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人工智能和機器學習在醫療領域中的應用

2019-06-10
關鍵詞: AI 智能醫療

  根據調研機構MarketsandMarkets公司的調查報告,預計到2025年,以醫療保健領域為重點的人工智能市場將增長50%。

  以下是五個主要趨勢:

  (1) 2018年,全球醫療市場的人工智能市場規模為21億美元。

  (2)預計到2025年,全球醫療市場的人工智能市場規模將增長到361億美元,在預測期內復合年增長率為50.2%。

  (3)機器學習預計將占據市場的最大份額,其次是自然語言處理。

  (4)驅動因素越來越大,數據集也越來越復雜,越來越需要降低日益增加的醫療成本、提高計算能力、降低硬件成本。

  (5)面臨的挑戰是醫療從業者不愿意采用基于人工智能的技術,缺乏熟練的勞動力,以及對軟件的監管指南不明確。

  醫療保健行業的首席人工智能官

  醫療保健行業的高級管理人員增加了新成員:首席人工智能官。而Anna Goldenberg博士就是一位首席人工智能官。她于今年1月在多倫多的兒童醫院擔任生物醫學信息學和人工智能主管。

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  Goldenberg在接受加拿大《環球郵報》采訪時說:“作為一名計算機科學家,我成為機器學習和人工智能領域的研究人員,我現在感覺可以在醫療保健方面做出巨大的改變。這需要一些時間,但我認為越來越接近了。”

  事實上,人工智能正在為醫療保健行業提供動力。Goldenberg的職位的部分資金來自一位多倫多的企業家的175萬美元捐款,他剛出生的孩子在這家兒童醫院接受了手術。而這位企業家創辦了一家合資公司,該公司開發了一個軟件平臺,將自動駕駛汽車與智能基礎設施連接起來,去年這家公司被出售給了福特汽車公司。該職位的其余部分資金來自由醫院籌款基金,使捐款總額達到350萬美元。

  Goldenberg擁有數據挖掘和機器學習的碩士學位和博士學位,目前擔任多倫多大學計算機科學副教授,并在該醫院擔任高級科學家。她的研究重點是利用機器學習來繪制人類疾病異質性,并使用患者數據和人工智能預測心臟驟停等疾病。

  人工智能贏得第一個同行評審點

  有關人工智能的首次回顧性研究于去年8月發表在“柳葉刀腫瘤學”網站上。該研究旨在開發一種評分,以預先確定癌癥治療的反應者,并提高治療的療效和成本比。

  同行評審的這種挖掘確定了人工智能可以處理醫學圖像以提取生物和臨床信息。這意味著醫生很快就可以使用成像來識別身體任何部位的腫瘤生物學特征,而無需進行活組織檢查。如果團隊沒有證明其可行性,那么該技術聽起來就像是科幻小說中的技術一樣。

  研究團隊設計了一種分析CT圖像的算法。圖像數據與“放射特征”相結合,定義腫瘤淋巴細胞浸潤水平,并為患者免疫治療的療效提供預測評分。對500名患者進行了放射性特征的采集、開發和驗證。研究小組發現,在3個月和6個月時免疫治療有效的患者放射評分較高,總體存活率較高的患者放射評分也較高。

  建立人工智能‘道德機器’

  在這個充滿智能的時代,需要有一個新的中心,其新的使命是激勵和影響關于人工智能道德的公共政策和法規,并建立“有道德的機器”。安大略省圭爾夫大學成立了促進負責任和道德人工智能中心(CARE-AI),致力于確保技術使人們受益,最大限度地減少傷害,并保持技術的人性化。

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  該中心匯集了90名大學研究人員和學者,他們計劃分析人工智能的人文和社會方面,并研究人類和動物健康、環境科學、農業食品和生物經濟領域的學習算法、人機界面、數據分析、傳感器和機器人等方法。在這些問題中,他們將探討人工智能成為具有情感和意識的實體的潛力,以及當智能機器開始自己設計時,人類和人工智能將會有哪些相互作用。

  梅奧診所發現“沉默”的心臟病

  將人工智能應用于心電圖可以幫助識別無癥狀的左心室功能障礙,這是心力衰竭的前兆。梅奧診所的一組研究人員在《自然醫學》上發表了一項研究報告,表明他們可以做到這一點。

  該團隊使用梅奧診所的臨床數據篩選出625,326對的EKG和經胸超聲回波心電圖,以確定患者。然后他們創建、訓練、驗證并測試了一個神經網絡來驗證他們的假設,了解與其他常見的篩選測試相比的準確性。

  有趣的是,研究發現,在可能具有心室功能不全風險的患者中,人工智能檢測出陽性的患者未來發生心室功能不全的風險是陰性患者的四倍。


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