材料。CTI根據這項技術為多個中、高等教育機構提供教學材料。同時,為彌補預防醫學學生應急知識及能力的缺乏,課外知識平臺精準設置應急處理知識課程,使學生在課外智能平臺學習知識,增強專業能力與預防應急能力,成為全方位、高層次的公共衛生人才。
人工智能在推拿學課程教學體系的應用
摘要:推拿學作為中醫學的重要學科組成之一,要求教師在理論教學的同時,突出實踐操作的示范作用,尤其需加強對學生基本推拿手法技能訓練的提高。隨著智能時代的到來,人工智能迎來了重大的發展突破期,這也促使醫學教育與信息技術進一步融合,醫學教育的模式也在智能時代的背景下發生著巨大的變革。醫學教育的信息化改革,為師生的互動交流和教學資源的共享提供了眾多便捷的平臺,對醫學人才培養質量和辦學水平的提高起到了很好的推動作用。本文主要闡述將人工智能運用于推拿學課程教學體系的構想,旨在提高中醫學類專業學生的推拿臨床實踐能力,提高推拿學的課程教學效果,為未來推拿學的教學發展和臨床實踐提供思路。
關鍵詞:推拿學;人工智能;教學體系;實踐能力
推拿學課程主要包括推拿學基礎、推拿手法及推拿治療等方面的教學內容,其專業性及實踐性強,在中醫學、針灸推拿學等中醫類專業的人才培養中發揮重要作用,是一門重要的橋梁學科。由于課時限制等原因,學生對推拿學所要求的操作技能的掌握往往不甚理想[1]。信息化時代加速了人工智能的發展進程,推動醫學教育模式發生了巨大改革,也為推拿學的發展注入了新鮮血液。人工智能與醫學的融合,增加了師生之間的學習互動,為共享教學資源提供了捷徑,使教學模式的轉變成為必然。推拿學作為中醫學的重要組成部分,應順應教學改革的步伐,對如何利用人工智能為推拿學的教學踏上新臺階以及提高推拿人才的培養質量進行一些思考。
一、推拿學教學現狀
推拿學是以中醫基礎理論作為基礎,通過運用推拿手法、功法等手段防治疾病,向學生傳授推拿學的中西醫理論知識和臨床基本技能的一門課程。目前推拿學的教學效果不甚理想,主要體現在學生的操作技能不能很好地滿足臨床工作需要,可能與以下幾方面原因有關。首先,與推拿學豐富的課程教學內容相比,推拿學的課時數則顯得相對不足。受課堂時間的限制,教師所講授的教學內容通常有限,學生不能全面的、深刻的、扎實的理解并掌握課堂理論知識,這對后期推拿手法的教學帶來了一定的負面影響[2]。其次,理論教學與手法教學之間存在一定的時間差,為防止學生遺忘理論部分的重點知識,教師通常需要對前期教學內容進行回顧,也會對后期的手法教學時間產生一定的影響;而對學生手法操作不當之處的糾正,亦需大量時間作為保障[3]。最后,由于推拿學科的發展特點,導致有眾多的推拿流派存在,各推拿流派在操作方面亦各有特色;而傳統的授課模式,無法對各種流派的推拿手法進行面面俱到的演示,使得學生的學習知識面受到影響。此外,受到教學空間的限制,無法保證每位學生都能全方位觀摩教師的手法操作演示,可能會導致學生在手法要領的掌握中出現偏差,長期進行錯誤的練習,不僅會影響推拿手法的治療效果,也會對學生自身造成損害。針對以上問題,為使推拿學在未來高校教學發展中取得更好的效果,亟需引入新的教學理念和教學方式。
二、人工智能在推拿學教學體系構建中的應用
多模態醫學影像標注系統開發研究
【摘要】在人工智能醫學影像領域,影像標注是所有人工智能研發的關鍵因素。傳統的人工標注過程中,數據獲取困難、手工勞動強度大、專業性強、標注質量低等問題突出,亟需智能化的多模態醫學影像標注系統,去滿足標注工作的開展。因此,四川大學華西醫院基于影像云平臺收集了院內和聯盟醫院的多模態影像數據,通過信息化技術設計了多模態醫學影像標注系統,集成各種圖像處理算法以及人工智能模型來簡化影像數據標注工作。標注系統的建設提高了院內數據標注效率,為院內人工智能影像研究和相關產業建設提供必要的數據支持,從而推動院內醫學影像相關的人工智能產業落地。
【關鍵詞】多模態;數據標注;系統設計;醫學影像云平臺
目前人工智能(artificialintelligence,AI)和大數據技術已廣泛應用于醫學影像領域[1],通過智能模型對影像數據進行分析和挖掘,幫助臨床實現疾病篩查、輔助決策、預后評估等工作,減輕醫生負擔的同時提升患者滿意度[2]。經調研,國內大型三級甲等醫院在AI結合醫學影像研究與產品化的過程中,都會面臨模型的穩健性和有效性低這樣的共性問題,其主要原因在于原始醫學影像數據與計算機模型算法之間固有的“語義鴻溝”,導致原始數據不能直接用于智能模型訓練[3],而數據標注預先把需計算機識別的影像打上標簽,產生訓練數據,通過計算機不斷識別這些圖像特征,最終實現計算機的自主識別。訓練數據的量級和標準化程度直接決定了AI模型的表現能力[4];此外,同一病例可有多種不同的影像形態表現形式包括數字放射成像、CT、MRI等,雖然多模態數據因成像機制不同而能從多種層面提供臨床信息,但多模態影像也加大了院內數據標注的工作量和實現難度。隨著標注工作的展開發現,目前存在的主要瓶頸如下:①缺少影像數據標注模板,標注數據的一致性很難統一,當患者數據存在多種復雜征象標注工作時,醫生或相關研究人員需要花費大量時間和精力來進行樣本標注,導致其缺乏相應的科研或產品開發動力;②醫院存有多種模態的影像數據,但缺少系統平臺可以同時兼容多模態數據的標注工作;③在醫學影像標注領域,標注需求差異巨大、標注場景多變,多樣的標注類型,使得標注工作繁瑣耗時且錯誤頻出,如何結合標準的標注模板和AI技術來輔助醫生進行數據標注,在提升標注效率的同時保證標注的準確性也是當前的一大難點。近年隨著云計算、存儲技術在醫療行業應用的不斷成熟,四川大學華西醫院已協同各醫療聯合體(醫聯體)單位建設了區域級別的影像云中心,實現了影像數據的快速調用?;谟跋裨平⒍嗄B數據標注系統,將完成針對多模態數據的復雜征象標注工作,結合圖像算法和AI技術提升標注效率和標注數據質量。自2020年底,基于影像云的多模態醫學影像標注系統已在院內上線使用,不僅能滿足院內相關科研需求,更能反哺院內智能應用,得到更加精確的輔助診斷模型。通過院內數據標注,可得到大量帶標簽的影像數據,為院內AI研究和相關智能應用提供寶貴的數據資產。本文將就基于影像云的多模態醫學影像標注系統的開發應用作一介紹。
1系統結構開發
1.1系統架構
系統整體基于asp.netcore技術的B/S架構進行平臺架構設計,適配Chrome瀏覽器;數據庫采用MSSQL的主從方式搭建來保證數據安全;前端則基于Element-UI和Vue.js框架進行開發;由于涉及到影像AI相關處理,服務器硬件資源采用NVDIATeslaV100、32GB內存以及2.2GHz主頻的IntelXeonE5-2650v4(Broadwell)處理器。此外,為保證醫生閱片及標注的流暢度,客戶端內存配置為8G,單用戶帶寬設置為20M。為保障數據安全,系統通過虛擬專用網絡[5]對接影像云系統。通過及時獲取院內及醫聯體單位的影像數據,提供標注服務,形成區域級別的影像標注平臺。標注結果僅以對象簡譜(JavaScriptObjectNotation,JSON)形式[6]保存在服務器中,不用占據過多的存儲資源。當臨床業務或科研使用時,自動調用原始影像和JSON標注結果生成標注影像,從而實現同院內信息化環境相融合,系統架構見圖1。
智慧金融助力公立醫院管理對策
摘要:在新醫改背景下,智慧醫療與智慧金融正在走進普通百姓的生活。本文以人工智能的興起為入手點,從理論與實踐兩個維度系統分析了智慧醫療+智慧金融助力公立醫院管理變革的背景;從實踐角度探討了智慧醫療的需求與應用方向;最后從人工智能發展的方向提出了智慧醫療+智慧金融在助力公立醫院變革和應用的對策,以期為促進公立醫院管理變革提供參考理論參考。
關鍵詞:智慧醫療;智慧金融;公立醫院管理
一、智慧醫療+智慧金融之背景
在人工智能興起和醫療改革的進一步深入背景下,醫療行業和金融逐漸出現交叉重疊部分,這表明“智慧醫療”與“智慧金融”正在面向大眾化。什么是智慧醫療與智慧金融呢?智慧兩字意味著系統自主學習的開始,通過大數據和云計算在技術層面的支持,智慧醫療與智慧金融逐漸走向專業化,不僅能從技術方面,也能從資金層面,努力解決老百姓看病難、看病貴的問題,提高公眾的生活質量。智慧醫療和智慧金融是從根本上實施人工智能向醫療診斷和醫患互動層面的轉變,結合人工智能實現智能醫療網絡的架構和服務。
二、智慧醫療+智慧金融在公立醫院管理的應用需求
(一)政策層面的需求