智能医学技术范文精选

摘要：近年来，人工智能（AI）技术和由其引发的大数据时代自社会的各个层面包括我们的思维、生活方式和工作模式产生了巨大的变革；从互联网到云计算，再到由大数据集合而成的人工智能，不断更新的处理手段使医疗行业也开始尝试新的转变，从传统的人工诊疗、教学模式逐步转变为依据机器学习来获取更高效的信息，这一过程对医学领域的发展具有重要的影响并且有效的促进了医学思维模式和科研研究方式的转变，因此本文主要通过总结人工智能在医学中的发展历程，并对其在医学领域中各学科的的应用进行分析，从而对人工智能的前景和发展趋势进行预测。

关键词：人工智能；医学领域；医学诊疗；智能技术

人工智能（artificialIntelligence，AI）是一门新兴的技术学科，可以对现有的理论、方法和技术进行整合并能进一步开发新的系统，进行相关的科学研究；自人工智能产生以来，其理论和技术日益成熟，应用领域也在不断扩大[1]。总的来说，AI是一种新的、能以与人类职能相似的方式做出反应的智能机器，包括机器人、图像和语言识别、处理自然语言等；通过了解AI的实质，能够让我们更好的应用这门技术。由此来看，AI所执行的主要任务就是要使其能够胜任一部分通常需要人类才能完成的复杂工作。AI通过不断的完善和发展改变了人们的工作和生活方式，也促使医疗行业工作者对其价值进行了思考和探索。从现有的成果可以预见，AI功能的扩展和创新，将为临床医生以及科研人员开辟全新的领域，为基因组学探索、医药研发以及疾病诊断提供新的思路和途径。

1医疗领域中的人工智能技术概述

自20世纪开始，我们开始致力于开发出机器学习方法，期待解决一些人工无法解决的问题，这便是最初的人工智能技术来源。目前研发的人工智能系统，已经可以处理大量的数据和知识如计算方法、混合智能系统等[2]。然而，人工智能不仅涉及一门技术或是一门学科，而是多种学科技术的融合。通过人工智能系统，我们可以查找、学习、设定计划；另一方面，我们还可以通过人工智能系统模拟出具体的智能行为，也包括各类医学科研研究过程。这项技术打破了限制医疗行业发展的障碍，即如何有效的探索和分析一些需要应用大量知识来解决的复杂性诊疗问题。现在，医学AI通过发展和完善使这些问题能被很好的解决，并且为我们提供了精准的治疗方案。

2人工智能在医学领域中的应用及其影响

摘要：人工智能技术在医疗领域的应用越来越广泛，并有巨大的前景，医学人工智能在给卫生健康行业的发展带来巨大的便利的同时，也带来了一些伦理方面的问题和挑战，本文通过研究我国医学人工智能的应用现状，分析其在应用中存在或潜在的伦理问题，并从理念、研发、应用、监管4个方面提出对策和建议，以期更好地提高我国的医疗水平，促进人类的健康。

关键词：医学；人工智能；伦理；对策和建议

人工智能的概念在1956年第一次被明确地提出，60多年以来，人工智能技术已经取得了长足的进步，它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学[1]。人工智能在很多领域中发挥重要作用，其中包括医疗卫生领域。医学人工智能的应用在给人类的健康管理与疾病诊断带来极大的便利的同时也带来了诸多伦理问题和挑战。本文通过研究我国医学人工智能的应用现状，分析其存在的伦理问题，并尝试构建我国医学人工智能伦理治理总体框架，提高人工智能技术在医疗卫生领域中的应用水平，促进我国卫生健康事业的发展，提高人类的健康水平。

1我国医学人工智能的应用现状

国务院《新一代人工智能发展规划》中明确指出要推动智能医疗发展，建立精准智能服务体系，探索智慧医院建设，开发人机协同医疗机器人、智能诊疗助手并加强智能健康和群体智能健康管理[2]。医学人工智能在我国卫生健康行业的应用越来越广泛，目前我国医学人工智能的应用主要包括7个方面：智能临床辅助诊疗应用、医用机器人、智能公共卫生服务应用、智能医院管理、智能化医学教育培训、医疗设备智能化管理和人工智能辅助药物研发[3]。这7个方面的应用涵盖了各级医疗卫生机构,方便了医生精确诊治的同时有效地提升了医师的诊疗质量和工作效率，使医院逐渐向互联网化、智能化发展，大幅度提升了患者的就医体验和百姓的满意度，极大地促进了我国医疗卫生领域的发展。

2医学人工智能应用中存在的伦理问题

上世纪90年代，计算机和虚拟仿真技术迅猛发展，美国METI（medicaleducationtechnologiesincorporation）公司先后研制出HPS、PediaSim、ECS等智能模拟人，并被应用于临床医学教育，临床模拟教学从此诞生，并成为临床实践教学的重要模式之一［1］。挪威Laerdal公司2009年成功研发出高端智能模拟人SimMan，其外形与真人类似，具备呼吸、心跳、血压等基本生理特征，对临床操作能够作出相应反应，且不存在伦理问题和医患纠纷，高端智能模拟人被广泛用于临床实践培训，开启了情景式临床模拟教学新篇章［2-3］。本单位从2016年开始，全力推进模拟训练中心建设，先后打造了自助考核教学管理系统、数字化临床思维培训系统和混合现实训练系统，并开展了大量临床思维和模拟训练、临床抢救医护联合训练、急诊抢救医护联合训练和保健特色技术训练，既创新了教学培训模式，又提升了医务人员应急应变能力，强化了医疗作风养成。

1临床模拟教学背景

1.1临床模拟教学的设计初衷。医学是生命的科学，具有“零容错率”属性，医疗活动事关患者生命健康，在临床操作中少犯一个错误，患者的安全就多一份保障；医学也是实践的科学，需要经过反复操练和通过临床病例积累大量经验，才能不断提升诊疗水平，成长为一名合格医生［4］。如何破解“零容错率”和“实践性”之间的矛盾，培养合格的医生，一直是医学教育者想要破解的难题。高端智能模拟人的出现，很好化解了二者之间的矛盾，既不牺牲患者利益，又起到了实战练兵积累临床经验的效果。临床模拟教学的精髓主要包括以下3点：一是以学生为中心，临床模拟教学改变以往“老师讲学生听、老师做学生看”的填鸭式教学模式，将课堂主动权交给学生，充分激发学生主观能动性，让学生在发现问题、解决问题的过程中掌握知识，实现从“要我学”到“我要学”的转变；二是以问题为中心，临床模拟教学会围绕一个临床实际问题，利用高端智能模拟人等教具设置特定的医学场景，受训者依据所学知识，作出初步诊断，并施以相应救治措施，实现解决某个临床问题的教学初衷［5］；三是以实践为方式，为学生提供更多动手机会是临床模拟教学诞生的内在动力，“做”是临床模拟教学的核心教学思想，同时“做”也是积累临床经验、提升临床操作熟练度必不可少方式，只有在“做中教、做中学”，学生才能有更深的感性认识，才不会纸上谈兵和只“知其然不知其所以然”。

1.2临床模拟教学的主要方式。临床模拟教学，顾名思义通过模仿和拟定，使特定现实场景在一定程度上重现，让老师和学生有身临其境的感观，从而起到更好的教学效果，行之有效的实现途径主要有以下两种。1.2.1实验动物教学用实验动物或动物肢体进行临床技能训练，如用猪肉进行外科切开缝合训练，用实验小鼠尾巴进行动脉吻合培训，利用家猪等动物进行腔镜训练等。这种模拟方法，优点是手感真实，模拟度高，缺点是涉及伦理问题且费用高昂［6］。1.2.2标准化患者（Standardizedpatient，SP）SP，即经过标准化、系统化培训后，能准确表现患者实际临床问题的正常人或患者。这种模拟方法优点是更接近于临床实际，能够准确反映临床症状与体征，且标准化患者能够作为评价者对受训者做出真实客观的评判；缺点是训练“模拟患者”需要投入大量时间和精力，人力成本较高［7］。1.2.3模具教学这种教学方法依托于各式教具开展临床技能培训，如利用计算机交互式训练模型开展切割、缝合，利用高端智能模拟人进行心肺复苏训练等，可见教学模型不一定需要特别复杂，简单到一个橙子都可以，根据教学目的选取合适教具即可。但涉及到复杂性、系统性临床问题，特别是在培养学生临床思维能力时，高端智能模拟人是不可缺少的选择，也是我们单位开展老年医学实践技能培训的最主要方式。

2临床模拟教学在老年医学培训中的意义

临床模拟教学在临医学生或医生培养中，具有病种自设、即时可用、情景真实、便于实操、允许出错且无医患纠纷隐患等优点，被许多医学院校广泛应用于临床技能培训［8-9］。除了在医学教育中的通用优点外，临床模拟教学在老年医学教学培养中还具有以下几个特殊优势。

【摘要】内分泌学涵盖人体各个系统、器官，内容庞杂，自成体系，是医学生临床学习的重点和难点学科之一。由于教学时间的限制，学生在临床实践内分泌科时学习疾病种类和数量有限，降低了学生对内分泌和代谢疾病学习的广度和深度。在内分泌教学中的应用人工智能，为医学生的学习提供了便捷有利的工具，有助于提高学习效率和效果，培养内分泌疾病的临床思维。在目前人工智能高速发展的大数据时代，临床教师应学习利用人工智能技术和方法，根据内分泌学科特点制定教学方案，培养内分泌科专业人才。

【关键词】人工智能；内分泌学；个性化教学；机器学习；教学改革；教学评价；教育

人工智能（artificialintelligence，AI）概念最早是在1956年的Dartmouth学会上提出的，随着计算机核心算法的突破、计算能力的迅速提高以及海量互联网数据的支撑，目前已被广泛地应用于各个领域[1]。AI当前最广为接受的定义是Boden阐述的“使计算机做需要人类智能才能做的事情的能力”。智能通常被定义为一组做出决定和解决问题的能力，如理解、学习和推理。AI通过一系列工具来模拟人类智能的这些方面。AI方法和技术在过去几十年里已普遍应用于医药和卫生领域[2]。在医学文献中，术语“人工智能（AI）”“ML”和“深度学习”经常被同时使用，有时也会互换使用[3]。在医学领域，AI/机器学习（machinelearning，ML）技术可以在三个方面产生重大影响：医生方面，提高诊断准确性和协助治疗及外科干预；卫生系统方面，改进工作流程和减少错误；患者方面，量身定制诊断和治疗方案，基于独特的表型和基因特征患者的精准治疗[4]。人工智能驱动的精准医疗为临床医生提供了一个机会，为每个人量身定制早期干预措施[5]。人工智能（AI）正在改变我们的现代生活，在医学上，AI有两个主要分支:虚拟和物理。物理分支包括机器人，可以帮助手术和康复。虚拟分支包括信息学，有望帮助医生进行临床诊断和治疗决策[6]。AI技术背景下，教师的角色已经有了很大的转变，不仅是定义者、阐释者、答疑者，也是提问者、引导者、辅助者[7]，为了提高教学效果，教学模式和方法也要随之改变。无论是传统教学模式还是AI教学模式，教师都是课程的主导者。教师的教学方法和技巧、态度和能力都会显著影响教学效果[8]。同时AI还可以对教学效果进行评价。

1人工智能发展对医学教育的影响

人工智能时代，医学教学仍然存在着通识教学欠缺、课堂互动不足和课程建设滞后等矛盾[9]。随着医学领域知识的复杂性和数量的不断增长，医生几乎不可能在头脑中组织和保留全部知识性数据。教科书上的内容虽然都是典型病例，但有时会与临床实践不符。医学基础教育与临床实践脱节，会导致学生在课堂上学到的知识难以应用，因此有必要对现有的教学模式和方法进行改革[10]。因此，医学界应及时调整教学策略，加强以下几个方面的学习，以重新定义AI/ML时代医生的角色：（1）医学院校课程将重点从信息获取转移到知识管理和沟通技能；（2）培训医生管理和协调AI/ML应用；（3）培训医生解释AI/ML输出数据，并在临床决策中有效地利用这些结果；（4）加强培养医生之间的同理心和同情心。最终，医生和AI技术需要发展一种相互支持的关系，而不是一种竞争关系[11]。医生可以提供适当的反馈来改进AI/ML技术和工具，这些工具反过来也可以帮助医生解决不确定的临床场景。而AI/ML在内分泌领域的使用，将使内分泌疾病的诊断具有更高的准确性，可能避免不必要的检查，减少医疗支出，促进海量患者数据更好的数字存储，无论是个人病情还是流行病学研究的汇总数据，这些益处可能有一天会改变临床内分泌实践。今天，像人工胰腺这样的人工智能技术已经成为现实，同时也需要学术界和信息技术行业大力推动AI/ML技术在内分泌学的进一步发展。内分泌医生很适合在AI/ML的发展中发挥重要作用。将这些技术和方法应用到内分泌学生的教学中，让他们在使用这些技术进行诊断或研究时增加一种有力的武器[4]。

2内分泌学教学的特点

摘要：现代科技在医学诊断领域不断得到发展，例如计算机科学技术的快速发展深刻影响医疗卫生行业的改革，目前的临床医学、医学研究、医学教育和智能化的医院管理系统无不渗透着计算机技术。计算机软硬件的发展、功能的改进，无不使其在应用现实中发挥着巨大作用。本文就现代科技在医学领域的应用展开研究，研究当代社会国民眼健康问题，展望开发自助眼健康系统对我国眼科医疗卫生事业的革命，构建医疗健康服务系统的新前程。

关键词：计算机技术眼科疾病人工智能眼健康系统

现代科学技术的快速发展，使用计算机技术辅助医疗卫生诊断已成为现代临床医学的重要手段之一［1］，计算机应用程序也给医学研究带来了革命性发展。目前学术研究上已经提出将计算机辅助诊断作为现代医学的重要研究方向，近年来，随着计算机软硬件质量的不断提升，新的学术研究的快速发展，例如人工智能，特别是机器学习和人工神经网络等前沿技术的不断推广，疾病诊疗系统已成为十分热门的研究领域［2］。

1.中医眼健康

中医中对人体健康分布研究，例如通过眼睛的健康程度衡量一个人的整体健康，其原文翻译成白话文解释就是“人的目光要炯炯有神，给人没有在发呆的感觉，这样说明了这个人的精力充沛，活力十足，而且五脏六腑健康，功能良好”。另外《黄帝内经》［3］也说：“五脏六腑之精气，皆上注于目而为之精。”意思是人的眼睛为脏腑精气的汇聚之所。《黄帝内经》还有“精之窠为眼，骨之精为瞳子，筋之精为黑眼，血之精为络，其窠气之精为白眼，肌肉之精为约束”［4］一说。这充分说明了古人对人的眼睛研究十分深入，在几千年以前就能发现眼健康对人体健康机理的表现，他们将眼睛的不同部位分为人体的五脏，眼窝是整个人的精气表现，肾的表现则体现在瞳孔上，肝的表现则体现在黑眼球的形态上，最后眼球的血络分布则体现的是人体心脏的功能是否良好。由此可见，眼睛的健康状态跟五脏六腑的精气息息相关。现代科技的发展为医学诊断和治疗带来了全新革命，1991年，陈氏等首次将人工神经网络应用于中医学诊断［5］，提出了人工神经网络用于医学诊断的具体方法，并以中医病历为实验数据进行了专题研究，开辟了人工智能应用于中医诊断的先例。施氏等将人工神经网络应用于基于舌诊的八纲辨证诊断［6］。

2.国民眼健康形式