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智能医疗的支撑技术

发布：青岛it培训班哪家好
来源：互联网
时间：2018-02-01 14:58

智能医疗的支撑技术

医疗领域与人工智能结合部分还有新药研发、精准医疗和医疗机器人.我们先从新药研发说起,据美国塔弗茨药物开发研究中心2014年的报告显示一款成功上市的新药,平均花费约25亿8500万美元,其中包括约13亿9500万美元的直接资金投入和研发失败导致的约11亿6300万美元的间接投入.

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    此外创新药物的研发通常也非常耗时,一款能够顺利上市的新药研发周期一般要近12年,这个过程包括了早期的靶点确认、化合物的合成与筛选、药学研究、药理/毒理分析、动物试验、1期临床试验、2期临床试验、3期临床试验、4期临床试验以及后续的上市申报手续等,如何降低研发的成本、缩短研发的时间是所有创新药研发公司的关注重点.而人工智能在新药研发中时能够通过智能算法虚拟的模拟化合物筛选,从数以百万乃至千万计的潜在化合物中筛选出和靶点对接活性最强的化合物,还能对同样差不多活性的化合物的毒副作用进行筛选,降低成本的同时时间也能显着的缩短.在临床试验期间,人工智能还能帮助选择合适的参与临床试验的患者,加快了临床试验的速度.
    在精准医疗领域,人工智能也在发挥着越来越重要的作用,精准医疗是BT(Biotechnology,生物技术)技术的代表,今天主要的应用是疾病预测和肿瘤靶向药物治疗,例如无创产前唐氏综合征检测、肺癌EGFR靶向药物检测等.以肺癌EGFR靶向药物吉非替尼为例,为了确认患者是否适合服用吉非替尼,需要判断患者的EGFR基因突变是否成阳性,如果是阳性那服用吉非替尼的效果会非常好.为了进行这个判断,需要首先对患者基因通过测序仪进行测序,测序仪测出来的大量的基因数据需要通过计算机进行解读,以目前的主流技术来看,解读的时间非常漫长,通常要超过160个小时的时间.而借助新一代的人工智能芯片和智能算法,这个时间被大大缩短,以IBM沃森基因为例,其解读时间已经能缩短到10分钟以内,时间越短意味着消费者或者患者能尽快的知道结果并采取针对性的干预措施,对于肿瘤患者来说,时间几乎就是生命!
    医疗机器人在临床上的运用也越来越普遍,这个领域通常有手术机器人、康复机器人和服务机器人三种主要的机器人.手术机器人的典型代表是达芬奇手术机器人,达芬奇机器人是微创手术领域的领导者.达芬奇机器人能够触及医生的手触及不到的地方,且比人手更为精细,手术创口小、出血少,患者恢复时间也大大加快.手术机器人被广泛的运用在泌尿外科、甲状腺、妇科肿瘤、胃肠以及儿童外科等需要高精度操作的手术领域.严格来说,达芬奇机器人是一种高级机器人平台,由外科医生控制台、床旁机械臂系统、成像系统三部分组成.通过计算机辅助控制,达芬奇机器人能够帮助微创外科医生以更高的精度和更小的误差来进行手术操作.
    康复机器人则主要运用在心脑血管疾病致残以及老年人由于生理机能衰退致残等疾病的治疗后康复阶段.根据针对的肢体部分不同,康复机器人主要分为牵引式上肢康复机器人、牵引式下肢康复机器人和悬挂式康复机器人.目前专注医疗康复训练机器人研究的公司越来越多,全球最早实现商业化的康复机器人公司是瑞士HOCOMA、ReWalkRobotics等公司.HOCOMA公司作为全球康复机器人第一品牌,其医疗康复机器人在人体工程学、电子传感器、计算机软硬件和人工智能等众多方面具备国际领先的技术水平,临床应用非常广泛.如其知名产品Lokomat基于脑功能重塑理论、通过提供最符合人体生理特征的步态训练模式并实时提供反馈与评估的外骨骼下肢康复机器人,对中风、脊髓损伤、创伤性脑损伤、多发性硬化症等神经系统疾病患者训练有良好的康复效果.
    服务机器人则是近年开始活跃起来的新领域,主要在院内提供智能导诊服务,科大讯飞旗下的晓曼机器人先后在合肥市第一人民医院和北京301医院落地,能够提供包括医院位置咨询、219个常见病和症状咨询以及51个常见知识问询等服务.随着晓曼机器人的诞生,不少机器人如小胖、阿鹏、糖宝等陆续诞生,通过对话模式等方式来为患者提供各类院内服务,下图展示了晓曼机器人的样子.
    智能医疗前景
    从Alpha Go战胜人类其实李世石到今天短短一年半时间,人工智能在医疗领域的运用已经如火如荼,国内从事人工智能医疗相关的企业已经多达139家(火石创造统计数据),从2016年迄今人工智能医疗领域的融资超过40笔,不少企业的估值以十亿元、数十亿元计,可见整个产业对于智能医疗的看好,也可见在如此多资本的推动下,智能医疗能够有着更多的资源支持、不断的迭代演化升级产品做到更好、更落地的水平.

随着人工智能、移动互联网、物联网、大数据、可穿戴式设备、增强现实/虚拟现实等创新技术的发展,在国家人工智能规划的引导下,健康全流程管理的各个环节将会越来越智能化,支撑全流程管理的新药研发、精准医疗等将会越来越个性化、个体化,再伴随以医疗机器人的发展,我们有理由相信未来的医疗图景里,大量的基础性服务将能由人工智能来提供,医生将能够有更多的时间与精力来做好患者的服务、沟通,能够有更多的时间来从事创造性的医疗工作,也能有更多的时间享受与家人和朋友共聚的时光.

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