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自ChatGPT首次發(fā)布至今已逾兩年，期間人工智能（AI）已逐漸成為生成式人工智能（generative AI）的代名詞。當(dāng)下，提及AI，多數(shù)人首先想到的是大型語(yǔ)言模型（LLMs）及其相關(guān)聊天機(jī)器人。這反映出生成式AI對(duì)各行業(yè)乃至全球普通人的深遠(yuǎn)影響，醫(yī)療領(lǐng)域亦不例外。
在醫(yī)療領(lǐng)域，AI在改善臨床及管理工作流程方面的巨大潛力使其備受關(guān)注。2024年，早期應(yīng)用AI技術(shù)的企業(yè)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)等已充分體會(huì)到了AI的諸多可能性。
到2025年，預(yù)計(jì)醫(yī)療機(jī)構(gòu)對(duì)AI項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)容忍度將有所提高，從而推動(dòng)AI的進(jìn)一步應(yīng)用。也將更加謹(jǐn)慎地選擇那些能夠滿足業(yè)務(wù)需求、提升效率或?qū)崿F(xiàn)成本節(jié)約的解決方案。
下文將匯總部分2025年醫(yī)療機(jī)構(gòu)可能采用AI的幾種方式，供讀者參考。
01
環(huán)境聆聽(tīng)AI技術(shù)
環(huán)境聆聽(tīng)是一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的音頻解決方案，通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)捕捉并分析醫(yī)療場(chǎng)景中的對(duì)話內(nèi)容。這種技術(shù)最初被應(yīng)用于臨床醫(yī)生與患者的對(duì)話場(chǎng)景中，目的是提取關(guān)鍵信息用于生成臨床筆記、滿足計(jì)費(fèi)和編碼要求。
技術(shù)應(yīng)用過(guò)程
實(shí)時(shí)聆聽(tīng)與分析： 在患者與臨床醫(yī)生的對(duì)話過(guò)程中，環(huán)境聆聽(tīng)技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)捕捉對(duì)話內(nèi)容，并通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為文本。
信息提取與整理： 系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別對(duì)話中的關(guān)鍵信息，如患者的癥狀、醫(yī)生的診斷意見(jiàn)等，并將其整理成臨床筆記。
滿足臨床需求： 這些生成的筆記不僅能夠滿足臨床記錄的要求，還能為計(jì)費(fèi)和編碼提供準(zhǔn)確的信息，從而減輕醫(yī)護(hù)人員的文檔工作負(fù)擔(dān)。
2023年3月，微軟子公司 Nuance Communications（下稱 Nuance）推出全自動(dòng)臨床文檔應(yīng)用程序 Dragon Ambient eXperience（DAX）Express，這是第一款由OpenAI GPT?4提供支持的醫(yī)療保健解決方案。
DAX Express 使用對(duì)話式、生成式 AI 和語(yǔ)境的獨(dú)特組合，在幾秒鐘內(nèi)自動(dòng)草擬臨床筆記，并能直接輸入到電子健康記錄系統(tǒng)中。
公司聲稱，DAX Express 已被證明可以帶來(lái)積極的成果，包括減少 70% 的醫(yī)生疲勞感、提高放射科醫(yī)生的效率 1.5 倍、提高 52% 的隨訪依從性、提高 30% 的患者自助服務(wù)率等。
02
檢索增強(qiáng)生成RAG技術(shù)
一些醫(yī)療機(jī)構(gòu)正在開(kāi)始嘗試檢索增強(qiáng)生成（Retrieval-Augmented Generation, RAG）技術(shù)。用戶可以通過(guò)生成式AI驅(qū)動(dòng)的聊天機(jī)器人訪問(wèn)機(jī)構(gòu)更準(zhǔn)確和最新的數(shù)據(jù)。
RAG 是一種結(jié)合了檢索（retrieval）和生成（generation）技術(shù)的AI框架。 它通過(guò)從外部數(shù)據(jù)庫(kù)（如向量數(shù)據(jù)庫(kù)）中檢索相關(guān)信息，并將其輸入到大型語(yǔ)言模型（LLMs）中，生 成 更準(zhǔn)確、更相關(guān)的回答。
RAG的應(yīng)用場(chǎng)景包括AI輔助診斷、個(gè)性化醫(yī)療優(yōu)化、臨床決策支持和自動(dòng)化醫(yī)療文檔生成。通過(guò)利用RAG，醫(yī)療機(jī)構(gòu)可以在問(wèn)答應(yīng)用中為員工提供更準(zhǔn)確的答案。
03
視覺(jué)技術(shù)輔助患者護(hù)理
在患者病房中安裝攝像頭、傳感器和麥克風(fēng)，這些設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)收集患者的各種生理和行為數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)人工智能平臺(tái)的分析后，可用于優(yōu)化護(hù)理服務(wù)。
人工智能輔助虛擬護(hù)理公司Care.ai
例如，攝像頭可以檢測(cè)到患者在床上翻身的動(dòng)作。對(duì)于一些需要定期翻身的患者（如長(zhǎng)期臥床的患者），這一功能可以減少護(hù)理人員的工作負(fù)擔(dān)，同時(shí)避免因頻繁手動(dòng)翻身對(duì)患者造成的不適。
一些攝像頭還可以檢測(cè)到患者起身的動(dòng)作。對(duì)于行動(dòng)不便或有跌倒風(fēng)險(xiǎn)的患者，這一功能可以及時(shí)提醒醫(yī)護(hù)人員，以便他們提前介入，防止患者跌倒，從而降低意外傷害的風(fēng)險(xiǎn)。 通過(guò)自動(dòng) 化監(jiān)測(cè)和 提醒功能 ，護(hù)理人員可以將更多的時(shí)間和精力集中在其他重要的護(hù)理任務(wù)上，提高整體護(hù)理效率。
2024年8月12日，史賽克 Stryker 宣布達(dá)成收購(gòu)人工智能輔助虛擬護(hù)理公司 Care.ai的最終協(xié)議，此次收購(gòu)將增強(qiáng)史賽克的醫(yī)療保健IT產(chǎn)品和無(wú)線連接醫(yī)療設(shè)備組合。
04
量子計(jì)算推動(dòng)療法發(fā)現(xiàn)
2023年3月，IBM與克利夫蘭診所合作推出首臺(tái)專用于醫(yī)療研究的量子計(jì)算機(jī)，人工智能（AI）與機(jī)器學(xué)習(xí)的迅猛發(fā)展為量子計(jì)算的進(jìn)步注入了強(qiáng)大動(dòng)力。
首臺(tái)專用于醫(yī)療研究的量子計(jì)算機(jī)
克利夫蘭診所首席研究信息官Lara Jehi博士指出，量子計(jì)算機(jī)投入使用后，醫(yī)學(xué)研究取得了顯著進(jìn)展。通過(guò)與IBM的“發(fā)現(xiàn)加速器”合作，目前已有52個(gè)研究項(xiàng)目借助高性能計(jì)算技術(shù)開(kāi)展。
雙方合作發(fā)表了多篇同行評(píng)審的研究論文，其中首項(xiàng)研究為量子計(jì)算方法在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。Lara Jehi博士博士強(qiáng)調(diào)， 準(zhǔn)確預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)有助于深入了解疾病傳播機(jī)制，進(jìn)而開(kāi)發(fā)有效的治療方法。
近期， 克利夫蘭診所、IBM以及英國(guó)科學(xué)與技術(shù)設(shè)施委員會(huì)哈特里中心宣布合作 ，旨在通過(guò)AI與量子計(jì)算推動(dòng)醫(yī)療和生物醫(yī)學(xué)科學(xué)的發(fā)展。
合作啟動(dòng)了兩項(xiàng)臨床研究項(xiàng)目，其中一項(xiàng)由Lara Jehi博士領(lǐng)導(dǎo)，聯(lián)合IBM和哈特里中心，利用量子計(jì)算分析大規(guī)模數(shù)據(jù)集，以識(shí)別體內(nèi)分子特征，預(yù)測(cè)癲癇患者的手術(shù)反應(yīng)。其目標(biāo)是發(fā)現(xiàn)新的生物標(biāo)志物，用于個(gè)性化治療方案的制定，從而改善患者預(yù)后。
Lara Jehi博士還提到， AI技術(shù)已廣泛應(yīng)用于增強(qiáng)成像領(lǐng)域 ，助力乳腺癌及其他癌癥的檢測(cè)。
近年來(lái)，這些技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)研究和患者護(hù)理中的應(yīng)用發(fā)展迅速。例如， 克利夫蘭診所早期將AI應(yīng)用于膿毒癥風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，并正在試點(diǎn)一項(xiàng)膿毒癥AI計(jì)劃， 將先進(jìn)模型直接集成到臨床工作流程中，以實(shí)現(xiàn)更快、更準(zhǔn)確的診斷和更有效的治療。
05
AI 加速藥物發(fā)現(xiàn)
在典型的研發(fā)流程中，人工智能（AI）作為一種引導(dǎo)工具， 提出具有高潛力展示所需物理、化學(xué)或治療特性的分子候選物。隨后，量子計(jì)算機(jī)快速計(jì)算這些候選物的動(dòng)力學(xué)特性， 為研究人員提供關(guān)于候選物適用性的答案，并最終增強(qiáng)AI模型訓(xùn)練所依據(jù)的數(shù)據(jù)。
AI在研發(fā)流程中的角色：
AI被用作一種輔助工具，從海量的化學(xué)分子中篩選出具有潛在價(jià)值的候選分子。 這些候選分子 可能具有特定的物理、化學(xué)或治療特性，例如藥物的有效性、穩(wěn)定性或生物活性。
量子計(jì)算在研發(fā)流程中的角色：
量子計(jì)算機(jī)被用于 進(jìn)一步分析這些候選分子的動(dòng)力學(xué)特性，包括分子的穩(wěn)定性、反應(yīng)速率、與生物靶點(diǎn)的結(jié)合能力等。 這些特性對(duì)于評(píng)估分子作為藥物的適用性至關(guān)重要。
其強(qiáng)大計(jì)算能力能夠快速解決復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，為研究人員提供更準(zhǔn)確的評(píng)估結(jié)果。
研究人員將量子計(jì)算機(jī)得出的結(jié)果反饋給AI模型，用于增強(qiáng)訓(xùn)練數(shù)據(jù)。這意味著AI模型能夠不斷學(xué)習(xí)和優(yōu)化，從而更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)和篩選出有潛力的分子候選物。這種數(shù)據(jù)增強(qiáng)過(guò)程有助于提高AI模型的性能和泛化能力，使其在未來(lái)的篩選任務(wù)中更加高效。
這種結(jié)合AI和量子計(jì)算的流程，不僅加速了藥物研發(fā)的速度，還提高了研發(fā)的精準(zhǔn)度，為醫(yī)療和科研領(lǐng)域帶來(lái)了新的突破。
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