人工智能如何應用于醫療器械行業(yè)

隨著(zhù)人工智能技術(shù)的發(fā)展，醫療行業(yè)正進(jìn)入智能醫療，人工智能技術(shù)和應用的階段將完全集成到整個(gè)醫療保健行業(yè)。醫療保健目前適用的醫療設備，是進(jìn)入智能階段從信息的階段，越來(lái)越人工智能的新興的醫療設備，帶來(lái)了很大的改變?yōu)獒t療行業(yè)更多的應用。

在展示技術(shù)應用系統程序示例之前，先了解一下在該領(lǐng)域的研究中出現的一些企業(yè)共同發(fā)展主題。

（1）慢性疾病管理：醫療機構使用機器學(xué)習來(lái)使用傳感器和自動(dòng)移動(dòng)應用程序的處理（如糖尿病和自動(dòng)胰島素遞送）顯示器的患者。

（2）醫療成像： 一些企業(yè)公司將人工進(jìn)行智能發(fā)展驅動(dòng)的平臺整合到社會(huì )醫療掃描電子設備中，通過(guò)不斷減少輻射暴露來(lái)提高學(xué)生圖像清晰度和臨床治療效果（例如：通用電氣控制醫療保險集團（GE Healthcare）肝臟和腎臟病變的CT掃描）。

（3）人工進(jìn)行智能和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）：一些企業(yè)公司發(fā)展正在整合人工智能和物聯(lián)網(wǎng)，以更好地監控患者對治療研究方案的依從性，并改善我國臨床分析結果（例如，用于持續健康監測病情危重患者的飛利浦醫療衛生保健解決問(wèn)題方案）。

AI讓糖尿病患者更有效信息管理控制病情

人工智能在慢性病管理上的應用，是作為醫患溝通的橋梁，在減輕醫生工作的同時(shí)保證患者病情在已知、可控的情況下進(jìn)行病情判斷和處理。

糖尿病是一種社會(huì )主要的慢性精神疾病，影響著(zhù)企業(yè)大約3030萬(wàn)美國人的身體心理健康。它是由持續的高血糖引起的。血糖是人體食用食物后主要的能量信息來(lái)源。通常，由胰腺生成的胰島素有助于葡萄糖轉移到學(xué)生身體的細胞中以產(chǎn)生影響能量。如果我們體內研究缺乏胰島素或供應能力不足，則無(wú)法得到很好地控制管理血糖技術(shù)水平。

美敦力進(jìn)入人工智能領(lǐng)域是醫療器械公司之一，旨在幫助糖尿病患者更好地管理自己的病情，從而提高生活質(zhì)量。 2016年9月，美敦力公司宣布其Sugar.IQ應用是與IBM沃森開(kāi)發(fā)將通過(guò)它的第一個(gè)用戶(hù)進(jìn)行測試合作移動(dòng)個(gè)人助理。

該公司概述了Sugar.IQ應用系統程序的三個(gè)方面主要管理功能：

洞察力信息：當應用程序發(fā)現與葡萄糖模式相關(guān)的行為時(shí)，個(gè)性化信息將實(shí)時(shí)傳遞，以幫助糖尿病患者了解特定的行為和習慣如何影響他們的血糖水平。

血糖水平輔助: 糖尿病患者可以要求應用程序跟隨特定的食物或治療相關(guān)的行動(dòng)和事件。智商測試將有助于發(fā)現這些項目對個(gè)人血糖水平的影響。

膳食紀錄：應用程序快速，輕松地跟蹤日志的食物，提供與飲食有關(guān)的見(jiàn)解，并解釋某些食物是如何影響人的血糖水平。

該應用系統程序設計通過(guò)研究分析美敦力葡萄糖傳感器和胰島素泵產(chǎn)生的數據，持續發(fā)展監測血糖管理水平。這些技術(shù)設備將連接到用戶(hù)的身體上。最初建立在10000名糖尿病患者數據信息基礎上的模型或算法正在不斷得到進(jìn)一步改進(jìn)，以預測血糖水平何時(shí)會(huì )超出健康教育范圍。據報道，機器學(xué)習將用于企業(yè)進(jìn)行有效預測結果分析。

IBM在案例研究中，美敦力公司的數據糖尿病服務(wù)和解決方案和信息創(chuàng )新總監Huzefaneemuchwala與此相關(guān)的工作合作闡述了目標和挑戰：

美敦力公司發(fā)展提供了連續血糖儀和胰島素泵等系統，這是作為一種主要由接受胰島素治療的患者通過(guò)使用的設備，用于監測血糖水平和直接向身體注射胰島素。如果沒(méi)有我們自己能夠充分利用這些技術(shù)設備，并對個(gè)人的血糖水平提高提供一個(gè)持續的反饋，那么就有可能支持數百萬(wàn)人對其身體健康狀況信息進(jìn)行處理日常經(jīng)營(yíng)管理。

類(lèi)似于Sugar中使用的算法。 智商應用，該公司聲稱(chēng)MiniMed670G系統是經(jīng)過(guò)算法訓練的，可以根據固定時(shí)間胰島素每  五分鐘自我調整一次基本（基線(xiàn)）胰島素遞送。

根據2017年11月 startribune 的報告，強生公司退出了17億美元的胰島素泵市場(chǎng)，美敦力公司到2019年將其市場(chǎng)主導地位提高到74% (從61% 上升)。強生此前控制了約11% 的市場(chǎng)份額。

人工智能在慢性病管理應用程序是最重要的部分是數據采集，隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展，可穿戴技術(shù)日益普及，這也意味著(zhù)數據有關(guān)的慢性疾病 - 所有關(guān)于飲食，運動(dòng)，睡眠和藥物的重要生物識別數據現在更容易獲得。但數據采集繼續面臨顯著(zhù)的挑戰，例如如何從大量的數據，并快速提供給用戶(hù)可操作的見(jiàn)解，使他們能夠作出適當的決定。

關(guān)于中國慢性病的人工管理智能技術(shù)數據的治理，2019醫學(xué)研究人工智能發(fā)展論壇上來(lái)自全世界多領(lǐng)域的醫療資源專(zhuān)家、人工智能教育專(zhuān)家將進(jìn)行有針對性的分享和探討。

隨著(zhù)人工智能，醫療成像診所更快

在臨床上，超過(guò)70％的診斷都依賴(lài)于醫學(xué)影像，醫學(xué)影像進(jìn)行輔助教學(xué)診斷被認為是人工智能最重要的潛在發(fā)展創(chuàng )新技術(shù)應用問(wèn)題之一。目前我國人工智能在社會(huì )醫學(xué)影像數據領(lǐng)域的應用主要方向主要有以下兩類(lèi)，即圖像病歷分類(lèi)、目標或病灶監測分割。

2017年11月，通用電氣醫療集團和NVIDIA公司宣布在醫療器械行業(yè)獲得了進(jìn)一步的合作。通用電氣醫療集團表示，它在全球市場(chǎng)上推出了50萬(wàn)個(gè)成像設備。據報道，這兩家公司參與了長(cháng)達十年的合作伙伴關(guān)系，將NVIDIA人工智能平臺與通用電氣醫療集團的成像設備集成在一起。

合作伙伴表示，他們正在利用人工智能來(lái)提高 X射線(xiàn)計算機斷層成像的速度和準確性。計算機算法被設計用來(lái)重組器官損傷的細微模式，這些細微模式在醫生只看掃描圖時(shí)可能會(huì )被忽略。通過(guò)捕獲這些更精細的細節，就有可能支持更快的診斷并減少錯誤。

CT掃描圖像涉及從通過(guò)計算機處理同一個(gè)對象的多個(gè)X射線(xiàn)的組合。與簡(jiǎn)單的一維X射線(xiàn)圖像相比，CT掃描可產(chǎn)生橫截面圖像切片或內部骨骼，血管和身體的軟組織。

掃描速度越來(lái)越快意味著(zhù)對于患者在輻射下暴露的時(shí)間越少，這有助于縮短治療作用時(shí)間，并提高我國臨床應用療效。例如，這些影響公司沒(méi)有提到新的CT系統比以前的系統快兩倍，并且同時(shí)由于不同體積更大，可以更快地識別肝臟和腎臟病變。數據信息可通過(guò)NVIDIA的人工智能技術(shù)平臺用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)。

從這些新的CT系統可以看出，人工智能技術(shù)的應用加快了醫學(xué)圖像診斷的速度，提高了圖像診斷的準確性，改變了醫生的“閱片”和診斷模式。 在2019國際醫學(xué)人工智能論壇第五屆G+醫療健康與醫療機器人主題論壇上，來(lái)自中國的權威影像醫生將介紹人工智能給醫學(xué)影像帶來(lái)的變化。

人工進(jìn)行智能和物聯(lián)網(wǎng)，讓病情數據環(huán)境監測更及時(shí)

在慢性病管理部分，提到了可穿戴設備的流行，提到了獲取。 人工智能技術(shù)與醫療健康可穿戴設備的結合，不僅可以支持慢性病的數據管理，還可以支持普通人的健康管理和疾病預防。

可穿戴設備通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)廣泛集成和應用于日常生活中，實(shí)現用戶(hù)全生命周期的數據采集和監控，對各種數據指標進(jìn)行全面智能分析，為用戶(hù)進(jìn)行健康管理。

獲取基礎數據的可穿戴技術(shù)感興趣的是，AI的研究人員和設備制造商快速增長(cháng)的區域。行業(yè)分析師預測，到2019年，該行業(yè)的市場(chǎng)規模將達到$ 25十億。然而，在臨床環(huán)境中使用的可穿戴設備時(shí)，我們必須考慮一些重要影響因素。

可穿戴設備的可靠性和有效性是兩個(gè)潛在的問(wèn)題。這些信息設備通?；谥袊@樣的前提條件進(jìn)行市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)，即它們將在改善人們的健康和健康發(fā)展方面充分發(fā)揮一個(gè)重要影響作用。但是，大多數制造商無(wú)法通過(guò)提供有形證據來(lái)證明這些教學(xué)設備的有效性。

在各種設備上的有效性的比較研究跟蹤身體活動(dòng)已在精度方面描述了不同設備之間最近的顯著(zhù)變化。這些器件據稱(chēng)誤差率高達25％，與此不同的是巨大的，這反映了問(wèn)題的可穿戴式可能出現的醫療應用。在此之前的健康或醫療應用市場(chǎng)，其可靠性應該得到解決。

飛利浦醫療衛生保健服務(wù)公司的IntelliVue Guardian解決問(wèn)題方案是一種提高患者監護管理系統，它使用人工智能來(lái)預測患者何時(shí)可能沒(méi)有發(fā)生危及生命的風(fēng)險，以便學(xué)生進(jìn)行一個(gè)有效的早期教育干預。該公司聲稱(chēng)其早期預警信息系統設計結合了軟件、臨床決策支持算法和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)連接等技術(shù)，這是可穿戴設備方面發(fā)揮重要作用的地方。

例如，臨床醫生可以在病人手腕上安裝帶有嵌入式傳感器的無(wú)線(xiàn)設備，以跟蹤血壓等生命體征。 Intelli Vue Guardian解決方案軟件將使用機器學(xué)習技術(shù)來(lái)識別病人生命體征的任何重大變化，基于訓練類(lèi)似于病人數據的大型數據集的算法。 如果發(fā)現重大變化，數據將轉移到IntelliVue監視器或移動(dòng)設備，以通知護理人員。

物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)在醫療領(lǐng)域的應用不僅包括以可穿戴設備為代表的健康管理設備，還包括醫療檢查設備和老年監護設備。在2019年醫療人工智能?chē)H論壇上，飛利浦和其他科技公司將帶來(lái)最新的醫療應用儀器顯示和介紹。

在醫療服務(wù)器械企業(yè)行業(yè)，AI大有可為

為了使醫療技術(shù)設備進(jìn)行更加可靠、準確和自動(dòng)化，人們生活越來(lái)越廣泛關(guān)注學(xué)生如何通過(guò)整合人工智能。醫學(xué)成像是一個(gè)企業(yè)不斷取得經(jīng)濟發(fā)展社會(huì )進(jìn)步的領(lǐng)域，而臨床上有效的可穿戴設備仍在不斷涌現。然而，開(kāi)發(fā)和改進(jìn)支持慢性病管理和治療的設備將很可能仍是一個(gè)問(wèn)題主要研究關(guān)注領(lǐng)域。

隨著(zhù)病人依從性成為慢性疾病管理的挑戰，美敦力等主要醫療保健公司看到了一個(gè)機會(huì )，可以讓病人自動(dòng)接受藥物過(guò)程。通過(guò)將堅持治療的負擔從患者轉移到可靠的自動(dòng)化醫療設備，可以減少慢性病的經(jīng)濟負擔，提高生活質(zhì)量。

展望中國未來(lái)，數據管理科學(xué)家Francesco Corea博士預計將有以下兩種發(fā)展趨勢：

（一）人工智能與虛擬現實(shí)相結合的醫療器械。

（二）轉換醫療用途的人工智能儀器。

現在有利用虛擬現實(shí)醫療器械公司的一些例子，但與人工智能相結合的集成和實(shí)時(shí)反饋（以及隨后的適應）是不容易的。我看到最初不被視為一類(lèi)產(chǎn)品這是一個(gè)純粹的醫療器械，但最終發(fā)展成為一個(gè)純粹的醫療設備（如生物特征識別支付等）。

這是我們因為，純粹醫療器械的商業(yè)化周期往往相當長(cháng)，并且企業(yè)需要進(jìn)行更多的努力和更大的監管力度。需要通過(guò)創(chuàng )建一個(gè)具有中國商業(yè)經(jīng)濟可行性的用例，然后查看醫療環(huán)境影響，這對患者一般來(lái)說(shuō)是非常有意義的?！?/p>

隨著(zhù)人工智能的醫療設備，以及如何證明安全過(guò)程的有效性將是尋求實(shí)現對設備，監管機構和設備制造商臨床醫生的一個(gè)重要考慮的領(lǐng)域日益普及。