《電子技術(shù)應(yīng)用》
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人工智能遠程醫(yī)療 與醫(yī)生聯(lián)手圍獵癌細胞

2019-06-25
關(guān)鍵詞: AI 智能醫(yī)療

  說來有趣,,21世紀最時髦的人工智能技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代醫(yī)學,,與中國幾千年流傳至今的傳統(tǒng)中醫(yī),,竟有不小的相似之處,。

  傳統(tǒng)中醫(yī)講究“望聞問切”,,據(jù)此積累下來千百萬人的“醫(yī)療大數(shù)據(jù)”,,再通過醫(yī)生的人腦來存儲,、“加工”,,進而開出藥方,;而今天的智能醫(yī)療,,則是給醫(yī)生加上了一個“超強大腦”,它能海量存儲,、超速計算,、深度學習,給人類增添了更多擺脫病魔的能力,。

  盡管爭議與困難重重,,但沒人能夠否認,人工智能,、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用已成大勢所趨,。

  有學者這樣描述,未來的醫(yī)學影像中心好比飛機駕駛艙,,是各種各樣信息的綜合體,;未來醫(yī)生則相當于飛行員,需要做的是去處理各種各樣的信息,。比起擔心AI會不會終有一日取代醫(yī)生,,腫瘤科的醫(yī)生已經(jīng)在想方設(shè)法與這些聰明的“助手”并肩作戰(zhàn),在臨床上精準圍獵腫瘤細胞,。

  人工智能遠程醫(yī)療 與醫(yī)生聯(lián)手圍獵癌細胞

  更聰明,、更有耐心的人工智能助手正在幫助醫(yī)生快速圍獵癌細胞,。依靠核心算法、訓練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,,人工智能可以深度學習大量已勾畫靶區(qū)和危及器官的患者數(shù)據(jù),,用模型來完成新患者靶區(qū)和危及器官的自動勾畫。

  如今,,只需將患者的數(shù)據(jù)輸入電腦,,就能自動勾畫醫(yī)學圖像中腫瘤的靶區(qū),自動分割腫瘤與非腫瘤組織,,精確勾勒放療靶區(qū),。醫(yī)生在這個基礎(chǔ)上對影像進行審核、微調(diào)和修改,,大幅減少了工作量,。據(jù)介紹,目前該院測試結(jié)果顯示,,人工智能自動勾畫影像,,能比純?nèi)斯す?jié)省大約70%的用時。而在一些缺乏腫瘤醫(yī)治經(jīng)驗的基層醫(yī)院,,人工智能也可以給年輕醫(yī)生提供參考,,減少他們的出錯概率。

  制定腫瘤放射治療計劃需要進行大量的計算,。傳統(tǒng)計算方式速度慢,、花費時間長、成本高,,很大程度上要依賴物理治療師豐富的經(jīng)驗,。而這一點恰恰在中國是一個短板,目前我國放療物理師人才非常匱乏,。數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,,2015年我國擁有物理師3294人,放射科腫瘤醫(yī)師與物理師比例為4.81∶1,。

  如果把放療對癌細胞的剿殺,,看作是用洲際導彈轟炸目標,那么醫(yī)生是發(fā)出目標指令的人,,而制定計劃和操作,,比如導彈怎樣飛行,、飛行的軌跡如何,,都是物理師來具體完成的。甚至有人說,,在放療科可以沒有醫(yī)生但不能沒有物理師,。

  物理師要根據(jù)醫(yī)生要求和設(shè)備特點來設(shè)計合適的方案,,要根據(jù)病人情況重建三維人體結(jié)構(gòu)圖,通過復雜的數(shù)學和物理運算確定放療機器的各種參數(shù),,驗證測量,、修改和完成放療計劃,還要每天測量和校準劑量,,來確保放療的準確性和安全性,。

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  人工智能正在彌補這個短板,它可以高速分析和處理海量大數(shù)據(jù),,針對腫瘤類型,、腫瘤周期、患者性別體重等參數(shù)對數(shù)據(jù)進行劃分,,幾分鐘就能自動設(shè)計最優(yōu)放療計劃,,供物理師參考。

  放療,、手術(shù),、化療是人類治療癌癥的三把“尖刀”。近年來,,放療精準度高,、適應(yīng)度廣、副作用小,、創(chuàng)傷較少等優(yōu)勢逐漸受到重視,。然而我國醫(yī)療資源分布極不均衡。據(jù)全國第三次衛(wèi)生服務(wù)調(diào)查顯示,,目前我國80%的醫(yī)療衛(wèi)生資源集中在城市,,其中80%又集中在大中型醫(yī)院,而醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)需求大部分存在于基層,。

  以放療為例,,在基層醫(yī)院,有的根本就沒有配置放療設(shè)備,,有的雖然買來昂貴的設(shè)備,,卻因為缺乏放射腫瘤科醫(yī)生和物理師,導致設(shè)備閑置,,或是治療不規(guī)范效果不佳,,因此患者看病依舊需要去擠大醫(yī)院。

  目前,,醫(yī)生們正在更深入地研究利用人工智能預(yù)測放療后的并發(fā)癥,。肺癌是在中國發(fā)病率最高的癌癥,一個重要的治療手段就是放療,,然而最常見的并發(fā)癥之一就是放射性肺炎,。放射性肺炎會對患者的生活質(zhì)量造成一定影響,,嚴重的甚至會危及患者生命,但目前沒有有效預(yù)測放射性肺炎發(fā)生的方法,。一般來說,,現(xiàn)在預(yù)測并發(fā)癥的成功率在50%左右。目前醫(yī)生們采用人工智能和新興的放射組學結(jié)合的方法,,創(chuàng)新性地建立放射性肺炎預(yù)測模型,,即通過計算機深度學習方法挖掘CT圖像中隱藏的信息,比如腫瘤的紋理,、密度等信息,,并結(jié)合患者臨床和放療信息構(gòu)建綜合的預(yù)測模型,輔助臨床醫(yī)生調(diào)整治療方案及臨床決策,。

  如果發(fā)現(xiàn)某個病人發(fā)生放射性肺炎可能性高,,可以及時介入,提前做一些預(yù)防措施,,盡量降低放射性肺炎發(fā)生的等級,,減少痛苦。一個非常理想的狀態(tài)是,,給病人做幾個CT檢查之后,,人工智能就可以知道病人可以存活多久、做放療的療效如何,,什么時候會發(fā)生轉(zhuǎn)移,,以及這個過程中產(chǎn)生的相關(guān)副反應(yīng)及其可能性有多大。


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