随着数字医疗的快速发展,人工智能已经成为医疗行业提质增效、下沉优质医疗资源的核心驱动力,其在医疗场景的落地依托于多类专项技术的支撑,覆盖疾病预防、诊断、治疗、康复全流程,核心技术类别主要包括以下几类:
一、深度学习与机器学习技术
这是AI医疗应用的底层基础技术。其中监督学习算法依托标注好的医疗数据,可实现疾病分类、风险预判等功能,比如基于患者的体检数据预判糖尿病、高血压等慢性病的发病风险;无监督学习算法则可挖掘医疗数据中未被发现的关联关系,为罕见病机制研究、新药靶点发现提供新方向。而深度学习中的卷积神经网络(CNN)是医疗影像识别的核心算法,通过对大量CT、MRI、病理切片等影像数据的学习,可实现肺结节、脑出血、恶性肿瘤等病灶的自动识别,当前国内多家医院落地的AI辅助阅片系统,正是依托该技术将肺结节筛查的漏诊率降低了15%以上;近年兴起的多模态Transformer算法则可同时整合影像、病历、检验结果、遗传信息等多维度数据,为患者提供更精准的个性化诊疗方案。
二、自然语言处理(NLP)技术
医疗领域存在大量非结构化的文本数据,包括电子病历、医学文献、检验报告、病程记录等,NLP技术是解锁这类数据价值的核心工具。其应用场景包括:一是电子病历结构化,将医生自由录入的非结构化病程信息转化为标准化可检索的结构化数据,为临床研究、医保稽核提供数据支撑;二是智能诊前服务,通过语义理解技术识别患者的症状描述,实现自动分诊、健康咨询等功能,当前不少互联网医院的智能导诊机器人可覆盖2000余种常见疾病的初步分诊,大幅减轻了导诊台的工作压力;三是临床决策辅助,可快速检索最新的医学文献、诊疗指南,为医生的诊疗方案提供循证医学依据,还可自动完成病案ICD编码工作,将编码效率提升3倍以上。
三、医疗计算机视觉技术
计算机视觉技术可对医疗场景下的各类视觉信息进行智能解析,是目前落地最成熟的AI医疗技术之一。除了常见的放射影像辅助诊断外,该技术还可应用于病理影像分析,通过对放大数百倍的病理切片进行像素级识别,精准定位癌细胞、判断癌症分型,其判读效率是病理医生的10倍以上;在内镜检查场景中,AI视觉算法可实时识别胃肠镜视野下的早癌、息肉等可疑病灶,实时给医生提醒,将消化道早癌的发现率提升20%以上;此外该技术还可应用于手术导航场景,通过对术中影像的实时分析,帮助医生精准区分病灶与正常组织,降低手术损伤风险。
四、医疗知识图谱技术
医疗知识图谱是基于医学指南、药典、临床文献等权威资料,将疾病、症状、药物、不良反应、诊疗方案等医疗实体及其关联关系构建成的结构化知识网络。依托知识图谱的推理能力,可实现处方自动审核,实时识别处方中的药物相互作用、禁忌症、超剂量用药等问题,降低用药差错风险;在罕见病诊断场景中,知识图谱可将患者零散的症状、检验结果进行关联匹配,提示潜在的罕见病类型,解决普通医生对罕见病认知不足的问题;此外知识图谱还可应用于健康管理场景,根据用户的健康数据、生活习惯自动推送个性化的健康干预方案。
五、生成式AI技术
近年快速发展的生成式AI为医疗领域带来了诸多创新应用。一方面可解决医疗数据不足的痛点,通过生成对抗网络(GAN)、扩散模型等生成罕见病影像、候选药物分子等稀缺数据,为AI模型训练、新药研发提供数据支撑;另一方面可面向患者生成定制化的健康宣教材料,根据患者的年龄、文化程度、病情特点生成通俗易懂的诊疗注意事项、康复指导内容,提升患者的依从性;此外生成式AI还可辅助医生撰写病历、学术论文摘要,减轻医生的文书工作负担。
当前各类AI医疗技术并非独立应用,往往会根据场景需求进行融合落地,比如智能临床决策系统就同时整合了NLP、知识图谱、深度学习三类技术。未来随着技术的进一步迭代,以及数据隐私保护、算法可解释性等问题的逐步完善,AI技术将进一步渗透到医疗全流程,为解决医疗资源供需不均、提升诊疗效率提供更多助力。
本文由AI大模型(Doubao-Seed-1.6)结合行业知识与创新视角深度思考后创作。