发布时间:2024-12-13
近日,清华大学智能产业研究院团队打造的首家“AI医院”Agent Hospital正在进行内测,将于年底正式上线,并于明年上半年对公众开放。“AI虚拟医院对真实医院的设施和流程进行模拟,目前构建的42位AI医生分布在儿科、耳鼻喉科等21个科室,覆盖了300余种疾病。
(图源:清华大学智能产业研究院)
问题来了,改变医疗诊断、治疗和健康管理模式的AI医疗“黑科技”到底涉及哪些前沿技术?
AI医生:精准诊断
AI医生已经可以帮忙看病了,皮肤癌诊断曾经需要经验丰富的医生,但如今,AI通过图像识别技术,能准确分析皮肤病变图像,其诊断准确率甚至比人类医生还高。谷歌的AI系统已经可以“阅片如神”,帮助医生快速发现癌症、肺炎等问题。美国哈佛医学院、斯坦福大学和布莱根妇女医院联合团队设计了一种多功能的、类似ChatGPT的AI模型,能对多达19种癌症作出精确诊断,和目前大多数AI诊断方法相比,新的AI“癌症专家”向前迈进了一大步。
AI 辅助 CT 肺癌筛查; 视频来源:辛辛那提大学癌症中心
智能药物研发:让新药不再遥不可及
研发一种新药,平均需要10年时间和几十亿美元的投入,但AI正在改写这个游戏规则。DeepMind 的AlphaFold(一个专注于蛋白质结构预测的AI工具)让科学家只需几天时间就能解析复杂的蛋白质结构。这项技术加速了疫苗和药物的研发过程,新冠疫苗背后也有AI的助力。今年迎来了 AlphaFold 3,一个野心更大的版本:超越蛋白质,探索所有的生物分子。
此外,AI还能通过模拟人体反应来筛选药物,让药物研发成本大幅降低。这样一来,不仅能让新药更快上市,还能让药价更亲民。
7PNM - 普通感冒病毒(冠状病毒 OC43)的刺突蛋白:AlphaFold 3 对感冒病毒的刺突蛋白(蓝色)与抗体(青绿色)和单糖(黄色)相互作用的结构预测与真实结构(灰色)准确匹配。动画显示该蛋白质与抗体相互作用,然后与糖相互作用。加深我们对此类免疫系统过程的了解有助于更好地了解冠状病毒,包括 COVID-19,从而为改进治疗方法提供可能性。 视频来源:Google DeepMind
AI手术:手稳、心细、刀快
手术领域也离不开AI的加持了,达芬奇手术机器人早已成为“名医”,代表了当今外科手术机器人的最高水平,它能完成微创手术,比人类医生的手更稳,误差可以控制在毫米以内。在浙江大学医学院附属第四医院,达芬奇手术机器人4.0在使用首日便完成了8台恶性肿瘤切除手术,展示了其在复杂手术中的潜力。
不仅如此,AI还能用虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术为手术导航,就像玩一场“全息投影版的手术游戏”,让医生看得更清楚、操作更精准。
达芬奇手术机器人辅助下的恶性肿瘤手术;视频来源:浙大四院
数据驱动、算法制胜
通过对海量医疗数据的学习,AI可以找到疾病的规律,比如某些基因突变和癌症的关联,强大的算法则让这些数据转化为实际应用,比如快速诊断、风险预测,做到“治未病”。AI:“让本‘神医’掐指一算,接下来会病哪里。”
广州医科大学附属第一医院何建行/梁文华教授团队与腾讯AI Lab的合作开发了一种深度学习驱动的人工智能工具DeepGEM,能够无需标注、仅通过常规获取的组织学切片即可预测肺癌患者的基因突变,并在多中心数据集上进行了验证。
该模型预测的流程是输入完整的组织学图像,无需额外的注释,DeepGEM即可预测常见突变EGFR、KRAS、ALK、ROS1、TP53、LRP1B每种突变的概率,并输出相应的突变分布的空间基因热图。 来源:南山呼吸 微信公众号
随着AI技术的进步,医疗服务正变得更加智能、高效和普及。未来,我们可能每个人都能拥有一个随时待命的“虚拟医生”,它们不仅“高大上”,而且更“接地气”,让健康管理更科学、精准,开启全新医疗时代。
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