人工智能技術(shù)與應(yīng)用（案例版）課件 第8章 智能醫(yī)療機(jī)器人1

第8章

智能醫(yī)療機(jī)器人-1人工智能技術(shù)與應(yīng)用ArtificialintelligencetechnologyandApplication1.智能醫(yī)療機(jī)器人概述2.智能醫(yī)療機(jī)器人應(yīng)用3.智能技術(shù)——深度學(xué)習(xí)4.應(yīng)用案例“人工智能+醫(yī)療”近年來，借助人工智能技術(shù)，開展智慧醫(yī)療成為醫(yī)療領(lǐng)域的熱點(diǎn)。“人工智能+醫(yī)療”是人工智能技術(shù)賦能醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)象。以機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖掘?yàn)閮纱蠛诵募夹g(shù)的人工智能滲透到醫(yī)療行業(yè)，各應(yīng)用場(chǎng)景下醫(yī)療人工智能公司開發(fā)出的產(chǎn)品和服務(wù)，帶來了醫(yī)療健康行業(yè)的降本增效，衍生出醫(yī)療數(shù)據(jù)服務(wù)、機(jī)器學(xué)習(xí)服務(wù)、醫(yī)療研發(fā)服務(wù)等新的醫(yī)療新興細(xì)分行業(yè)，拓展了醫(yī)療領(lǐng)域的邊界，重塑了醫(yī)療健康相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈。1.智能醫(yī)療機(jī)器人概述智能醫(yī)療機(jī)器人是集醫(yī)學(xué)、信息、物理、機(jī)械等多種學(xué)科于一體的技術(shù)密集型產(chǎn)品。通過計(jì)算機(jī)技術(shù)，傳感器技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化操作。智能醫(yī)療機(jī)器人可以協(xié)助醫(yī)生進(jìn)行診斷和治療，提高醫(yī)療水平和效率。

如今，醫(yī)療機(jī)器人已經(jīng)成為醫(yī)療領(lǐng)域的重要工具，其應(yīng)用范圍涵蓋了手術(shù)、康復(fù)、護(hù)理等多個(gè)方面。包括目前臨床使用的骨科手術(shù)機(jī)器人、胃鏡機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人在內(nèi)的，用于診斷與治療環(huán)節(jié)的機(jī)器人，不僅提高了醫(yī)療服務(wù)的效率和質(zhì)量，還為患者提供了更舒適和安全的醫(yī)療環(huán)境。醫(yī)療機(jī)器人為醫(yī)療行業(yè)帶來了革命性的變化，全球醫(yī)療機(jī)器人市場(chǎng)空間巨大，未來快速增長(zhǎng)。智能醫(yī)療機(jī)器人類型Typesofintelligentmedicalrobots用于手術(shù)操作，包括骨科及神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人等手術(shù)機(jī)器人用于患者的康復(fù)訓(xùn)練應(yīng)用在康復(fù)護(hù)理、康復(fù)治療等方面的代替人工的機(jī)器人康復(fù)機(jī)器人提供咨詢、導(dǎo)診等服務(wù)服務(wù)機(jī)器人用于照顧患者，可以用來分擔(dān)護(hù)士護(hù)理的繁重和瑣碎工作護(hù)理機(jī)器人智能醫(yī)療機(jī)器人類型

手術(shù)機(jī)器人義齒機(jī)器人智能導(dǎo)診機(jī)器人智能送藥機(jī)器人虛擬助理語音電子病歷/智能導(dǎo)診智能問診/推薦用藥醫(yī)學(xué)影像病灶識(shí)別與標(biāo)注/三維重建靶區(qū)自動(dòng)勾畫與自適應(yīng)放療輔助診療醫(yī)療大數(shù)據(jù)輔助診療醫(yī)療機(jī)器人疾病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)基因測(cè)序與檢測(cè)服務(wù)預(yù)測(cè)癌癥/白血病等重大疾病藥物挖掘新藥研發(fā)/老藥新用/藥物篩選藥物副作用預(yù)測(cè)/跟蹤研究健康管理營(yíng)養(yǎng)學(xué)/身體健康管理精神健康管理醫(yī)院管理病歷結(jié)構(gòu)化/分級(jí)診療DRGs智能系統(tǒng)/專家系統(tǒng)輔助醫(yī)學(xué)研究平臺(tái)算法框架/數(shù)據(jù)分析等服務(wù)|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||AI+智能醫(yī)療場(chǎng)景AI在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用醫(yī)療影像

利用X線、CT、MR、DSA、PET、ECT等影像設(shè)備，對(duì)疾病進(jìn)行影像診斷和輔助治療的技術(shù)。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，90%左右的醫(yī)療數(shù)據(jù)都來自醫(yī)學(xué)影像，而且還正以30%的增長(zhǎng)率逐年增長(zhǎng)。不過，影像科醫(yī)生的整體數(shù)量和工作效率似乎根本沒有辦法應(yīng)對(duì)這樣的增長(zhǎng)趨勢(shì)，而影像科醫(yī)生也因此面臨著巨大的壓力。

X光CT

MRDSA

PET

ECT

2017年，騰訊正式推出了“騰訊覓影”，從臨床數(shù)據(jù)來看，“騰訊覓影”的敏感度已經(jīng)超過了85%,識(shí)別準(zhǔn)確率也達(dá)到90%,特異度更是高達(dá)99%。不僅如此，只需要幾秒的時(shí)間，“騰訊覓影”就可以幫醫(yī)生“看”一張影像圖，在這一過程中，“騰訊覓影”不僅可以自動(dòng)識(shí)別并定位疾病根源，還會(huì)提醒醫(yī)生對(duì)可疑影像圖進(jìn)行復(fù)審。輔助診療

目前人工智能可以通過癥狀和病歷來診斷癌癥，比如Watson，經(jīng)過了4年多的訓(xùn)練，學(xué)習(xí)了200本腫瘤領(lǐng)域的教科書，290種醫(yī)學(xué)期刊和超過1500萬份的文獻(xiàn)后，Watson開始臨床應(yīng)用，并且可以在肺癌、乳腺癌、直腸癌、結(jié)腸癌、胃癌和宮頸癌等領(lǐng)域向人類醫(yī)生提出建議；又可以通過醫(yī)學(xué)影像和病理解讀來識(shí)別癌癥，國(guó)內(nèi)的人工智能領(lǐng)軍企業(yè)Airdoc在各個(gè)領(lǐng)域的頂尖醫(yī)生的幫助下，在眼科、皮膚科、大腦、心血管、肺部、肝部等領(lǐng)域建立了準(zhǔn)確的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷模型，在肺癌、乳腺癌、肝癌、基底細(xì)胞瘤、惡性黑色素瘤等領(lǐng)域取得了巨大的進(jìn)展，通過15萬張圖片的訓(xùn)練，在眼科診斷準(zhǔn)確率已經(jīng)不低于人類三甲眼科醫(yī)生，如果將人工智能應(yīng)用在癌癥的早期檢測(cè)和早期診斷，可以挽救無數(shù)人的性命。疾病預(yù)測(cè)

預(yù)測(cè)未知，一直是人類十分向往的能力。2008年谷歌推出一個(gè)預(yù)測(cè)流感流行趨勢(shì)的系統(tǒng)——GoogleFluTrends（谷歌流感趨勢(shì)，以下簡(jiǎn)稱GFT）。GFT一戰(zhàn)成名是在2009年美國(guó)H1N1爆發(fā)的幾周前。AI可預(yù)測(cè)心臟病人何時(shí)死亡：準(zhǔn)確率達(dá)80%英國(guó)醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)倫敦醫(yī)學(xué)研究所的這個(gè)研究小組說，人工智能軟件能夠通過分析血檢以及心臟掃描結(jié)果發(fā)現(xiàn)心臟即將衰竭的跡象。研究人員向人工智能軟件輸入了256名心臟病患者的心臟核磁共振掃描結(jié)果，以及血液檢測(cè)結(jié)果。人工智能軟件對(duì)于每一次心跳都測(cè)量了心臟結(jié)構(gòu)中3萬個(gè)不同點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀況。把上述檢測(cè)結(jié)果同患者8年的健康狀況記錄結(jié)合起來，人工智能軟件就可以發(fā)現(xiàn)哪些異常狀況會(huì)導(dǎo)致患者的死亡。人工智能軟件能夠?qū)ξ磥砦迥甑那闆r作出預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)患者在一年后仍然存活的準(zhǔn)確率大約為80%，而醫(yī)生對(duì)于這項(xiàng)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率為60%。。醫(yī)院管理能合理地為患者安排治療計(jì)劃；在電子處方系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置安全警示，確保用藥規(guī)范，防止濫用抗生素等藥物；自動(dòng)讀取患者電子病歷相關(guān)信息，得出輔助診斷信息，實(shí)現(xiàn)醫(yī)療輔助診斷。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，應(yīng)用RFID標(biāo)簽，打造無人值守耗材管理模式;智能化設(shè)備的應(yīng)用，耗材追瀾及管理發(fā)生質(zhì)的飛躍!健康管理日常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)(DailyMonitoring

Data)各類日常監(jiān)測(cè)生理信息，生活習(xí)慣，心理及精神狀態(tài)等電子病歷與診療記錄(ElectronicMedical

Records)含問診信息、病程記錄、病史信息，疾病診斷信息，治療過程，隨訪過程，環(huán)境信息等用藥記錄(Records

of

Medicine)藥物信息，治療結(jié)果等診斷數(shù)據(jù)(Diagnosis

Data)生化診斷、病理診斷、物理診斷、生理信號(hào)診斷、影像診斷、基因診斷等健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)(Busi

Data)病人，財(cái)務(wù)，流程，診療，開藥等數(shù)據(jù)保險(xiǎn)與支付(Insurance

andPayment)病人保險(xiǎn)、支付記錄、信用記錄人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)ChallengesofAIinthehealthcarefield在醫(yī)療方面的信息或隱私都在虛擬的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中留下痕跡。如果管理不善，就有可能被不法分子所利用患者隱私保護(hù)通過虛擬的信息系統(tǒng)或人工智能系統(tǒng)進(jìn)行，可能發(fā)生醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)的主體、環(huán)節(jié)和因素增多了，醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)不可控性增強(qiáng)一些醫(yī)務(wù)人員可能會(huì)抵制或消極對(duì)待醫(yī)療人工智能的發(fā)展，那將會(huì)極大地降低醫(yī)療人工智能的發(fā)展速度風(fēng)險(xiǎn)責(zé)任受接受程度文化創(chuàng)建階段2.智能醫(yī)療機(jī)器人應(yīng)用

手術(shù)機(jī)器人是集臨床醫(yī)學(xué)、生物力學(xué)、機(jī)械學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、微電子學(xué)等諸多學(xué)科為一體的新型醫(yī)療器械。手術(shù)機(jī)器人現(xiàn)已應(yīng)用于普腹外科、泌尿外科、心血管外科、胸心外科、婦科、骨科、神經(jīng)外科等多個(gè)領(lǐng)域。此外，智能咽拭子采集機(jī)器人、智能外骨骼機(jī)器人、膝關(guān)節(jié)手術(shù)機(jī)器人、血管介入機(jī)器人等設(shè)備也是醫(yī)療機(jī)器人，醫(yī)療機(jī)器人是高端智能醫(yī)療裝備的代表。手術(shù)機(jī)器人的起源與發(fā)展手術(shù)機(jī)器人類型

膠囊胃鏡是一款可以替代傳統(tǒng)胃鏡的新型醫(yī)療機(jī)器人，隨水吞服后，它以每秒2幀的速度進(jìn)行拍照，將食管、食道、胃進(jìn)行全方位檢查，短短15分鐘即可拍攝上萬張照片，完成無痛、無創(chuàng)、無麻醉、無交叉感染的精準(zhǔn)胃部檢查，檢查后膠囊機(jī)器人隨消化道排泄。

整個(gè)治療過程在體外通過手機(jī)遙控實(shí)現(xiàn)，可以無痛來檢測(cè)胃部的狀況成為將眾多病人從傳統(tǒng)胃鏡痛苦檢查中解放出來的妙招。目前膠囊機(jī)器人已經(jīng)在100多家醫(yī)院和300多家體檢機(jī)構(gòu)開始使用。膠囊胃鏡機(jī)器人康復(fù)機(jī)器人是輔助人體完成肢體動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)助殘行走