識別人工智能在醫(yī)療保健的近期應用及案例

識別人工智能在醫(yī)療保健背景下的近期應用案例

2019年3月22日——隨著競爭在快速變化、消費者驅(qū)動的環(huán)境中不斷升溫，醫(yī)療機構(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。

當醫(yī)療系統(tǒng)機構(gòu)努力保持盈利能力，甚至在該領(lǐng)域獲得高于競爭對手的優(yōu)勢時，提高效率、減輕醫(yī)療服務人員負擔、創(chuàng)造愉快的消費者體驗，都是他們的職責。

人工智能有提供幫助的潛能。盡管專家們繼續(xù)警告人工智能并非靈丹妙藥，深度學習和神經(jīng)網(wǎng)絡等新興數(shù)學策略確實有能力給醫(yī)療醫(yī)療服務人員、患者和管理人員的日常生活帶來重大的積極變化。

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

她在接受HealthITAnalytics網(wǎng)站采訪時表示:“我們現(xiàn)在擁有了支持大規(guī)模快速分析所需的數(shù)據(jù)存儲和計算基礎(chǔ)設(shè)施，包括圖形處理單元(GPUs)?！?/p>

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Katherine Andriole博士，來自臨床數(shù)據(jù)科學的MGH/BWH中心

“從文化的角度，我們終于準備好真正走向數(shù)字化。我們有HER的數(shù)據(jù)；我們有實驗數(shù)據(jù)；我們有對于訓練和驗證人工智能模型至關(guān)重要的數(shù)字圖像。對于這種產(chǎn)業(yè)來說是全新的……呃我們就暫且稱它為不愿意接受變革的產(chǎn)業(yè)吧。”

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

2017年，HIMSS Analytics的一項調(diào)查發(fā)現(xiàn)，近四分之一的供應商不能理解人工智能在護理環(huán)境中的可靠使用案例，還有19%的供應商表示，機器學習的商業(yè)提議很難被接受。

對于考慮人工智能工具的機構(gòu)來說，更大的問題是早期使用者的反應。在接受調(diào)查的人工智能使用者中，半數(shù)的人認為，這項技術(shù)還沒有完全開發(fā)出來。還有一半人表示，他們很難用購買的工具解決具體的商業(yè)問題。

從那時起，這個行業(yè)在過去兩年已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化——兩年，在人工智能的術(shù)語中實際上已經(jīng)是很古老的歷史了——但許多機構(gòu)仍然認為，理解如何將人工智能融入工作流程依然是一個挑戰(zhàn)。

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Andriole表示:“關(guān)于人工智能有大量的炒作，我們在討論現(xiàn)在和未來的可能性時確實需要謹慎?！?/p>

“現(xiàn)在也有很多低垂的果實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?！?/p>

將人工智能應用于臨床護理

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

她說:“放射學在人工智能領(lǐng)域絕對處于領(lǐng)先地位，病理在某種程度上也處于這種優(yōu)先地位。這是因為圖像分析是人工智能‘更容易’實現(xiàn)的功能之一。計算機視覺也非常先進，它可以縮小很多差距。”

Andriole說，例如Partners HealthCare開發(fā)了一套工具，可以在醫(yī)療服務人員照顧中風病人時提供幫助。

她解釋說:“通常情況下，如果醫(yī)生懷疑患者中風，他們會要求進行CT掃描，以確定中風的位置和類型。出血性中風和缺血性中風需要兩種截然不同的治療方法，在決定治療方法時，時機至關(guān)重要。”

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“人工智能可以迅速確定它在圖像上看到的特征，并指導臨床醫(yī)生對病人進行正確的治療。當急診科候診室里有50或100個病人時，這時候有一個警告說，‘嘿，這個病人的CT上有中風的跡象，你最好先去看他們’，那真的會是一筆有價值的財富?！?/p>

Andriole說，人工智能在預測未來事件方面也有應用，例如預測敗血癥的發(fā)展或病人癲癇發(fā)作的可能性。

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

“這不僅加快了速度，還降低了成本，使醫(yī)療機構(gòu)在住院時長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。”

在不久的將來，Andriole還預測到人工智能將應用于護理過渡或ICU決策，以及幫助醫(yī)療服務人員連接診斷病人的點。

她說：“目前診斷是一個非常人工和主觀的過程。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記住每一個小細節(jié)取決于你自己，這樣你才可以決定如何治療每個病人?！?/p>

“現(xiàn)在我們有了這個巨大的數(shù)字數(shù)據(jù)寶庫，以及更快分析它的方法，計算機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。我認為它帶來的更有依據(jù)的治療可以使每個醫(yī)療服務人員都從中受益?！?/p>

通過人工智能實現(xiàn)管理自動化

Andriole強調(diào)，通過利用人工智能來加速工作流程，簡化日常任務，后臺辦公室也能從中獲益。它也許不像診斷學或個性化醫(yī)療那么令人興奮，但是使用機器學習縮小管理差距可以大量節(jié)省成本。

她說：“在行政領(lǐng)域也有很多應用的機會。例如，日程安排就是計算機的優(yōu)勢。如果有人沒有按時到，這不僅是不方便，更是成本問題，因為現(xiàn)在核磁共振掃描有一個空位，而這個空位價格昂貴，所以實際上你是在浪費錢?！?/p>

“如果你可以用人工智能來預測哪些病人可能不會來，那么就能更好地確保機器一直在為公司的盈利做出貢獻，而員工也不會天天無所事事。對病人、工作人員和整個醫(yī)療系統(tǒng)來說，這都一個獲利的局面?！?/p>

計費和編碼也是人工智能的近期使用案例。

Andriole表示：“錯誤的記賬可能會造成數(shù)百萬美元的損失，甚至在某些情況下，被視為欺詐。使用自然語言處理來匹配帶有標準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)應該早已熟悉自然語言處理，因為它為許多醫(yī)生使用的語音識別和聽寫工具提供了動力。這并非新技術(shù)，但它正變得越來越精細，可以更好地從結(jié)構(gòu)不清晰的文檔中提取內(nèi)容?！?/p>

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

她說：“工作倦怠是一個現(xiàn)實的問題，人工智能對于減輕每天影響醫(yī)療服務人員的負擔來說很有潛能。重要的是要知道，人工智能只是對人類的補充，而非替代。它可以減少工作中混亂、煩人的部分，但是并不會搶走人們的工作?！?/p>

為機構(gòu)評估人工智能機會

不確定如何將人工智能引入工作環(huán)境的醫(yī)療機構(gòu)，應該從了解一線員工的痛點開始。

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

“最開始的一步一定是在尋找供應商之前，收集醫(yī)生、護士和管理人員的反饋信息?！?/p>

一旦機構(gòu)明確了人工智能可以幫助解決的問題，他們就可以開始探索市常

她說:“這里有廣泛的應用程序范圍，還有數(shù)百家提供內(nèi)置人工智能工具的供應商。你需要一點一點了解每一個模型如何運作，訓練它需要什么數(shù)據(jù)類型，以及如何適應病人群體，或現(xiàn)在擁有的數(shù)據(jù)資產(chǎn)質(zhì)量?！?/p>

Andriole建議向供應商提供導入機構(gòu)的數(shù)據(jù)機會，并根據(jù)預期分析的特定信息類型測試工具。

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

“因此，在銷售會議期間，它可能看起來運行良好，但你需要在自己的數(shù)據(jù)上進行嘗試，測試它是否真的能夠滿足你的特定需求?！?/p>

Andriole 補充到：“如果不是因為我們團隊中有臨床冠軍，我們并不會做這樣的事。我們需要了解這個工具是否、何時、以及如何進行使用，只有臨床醫(yī)生才能給你誠實、清晰的答案?！?/p>

如果該工具獲得終端用戶的認可，那么就更容易讓執(zhí)行發(fā)起人相信購買是值得的。

機構(gòu)應為使用人工智能的試點項目設(shè)定明確的成功標準。評估完成時間變化、診斷準確性、患者結(jié)果以及應計收入等關(guān)鍵因素，有助于明確需要改進的領(lǐng)域，確定投資回報。

Andriole說：“這個工具是否能使醫(yī)療服務人員更有效率？是否改善了過去難以檢測的東西？是否可以使接受培訓的醫(yī)生更好地理解一些東西，或者讓非?？漆t(yī)生更接近?？漆t(yī)生的水平？如果你要在臨床環(huán)境中應用人工智能，這些都是需要注意的重要內(nèi)容。”

“醫(yī)療非常復雜，其中一些績效指標將很難衡量。但是，如果你確保臨床醫(yī)生參與其中，并收集他們的反饋，你就會對未來擴大實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，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)，機構(gòu)應該盡早準備投入其中。

她說：“這當然不是魔法，但它可以徹底改變我們的工作方式。我覺得這是件令人激動的好事。我相信，我們會有能力把人工智能以一種為患者和醫(yī)療服務人員帶來巨大凈收益的方式引入醫(yī)療系統(tǒng)，而這將很快實現(xiàn)。”