本書首先深入淺出地介紹了AI的基本概念、術(shù)語、研究方法,然后詳細(xì)介紹了AI在臨床實(shí)踐、放射醫(yī)學(xué)、病理學(xué)、藥物研發(fā)、基因組學(xué)、健康保險(xiǎn)及醫(yī)學(xué)教育等領(lǐng)域中的應(yīng)用案例,以及AI技術(shù)在各個(gè)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)中的應(yīng)用。由于AI越來越多地用于醫(yī)療決策,因此部分患者可能會(huì)擔(dān)心 AI 的道德和倫理問題,當(dāng)然,這個(gè)主題也包含在本書中。
本書還介紹了各大型企業(yè),如谷歌、百度、西門子等,在醫(yī)療人工智能發(fā)展中的推進(jìn)作用。最后,介紹了使用 AI 方法進(jìn)行疾病篩查、健康監(jiān)測(cè)及新治療方法開發(fā),這個(gè)部分特別有意思。
·本書由資深醫(yī)學(xué)影像學(xué)專家 Parag Mahajan 編寫。醫(yī)學(xué)是一門不斷發(fā)展的學(xué)科,AI在許多方面推動(dòng)了醫(yī)學(xué)的發(fā)展,包括診斷、篩查、治療、健康管理等。作者將AI在醫(yī)療保健中的應(yīng)用整合成一本非常容易理解的書,所呈現(xiàn)的術(shù)語和技術(shù)通俗易懂,易為非專業(yè)人員所理解。
·本書還重點(diǎn)介紹了醫(yī)療AI企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,通過分析國內(nèi)外行業(yè)巨頭的新技術(shù)和真實(shí)案例,使讀者全面了解 AI 的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化方向。
·本書體系構(gòu)架完整、內(nèi)容詳細(xì),語言通俗易懂,對(duì)AI應(yīng)用研究人員、醫(yī)護(hù)工作者、醫(yī)學(xué)研
究生、廣大投資者都有很好的參考作用;對(duì)希望了解醫(yī)療AI的普通讀者,本書也是一本不錯(cuò)的讀物。
醫(yī)學(xué)是一門不斷發(fā)展的學(xué)科,隨著人工智能(AI)的不斷發(fā)展,其在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛。AI在醫(yī)療保健領(lǐng)域的應(yīng)用包括以下幾個(gè)方面。其一,診斷和治療:醫(yī)療人員可以使用AI來幫助診斷疾病、提供治療方案和進(jìn)行手術(shù)操作。例如,AI通過分析大量醫(yī)學(xué)圖像(如X線、CT和MRI等影像資料),來幫助醫(yī)療專業(yè)人員確定最佳的治療方案。其二,個(gè)性化醫(yī)療:AI通過分析大量的醫(yī)療數(shù)據(jù),為每個(gè)患者制訂個(gè)性化的治療方案,提高醫(yī)療的效率和準(zhǔn)確性。其三,健康管理:AI根據(jù)個(gè)人的生理參數(shù)、健康歷史和基因信息來預(yù)測(cè)患病風(fēng)險(xiǎn)、提供醫(yī)療建議并制訂個(gè)性化的健康管理計(jì)劃。AI還可以對(duì)體征進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),如監(jiān)測(cè)心率、血壓和血糖等。其四,藥物研發(fā):雖然藥物研發(fā)是一項(xiàng)非常耗時(shí)和昂貴的過程,但是AI可通過大規(guī)模分析生物信息數(shù)據(jù)來開發(fā)藥物,縮短研發(fā)周期和降低成本。其五,醫(yī)療資源分配:在應(yīng)對(duì)突發(fā)疾病或重大公共衛(wèi)生事件時(shí),AI可幫助醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行資源優(yōu)化和分配,以提高救援效率和緩解醫(yī)療壓力。
總之,AI不僅能夠提高醫(yī)療診斷的準(zhǔn)確性和效率,還可幫助醫(yī)生制訂更加科學(xué)、合理的治療方案,為患者的康復(fù)和治療帶來更好的效果。其應(yīng)用使得醫(yī)療保健更加精確、高效和個(gè)性化,有助于提高醫(yī)療質(zhì)量和降低醫(yī)療費(fèi)用。
AI應(yīng)用于醫(yī)療保健領(lǐng)域具有非常大的潛力。醫(yī)療AI市場(chǎng)規(guī)模高速增長(zhǎng),大量初創(chuàng)公司不斷涌現(xiàn)。從具體應(yīng)用層面來看,醫(yī)療信息化應(yīng)用、智能診療、醫(yī)療健康管理、藥物研發(fā)、醫(yī)學(xué)影像等均有較大發(fā)展空間,且越來越多的應(yīng)用場(chǎng)景正在被探索用于提高醫(yī)療效率和準(zhǔn)確性、預(yù)防慢性病、加速藥物研發(fā)和實(shí)現(xiàn)個(gè)性化醫(yī)療,這將是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要發(fā)展趨勢(shì),將會(huì)大大改善人民的醫(yī)療水平,并提高醫(yī)療資源的利用效率。然而,全球的醫(yī)療AI產(chǎn)業(yè)相較于制造業(yè)、通信和傳媒業(yè)、零售業(yè)、教育業(yè)等,還處于早期階段,商業(yè)化程度相對(duì)偏低。大多數(shù)公司都處于探索狀態(tài),競(jìng)爭(zhēng)格局尚未完全形成。其原因可能包括:首先,目前AI模型或產(chǎn)品常局限于單個(gè)任務(wù),通用性的多任務(wù)AI產(chǎn)品有待研發(fā);外延性和普適性有待提高,還存在誤診、不準(zhǔn)確等問題。其次,由于醫(yī)療數(shù)據(jù)的開放性不夠高,高質(zhì)量的醫(yī)療數(shù)據(jù)難以獲得,導(dǎo)致AI系統(tǒng)的訓(xùn)練受阻。另外,醫(yī)療信息標(biāo)準(zhǔn)的缺失也是難題,如對(duì)于醫(yī)療圖像的標(biāo)注,即使是同一醫(yī)院、同一科室的醫(yī)生也可能有不同的標(biāo)注方式,而AI對(duì)于內(nèi)容的精準(zhǔn)度和標(biāo)準(zhǔn)化要求很高。最后,醫(yī)療AI領(lǐng)域缺乏既懂醫(yī)學(xué)又懂AI的復(fù)合型人才,醫(yī)學(xué)人才的參與能夠讓AI團(tuán)隊(duì)少走彎路,許多醫(yī)學(xué)問題也可能在AI輔助下有所突破。
但總體來說,AI在醫(yī)療領(lǐng)域的發(fā)展能帶來的好處是不可估量的,當(dāng)然這也需要社會(huì)乃至國家層面的配合。2017年,國務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,提出推廣應(yīng)用AI治療的新模式、新方法,建立快速精準(zhǔn)的智能醫(yī)療體系。2021年7月,國家藥品監(jiān)督管理局發(fā)布《人工智能醫(yī)用軟件產(chǎn)品分類界定指導(dǎo)原則》,明確AI醫(yī)療軟件產(chǎn)品按照Ⅲ類醫(yī)療器械進(jìn)行管理。本書還重點(diǎn)介紹了醫(yī)療AI企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,通過分析國內(nèi)外行業(yè)巨頭的新技術(shù)和真實(shí)案例,使讀者全面了解醫(yī)療AI的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化方向。
本書系統(tǒng)性地整合了AI的基本概念、AI在醫(yī)療保健中的應(yīng)用現(xiàn)狀、各種醫(yī)療企業(yè)在醫(yī)療AI發(fā)展中的推進(jìn)作用,體系構(gòu)架完整、內(nèi)容詳細(xì)、語言通俗易懂,對(duì)AI應(yīng)用研究人員、醫(yī)護(hù)工作者、醫(yī)學(xué)研究生、廣大投資者都有很好的參考作用;對(duì)希望了解醫(yī)療AI的普通讀者來說,本書也是一本不錯(cuò)的讀物。
喬霓丹2023年10月
[卡塔爾]帕拉格·馬哈詹(Parag Mahajan)
博士,放射學(xué)家,臨床信息學(xué)家,教師,研究人員,作家。研究方向:醫(yī)療保健領(lǐng)域的人工智能、醫(yī)療保健領(lǐng)域的區(qū)塊鏈、電子健康記錄和醫(yī)療電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)等。
喬霓丹:復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院神經(jīng)外科副教授、華山醫(yī)院國家老年疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心導(dǎo)師以及華山醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)鏡中心導(dǎo)師。主要從事神經(jīng)疾病的人工智能與因果推斷研究。復(fù)旦大學(xué)上海醫(yī)學(xué)院獲臨床醫(yī)學(xué)博士以及美國哈佛醫(yī)學(xué)院完成臨床調(diào)研碩士雙學(xué)位,具有臨床醫(yī)學(xué)、因果推斷及人工智能的交叉教育背景。于美國馬賽諸薩州總醫(yī)院完成博士后研究。榮獲Milstein醫(yī)學(xué)基金會(huì)研究基金,入選上海市J委青年東方學(xué)者與上海市科委揚(yáng)帆人才計(jì)劃。主編著作《深度學(xué)習(xí)與醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)》1本,開發(fā)人工智能軟件3項(xiàng),在國際知名期刊上發(fā)表SCI論文51篇。
第 1 部分
人工智能與醫(yī)療保健 1
1 醫(yī)療人工智能簡(jiǎn)介 3
2 人工智能增強(qiáng)型醫(yī)療的現(xiàn)狀和未來應(yīng)用 15
3 美國食品藥品管理局批準(zhǔn)的醫(yī)療人工智能應(yīng)用 27
第 2 部分
人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí) 39
4 人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)簡(jiǎn)介 41
5 醫(yī)療保健數(shù)據(jù) 80
6 人工智能黑匣子問題和可解釋性人工智能 90
7 醫(yī)療人工智能的未來聯(lián)邦學(xué)習(xí) 93
8 醫(yī)療健康中的自然語言處理 100
9 人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用誤區(qū) 105
10 醫(yī)療人工智能研究指南 110
第 3 部分
醫(yī)療人工智能中的倫理學(xué) 123
11 人工智能醫(yī)學(xué)應(yīng)用的倫理問題 125
第 4 部分
人工智能在臨床實(shí)踐中的應(yīng)用 145
12 人工智能應(yīng)用于臨床實(shí)踐 147
13 人工智能應(yīng)用于醫(yī)學(xué)影像科工作流程 158
14 人工智能應(yīng)用于病理科工作流程 177
第 5 部分
人工智能與遠(yuǎn)程醫(yī)療、COVID 19、藥物研發(fā)及
醫(yī)療機(jī)器人 183
15 遠(yuǎn)程醫(yī)療與人工智能 185
16 人工智能與抗擊 COVID 19 189
17 人工智能與藥物開發(fā) 201
18 人工智能與醫(yī)療保健機(jī)器人 212
第 6 部分
人工智能與電子健康記錄、健康保險(xiǎn)和醫(yī)學(xué)教育 217
19 人工智能與電子健康記錄 219
20 健康和醫(yī)療數(shù)據(jù)所有權(quán) 226
21 人工智能與健康保險(xiǎn) 228
22 人工智能與醫(yī)學(xué)教育 234
第 7 部分
人工智能與基因組學(xué)、精準(zhǔn)醫(yī)療、虛擬助理和
虛擬醫(yī)院 241
23 人工智能與基因組學(xué) 243
24 人工智能與精準(zhǔn)醫(yī)療 253
25 人工智能與虛擬健康、醫(yī)療助理及虛擬醫(yī)院 256
第 8 部分
人工智能在主要醫(yī)學(xué)專業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀和未來 263
26 預(yù)防保健 265
27 營養(yǎng)學(xué) 269
28 放射學(xué) 276
29 病理學(xué) 286
30 外科學(xué) 294
31 麻醉學(xué) 298
32 疼痛醫(yī)學(xué) 301
33 精神病學(xué) 306
34 心臟病學(xué) 311
35 藥學(xué) 315
36 皮膚病學(xué) 318
37 口腔醫(yī)學(xué) 320
38 骨科學(xué) 325
39 眼科學(xué) 328
40 危重癥醫(yī)學(xué) 330
41 急診醫(yī)學(xué) 331
42 內(nèi)分泌學(xué) 332
43 胃腸病學(xué) 334
44 血液學(xué) 335
45 感染病學(xué) 336
46 家庭醫(yī)學(xué)和初級(jí)保健 341
47 腎病學(xué) 342
48 神經(jīng)病學(xué)和神經(jīng)外科 344
49 婦產(chǎn)科學(xué) 348
50 腫瘤學(xué) 350
51 兒科學(xué) 352
52 肺病學(xué) 354
53 風(fēng)濕病學(xué) 357
54 護(hù)理學(xué) 358
55 物理治療 360
56 獸醫(yī)學(xué) 362
57 醫(yī)療管理 364
第 9 部分
技術(shù)發(fā)展與醫(yī)療 APP 應(yīng)用 367
58 技術(shù)發(fā)展和對(duì)醫(yī)療 APP 的影響 369
第 10 部分
大型企業(yè)與醫(yī)療人工智能 381
59 IBM 沃森(IBM Watson) 383
60 谷歌(Google) 388
61 百度(Baidu) 391
62 臉書(Facebook) 394
63 微軟(Microsoft) 395
64 亞馬遜(Amazon) 398
65 蘋果(Apple) 400
66 英偉達(dá)(Nvidia) 401
67 通用電氣(GE) 403
68 西門子(Siemens) 404
69 飛利浦(Philips) 405
第 11 部分
初創(chuàng)公司與醫(yī)療人工智能 407
70 初創(chuàng)公司在醫(yī)療人工智能中的作用 409
第 12 部分
結(jié)語 413
71 結(jié)語 415
第 13 部分
詞匯表 417
常用術(shù)語縮略詞英漢對(duì)照 419