如今,人工智能(AI)已經(jīng)在醫(yī)療行業(yè)得到的應(yīng)用,從行政管理(如優(yōu)化醫(yī)療編碼)到臨床應(yīng)用(如提升放射科醫(yī)生對醫(yī)學(xué)影像的分析能力),AI 可以幫助醫(yī)療系統(tǒng)提高效率、優(yōu)化資源配置。AI 在醫(yī)療領(lǐng)域的另一個重大突破方向是預(yù)測性 AI,即利用數(shù)據(jù)來預(yù)測未來健康風(fēng)險,從而推動醫(yī)療模式從診斷疾病向主動預(yù)防轉(zhuǎn)變。
Apple Heart Study 的共同首席研究員、斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)教授 明圖·圖拉基亞博士(Dr. Mintu Turakhia),在患者護理、臨床試驗、數(shù)據(jù)科學(xué)、人工智能、醫(yī)療設(shè)備監(jiān)管及數(shù)字健康產(chǎn)品的創(chuàng)建和商業(yè)化方面擁有 25 年以上的經(jīng)驗。他認(rèn)為,未來,人工智能的重點將從診斷疾病轉(zhuǎn)向預(yù)測健康風(fēng)險,從而推動主動性和預(yù)防性醫(yī)療的發(fā)展。 人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的最初突破主要集中在分類任務(wù),即通過模式識別來診斷疾病。例如: 醫(yī)學(xué)影像分析:深度學(xué)習(xí)算法在 X 光片、超聲波或心電圖(ECG) 的診斷能力上,往往可以超越人類醫(yī)生。 病理學(xué)檢測:AI 已廣泛用于檢測 肺部結(jié)節(jié)、乳腺癌、腦卒中 等疾病,提高篩查效率。 電子健康記錄(EHR)分析:AI 還能從電子病歷中提取關(guān)鍵信息,輔助醫(yī)生進行疾病診斷和治療方案決策。 然而,預(yù)測能力遠(yuǎn)比診斷更具挑戰(zhàn)性,因為它涉及長期健康趨勢建模、個體化風(fēng)險評估和多因素綜合分析。 預(yù)測性 AI 的核心目標(biāo)是評估患者未來發(fā)生疾病或臨床事件的風(fēng)險,而不僅僅是識別當(dāng)前疾病。例如: 心電監(jiān)測數(shù)據(jù):即使目前未檢測到房顫(AF),AI 仍然可以從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)未來罹患房顫的風(fēng)險信號。 生命體征、睡眠模式和活動數(shù)據(jù):這些數(shù)據(jù)不僅能用于健身或睡眠追蹤,還可以預(yù)測未來因心力衰竭住院的風(fēng)險。 要實現(xiàn)這一預(yù)測能力,AI 需要整合多種數(shù)據(jù)源,并將其與臨床結(jié)果相關(guān)聯(lián)。目前,醫(yī)療數(shù)據(jù)仍然是孤立的,如影像數(shù)據(jù)、ECG、智能手表數(shù)據(jù)、電子病歷和醫(yī)保住院數(shù)據(jù)等都分別存儲。如果能在患者層面整合這些數(shù)據(jù),就可以構(gòu)建多維度、縱向的數(shù)據(jù)集,從而訓(xùn)練 AI 模型進行更精準(zhǔn)的健康風(fēng)險預(yù)測。 如何實現(xiàn) AI 預(yù)測健康風(fēng)險?——以心電監(jiān)測為例 第一步:心律失常的 AI 診斷 早在 2019 年《Nature Medicine》 期刊(Hannun AW et al.)的研究中,就已證實 AI 可用于高效診斷心律失常(AF),并在后續(xù)研究中進一步優(yōu)化了算法。 第二步:預(yù)測未來的房顫風(fēng)險 AI 還可以檢測微小的心臟結(jié)構(gòu)和電信號變化,這些變化可能意味著未來罹患房顫的可能性增加。通過持續(xù) 14 天的心電圖監(jiān)測數(shù)據(jù),AI 可以識別人類醫(yī)生難以察覺的細(xì)微模式,從而預(yù)測未來房顫的可能性。 第三步:擴展到更廣泛的健康風(fēng)險預(yù)測 AI 進一步結(jié)合其他生物指標(biāo),可以預(yù)測未來發(fā)生中風(fēng)或心力衰竭的可能性,因為這兩種疾病通常由房顫引發(fā)。 通過 AI 監(jiān)測生命體征數(shù)據(jù),可以在心衰惡化前提供預(yù)警,讓醫(yī)生提前干預(yù),避免住院風(fēng)險。 遠(yuǎn)程監(jiān)測患者健康數(shù)據(jù)的做法早在 30 多年前就已存在。上世紀(jì) 90 年代,植入式心臟設(shè)備(如起搏器和除顫器)的制造商就開發(fā)了遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)。 如今,隨著傳感器微型化的發(fā)展,遠(yuǎn)程健康監(jiān)測變得更加普及: 如智能手表 可檢測持續(xù)的不規(guī)則脈搏,并提醒用戶可能存在房顫風(fēng)險,使其盡早就醫(yī)。 AI + 可穿戴設(shè)備 結(jié)合 ECG、生命體征、睡眠數(shù)據(jù)等信息,建立長期健康模型,以便在臨床事件發(fā)生前就識別健康風(fēng)險。 例如:預(yù)測房顫、心力衰竭或睡眠呼吸暫停的發(fā)生。 監(jiān)測慢?。ㄈ缣悄虿?、高血壓)的惡化趨勢,并在住院風(fēng)險增加時預(yù)警。 然而,AI 預(yù)測模型必須足夠精準(zhǔn),否則可能會造成誤報,影響醫(yī)生的判斷。 未來,預(yù)測性 AI 可以應(yīng)用在兩個主要層面: (1)患者級別:精準(zhǔn)風(fēng)險評估 目前,醫(yī)生依賴于傳統(tǒng)風(fēng)險評估工具,但它們僅考慮少數(shù)變量,預(yù)測能力有限。 AI 通過整合數(shù)百個變量(如基因、ECG、生命體征),計算更精準(zhǔn)的個性化風(fēng)險評分,幫助醫(yī)生做出更好的治療決策。如,AI 可確保所有房顫患者都接受符合指南的抗凝治療,從而降低中風(fēng)風(fēng)險。 (2)人群級別:優(yōu)化醫(yī)療資源 預(yù)測性 AI 可篩選高風(fēng)險人群,提前采取預(yù)防措施,降低急診和住院率。 一些醫(yī)療系統(tǒng)正在測試生成式 AI 代理(如虛擬護士),用于遠(yuǎn)程隨訪和慢病管理,提升患者依從性。 預(yù)測性 AI 正在推動醫(yī)療模式從 “被動診療” 向 “主動預(yù)防” 過渡。AI 需要整合多維度健康數(shù)據(jù),并進行長期趨勢分析,才能實現(xiàn)真正精準(zhǔn)的健康風(fēng)險預(yù)測。 未來,預(yù)測性 AI 將與醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)、遠(yuǎn)程監(jiān)測設(shè)備、可穿戴設(shè)備深度融合,形成更全面的智能醫(yī)療生態(tài)。 總之,AI 不是要取代醫(yī)生,而是要讓醫(yī)生更聰明、更高效。隨著 AI 預(yù)測能力的不斷成熟,醫(yī)療保健將變得更精準(zhǔn)、更普惠,讓每個人都能更早發(fā)現(xiàn)健康風(fēng)險,享受更長壽、更健康的生活。 特別聲明:智慧醫(yī)療網(wǎng)轉(zhuǎn)載其他網(wǎng)站內(nèi)容,出于傳遞更多信息而非盈利之目的,同時并不代表贊成其觀點或證實其描述,內(nèi)容僅供參考。版權(quán)歸原作者所有,若有侵權(quán),請聯(lián)系我們刪除。 凡來源注明智慧醫(yī)療網(wǎng)的內(nèi)容為智慧醫(yī)療網(wǎng)原創(chuàng),轉(zhuǎn)載需獲授權(quán)。從模式識別到診斷輔助
從診斷到健康風(fēng)險評估
早期干預(yù)和預(yù)防價值巨大
遠(yuǎn)程醫(yī)療 + AI:讓預(yù)測變得觸手可及
預(yù)測性 AI 的臨床應(yīng)用方向
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