医疗大数据与人工智能融合在临床诊断中的价值探索

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李云诺 任杰 孙源 崔加凯 刘馨升

山东中医药大学 250355

摘要

人工智能辅助决策系统被越来越多地应用到医疗研究和临床应用。随着大数据算法诊断疾病和提供治疗方案的精确性和可靠性不断提高,人们对智能医疗系统的信任度也在不断提升,医疗大数据与人工智能融合正深刻影响临床诊断。此融合可提升诊断效率与准确性,挖掘潜在疾病关联,助力个性化医疗。通过整合多源数据,利用智能算法,为医疗决策提供依据,有望改善医疗资源分配,推动医疗向精准、高效方向发展。


关键词

医疗大数据;人工智能;临床诊断;精准医疗;数据挖掘

正文


引言:在当今医疗领域,数据呈爆炸式增长,人工智能技术也日新月异。医疗大数据包含海量的患者信息,如病历、检验结果等。人工智能具备强大的数据分析能力。二者的融合在临床诊断方面展现出巨大潜力,这不仅能革新传统诊断模式,还可能解决医疗资源分配不均等问题,对提高医疗质量意义非凡。

1.医疗大数据与人工智能融合的基础

医疗大数据与人工智能的融合建立在多方面的基础之上。海量的医疗数据是基石,涵盖了患者的病历、检验结果、影像资料等各类信息,这些数据为人工智能的学习提供了丰富素材。算法的发展是关键,深度学习、机器学习等算法能够对医疗数据进行挖掘和分析。再者,计算能力的提升使得处理大规模医疗数据成为可能。例如,大型数据中心能够快速运算复杂的算法模型,从而挖掘出数据中的潜在价值,为二者的融合奠定了坚实的技术支撑。

2.融合对临床诊断流程的改变

2.1预诊断阶段的优化

在预诊断阶段,医疗大数据与人工智能的融合带来了显著优化。人工智能系统可以快速筛选患者的基本信息、病史等大数据,对患者可能患有的疾病进行初步判断。它能够在短时间内处理大量的病例数据,识别出与当前患者症状相似的病例模式。例如,当一个患者出现发热、咳嗽等症状时,系统可以迅速比对众多类似病例,给出可能的疾病范围,如感冒、肺炎或者其他呼吸道疾病等,这有助于医生在后续的诊断中更有针对性地进行检查和诊断,大大节省了预诊断的时间。

2.2诊断准确性的提升

医疗大数据与人工智能的融合对诊断准确性有着积极的提升作用。人工智能算法可以对医疗大数据进行深度挖掘,发现一些人类医生可能忽略的细微特征和关联。例如,在分析影像数据时,人工智能系统能够识别出微小的病变特征,这些特征可能是早期疾病的信号。通过对大量病例影像数据的学习,系统可以准确判断病变的类型和严重程度。而且,人工智能可以整合不同来源的数据,如基因数据、临床症状数据等,综合分析得出更准确的诊断结果,减少误诊和漏诊的发生。

2.3诊断效率的提高

融合显著提高了诊断效率。人工智能系统能够同时处理多个患者的数据,不受疲劳、情绪等因素的影响。在面对大量患者时,可以快速给出初步诊断建议。例如,在急诊场景下,患者涌入量较大,系统可以迅速对患者进行分类,优先处理危急重症患者。同时,它可以辅助医生快速获取相关的检查结果和参考诊断,减少医生查找资料和分析数据的时间,使得整个诊断过程更加高效,患者能够更快地得到诊断结果并开始相应的治疗。

3.融合带来的医疗决策改进

3.1个性化医疗方案

在医疗大数据与人工智能融合的背景下,个性化医疗方案迎来了前所未有的发展机遇。医疗大数据包含了海量患者的病历、基因数据、治疗反应等多维度信息。人工智能凭借其强大的算法能力,可以对这些数据进行深度挖掘。例如,通过分析大量相似病例的治疗过程和结果,为患者量身定制最适合的治疗方案。对于患有复杂疾病的患者,这种个性化方案可能涉及到多种治疗手段的组合优化。它不再是传统的基于群体统计的一般性治疗,而是充分考虑个体差异,从基因层面到生活习惯等各个方面,提高治疗的精准性和有效性,从而大大提升患者的康复几率并改善患者的生活质量。

3.2医疗资源合理分配

医疗大数据与人工智能的融合有助于实现医疗资源的合理分配。人工智能可以对医疗大数据中的地区疾病发病率、医院患者流量、医疗资源分布等信息进行分析。以不同地区的疾病发病趋势为例,通过分析大数据可以预测出哪些地区在未来一段时间内可能会出现某种疾病的高发情况。这样,医疗资源就可以有针对性地进行调配,将更多的医疗人员、药品和设备向这些地区倾斜。同时,对于不同医院的患者流量分析,可以合理安排医院的床位、医护人员数量等资源,避免某些医院资源闲置而另一些医院资源紧张的情况,提高整个医疗系统的运行效率。

3.3疾病预防策略调整

医疗大数据与人工智能的融合促使疾病预防策略进行调整。借助医疗大数据,我们可以获取不同人群、不同地域、不同季节等多方面的疾病发生信息。人工智能则可以对这些数据进行建模分析,发现隐藏在其中的疾病发生规律。例如,通过分析大量的流感发病数据,发现某些特定人群在特定季节更容易感染流感,并且与他们的生活环境、社交行为等因素有关。基于这样的分析结果,疾病预防策略就可以更加精准地针对这些高风险人群进行预防措施的推广,如特定的疫苗接种、健康生活方式的倡导等。同时,对于一些慢性疾病的预防,也可以根据大数据分析出的早期风险因素,提前进行干预,降低疾病的发生概率。

4.融合面临的挑战与应对

4.1数据安全与隐私保护

在医疗大数据与人工智能融合的过程中,数据安全与隐私保护是至关重要的挑战。医疗数据包含了患者极为敏感的个人信息,如身份信息、疾病史等。一旦数据泄露,可能会给患者带来严重的负面影响。一方面,需要建立严格的数据访问权限制度,只有经过授权的人员才能访问相关数据。另一方面,采用加密技术对数据进行保护,无论是在存储还是传输过程中,确保数据的安全性。例如,使用高级加密标准(AES)算法对医疗数据进行加密,防止数据在网络传输过程中被窃取或篡改。

4.2技术标准与规范

技术标准与规范的缺乏也是融合面临的一大挑战。由于医疗大数据和人工智能都是新兴领域,目前尚未形成统一的技术标准和规范。这可能导致不同系统之间的数据兼容性问题,以及算法的准确性和可靠性难以评估。为了应对这一挑战,相关行业组织和监管机构应积极合作,制定统一的技术标准。例如,规定医疗数据的格式、标注方法等,以便于数据的共享和整合。同时,建立算法评估的标准体系,对人工智能算法在医疗诊断中的准确性、安全性等方面进行规范评估。

4.3人员培训与教育

人员培训与教育是医疗大数据与人工智能融合必须重视的方面。目前,很多医疗人员对人工智能技术和大数据分析缺乏足够的了解,难以充分发挥二者融合的优势。一方面,需要在医学院校中增加相关课程,如医疗大数据分析、人工智能在医疗中的应用等,培养新一代的医学人才。另一方面,对在职的医疗人员进行继续教育,通过线上线下相结合的培训方式,使他们掌握必要的技术知识。

结语:医疗大数据与人工智能的融合为临床诊断带来前所未有的机遇。在提升诊断效率和准确性、推动个性化医疗、优化医疗资源分配等多方面有着不可忽视的价值。然而,我们也必须正视融合过程中的挑战,如数据安全和技术规范等问题。只有妥善解决这些问题,才能确保这种融合持续健康地发展,从而为人类的医疗健康事业做出更大的贡献。

参考文献

[1]杨柳.专利视角下中美人工智能医疗诊断技术创新比较研究[D].华中科技大学,2021.

[2]俞碧莹.人工智能下的医学的发展应用[J].中国多媒体与网络教学学报(上旬刊),2019,(10):28-29.

 


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