人工智能推动医疗健康变革的七种方式

人工智能可以参与评估救护车需求。 Image: REUTERS/Henry Nicholls
- 全球有45亿人无法获得基本医疗服务,人工智能有望填补这一缺口。
- 当前,人工智能技术已能协助医生识别骨折、分诊患者并检测疾病早期征兆。
- 然而,世界经济论坛白皮书《人工智能赋能医疗行业的未来:AI引领智能新征程》指出,相较于其他行业,医疗领域的人工智能应用水平仍“低于平均水平”。
目前全球有45亿人无法获得基本医疗服务,预计到2030年,世界将面临1100万医疗工作者短缺的局面。人工智能有望填补这一缺口,彻底重塑全球医疗格局,甚至能让我们实现联合国提出的“到2030年实现全民健康覆盖”的可持续发展目标。
然而,世界经济论坛白皮书《人工智能赋能医疗行业的未来:AI引领智能新征程》指出,尽管技术发展迅猛,医疗行业在人工智能应用方面却“低于平均水平”。
如下图所示,私人资金对医疗行业中的人工智能投资水平参差不齐。白皮书指出:“人工智能数字健康解决方案有望提升全球医疗效率、降低成本并改善健康成果。”以下是七项已在医疗领域产生实际影响的人工智能技术案例。
人工智能解读脑部扫描图像
一款新型人工智能软件在分析中风患者脑部扫描图像时,准确率是专业人员的两倍。英国两所大学利用800份中风患者脑部扫描数据集对该软件进行训练,随后在2000名患者身上进行了测试。
测试结果令人印象深刻。除具备高准确度外,该软件还能识别中风发生的时间范围——该信息对医疗人员至关重要。
神经科顾问医师Paul Bentley向《健康科技报》透露:“对于多数血栓性中风患者,若在发病4.5小时内接受治疗,可同时采用药物和手术疗法。6小时内仍可手术,但超过此时间点后,治疗效果评估将变得复杂,因多数病例已不可逆转。因此医生必须掌握发病初始时间,以及中风是否可逆。”
AI识别骨折能力超越人类
令人惊讶的是,急诊医生漏诊骨折的比例高达10%。更严峻的是,X光技师不仅人手短缺还面临超负荷工作。
因此,采用人工智能进行初筛既能避免不必要的X光检查,又可减少漏诊率。英国国家卫生与临床优化研究所(NICE)指出该技术安全可靠,可减少复诊需求。
但医疗领域人工智能的快速普及也引发担忧。
牛津大学人工智能伦理研究所的 Caroline Green向BBC强调:“使用者必须接受专业培训,理解并掌握如何规避技术局限带来的风险——例如人工智能提供错误信息的可能性。”
用人工智能评估救护车需求
英国每月约有35万人通过救护车送医。急救人员需在床位紧张的现实中判断患者是否需要转运。
英格兰北部约克郡的研究发现,80%的案例中人工智能能准确预测需要转院的患者。该模型通过患者活动能力、脉搏、血氧水平及胸痛等指标训练而成,且证实其判断无偏见。但英国国家卫生与临床优化研究所提醒,在推广该模型应用前仍需进一步训练。
可检测逾千种疾病的早期征兆
制药巨头阿斯利康宣布,其研发的新型人工智能机器学习模型能在患者尚未察觉症状前,就检测出特定疾病的存在。
该模型基于英国健康数据库中50万人的医疗数据,能够“以极高置信度预测数年后的疾病诊断结果”。
研究负责人Slavé Petrovski向天空新闻表示:“对于许多疾病而言,当临床症状显现、患者因不适或体征就医时,往往已错过最佳治疗时机。”
“我们能从个体特征中捕捉到高度预示性信号,可预测阿尔茨海默病、慢性阻塞性肺病、肾病等多种疾病的发病风险。”
另一项英国研究发现,人工智能工具能成功检测出64%的被放射科医生漏诊的癫痫脑部病变。该工具通过全球1100余名成人及儿童的核磁共振扫描数据训练而成,不仅比医生更快发现病变,还能识别肉眼难以察觉的微小或隐蔽病灶。
首席研究员Konrad Wagstyl向BBC解释:“这如同在五页纯文本中寻找一个字符。AI能发现医生遗漏的三分之二病灶,但剩余三分之一仍极难定位。”研究人员指出,将AI检测结果与人类监督及专业判断相结合,有望加速诊断与治疗进程。
临床对话机器人辅助医疗决策
医生需做出明智而迅速的医疗决策:人工智能虽能加速决策过程,但也可能提供不可靠或存在偏见的资讯。
美国研究发现,ChatGPT、Claude、Gemini等标准大型语言模型(LLM)无法为临床医生的医学问题提供足够相关或基于证据的解答。但基于检索增强生成(RAG)技术的ChatRWD系统——该技术通过整合LLM与检索系统提升输出质量——对58%的问题给出了有效解答(而LLM系统的解答率仅为2%-10%)。
用于协助患者分诊的数字化平台也日益普及。世界经济论坛数字医疗转型倡议2024年发布的洞察报告中,对数字化患者平台Huma的案例研究显示:该平台可降低30%的再入院率,将患者评估时间缩短40%,并“减轻了医疗服务提供者的工作负担”。
报告展望未来,称此类技术将“彻底改变患者体验。健康人群可通过自我监测设备优化身心状态,而患病者将获得多样化的数字解决方案”。
人工智能与传统医学
传统医学在170个国家实践,惠及数十亿人口,其在现代社会保持生命力的部分原因在于强调整体医疗理念。尽管人工智能与传统医学看起来难以结合,研究表明二者实则相得益彰。世界卫生组织(WHO)及其合作伙伴发布的最新简报《如何在传统医学中应用人工智能》揭示了人工智能如何在保护文化遗产的同时,提升传统、补充和整合医学(TCIM)的水平。
印度率先建立传统知识数字图书馆,运用人工智能工具对本土医学典籍进行编目分析。该国还探索人工智能与阿育吠陀基因组学(融合印度传统医学体系阿育吠陀与现代基因组学的领域)的交叉应用,以寻找能应对现代疾病的草药配方。
相似的是,加纳研究人员正运用学习模型识别和分类药用植物,韩国则借助人工智能分析传统药物成分治疗血液疾病。
全球TCIM市场预计2025年将达近6000亿美元规模,人工智能有望加速其发展进程。该简报特别强调在此过程中保障原住民数据主权的重要性。
“人工智能绝不能成为新的剥削前沿,”世卫组织卫生系统助理总干事Yukiko Nakatani博士表示,“我们必须确保原住民和当地社区不仅受到保护,更能成为塑造传统医学人工智能未来的积极合作伙伴。”
医疗行政管理的人工智能应用
医疗领域中,行政事务既不可避免又耗时费力。借助人工智能助手,临床医生将能腾出更多时间专注于患者诊疗。
微软近期推出Dragon Copilot人工智能医疗工具,可实时聆听并记录临床诊疗过程。谷歌则已推出一系列专为减轻医疗行政负担而设计的人工智能模型。在德国,一个名为Elea的人工智能平台将检测与诊断时间从数周缩短至数小时,其创始人决心证明这项技术“可以成为医疗人员的盟友,而非阻碍”。联合创始人Sebastian Casu向欧盟初创企业表示:“没有人加入医疗行业是为了耗费数小时处理行政事务。”
当然,让人工智能工具监听并记录就诊过程的做法未必能获得所有人认同。英国近期研究显示,仅29%的人愿意信任AI提供基础健康建议(尽管超过三分之二受访者认可该技术能为专业人员节省时间)。准确性问题同样值得关注。去年有报告指出,多家医院用于整理病患会谈记录的OpenAI旗下Whisper系统存在部分转录内容虚构的情况。
正因如此,AI工具的监管至关重要。在英国,人工智能驱动的医疗设备受到药品和保健品监管局的严格监管。在美国,食品药品监督管理局(FDA)去年审查了医疗领域的人工智能监管,并得出结论:虽然FDA将继续在确保人工智能工具的安全、有效和可信度方面发挥核心作用,但所有相关方以严谨态度对待人工智能这项变革性技术也至关重要。
本文作者:
Madeleine North,论坛议程资深撰稿人
本文原载于世界经济论坛Agenda博客,转载请注明来源并附上本文链接。
翻译:李子健
编辑:王灿
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