識(shí)別人工智能在醫(yī)療保健背景下的近期應(yīng)用案例

2019年3月22日——隨著競(jìng)爭(zhēng)在快速變化、消費(fèi)者驅(qū)動(dòng)的環(huán)境中不斷升溫，醫(yī)療機(jī)構(gòu)正致力于研究如何將人工智能融入臨床工作流程和管理流程。

當(dāng)醫(yī)療系統(tǒng)機(jī)構(gòu)努力保持盈利能力，甚至在該領(lǐng)域獲得高于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的優(yōu)勢(shì)時(shí)，提高效率、減輕醫(yī)療服務(wù)人員負(fù)擔(dān)、創(chuàng)造愉快的消費(fèi)者體驗(yàn)，都是他們的職責(zé)。

人工智能有提供幫助的潛能。盡管專(zhuān)家們繼續(xù)警告人工智能并非靈丹妙藥，深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等新興數(shù)學(xué)策略確實(shí)有能力給醫(yī)療醫(yī)療服務(wù)人員、患者和管理人員的日常生活帶來(lái)重大的積極變化。

臨床數(shù)據(jù)科學(xué)研究MGH & BWH中心的策略與運(yùn)營(yíng)主管、哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院放射學(xué)副教授Katherine Andriole博士表示，醫(yī)療保健終于達(dá)到可以使用人工智能策略的水平。

她在接受HealthITAnalytics網(wǎng)站采訪(fǎng)時(shí)表示:“我們現(xiàn)在擁有了支持大規(guī)?？焖俜治鏊璧臄?shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施，包括圖形處理單元(GPUs)?！?/p>

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Katherine Andriole博士，來(lái)自臨床數(shù)據(jù)科學(xué)的MGH/BWH中心

“從文化的角度，我們終于準(zhǔn)備好真正走向數(shù)字化。我們有HER的數(shù)據(jù)；我們有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；我們有對(duì)于訓(xùn)練和驗(yàn)證人工智能模型至關(guān)重要的數(shù)字圖像。對(duì)于這種產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)是全新的……呃我們就暫且稱(chēng)它為不愿意接受變革的產(chǎn)業(yè)吧?！?/p>

這種不情愿在某種程度下是出于一種可以理解的猶豫，他們不愿意在沒(méi)有使用案例的技術(shù)或工具上進(jìn)行投資。

2017年，HIMSS Analytics的一項(xiàng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，近四分之一的供應(yīng)商不能理解人工智能在護(hù)理環(huán)境中的可靠使用案例，還有19%的供應(yīng)商表示，機(jī)器學(xué)習(xí)的商業(yè)提議很難被接受。

對(duì)于考慮人工智能工具的機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，更大的問(wèn)題是早期使用者的反應(yīng)。在接受調(diào)查的人工智能使用者中，半數(shù)的人認(rèn)為，這項(xiàng)技術(shù)還沒(méi)有完全開(kāi)發(fā)出來(lái)。還有一半人表示，他們很難用購(gòu)買(mǎi)的工具解決具體的商業(yè)問(wèn)題。

從那時(shí)起，這個(gè)行業(yè)在過(guò)去兩年已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化——兩年，在人工智能的術(shù)語(yǔ)中實(shí)際上已經(jīng)是很古老的歷史了——但許多機(jī)構(gòu)仍然認(rèn)為，理解如何將人工智能融入工作流程依然是一個(gè)挑戰(zhàn)。

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Andriole表示:“關(guān)于人工智能有大量的炒作，我們?cè)谟懻摤F(xiàn)在和未來(lái)的可能性時(shí)確實(shí)需要謹(jǐn)慎?！?/p>

“現(xiàn)在也有很多低垂的果實(shí)可以立刻摘齲臨床方面的案例通常更令人興奮，但是管理流程自動(dòng)化上有很多我們可以做的，這樣才能真正減少我們現(xiàn)在的低效。”

將人工智能應(yīng)用于臨床護(hù)理

在臨床數(shù)據(jù)科學(xué)中心，Andriole專(zhuān)注于放射學(xué)——人工智能最早應(yīng)用的地方之一。

她說(shuō):“放射學(xué)在人工智能領(lǐng)域絕對(duì)處于領(lǐng)先地位，病理在某種程度上也處于這種優(yōu)先地位。這是因?yàn)閳D像分析是人工智能‘更容易’實(shí)現(xiàn)的功能之一。計(jì)算機(jī)視覺(jué)也非常先進(jìn)，它可以縮小很多差距?！?/p>

Andriole說(shuō)，例如Partners HealthCare開(kāi)發(fā)了一套工具，可以在醫(yī)療服務(wù)人員照顧中風(fēng)病人時(shí)提供幫助。

她解釋說(shuō):“通常情況下，如果醫(yī)生懷疑患者中風(fēng)，他們會(huì)要求進(jìn)行CT掃描，以確定中風(fēng)的位置和類(lèi)型。出血性中風(fēng)和缺血性中風(fēng)需要兩種截然不同的治療方法，在決定治療方法時(shí)，時(shí)機(jī)至關(guān)重要?！?/p>

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“人工智能可以迅速確定它在圖像上看到的特征，并指導(dǎo)臨床醫(yī)生對(duì)病人進(jìn)行正確的治療。當(dāng)急診科候診室里有50或100個(gè)病人時(shí)，這時(shí)候有一個(gè)警告說(shuō)，‘嘿，這個(gè)病人的CT上有中風(fēng)的跡象，你最好先去看他們’，那真的會(huì)是一筆有價(jià)值的財(cái)富?！?/p>

Andriole說(shuō)，人工智能在預(yù)測(cè)未來(lái)事件方面也有應(yīng)用，例如預(yù)測(cè)敗血癥的發(fā)展或病人癲癇發(fā)作的可能性。

她說(shuō)：“我們需要確保這其中不會(huì)遺漏什么，使用人工智能可以為醫(yī)療服務(wù)人員創(chuàng)建一個(gè)安全網(wǎng)，讓他們迅速收到問(wèn)題警報(bào)，這樣通常比人眼發(fā)現(xiàn)問(wèn)題早很多。”

“這不僅加快了速度，還降低了成本，使醫(yī)療機(jī)構(gòu)在住院時(shí)長(zhǎng)或再住院率等措施上表現(xiàn)得更好。它可以改善結(jié)果，這是所有健康IT工具的目標(biāo)?！?/p>

在不久的將來(lái)，Andriole還預(yù)測(cè)到人工智能將應(yīng)用于護(hù)理過(guò)渡或ICU決策，以及幫助醫(yī)療服務(wù)人員連接診斷病人的點(diǎn)。

她說(shuō)：“目前診斷是一個(gè)非常人工和主觀(guān)的過(guò)程。如果你是一名手里拿著紙質(zhì)或電子表格的醫(yī)生，如何把這些模式組合起來(lái)記住每一個(gè)小細(xì)節(jié)取決于你自己，這樣你才可以決定如何治療每個(gè)病人?！?/p>

“現(xiàn)在我們有了這個(gè)巨大的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)寶庫(kù)，以及更快分析它的方法，計(jì)算機(jī)就可以提取出各種模式，用一種有組織的、連貫的方式將它們呈現(xiàn)給臨床醫(yī)生。我認(rèn)為它帶來(lái)的更有依據(jù)的治療可以使每個(gè)醫(yī)療服務(wù)人員都從中受益?！?/p>

通過(guò)人工智能實(shí)現(xiàn)管理自動(dòng)化

Andriole強(qiáng)調(diào)，通過(guò)利用人工智能來(lái)加速工作流程，簡(jiǎn)化日常任務(wù)，后臺(tái)辦公室也能從中獲益。它也許不像診斷學(xué)或個(gè)性化醫(yī)療那么令人興奮，但是使用機(jī)器學(xué)習(xí)縮小管理差距可以大量節(jié)省成本。

她說(shuō)：“在行政領(lǐng)域也有很多應(yīng)用的機(jī)會(huì)。例如，日程安排就是計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)。如果有人沒(méi)有按時(shí)到，這不僅是不方便，更是成本問(wèn)題，因?yàn)楝F(xiàn)在核磁共振掃描有一個(gè)空位，而這個(gè)空位價(jià)格昂貴，所以實(shí)際上你是在浪費(fèi)錢(qián)?！?/p>

“如果你可以用人工智能來(lái)預(yù)測(cè)哪些病人可能不會(huì)來(lái)，那么就能更好地確保機(jī)器一直在為公司的盈利做出貢獻(xiàn)，而員工也不會(huì)天天無(wú)所事事。對(duì)病人、工作人員和整個(gè)醫(yī)療系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，這都一個(gè)獲利的局面?！?/p>

計(jì)費(fèi)和編碼也是人工智能的近期使用案例。

Andriole表示：“錯(cuò)誤的記賬可能會(huì)造成數(shù)百萬(wàn)美元的損失，甚至在某些情況下，被視為欺詐。使用自然語(yǔ)言處理來(lái)匹配帶有標(biāo)準(zhǔn)化賬單代碼的文檔是人工智能的主要使用案例?！?/p>

“醫(yī)療系統(tǒng)應(yīng)該早已熟悉自然語(yǔ)言處理，因?yàn)樗鼮樵S多醫(yī)生使用的語(yǔ)音識(shí)別和聽(tīng)寫(xiě)工具提供了動(dòng)力。這并非新技術(shù)，但它正變得越來(lái)越精細(xì)，可以更好地從結(jié)構(gòu)不清晰的文檔中提取內(nèi)容?！?/p>

除了可以獲得更準(zhǔn)確的收入，自動(dòng)化文檔和編碼流程還可以為醫(yī)生節(jié)省時(shí)間和減輕壓力，他們目前在管理流程上花費(fèi)了太多時(shí)間。

她說(shuō)：“工作倦怠是一個(gè)現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題，人工智能對(duì)于減輕每天影響醫(yī)療服務(wù)人員的負(fù)擔(dān)來(lái)說(shuō)很有潛能。重要的是要知道，人工智能只是對(duì)人類(lèi)的補(bǔ)充，而非替代。它可以減少工作中混亂、煩人的部分，但是并不會(huì)搶走人們的工作?！?/p>

為機(jī)構(gòu)評(píng)估人工智能機(jī)會(huì)

不確定如何將人工智能引入工作環(huán)境的醫(yī)療機(jī)構(gòu)，應(yīng)該從了解一線(xiàn)員工的痛點(diǎn)開(kāi)始。

Andriole說(shuō)：“醫(yī)療服務(wù)人員的生活非常忙碌，所以你需要了解他們現(xiàn)有的問(wèn)題，以及這些問(wèn)題對(duì)病人護(hù)理的影響。除非這些技術(shù)可以無(wú)縫地融入真實(shí)的工作流程中，否則它們根本不會(huì)被使用?！?/p>

“最開(kāi)始的一步一定是在尋找供應(yīng)商之前，收集醫(yī)生、護(hù)士和管理人員的反饋信息。”

一旦機(jī)構(gòu)明確了人工智能可以幫助解決的問(wèn)題，他們就可以開(kāi)始探索市常

她說(shuō):“這里有廣泛的應(yīng)用程序范圍，還有數(shù)百家提供內(nèi)置人工智能工具的供應(yīng)商。你需要一點(diǎn)一點(diǎn)了解每一個(gè)模型如何運(yùn)作，訓(xùn)練它需要什么數(shù)據(jù)類(lèi)型，以及如何適應(yīng)病人群體，或現(xiàn)在擁有的數(shù)據(jù)資產(chǎn)質(zhì)量?！?/p>

Andriole建議向供應(yīng)商提供導(dǎo)入機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)機(jī)會(huì)，并根據(jù)預(yù)期分析的特定信息類(lèi)型測(cè)試工具。

她說(shuō):“大多數(shù)向潛在客戶(hù)展示的人工智能工具，都是針對(duì)特定的患者群體進(jìn)行訓(xùn)練的，這些患者并不總是代表你要治療的那些患者?！?/p>

“因此，在銷(xiāo)售會(huì)議期間，它可能看起來(lái)運(yùn)行良好，但你需要在自己的數(shù)據(jù)上進(jìn)行嘗試，測(cè)試它是否真的能夠滿(mǎn)足你的特定需求?！?/p>

Andriole 補(bǔ)充到：“如果不是因?yàn)槲覀儓F(tuán)隊(duì)中有臨床冠軍，我們并不會(huì)做這樣的事。我們需要了解這個(gè)工具是否、何時(shí)、以及如何進(jìn)行使用，只有臨床醫(yī)生才能給你誠(chéng)實(shí)、清晰的答案?！?/p>

如果該工具獲得終端用戶(hù)的認(rèn)可，那么就更容易讓執(zhí)行發(fā)起人相信購(gòu)買(mǎi)是值得的。

機(jī)構(gòu)應(yīng)為使用人工智能的試點(diǎn)項(xiàng)目設(shè)定明確的成功標(biāo)準(zhǔn)。評(píng)估完成時(shí)間變化、診斷準(zhǔn)確性、患者結(jié)果以及應(yīng)計(jì)收入等關(guān)鍵因素，有助于明確需要改進(jìn)的領(lǐng)域，確定投資回報(bào)。

Andriole說(shuō)：“這個(gè)工具是否能使醫(yī)療服務(wù)人員更有效率？是否改善了過(guò)去難以檢測(cè)的東西？是否可以使接受培訓(xùn)的醫(yī)生更好地理解一些東西，或者讓非專(zhuān)科醫(yī)生更接近專(zhuān)科醫(yī)生的水平？如果你要在臨床環(huán)境中應(yīng)用人工智能，這些都是需要注意的重要內(nèi)容?！?/p>

“醫(yī)療非常復(fù)雜，其中一些績(jī)效指標(biāo)將很難衡量。但是，如果你確保臨床醫(yī)生參與其中，并收集他們的反饋，你就會(huì)對(duì)未來(lái)擴(kuò)大實(shí)施或采取不同方法值得與否產(chǎn)生自己的想法?！?/p>

Andriole總結(jié)說(shuō)，人工智能將繼續(xù)發(fā)展成為一種改變醫(yī)療行業(yè)游戲規(guī)則的技術(shù)，機(jī)構(gòu)應(yīng)該盡早準(zhǔn)備投入其中。

她說(shuō)：“這當(dāng)然不是魔法，但它可以徹底改變我們的工作方式。我覺(jué)得這是件令人激動(dòng)的好事。我相信，我們會(huì)有能力把人工智能以一種為患者和醫(yī)療服務(wù)人員帶來(lái)巨大凈收益的方式引入醫(yī)療系統(tǒng)，而這將很快實(shí)現(xiàn)?！?/p>