科幻小说成真！AI时代的医疗会有哪些玄机？

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科幻小说中常常描述着这样一个场景：主人公受伤后进入一个机器中，按了几个按钮后出来便毫发无损了，这都得益于自动化手术。

事实上，由于人工智能的发展，未来可能这种场景不会再是天方夜谭了。

毫无疑问，人工智能是当前最具变革能力的工具。合理地将AI和大数据大范围应用到消费者和工业生产过程中，可以彻底地改变整个产业，使之更透明、更高效。

对于医疗器械行业的发展和生产来说也是如此。我们可以窥见人工智能医疗器械的未来：从设计和测试全新的设备，到人工智能成为诊断、手术和治疗的辅助工具。

1. AI与诊断医学

回到本文一开始那个例子，科幻小说中的场景会实现吗？

尽管现代科技还没那么先进，但是机器学习和人工智能已经出现在诊断医学中了。就短期而言，这些技术可用于减轻诊断医生的工作负担。在当前的医疗产业中，他们常常劳累过度却又被轻视。减少误诊率（有统计得出1/10的发生率）是至关重要的，这也是人工智能可以涉足的一个领域。如果有一种算法能在一半的病人身上确切地诊断出一种疾病，就可以在很大程度上节省专家的时间。

图片来源：unsplash.com/@impulsq

诊断医学中，医疗器械制造业需紧跟AI的发展。人工智能可穿戴医疗设备可以为以下技术提供基础：

· 医学图像分析

· 基因序列测定

· 药物相互作用分析

· 术前检测和计划

器械制造商将帮助减少全世界医疗系统的日常成本。病人们就不用去诊所了，他们可以直接将重要监测体征无线传输给保健团队、医生和专家。AI在提前检测健康问题的潜力更是不可限量，这些配备AI的医疗设备可以不用麻烦病人就让医生知晓病情。

生产消费技术设备的公司需要考虑许多因素，才能增强自身竞争力。其中一点就是要明确是否充分理解消费者需求，是否掌握最新动态（FDA和其他正在进行测试医疗器械的批准等）。

另一点就是公司必须有策略地聘用医疗专家。苹果正积极地参与这一领域，并且也有能力直接聘请医学界的佼佼者。亚马逊也在进军这一领域，但他们发现了另一障碍：应用开发者和设备制造商必须对Alexa和其他平台的HIPAA合规性与相关隐私条例达成共识。

2. AI促进发明

基于人工智能的技术也可以帮助改进和促进医疗设备的发展。AI解决复杂的解析方程问题，进行建模和产品测试是充满无限可能的。

“创成式设计”是一个很多年前就被关注的概念，现代技术终于实现了。这是一种产品开发类型，算法根据用户提供的参数，如尺寸重量，原材料还有产品的预期功能，生成数十、数百、甚至数千种产品设计。在此基础上，算法为测试提供了许多候选方案。

当把3D打印机也融合进来时，这种可能性就更加清晰可见，可以实现人工智能驱动的成品油输送管道的生产，从许多合适的候选产品的外推开始，3D打印机快速生产原型，然后一次性对多个产品进行上市前测试。设备制造商也能够将传感器、跟踪器和其他电子元件直接嵌入3d打印部件和设备中，从而使医疗设备设计更符合工效学，提高耐用性和实用性。

图片来源：unsplash.com/@fr3nks

3. AI与机器人和监护仪

正如电影中比喻的那样，自动化手术是现代化医学令人兴奋但遥不可及的梦想。要想说服大众将驾驶主动权交于电脑，还很遥远。而机器人手术更是难上加难。

但是，AI在下一代机器人手术实践中有重要作用。第一步需要提高外科医生使用机器学习和人工智能的灵活性和感知力。所有医生都能够在手术期间借助该系统做出更明智的决定。此外，AI辅助的手术还能降低手术的不确定性风险，消除手术过程中的低效率并改善患者治疗效果。人工智能、机器人技术和增强现实技术的结合更是强强联合：AR手术工具可以突出肿块或其他身体特征；外科医生做初步的切口和准备工作时，机器人可以协助完成一些决定手术成败的精细的工作。

从短期来看，自动化手术几乎不可能。尽管现在对于AI和机器人的关注度还不够高，可其应用是必然的。像糖尿病以及其它需要依赖及时精准药物治疗的患者可以利用自动数据记录或药物分配系统来对身体状况做出反应。如何在病人体内植入人工智能也在探索中，这一方法可以减少癫痫发作的频率。

当然，可植入装置就是设备制造商的活了。FDA最近公布的大量故障报告表明在产品设计的测试和修订阶段，透明度和诚实的重要性，以及制定完善的法规以避免危险或误导性产品进入市场。

挑战与未来

AI除了面临着让公众接受这些新技术的挑战，人力资源也是一大问题。包括医疗保健在内的许多行业都在寻找数据科学家、人工智能专家、开发人员和其他人员来构建实现这一切的软件和硬件。这个行业一直面临着人才短缺的问题。

值得一提的是，在医疗保健技术中，多样性也非常重要。越多的人才、越广泛的测试对象和数据选择，有助于确保未来的医疗保健和设备市场能够满足更多人的需求。

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