隨著人工智能(AI)技術(shù)的不斷進(jìn)步,AI在健康管理與遠(yuǎn)程醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用正在逐漸改變傳統(tǒng)的醫(yī)療模式。AI不僅能夠提高醫(yī)療服務(wù)的效率,還能夠在個性化診療、疾病預(yù)測、健康監(jiān)測等多個方面提供創(chuàng)新解決方案。
1. AI個性化健康指導(dǎo)
健康管理是提高個人生活質(zhì)量、預(yù)防疾病發(fā)生的重要環(huán)節(jié)。AI能夠通過分析個人的健康數(shù)據(jù),為用戶提供個性化的健康管理方案。例如,AI通過分析穿戴設(shè)備收集的健康數(shù)據(jù)(如心率、血糖水平、體溫等),可以為用戶制定個性化的運(yùn)動、飲食、作息建議,幫助其維持或改善健康狀態(tài)。AI還可以通過大數(shù)據(jù)分析預(yù)測疾病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),從而為用戶提供早期預(yù)警。
根據(jù)2023年《Nature Medicine》的一項(xiàng)研究,AI通過分析大量的臨床數(shù)據(jù)和基因信息,成功預(yù)測了多種常見疾病(如心臟病、糖尿病)的發(fā)生概率,為個性化健康管理提供了更加精確的決策支持。【1】
不少公司正在探索結(jié)合AI的新時(shí)代健康管理模式。近期,OpenAI宣布和Thrive Global創(chuàng)立Thrive AI Health公司,將打造由人工智能驅(qū)動的健康教練(AI Health Coach),利用人工智能,讓普通人有更多的機(jī)會和更加低廉的成本獲得專家級的健康指導(dǎo),以改善他們的健康。
2. AI輔助健康監(jiān)測與早期預(yù)警
AI能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控個人的健康狀態(tài),并在數(shù)據(jù)異常時(shí)進(jìn)行早期預(yù)警。通過智能設(shè)備與傳感器的結(jié)合,AI能夠遠(yuǎn)程監(jiān)測心率、血壓、血氧等生理指標(biāo),及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的健康問題。
國內(nèi)外在AI輔助健康監(jiān)測方面的研究成果不斷涌現(xiàn)。例如,2023年上海市第一人民醫(yī)院臨床研究院的研究人員開發(fā)了一種基于AI的可穿戴面罩式自修復(fù)傳感器陣列(MISSA)。該傳感器通過分析人體體液中的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs),及時(shí)發(fā)現(xiàn)生理數(shù)據(jù)異常,從而實(shí)現(xiàn)長期健康監(jiān)測。【2】
2024年12月國際頂級期刊Nature刊登了一篇題為《Perspective Applied body-fluid analysis by wearable devices 》的論文,進(jìn)一步探討了基于AI技術(shù)可穿戴設(shè)備在體液分析領(lǐng)域的應(yīng)用。該論文指出,新一代可穿戴設(shè)備不僅能夠進(jìn)行生物物理測量,還能通過分析汗液、呼吸、唾液、眼淚和組織間液等體液,監(jiān)測健康狀態(tài)。這些設(shè)備通過非侵入性或最小侵入性的方式,能夠在無創(chuàng)的情況下連續(xù)、分散地監(jiān)測健康與疾病的變化。人工智能的快速發(fā)展大大推動了這些設(shè)備在全球范圍內(nèi)的廣泛應(yīng)用。【3】
哈佛大學(xué)的一個研究團(tuán)隊(duì)也利用深度學(xué)習(xí)算法分析大量心電圖(ECG)數(shù)據(jù),成功開發(fā)出一種AI系統(tǒng),能夠提前識別潛在的心臟病風(fēng)險(xiǎn)。通過檢測微弱的心電變化,這一系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)出健康預(yù)警,為醫(yī)生提供輔助診斷并幫助患者在心臟病發(fā)作之前進(jìn)行預(yù)防性治療。研究結(jié)果表明,這項(xiàng)技術(shù)顯著提高了心臟病早期檢測的準(zhǔn)確性,有助于減少突發(fā)性心臟病事件的發(fā)生。北京經(jīng)開區(qū)搭建了基于視覺的"火柴人"前端AI相機(jī)及智能床墊等設(shè)備的首個智慧養(yǎng)老健康監(jiān)測場所。"火柴人"技術(shù)前端AI像機(jī)會識別監(jiān)測區(qū)域內(nèi)人員的動作狀態(tài),出現(xiàn)摔倒情況時(shí)將監(jiān)測信息報(bào)告給監(jiān)護(hù)人員,讓老人及時(shí)獲得救治,極大減輕突發(fā)事件帶來的傷害。
3. 虛擬醫(yī)生與遠(yuǎn)程問診
遠(yuǎn)程醫(yī)療為患者和醫(yī)生提供了一種跨越地理限制的便捷醫(yī)療服務(wù),尤其是在偏遠(yuǎn)地區(qū)或特殊情況下(如疫情期間)具有重要價(jià)值。虛擬醫(yī)生是AI在遠(yuǎn)程醫(yī)療中的一個重要應(yīng)用,它能夠通過自然語言處理(NLP)與患者進(jìn)行對話,并在一定程度上為患者提供診斷和治療建議。虛擬醫(yī)生可以解答患者的基本健康問題,提供健康咨詢,甚至對病情進(jìn)行初步篩查。
關(guān)于AI在幫助提高虛擬醫(yī)生診斷準(zhǔn)確率方面,也有許多大模型以及研究,例如2024年清華大學(xué)智能產(chǎn)業(yè)研究院(AIR)智慧醫(yī)療團(tuán)隊(duì)完成了Agent Hospital項(xiàng)目,利用大型語言模型(LLM)驅(qū)動的自主代理模擬治療過程,幫助AI醫(yī)生學(xué)習(xí)如何治療疾病。系統(tǒng)能夠模擬疾病的發(fā)生和發(fā)展,并通過成功與失敗的案例積累經(jīng)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示進(jìn)化后的AI醫(yī)生在 MedQA 數(shù)據(jù)集上的準(zhǔn)確率達(dá)到 93.06%。【4】通過類似的大模型,AI醫(yī)生能使用現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)在虛擬世界的時(shí)間加速器中繼續(xù)加速進(jìn)化,將AI醫(yī)生的能力提升到新的高度。
寫在最后
AI在健康管理與遠(yuǎn)程醫(yī)療中展現(xiàn)出巨大的潛力,但它面臨的挑戰(zhàn)依然不容忽視。
首先,AI算法的準(zhǔn)確性和可靠性嚴(yán)重依賴于大量高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。然而,數(shù)據(jù)隱私和安全問題一直是制約AI應(yīng)用的關(guān)鍵障礙。如何在確保用戶隱私的前提下,獲取足夠且真實(shí)的數(shù)據(jù),仍是技術(shù)普及的核心難題。對于涉及敏感個人健康信息的領(lǐng)域,數(shù)據(jù)泄露、濫用和管理不當(dāng)可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果。
其次,AI系統(tǒng)在處理復(fù)雜個案時(shí),常常缺乏醫(yī)生的臨床經(jīng)驗(yàn)和細(xì)致的人文關(guān)懷。尤其是在個性化治療方面,AI的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及醫(yī)生對患者整體情況的判斷。AI難以在診療過程中充分考慮患者的情感需求、社會背景和生活習(xí)慣。
此外,技術(shù)普及與患者接受度也面臨較大挑戰(zhàn)。盡管AI技術(shù)的應(yīng)用前景廣闊,但對于許多患者,尤其是老年人和技術(shù)接觸較少的群體,如何克服他們的抵觸心理并提高對AI系統(tǒng)的信任,仍需時(shí)間。部分患者可能無法充分理解AI系統(tǒng)的工作原理,甚至可能對其產(chǎn)生恐懼或不信任,進(jìn)而影響其接受度和使用效果。
隨著算法的不斷優(yōu)化、跨學(xué)科合作的深入,AI將在疾病預(yù)防、個性化醫(yī)療和遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)等領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。然而,這一過程并非一蹴而就。如何解決數(shù)據(jù)隱私、安全性、個性化服務(wù)及患者接受度等一系列問題,仍然是未來AI應(yīng)用的關(guān)鍵任務(wù)。只有突破這些局限,AI才有可能真正成為醫(yī)療體系中的重要補(bǔ)充,推動全球醫(yī)療服務(wù)的普及與高效。
參考文獻(xiàn)
1.Khera, R. et al. (2023). "Artificial Intelligence in Health Care: A Comprehensive Review," Nature Medicine.
2.M. Chen, M. Zhang, Z. Yang, C. Zhou, D. Cui, H. Haick, and N. Tang, "AI-driven wearable mask-inspired self-healing sensor array for detection and identification of volatile organic compounds," Adv. Funct. Mater., vol. 33, no. 48, p. 2309732, 2023. doi: 10.1002/adfm.202309732.
3.Brasier, N., Wang, J., Gao, W. et al. Applied body-fluid analysis by wearable devices. Nature 636, 57-68 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-08249-4
4.Li, S. Wang, M. Zhang, W. Li, Y. Lai, X. Kang, W. Ma, and Y. Liu, "Agent Hospital: A simulacrum of hospital with evolvable medical agents," arXiv, 2024. [Online]. Available: https://doi.org/10.48550/arXiv.2405.02957.
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