医疗健康
内窥镜检查中的AI突破
人工智能(AI)在医疗领域具有巨大的潜力,特别是在像内窥镜检查这样复杂的程序中,需要专家分析和专业知识。医疗行业也没有忽视这一机会,早期在内窥镜检查中使用AI已经带来了有希望的结果。
内窥镜检查是使用一根薄、柔软的管子配备有摄像头和光源来检查患者身体的过程。虽然过程本身相对简单,但理解图像可能很具挑战性。AI已经在多个方面提供了解决方案。
1. 改进的异常检测
AI在内窥镜检查中的最显著突破是机器学习如何改进检测。内窥镜通常寻找小的异常,如癌前息肉或病变。早期研究表明,机器学习可以比人类更准确地检测这些警告信号。
早在2017年,AI算法 能够以86%的准确率检测出息肉,而专家医生只达到74%的准确率。从那时起,机器学习模型的准确率已经达到96.4%。这些系统通常可以发现人类可能忽略的异常。
在实践中,AI模型不会取代专家。然而,医生可以使用它们来提高他们的诊断信心,而不需要耗时的过程。因此,医疗系统可以更早地为患者提供帮助,从而改善治疗效果。
2. 更可靠的分类
AI在内窥镜检查中的另一个好处是机器视觉模型在分类方面的优势,即区分不同的异常类型。
分类很重要,因为不同的息肉或病变类型需要不同的治疗方法。因此,AI模型可以通过检测细微的差异来确保患者得到他们真正需要的治疗。
一个神经网络能够以87%的准确率 区分结肠息肉,这与专家病理学家的水平相当。使用这个模型,医生可以在不需要额外审查的情况下诊断患者,从而带来更快、更准确的治疗。在AI和初步诊断不同的情况下,额外的意见可以帮助工作人员考虑其他可能性以提高诊断信心。
3. 简化程序
值得注意的是,内窥镜检查中的AI不仅准确,还很快。虽然确定性是医疗诊断中最重要的东西,但速度也很重要。更快的过程意味着治疗可以更早地开始,医生可以在更短的时间内看到更多的患者。
一些神经网络已经被证明可以 实时检测息肉,消除了对后续内窥镜检查的需要,以提高诊断的信心。其他算法可能无法立即提供结果,但可以在几分钟内完成,而不是实验室程序需要的几个小时或几天。
当医生可以在不需要额外时间的情况下提高他们的检测和分类能力时,它将带来显著改善的患者治疗效果。除了更早的治疗之外,时间的节省还可以让有限的医疗人员服务更多的患者,使人员短缺的影响减小。
4. 降低交叉污染风险
AI在内窥镜检查中的应用超出了程序本身。预防交叉污染也很重要,因为 大约每1000例结肠镜检查患者中就有一人会因程序而感染。AI可以通过确保干燥、安全的存储和消毒来帮助解决这个问题。
智能干燥柜使用HEPA过滤、正压和类似步骤来干燥和消毒内窥镜之间的程序。算法可以进一步通过实时监测内部条件来调整设置,以维持干燥柜开启和关闭时的无菌存储。
或者,AI可以预测设备故障并在问题影响内窥镜清洁度之前提醒工作人员。这样的过程已经在智能家居和工业HVAC设备中很常见,但是在医疗领域,它们可以防止感染并改善整体健康。
5. 扩大专家培训
AI也是一个有用的培训工具。内窥镜检查是一个复杂、专业的过程,但为潜在的专家提供必要的技能和知识的过程往往太慢,无法跟上日益增长的需求。考虑到美国alone将 在2036年面临86,000名医生的短缺,需要改变一些东西。
因为AI非常准确,所以它是向学员展示各种息肉、病变或其他异常的有用方法。来自没有那么多专家或其他培训设备的医生将从这种用例中受益最多。通过使用AI作为指导,他们可以快速提高他们的检测和分类技能。
随着AI简化专家培训,可靠的内窥镜检查和相关护理将变得更加普及。这种转变可能会对不同人群之间的医疗服务获取障碍产生积极影响。
AI在内窥镜检查中的潜在缺点
尽管AI在内窥镜检查中非常有用,但它也有一些缺点。有偏见的训练数据可能 导致AI放大人类偏见,许多历史医疗记录缺乏平等的代表性。因此,这些工具可能对每个患者人群都不太可靠。
收集足够的数据来训练这些模型也可能引入隐私问题。医疗行业面临着严格的患者数据安全法规,因此平衡模型的可靠性与网络安全和合规性可能会很困难。
过度依赖AI引入了另一个问题——这些诊断工具非常准确,但不完美。医生可能会随着时间的推移变得自满,并以表面价值接受AI的输入,导致草率的筛查和潜在的误诊。这种用例将会抵消使用该技术的好处。
安全使用内窥镜检查中的AI
幸运的是,有一种安全的前进方式。一旦医疗组织认识到这些缺点,他们就可以建立更安全的AI政策,以减轻负面影响,同时利用好处。
训练期间的谨慎至关重要。一个多元化的团队必须监督开发并定期审计算法以发现和纠正偏见的趋势。在此期间,团队还可以使用合成数据来保护患者隐私,同时提供更大的训练数据库。训练有素的模型 可以比其他模型更准确,因此,即使不考虑隐私和偏见问题,也可能是最好的前进方式。
最后,医疗系统必须培训医生以谨慎使用AI。他们必须强调人类专家始终应有最终发言权,并教导专业人员了解AI的缺点,以防止他们过度依赖该技术。
AI推动内窥镜检查领域的发展
尽管仍然存在挑战,但很难忽视AI在内窥镜检查中的潜力。一些医院网络已经在定期使用AI辅助筛查,而随着技术的改进,其采用率可能会扩大。更广泛的使用反过来将导致相关数据集的增长和额外的最佳实践的发展。
随着这些趋势的继续,AI可能会重塑内窥镜检查领域。这些程序将变得更加准确、精确、可及、效率高和安全。医生和患者都将从这种转变中受益。












