人工智能技术在医疗健康领域中的应用探究_强应海.pdf

电 子 元 器 件 与 信 息 技 术|111人工智能与智能制造人工智能技术在医疗健康领域中的应用探究强应海，陈坚，刘西北，万超深圳金智凌轩视讯技术有限公司，广东深圳518053摘要：随着互联网科技与信息技术的快速发展，人们逐渐进入信息时代。在信息时代，人工智能技术得到了广泛的发展，为人们的日常生活和生产活动提供更大的便捷，并有效提升了人们的生活质量。人工智能技术在各个行业领域表现出不同的特征与应用方式，本文以医疗健康领域为例，对人工智能技术在医疗健康领域中的发展和应用进行分析，并针对存在的问题提出改善意见，以供研究人员参考。关键词：人工智能；医疗健康领域；实际应用中图分类号:F416.67 文献标志码:A DOI:10.19772/ki.2096-4455.2022.11.026 0引言医疗健康行业是社会人民非常注重的行业之一，随着人们经济水平的持续提高，人民对于生活质量和医疗健康的重视度也越来越高。目前我国存在人口老龄化的问题，对医疗行业的需求量也进一步增大。人工智能技术和大数据技术在信息时代获得高度普及，而近年来人工智能技术也广泛应用于医疗健康领域，并且具有非常广阔的发展前景。人工智能的诞生，不仅促进和深化了医疗健康行业的变革，同时也是我国科技水平发展的一大助力。但在实际应用和未来发展中也面临着一些障碍和问题。需要相关人员加以解决和完善。1人工智能技术概述人工智能技术是指通过先进技术将人的真实思维和行动进行模拟并输入到智能设备中，使智能设备能够进行一些简单的工作。人工智能技术最早于1956年被相关研究人员最早提出，目前在我国的医疗健康行业已经经历一段时间的发展和完善，在实际使用中已经初具一定的效果，对我国医疗水平和服务质量起到巨大的改善。目前全球的各个发达国家已经将人工智能技术作为医疗发展的重要技术之一。人工智能技术在医疗健康行业的发展可以大致分为三个主要阶段；第一阶段是医疗健康行业实现信息化发展的阶段。在计算机设备、信息技术和互联网技术获得发展的初期，相关企业利用先进的信息技术将医疗健康行业的资源、信息数据在网络平台上实现共享，使信息数据的流通速度和利用率获得极大程度地提高；第二个阶段是利用信息技术进行医疗辅助工作的阶段，在此阶段，相关企业都利用智能化设备来进行医疗工作，例如将医疗过程中的询问、诊断、检查等部分环节在网络上进行操作，使医疗速度更快、效率更高。同时部分资金、科技水平足够的企业也使用大数据技术对现有的企业医保流程进行优化，使企业的医疗服务效果更完善；第三阶段是人工智能技术的高度普及阶段，也就是利用人工智能技术进行医疗生产活动的阶段，目前我国正处于此阶段中。在此阶段人工智能技术已经得到非常大的发展，一些智能机器人设备、虚拟技术、5G技术、AI技术等先进技术已经在医疗健康行业获得高度普及和利用。相关研究人员通过人工智能技术将现有的作者简介：强应海，男，甘肃白银，硕士，中级工程师，研究方向：控制理论与控制工程；陈坚，男，湖南常德，大专，中级工程师，研究方向：嵌入式软件；刘西北，男，湖北襄阳，本科，研究方向：信息管理与信息系统；万超，男，重庆，本科，研究方向：电子信息科学与技术。dianzi yuanqijian yu xinxijishu 电 子 元 器 件 与 信 息 技 术112|医疗水平进一步提升，同时也通过人工智能技术和信息技术将未来医疗健康领域的发展方向进行明确。我国人工智能技术在医疗健康领域中近年来的发展变化如图1所示1。图 1人工智能技术在医疗健康领域中近年来的发展变化2 人工智能技术在医疗健康领域存在的问题2.1信息化程度存在较大差异目前在我国人工智能技术在医疗健康领域尚未完成全面应用，尤其是一些位于我国偏远地区的医疗机构，由于当地经济条件和科技水平的制约，导致人工智能技术的利用率严重不足，部分现有的人工智能技术也呈现出较为落后的现象，无法满足信息时代对医疗健康机构的实际要求。而我国浙江省、江苏省等南方城市由于自身经济实力较为突出，因此在实际医疗健康工作开展中已经将人工智能技术作为新型技术加以运用，而这种情况也导致我国各省份地区的医疗健康领域存在较为明显的差异，对于后续国家制定相关法律条文、推行政策制度也起到一定的制约和影响，我国医疗人工智能设备在市场的销售额占比如图2所示。因此各地区的医疗健康领域在人工智能技术的实际应用过程中存在较为明显的差距，这种地域差距也对人工智能技术的未来发展和应用起到一定的影响和阻碍2。2.2人工智能技术的安全性安全性是医疗健康领域非常注重的问题，而人工智能技术应用于医疗健康领域的安全性还无法得到有效保障。由于人工智能技术属于近年来最新研发出的先进技术，因此虽然在科技性图 2医疗人工智能设备在市场的销售额占比和先进性方面较为突出，但在医疗健康领域中的安全性无法得到有效保障。部分人工智能技术在实际使用过程中无法确保其可靠性，这种情况也导致医疗健康的质量和精确度受到影响，对患者带来的安全隐患也显著提升。医疗健康行业关系到人民的身体健康和安全，因此对于医疗健康行业使用的设备、技术，都要确保具有非常高的精确性。而由于人工智能技术在我国的发展时间还比较短，因此导致部分技术在实际应用在医疗健康行业时存在准确性不足的现象，一些信息数据在应用时存在误差，进而影响人工智能技术的使用效果，同时我国大部分医疗健康行业的企业针对人工智能技术还没有及时制定详细的信息数据统计规范，因此也导致信息数据的利用效率比较低。真实性和准确性无法得到有效保障。由于目前我国的科技水平制约，导致人工智能技术还无法全面应用于医疗健康领域中，对人工智能技术的未来发展也造成一定的影响。2.3人工智能技术的法律约束和伦理问题人工智能技术近年来在全球范围内的医疗健康领域都获得非常迅速的发展，据不完全统计，我国自2014年至今，医疗人工智能技术研发公司的数量保持持续增长，目前医疗人工智能技术在我国市场环境中的研发方向占比如图3所示。人工智能技术是通过模仿人的思考方式、行为能力而诞生的先进技术，而在实际医疗过程中如果人工智能设备出现问题责任应当如何归属，针对此 电 子 元 器 件 与 信 息 技 术|113人工智能与智能制造类问题目前我国医疗管理部门还没有做出及时的管控和要求。随着人工智能技术的逐步发展，未来将会有更多先进的人工智能设备运用到实际医疗工作中，而我国相关法律部门针对医疗人工智能设备还没有制定完善的法律条文加以约束。因此导致医疗人工智能设备的法律约束问题和伦理问题尚未得到解决，对于医疗人工智能设备的未来发展和应用起到一定的消极影响3。图 3医疗人工智能技术研发方向占比3 人工智能技术在医疗健康领域的实际应用3.1医疗机器人设备医疗机器人设备是未来医疗领域发展的重要设备之一，目前我国医疗行业普遍存在专业人才数量不足的现象，新时代下各行业对高素质人才的要求越来越高，医疗健康行业将人工智能技术应用于医疗服务工作中，就需要相关人员不仅要具备良好的医学理论知识，同时还要对智能技术、信息技术具有应有的了解。而部分医疗行业的人才对于信息技术的了解存在严重不足的现象，而随着时代的发展，医疗行业对于人才的综合素质和专业能力将会有更高的要求，导致医疗行业的人才逐渐呈现出供求不足的现象，而医疗机器人能够将一些较为简单、繁琐的医疗工作交由机器人设备完成，而医疗人员可以专注于处理一些难度较大、精确度要求比较高的工作，以此来提高医疗机构的医疗工作质量和效率。医疗机器人设备的问世不仅能够有效提高医疗行业的发展速度，同时对医疗机构的运营成本也能够起到一定的积极影响4。3.2人造骨骼设备人造骨骼设备是目前医疗行业中最为先进的设备之一，主要是指利用人造骨骼设备为一些身体残疾、行动不便的患者提供辅助效果，使患者能够正常行动生活。目前人造骨骼设备已经在我国医疗行业获得高度应用，随着未来科技水平的不断提升，人造骨骼设备也将会更加先进、智能。目前相关研究人员正致力于研发新型人造骨骼设备，使人造骨骼设备能够通过感应患者的身体变化从而开启不同的模式，为患者提供更好的保障和辅助效果。人造骨骼设备利用软性材料，结合先进的仿生设计和仿生控制算法，以此来达到正常行动的效果，同时在人造骨骼设备中还加入了仿生学的相关设计，使用者的实际体验感得到最优。针对不同患者的不同实际需求，研发人员还在人造骨骼设备中加入了人工智能的模块化设计系统，使人造骨骼设备能够根据使用者的实际需求制定相应的使用方案，为使用者提供定制服务。3.3医疗检测工作随着人们生活质量的提高，人民也更加注重生活质量和自身健康的管理工作。在健康管理中可以采用人工智能技术对人体的各项基本数据进行记录和分析，并将信息数据与生活地区的环境、天气等外界因素进行有效结合，为使用者制定针对性的健康管理方案。目前部分医疗企业将人工智能技术应用于一些疾病的预测和预防工作中，已经起到非常好的效果。例如目前较为先进的视觉技术就属于人工智能技术的一种，主要是指通过人工智能成像来对患者病情进行分析，从而加以治疗。目前市场环境中激励热声CT的应用率比较高，在实际使用中能够对患者的肺部、心脏等器官进行扫描检测成像，对各个器官中存在的恶性肿瘤和不良症状能够起到非常精确的检测率，因此目前已经成为我国医疗检测工作中的重要技术之一。健康管理是减少人民生活dianzi yuanqijian yu xinxijishu 电 子 元 器 件 与 信 息 技 术114|几率、提高人民身体素质的关键因素，相关人员需要加强对人工智能技术的研究和运用，将医疗工作的重心由治疗转变为预防，为改善人民的整体健康水平起到有效保障5。3.4医疗问诊工作人工智能技术在医疗就诊方面能够起到良好的应用效果。通过人工智能技术可以将现有的影像检测技术、图像生成技术等相关技术进行更新，使检测效果更好，帮助诊断人员及时了解并观察到病人的实际情况，再采取相应的措施进行治疗。传统的医疗诊断工作由于使用的设备、技术科技程度不足，导致在实际使用中经常出现漏诊、误诊的现象，不仅会影响实际诊疗效果，严重时甚至会造成病患耽误治疗时间而产生严重损害的现象。而利用人工智能技术能够有效提高诊断的正确率和效率，为后续的治疗工作提供完善的保障。全球人口数量越来越大，而医疗行业与日益剧增的人口相比严重不足，部分大型城市经常出现医疗资源不足的现象，而通过人工智能技术可以由智能机器人进行诊断工作，能够有效缓解资源不足的现象，为未来医疗行业的发展提供有效保障。医疗专家系统是目前医疗人工智能研发人员主要研究的方向之一，通过人工智能技术打造新型医疗专家系统，能够对医疗专家的诊断和问诊进行模仿，为一些患者提供医疗问诊效果。医疗专家系统主要采用神经网络知识处理系统与人工智能技术进行结合的方式创建，在机械设备中植入神经网络知识处理系统，使机械设备能够对产生的问题进行搜索和解决，在神经网络知识处理系统中研究人员还植入了相应的算法，使机械设备能够根据不同的问题进行相应的处理和搜索，在机械设备中研发人员还植入了网络数据库，将一些医疗案例输入进入，使机械设备成为具有丰富经验的医疗软件设备。如果医疗专家系统在未来能够得到全面应用，将会是我国医疗健康领域的重大突破，对我国医疗健康领域的人力成本和时间成本都能够起到非常重要的影响。目前我国部分医疗机构已经通过人工智能技术研发出医疗专家系统模型，经过完善和优化已经可以运用到实际医疗问诊工作中。该医疗专家系统模型如图4所示6。专家知识 医学理论 病人体征 检查、化验 医疗知识库 诊断推理机 诊断、处方、治疗 方案 图 4医疗专家系统模型3.5在智能药物研发中的应用智能药物是未来制药行业的必然发展趋势。随着科技水平的提升，利用人工智能技术进行分析、计算是各行业发展的大势所趋，利用人工智能技术能够对药物的原理、成分、安全性进行严格把控，有效降低制药研发成本的同时，也为医疗质量提供保障。目前智能药物行业已经在肿瘤、心血管病等方面获得巨大成果和突破。同时人工智能技术还能够帮助研发人员进行药物反应模拟，以此来减少一些药物试验的次数。药物在实际研发过程中需要经过上千次的实验和计算，而研发过