“多面手”AI医生:从三甲到村诊所,AI如何帮扶医生?

2025
02/21

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行云健康AI
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或许不久后,无论身处繁华都市还是偏远山村,每个人都能享受“无差别”的健康守护。

中国医疗资源分布长期呈现"东强西弱、城优乡缺"的格局。据卫健委统计,我国卫生总费用突破9万亿元,但优质医疗资源仍集中在东部沿海和三甲医院,中西部基层机构常面临设备落后、医生短缺的困境。【1】

在农村,一名乡镇医生可能同时负责数百名慢性病患者的随访,他们需要的更多是人手而非精湛的外科手术师。乡镇,普通医院无法解决的疑难杂症普遍会继续转送至三甲医院,由此一来三甲医院的专家被海量疑难病例淹没,而鉴别这些病症无疑会消耗大量时间,进一步加重了医院的负担。这种资源错配,正是AI医疗技术的突破口--它像一位"全能助手",在不同层级的医疗机构中"因地制宜",解决差异化难题。

场景1:三甲医院--AI是"超级显微镜",精准锁定病灶

三甲医院作为医疗资源的高地,每日接诊量巨大,医生面临着繁重的工作压力。在处理复杂病例(如肿瘤、罕见病)时,人工阅片不仅耗时长,而且容易出现误诊。例如,医生在繁忙的工作中,可能会忽视影像中的微小病灶,导致漏诊或误诊。这种情况不仅影响患者的治疗效果,也增加了医疗纠纷的风险。

为了解决上述问题,作用于医学影像分析的AI被部署于三甲医院进行辅助诊断。通过深度学习算法,AI系统能够自动识别医学影像中的微小病灶,如肿瘤结节,辅助医生进行精准诊断。例如,AI系统可以在CT影像中自动标注出疑似肿瘤的位置,供医生参考。这种智能辅助诊断,不仅提高了诊断的准确性,还大大节省了医生的时间。

AI在医学影像分析中的应用,主要依赖于卷积神经网络(CNN)。CNN是一种深度学习模型,擅长处理图像数据。CNN通过多层卷积层,从输入的医学影像中提取不同层次的特征。初级卷积层可能识别边缘和纹理,中级卷积层识别形状和结构,高级卷积层识别复杂的病灶模式。

在特征提取后,池化层用于降低特征图的维度,减少计算量,同时保留重要特征。这有助于提高模型的泛化能力。经过多层卷积和池化后,特征被展平并输入全连接层,进行最终的分类或回归任务。在医学影像分析中,这一步骤用于判断影像中是否存在病灶,以及病灶的类型和严重程度。

CNN通过大量标注好的医学影像数据进行训练,调整网络参数,使其能够准确识别各种病灶。训练过程中,模型通过反向传播算法,不断优化权重和偏置,减少预测误差。

研究表明,AI在医学影像分析中的应用,能够显著提高诊断的准确性和效率。例如,国内研发的医学影像诊断大语言模型RadGPT在进行图形影像诊断的准确率可达到95%以上。【2】

场景2:普通医院--AI化身"急诊调度员",分秒必争救命二级医院的急诊科常常面临患者数量激增的情况,医生需要在短时间内判断患者的病情轻重,进行分诊。然而,传统的分诊方式主要依赖医生的经验,可能导致重症患者被延误,影响治疗效果。例如,心梗患者如果未能及时得到处理,可能会错过最佳治疗时机,导致严重后果。

为了解决急诊分诊中的问题,AI技术被引入智能分诊系统。患者在描述病症时,系统通过自然语言处理(NLP)技术,分析患者描述的症状,结合历史病历和实验室数据,实时评估患者的病情严重程度,优先推送危急病例。例如,系统可以根据患者描述的"胸痛+呼吸困难"症状,自动关联"心梗""肺栓塞"等高危疾病,并结合心电图数据,判断患者的优先级。【3】

首先,NLP技术使AI系统能够理解和处理患者的主诉和症状描述。通过分词、实体识别和情感分析等方法,提取出患者症状的关键信息。然后,AI系统构建了一个包含疾病、症状、检验指标等信息的知识图谱。当患者输入症状后,系统可以在知识图谱中快速检索,找到可能的疾病,并评估其严重程度。

其次,通过对大量历史病例数据的学习,AI系统能够建立疾病与症状之间的关联模型。在实际应用中,系统根据患者的症状描述,计算出各类疾病的概率,并进行排序,优先处理高危病例。最后, AI系统能够实时接入患者的实验室检查结果、影像学资料等数据,进行综合分析,进一步提高分诊的准确性。例如,结合心电图数据,系统可以更准确地判断心梗的可能性。

目前,全国已有多家医院采用运用AI进行智能分诊,例如山西省人民医院,北京市昌平区中西医结合医院等。未来,随着在这方面的技术成熟,将会有更多的医院采用AI智能分诊,优化我们的就医体验。

场景3:乡村诊所--AI是"移动百科全书",破解缺药少医难题乡村诊所由于地理位置偏远,医疗资源匮乏,医生数量有限,且专业水平参差不齐。村医常常需要独立应对各种疾病,尤其是急诊和慢性病患者,但缺乏专家支持和药品储备,导致误诊率高,患者得不到及时有效的治疗。此外,药品的采购和管理也存在困难,容易出现缺药或过期药品的情况。

为解决上述问题,乡村诊所引入了搭载AI技术的便携式诊疗终端。村医只需使用智能手机或平板电脑,拍摄患者的症状或病史,AI系统即可通过图像识别和自然语言处理技术,快速分析患者情况,提供初步诊断建议和治疗方案。如果需要转诊,系统还能直接对接上级医院的绿色通道,确保患者得到及时的专业治疗。此外,AI系统还能够协助村医进行药品管理,提供合理用药指导,避免滥用或误用药品。

该方案的核心在于AI的图像识别、自然语言处理和机器学习技术。AI系统通过深度学习算法,训练了庞大的医学图像和文本数据库,能够识别各种疾病的特征。当村医上传患者的症状或病史时,AI系统通过卷积神经网络(CNN)对图像进行处理,提取特征;同时,利用自然语言处理技术分析文本信息,结合患者的历史数据,进行综合评估,快速生成诊断建议。此外,AI系统采用迁移学习技术,将城市大医院的医学数据库预训练的模型,通过少量乡村病例的微调,适应地域高发病种。这一技术的应用,显著提高了诊断的准确性和效率,降低了误诊率。【4】

在四川省绵竹市孝德镇的试点中,AI医生系统的引入取得了显著成效。该系统连接村医,实现了医学质控、病案质控、合理用药指导和双向转诊服务。根据报道,该AI医生系统覆盖7000多为居民,服务患者1.5万人次。AI医生的加入显著提升了村医的诊疗水平和服务能力。【5】

写在最后

AI医疗的价值不在于取代医生,而是针对性的解决目前各个医疗场所面临的主要问题。未来,随着5G远程手术、AI辅助新药研发等技术的普及,一个更公平、高效的医疗网络正在形成。或许不久后,无论身处繁华都市还是偏远山村,每个人都能享受"无差别"的健康守护。

参考资料

【1】中华人民共和国国家卫生健康委员会. (2023). 2023年我国卫生健康事业发展统计公报. 中华人民共和国国家卫生健康委员会官方网站. http://www.nhc.gov.cn/guihuaxxs/s3585u/202408/6c037610b3a54f6c8535c515844fae96/files/58c5d1e9876344e5b1aa5aa2b083a51a.pdf

【2】小君医生. (2024年2月29日). 全球首位中文数字放射科医生来了!0.8秒出诊断报告,且准确率超95%. 鼎湖影像. https://mp.weixin.qq.com/s/f_AJ1224lQUP67GTfOe9Xw

【3】HUIBUR. (2024年6月18日). 解读自然语言处理:技术、应用与未来展望. HUDBUR 科技. https://mp.weixin.qq.com/s/aAAv32MormIuQ_jF69og6g

【4】zhyuxie. (2019年1月6日). 迁移学习概述(Transfer Learning). CSDN博客. https://blog.csdn.net/dakenz/article/details/85954548

【5】健康报社有限公司官方澎湃号. (2022年12月15日). 乡村医生用上"智能助手",AI-Doctor提升农村医疗水平. 健康报. https://m.thepaper.cn/newsDetail_forward_21183695?from=qrcode

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关键词:
AI,患者,医生,医院,系统

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