智能醫(yī)學技術范文精選

摘要：近年來，人工智能（AI）技術和由其引發(fā)的大數(shù)據(jù)時代自社會的各個層面包括我們的思維、生活方式和工作模式產(chǎn)生了巨大的變革；從互聯(lián)網(wǎng)到云計算，再到由大數(shù)據(jù)集合而成的人工智能，不斷更新的處理手段使醫(yī)療行業(yè)也開始嘗試新的轉(zhuǎn)變，從傳統(tǒng)的人工診療、教學模式逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐罁?jù)機器學習來獲取更高效的信息，這一過程對醫(yī)學領域的發(fā)展具有重要的影響并且有效的促進了醫(yī)學思維模式和科研研究方式的轉(zhuǎn)變，因此本文主要通過總結人工智能在醫(yī)學中的發(fā)展歷程，并對其在醫(yī)學領域中各學科的的應用進行分析，從而對人工智能的前景和發(fā)展趨勢進行預測。

關鍵詞：人工智能；醫(yī)學領域；醫(yī)學診療；智能技術

人工智能（artificialIntelligence，AI）是一門新興的技術學科，可以對現(xiàn)有的理論、方法和技術進行整合并能進一步開發(fā)新的系統(tǒng)，進行相關的科學研究；自人工智能產(chǎn)生以來，其理論和技術日益成熟，應用領域也在不斷擴大[1]。總的來說，AI是一種新的、能以與人類職能相似的方式做出反應的智能機器，包括機器人、圖像和語言識別、處理自然語言等；通過了解AI的實質(zhì)，能夠讓我們更好的應用這門技術。由此來看，AI所執(zhí)行的主要任務就是要使其能夠勝任一部分通常需要人類才能完成的復雜工作。AI通過不斷的完善和發(fā)展改變了人們的工作和生活方式，也促使醫(yī)療行業(yè)工作者對其價值進行了思考和探索。從現(xiàn)有的成果可以預見，AI功能的擴展和創(chuàng)新，將為臨床醫(yī)生以及科研人員開辟全新的領域，為基因組學探索、醫(yī)藥研發(fā)以及疾病診斷提供新的思路和途徑。

1醫(yī)療領域中的人工智能技術概述

自20世紀開始，我們開始致力于開發(fā)出機器學習方法，期待解決一些人工無法解決的問題，這便是最初的人工智能技術來源。目前研發(fā)的人工智能系統(tǒng)，已經(jīng)可以處理大量的數(shù)據(jù)和知識如計算方法、混合智能系統(tǒng)等[2]。然而，人工智能不僅涉及一門技術或是一門學科，而是多種學科技術的融合。通過人工智能系統(tǒng)，我們可以查找、學習、設定計劃；另一方面，我們還可以通過人工智能系統(tǒng)模擬出具體的智能行為，也包括各類醫(yī)學科研研究過程。這項技術打破了限制醫(yī)療行業(yè)發(fā)展的障礙，即如何有效的探索和分析一些需要應用大量知識來解決的復雜性診療問題。現(xiàn)在，醫(yī)學AI通過發(fā)展和完善使這些問題能被很好的解決，并且為我們提供了精準的治療方案。

2人工智能在醫(yī)學領域中的應用及其影響

摘要：人工智能技術在醫(yī)療領域的應用越來越廣泛，并有巨大的前景，醫(yī)學人工智能在給衛(wèi)生健康行業(yè)的發(fā)展帶來巨大的便利的同時，也帶來了一些倫理方面的問題和挑戰(zhàn)，本文通過研究我國醫(yī)學人工智能的應用現(xiàn)狀，分析其在應用中存在或潛在的倫理問題，并從理念、研發(fā)、應用、監(jiān)管4個方面提出對策和建議，以期更好地提高我國的醫(yī)療水平，促進人類的健康。

關鍵詞：醫(yī)學；人工智能；倫理；對策和建議

人工智能的概念在1956年第一次被明確地提出，60多年以來，人工智能技術已經(jīng)取得了長足的進步，它是研究、開發(fā)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(tǒng)的一門新的技術科學[1]。人工智能在很多領域中發(fā)揮重要作用，其中包括醫(yī)療衛(wèi)生領域。醫(yī)學人工智能的應用在給人類的健康管理與疾病診斷帶來極大的便利的同時也帶來了諸多倫理問題和挑戰(zhàn)。本文通過研究我國醫(yī)學人工智能的應用現(xiàn)狀，分析其存在的倫理問題，并嘗試構建我國醫(yī)學人工智能倫理治理總體框架，提高人工智能技術在醫(yī)療衛(wèi)生領域中的應用水平，促進我國衛(wèi)生健康事業(yè)的發(fā)展，提高人類的健康水平。

1我國醫(yī)學人工智能的應用現(xiàn)狀

國務院《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中明確指出要推動智能醫(yī)療發(fā)展，建立精準智能服務體系，探索智慧醫(yī)院建設，開發(fā)人機協(xié)同醫(yī)療機器人、智能診療助手并加強智能健康和群體智能健康管理[2]。醫(yī)學人工智能在我國衛(wèi)生健康行業(yè)的應用越來越廣泛，目前我國醫(yī)學人工智能的應用主要包括7個方面：智能臨床輔助診療應用、醫(yī)用機器人、智能公共衛(wèi)生服務應用、智能醫(yī)院管理、智能化醫(yī)學教育培訓、醫(yī)療設備智能化管理和人工智能輔助藥物研發(fā)[3]。這7個方面的應用涵蓋了各級醫(yī)療衛(wèi)生機構,方便了醫(yī)生精確診治的同時有效地提升了醫(yī)師的診療質(zhì)量和工作效率，使醫(yī)院逐漸向互聯(lián)網(wǎng)化、智能化發(fā)展，大幅度提升了患者的就醫(yī)體驗和百姓的滿意度，極大地促進了我國醫(yī)療衛(wèi)生領域的發(fā)展。

2醫(yī)學人工智能應用中存在的倫理問題

上世紀90年代，計算機和虛擬仿真技術迅猛發(fā)展，美國METI（medicaleducationtechnologiesincorporation）公司先后研制出HPS、PediaSim、ECS等智能模擬人，并被應用于臨床醫(yī)學教育，臨床模擬教學從此誕生，并成為臨床實踐教學的重要模式之一［1］。挪威Laerdal公司2009年成功研發(fā)出高端智能模擬人SimMan，其外形與真人類似，具備呼吸、心跳、血壓等基本生理特征，對臨床操作能夠作出相應反應，且不存在倫理問題和醫(yī)患糾紛，高端智能模擬人被廣泛用于臨床實踐培訓，開啟了情景式臨床模擬教學新篇章［2-3］。本單位從2016年開始，全力推進模擬訓練中心建設，先后打造了自助考核教學管理系統(tǒng)、數(shù)字化臨床思維培訓系統(tǒng)和混合現(xiàn)實訓練系統(tǒng)，并開展了大量臨床思維和模擬訓練、臨床搶救醫(yī)護聯(lián)合訓練、急診搶救醫(yī)護聯(lián)合訓練和保健特色技術訓練，既創(chuàng)新了教學培訓模式，又提升了醫(yī)務人員應急應變能力，強化了醫(yī)療作風養(yǎng)成。

1臨床模擬教學背景

1.1臨床模擬教學的設計初衷。醫(yī)學是生命的科學，具有“零容錯率”屬性，醫(yī)療活動事關患者生命健康，在臨床操作中少犯一個錯誤，患者的安全就多一份保障；醫(yī)學也是實踐的科學，需要經(jīng)過反復操練和通過臨床病例積累大量經(jīng)驗，才能不斷提升診療水平，成長為一名合格醫(yī)生［4］。如何破解“零容錯率”和“實踐性”之間的矛盾，培養(yǎng)合格的醫(yī)生，一直是醫(yī)學教育者想要破解的難題。高端智能模擬人的出現(xiàn)，很好化解了二者之間的矛盾，既不犧牲患者利益，又起到了實戰(zhàn)練兵積累臨床經(jīng)驗的效果。臨床模擬教學的精髓主要包括以下3點：一是以學生為中心，臨床模擬教學改變以往“老師講學生聽、老師做學生看”的填鴨式教學模式，將課堂主動權交給學生，充分激發(fā)學生主觀能動性，讓學生在發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程中掌握知識，實現(xiàn)從“要我學”到“我要學”的轉(zhuǎn)變；二是以問題為中心，臨床模擬教學會圍繞一個臨床實際問題，利用高端智能模擬人等教具設置特定的醫(yī)學場景，受訓者依據(jù)所學知識，作出初步診斷，并施以相應救治措施，實現(xiàn)解決某個臨床問題的教學初衷［5］；三是以實踐為方式，為學生提供更多動手機會是臨床模擬教學誕生的內(nèi)在動力，“做”是臨床模擬教學的核心教學思想，同時“做”也是積累臨床經(jīng)驗、提升臨床操作熟練度必不可少方式，只有在“做中教、做中學”，學生才能有更深的感性認識，才不會紙上談兵和只“知其然不知其所以然”。

1.2臨床模擬教學的主要方式。臨床模擬教學，顧名思義通過模仿和擬定，使特定現(xiàn)實場景在一定程度上重現(xiàn)，讓老師和學生有身臨其境的感觀，從而起到更好的教學效果，行之有效的實現(xiàn)途徑主要有以下兩種。1.2.1實驗動物教學用實驗動物或動物肢體進行臨床技能訓練，如用豬肉進行外科切開縫合訓練，用實驗小鼠尾巴進行動脈吻合培訓，利用家豬等動物進行腔鏡訓練等。這種模擬方法，優(yōu)點是手感真實，模擬度高，缺點是涉及倫理問題且費用高昂［6］。1.2.2標準化患者（Standardizedpatient，SP）SP，即經(jīng)過標準化、系統(tǒng)化培訓后，能準確表現(xiàn)患者實際臨床問題的正常人或患者。這種模擬方法優(yōu)點是更接近于臨床實際，能夠準確反映臨床癥狀與體征，且標準化患者能夠作為評價者對受訓者做出真實客觀的評判；缺點是訓練“模擬患者”需要投入大量時間和精力，人力成本較高［7］。1.2.3模具教學這種教學方法依托于各式教具開展臨床技能培訓，如利用計算機交互式訓練模型開展切割、縫合，利用高端智能模擬人進行心肺復蘇訓練等，可見教學模型不一定需要特別復雜，簡單到一個橙子都可以，根據(jù)教學目的選取合適教具即可。但涉及到復雜性、系統(tǒng)性臨床問題，特別是在培養(yǎng)學生臨床思維能力時，高端智能模擬人是不可缺少的選擇，也是我們單位開展老年醫(yī)學實踐技能培訓的最主要方式。

2臨床模擬教學在老年醫(yī)學培訓中的意義

臨床模擬教學在臨醫(yī)學生或醫(yī)生培養(yǎng)中，具有病種自設、即時可用、情景真實、便于實操、允許出錯且無醫(yī)患糾紛隱患等優(yōu)點，被許多醫(yī)學院校廣泛應用于臨床技能培訓［8-9］。除了在醫(yī)學教育中的通用優(yōu)點外，臨床模擬教學在老年醫(yī)學教學培養(yǎng)中還具有以下幾個特殊優(yōu)勢。

【摘要】內(nèi)分泌學涵蓋人體各個系統(tǒng)、器官，內(nèi)容龐雜，自成體系，是醫(yī)學生臨床學習的重點和難點學科之一。由于教學時間的限制，學生在臨床實踐內(nèi)分泌科時學習疾病種類和數(shù)量有限，降低了學生對內(nèi)分泌和代謝疾病學習的廣度和深度。在內(nèi)分泌教學中的應用人工智能，為醫(yī)學生的學習提供了便捷有利的工具，有助于提高學習效率和效果，培養(yǎng)內(nèi)分泌疾病的臨床思維。在目前人工智能高速發(fā)展的大數(shù)據(jù)時代，臨床教師應學習利用人工智能技術和方法，根據(jù)內(nèi)分泌學科特點制定教學方案，培養(yǎng)內(nèi)分泌科專業(yè)人才。

【關鍵詞】人工智能；內(nèi)分泌學；個性化教學；機器學習；教學改革；教學評價；教育

人工智能（artificialintelligence，AI）概念最早是在1956年的Dartmouth學會上提出的，隨著計算機核心算法的突破、計算能力的迅速提高以及海量互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的支撐，目前已被廣泛地應用于各個領域[1]。AI當前最廣為接受的定義是Boden闡述的“使計算機做需要人類智能才能做的事情的能力”。智能通常被定義為一組做出決定和解決問題的能力，如理解、學習和推理。AI通過一系列工具來模擬人類智能的這些方面。AI方法和技術在過去幾十年里已普遍應用于醫(yī)藥和衛(wèi)生領域[2]。在醫(yī)學文獻中，術語“人工智能（AI）”“ML”和“深度學習”經(jīng)常被同時使用，有時也會互換使用[3]。在醫(yī)學領域，AI/機器學習（machinelearning，ML）技術可以在三個方面產(chǎn)生重大影響：醫(yī)生方面，提高診斷準確性和協(xié)助治療及外科干預；衛(wèi)生系統(tǒng)方面，改進工作流程和減少錯誤；患者方面，量身定制診斷和治療方案，基于獨特的表型和基因特征患者的精準治療[4]。人工智能驅(qū)動的精準醫(yī)療為臨床醫(yī)生提供了一個機會，為每個人量身定制早期干預措施[5]。人工智能（AI）正在改變我們的現(xiàn)代生活，在醫(yī)學上，AI有兩個主要分支:虛擬和物理。物理分支包括機器人，可以幫助手術和康復。虛擬分支包括信息學，有望幫助醫(yī)生進行臨床診斷和治療決策[6]。AI技術背景下，教師的角色已經(jīng)有了很大的轉(zhuǎn)變，不僅是定義者、闡釋者、答疑者，也是提問者、引導者、輔助者[7]，為了提高教學效果，教學模式和方法也要隨之改變。無論是傳統(tǒng)教學模式還是AI教學模式，教師都是課程的主導者。教師的教學方法和技巧、態(tài)度和能力都會顯著影響教學效果[8]。同時AI還可以對教學效果進行評價。

1人工智能發(fā)展對醫(yī)學教育的影響

人工智能時代，醫(yī)學教學仍然存在著通識教學欠缺、課堂互動不足和課程建設滯后等矛盾[9]。隨著醫(yī)學領域知識的復雜性和數(shù)量的不斷增長，醫(yī)生幾乎不可能在頭腦中組織和保留全部知識性數(shù)據(jù)。教科書上的內(nèi)容雖然都是典型病例，但有時會與臨床實踐不符。醫(yī)學基礎教育與臨床實踐脫節(jié)，會導致學生在課堂上學到的知識難以應用，因此有必要對現(xiàn)有的教學模式和方法進行改革[10]。因此，醫(yī)學界應及時調(diào)整教學策略，加強以下幾個方面的學習，以重新定義AI/ML時代醫(yī)生的角色：（1）醫(yī)學院校課程將重點從信息獲取轉(zhuǎn)移到知識管理和溝通技能；（2）培訓醫(yī)生管理和協(xié)調(diào)AI/ML應用；（3）培訓醫(yī)生解釋AI/ML輸出數(shù)據(jù)，并在臨床決策中有效地利用這些結果；（4）加強培養(yǎng)醫(yī)生之間的同理心和同情心。最終，醫(yī)生和AI技術需要發(fā)展一種相互支持的關系，而不是一種競爭關系[11]。醫(yī)生可以提供適當?shù)姆答亖砀倪MAI/ML技術和工具，這些工具反過來也可以幫助醫(yī)生解決不確定的臨床場景。而AI/ML在內(nèi)分泌領域的使用，將使內(nèi)分泌疾病的診斷具有更高的準確性，可能避免不必要的檢查，減少醫(yī)療支出，促進海量患者數(shù)據(jù)更好的數(shù)字存儲，無論是個人病情還是流行病學研究的匯總數(shù)據(jù)，這些益處可能有一天會改變臨床內(nèi)分泌實踐。今天，像人工胰腺這樣的人工智能技術已經(jīng)成為現(xiàn)實，同時也需要學術界和信息技術行業(yè)大力推動AI/ML技術在內(nèi)分泌學的進一步發(fā)展。內(nèi)分泌醫(yī)生很適合在AI/ML的發(fā)展中發(fā)揮重要作用。將這些技術和方法應用到內(nèi)分泌學生的教學中，讓他們在使用這些技術進行診斷或研究時增加一種有力的武器[4]。

2內(nèi)分泌學教學的特點

摘要：現(xiàn)代科技在醫(yī)學診斷領域不斷得到發(fā)展，例如計算機科學技術的快速發(fā)展深刻影響醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)的改革，目前的臨床醫(yī)學、醫(yī)學研究、醫(yī)學教育和智能化的醫(yī)院管理系統(tǒng)無不滲透著計算機技術。計算機軟硬件的發(fā)展、功能的改進，無不使其在應用現(xiàn)實中發(fā)揮著巨大作用。本文就現(xiàn)代科技在醫(yī)學領域的應用展開研究，研究當代社會國民眼健康問題，展望開發(fā)自助眼健康系統(tǒng)對我國眼科醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的革命，構建醫(yī)療健康服務系統(tǒng)的新前程。

關鍵詞：計算機技術眼科疾病人工智能眼健康系統(tǒng)

現(xiàn)代科學技術的快速發(fā)展，使用計算機技術輔助醫(yī)療衛(wèi)生診斷已成為現(xiàn)代臨床醫(yī)學的重要手段之一［1］，計算機應用程序也給醫(yī)學研究帶來了革命性發(fā)展。目前學術研究上已經(jīng)提出將計算機輔助診斷作為現(xiàn)代醫(yī)學的重要研究方向，近年來，隨著計算機軟硬件質(zhì)量的不斷提升，新的學術研究的快速發(fā)展，例如人工智能，特別是機器學習和人工神經(jīng)網(wǎng)絡等前沿技術的不斷推廣，疾病診療系統(tǒng)已成為十分熱門的研究領域［2］。

1.中醫(yī)眼健康

中醫(yī)中對人體健康分布研究，例如通過眼睛的健康程度衡量一個人的整體健康，其原文翻譯成白話文解釋就是“人的目光要炯炯有神，給人沒有在發(fā)呆的感覺，這樣說明了這個人的精力充沛，活力十足，而且五臟六腑健康，功能良好”。另外《黃帝內(nèi)經(jīng)》［3］也說：“五臟六腑之精氣，皆上注于目而為之精。”意思是人的眼睛為臟腑精氣的匯聚之所。《黃帝內(nèi)經(jīng)》還有“精之窠為眼，骨之精為瞳子，筋之精為黑眼，血之精為絡，其窠氣之精為白眼，肌肉之精為約束”［4］一說。這充分說明了古人對人的眼睛研究十分深入，在幾千年以前就能發(fā)現(xiàn)眼健康對人體健康機理的表現(xiàn)，他們將眼睛的不同部位分為人體的五臟，眼窩是整個人的精氣表現(xiàn)，腎的表現(xiàn)則體現(xiàn)在瞳孔上，肝的表現(xiàn)則體現(xiàn)在黑眼球的形態(tài)上，最后眼球的血絡分布則體現(xiàn)的是人體心臟的功能是否良好。由此可見，眼睛的健康狀態(tài)跟五臟六腑的精氣息息相關。現(xiàn)代科技的發(fā)展為醫(yī)學診斷和治療帶來了全新革命，1991年，陳氏等首次將人工神經(jīng)網(wǎng)絡應用于中醫(yī)學診斷［5］，提出了人工神經(jīng)網(wǎng)絡用于醫(yī)學診斷的具體方法，并以中醫(yī)病歷為實驗數(shù)據(jù)進行了專題研究，開辟了人工智能應用于中醫(yī)診斷的先例。施氏等將人工神經(jīng)網(wǎng)絡應用于基于舌診的八綱辨證診斷［6］。

2.國民眼健康形式