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随着全球人口老龄化和消费者基因检测意识的增强以及其他技术的进步,到2024年,基因检测市场将达到103亿美元。
人工智能是推动基因检测发展的主要动力之一。人工智能和基因组学数据的结合将有助于促进精确医学和理解为什么人体对不同的药物、病毒和环境有反应。了解这些将有助于改变患者的诊断和治疗。根据分析公司frost&sullivan的预测,从2021年起的未来三年,人工智能系统将在医疗保健行业创造6.7亿美元的价值。
医疗行业可能是数据驱动优势最具潜力的领域之一。然而,这不仅是因为人工智能,还因为医疗数据的整体混乱。患者数据的存储模式仍然是碎片化的,大多数数据仍然以纸质形式存储。因此,即使在各种人工智能方法扩散之前,支持更好的医疗保健方法的数据收集、数据统一和数据处理仍然具有巨大的发展潜力。
蓝图遗传学是一家位于芬兰和旧金山的基因测试公司。截至目前,该公司拥有100多名员工,并从芬兰、德国、瑞士和旧金山的风险投资公司积累了19亿美元的股权。
蓝图遗传学首席执行官汤姆米·莱托宁说:“我们正在构建一个非常复杂的软件平台来解决三个不同的艾滋病问题,并通过完全透明和可追踪的分析方法提供可扩展和高质量的基因测试。”换句话说,我们正在从dna检测中去除不可靠和不可追踪的基因检测结果。
莱托宁认为,监督不会成为在基因测试中使用和发展人工智能的障碍。
不同的统计分析方法和人工智能方法正得到如此多的关注,我相信这个行业会找到一个合适的监管方向。阻碍增长的因素可能是如此庞大和高质量的数据集的存在。现在我们在数据共享方面取得了很好的进展,但是总有一个问题,那就是很难快速积累高质量的数据。
但是如果没有人工智能,这个充满数据的遗传学新世界将走向何方?莱托宁认为这可能与今天的情况相似。
他说:遗传学有很好的机会,我认为企业和研究团体直到最近才真正开始研究数据。此外,并不是所有的分析都需要不同的人工智能方法,而无监督人工智能(unsupervised manual intelligence,unsupervised ai)至少在开始时,可能会给规范临床环境的应用带来挑战。然而,例如,在深度变异项目中,我认为生物数据和人工智能的结合可能有非常光明的前景。
人工智能与行为改变
加拿大人工智能初创公司奇异果(Kiwi)已经从founderfuel、incwell venture capital、加拿大商业发展银行和天使投资者那里筹集了250万美元的风险资本,用于人工智能应用,专门用于帮助人们戒烟。
奇异果公司称之为预测医学。奇异果的人工智能和机器学习可以自动学习用户的吸烟习惯,自动跟踪用户何时吸烟以确定他们的行为模式,然后预测他们下次有吸烟的冲动。该应用程序将为用户生成一个吸烟时间表,以便逐渐延长两次吸烟之间的时间间隔,并帮助用户按照自己的节奏戒烟。在这个名为cue的应用程序中,机器学习可以预测你下次何时吸烟,如果你延长时间间隔,你将得到奖励。每次吸烟者有延长的时间间隔,他们将获得可以转换成亚马逊积分的信用值。奇异果表示,它计划在未来进一步扩大可兑换点的选择。
人工智能与诊断
2018年1月,美国联邦药品管理局(fda)指定基于人工智能的cognoa软件作为一种新的ii型自闭症诊断医疗设备。
cognoa首席执行官布伦特沃恩(Brent vaughan)表示,这为改变患者行为健康的诊断和治疗打开了大门。Cognoa的人工智能将学习如何提高初始诊断的准确性,作为诊断自闭症的医疗设备的筛选工具。
沃恩说:关于人工智能在医学领域的应用已经有很多讨论。根据fda的决定,cognoa的发展道路非常明确,那就是把我们的软件作为医疗设备,利用人工智能的力量从根本上改变自闭症患者行为健康状况的护理标准。在这一领域,早期诊断和早期治疗可能对改善生活至关重要,我们正在展示人工智能如何以独特的方式解决未满足的健康需求。
沃恩说,在今天的医疗系统中,自闭症诊断的平均年龄是4.1岁,在治疗效果最大的关键早期干预窗口之后,这个年龄会逐渐降低。早在18个月大的时候,cognoa的首次应用就被临床验证,以确定儿童是否患有自闭症。
医学领域中的增强现实、虚拟现实和混合现实
南加州大学混合现实实验室(usc Mixed Reality Lab)成员兼主任托德里士满(Todd richmond)表示,在这个新的医学范例中,虚拟现实、增强现实和混合现实(vamr)技术将在某些方面带来好处。
里士满说:从医疗和术后护理到身心康复,vamr技术不仅被用作直接治疗工具,还广泛应用于医疗和行为领域,包括患者培训和降低术前压力,这将有助于改善患者的整体体验,从而可能改善患者报告的结果。
2017年10月31日,在荷兰阿佩尔顿的赫恩鲁残疾人护理中心,一名治疗师正在测试一种新型的可播放海豚电影的尖端防水虚拟现实(vr)眼镜。和野生海豚一起游泳似乎只是一个梦想,但是把海豚养在池塘里变得越来越有争议,环保主义者认为这是一种残忍的行为。荷兰非营利组织海豚游泳俱乐部认为,他们已经找到了一种通过虚拟现实技术提供身临其境体验的方法,让人们,尤其是残疾人,能够更加沉浸在这种愉快的体验中。
里士满说,医学上最大的挑战之一是病人的依从性。
如果患者不遵守治疗计划,所有先进的成像、机器人手术和药物干预都将被边缘化。由于个人健康传感器的激增,这个问题变得更加复杂,因为个人非正式的可穿戴设备和健康记录,以及各种各样的信息,正开始混合在一起。对于那些受现状困扰的人来说,信息越来越多,但对他们的帮助却越来越少。
里士满认为vamr正在以某种方式履行它在这个领域的承诺。
首先,vamr提供了一种新的传递信息的媒介。关键是数据可以给病人讲故事,告诉人们如何使用信息,如何学习,以及如何改变行为。Vamr代表了一种帮助数据讲述故事和改变生活的新方法。
第二,对赌可以作为身心健康游戏更广泛概念的一个组成部分。我们已经看到了新技术和游戏相结合的良好结果,特别是中风。Vamr和游戏化已经把可怕的物理治疗和康复变成了一个真正的游戏,它允许病人参与这个过程并维持治疗更长的时间。
法国罗塞蒂康复中心有一个步态实时分析互动实验室(圣杯),它专注于步态分析和训练解决方案。该解决方案采用双过道,配有各种仪器、运动捕捉系统、三个摄像头和肌电信号,所有这些都与虚拟现实环境同步。
里士满说,vamr将产生最大影响的一个领域是数字治疗。Vamr技术可用于支持治疗
治疗各种心理问题,如创伤后应激障碍、恐高、焦虑、抑郁、阿尔茨海默病和痴呆。
里士满说:医学吸血鬼可以帮助治疗身体疾病。华盛顿大学的一个研究小组试图用虚拟现实来治疗烧伤病人的疼痛(分心疗法),结果令人鼓舞。此外,在一些传统疗法不适用的情况下(考虑到中风患者有限的运动能力,这限制了他们的治疗选择),由虚拟现实技术支持的交互式和迷人的身体康复计划已被证明能提高患者的康复率。
就我个人而言,虚拟现实让我兴奋的不是真实世界情境的再现,而是潜意识和无意识世界的重塑,以一种人类可以探索自己内心并积极影响日常生活的方式。考虑到这一点,不难看出医学吸血鬼的巨大潜力。
但据伦敦数字弹射器公司数字健康部门主管安德鲁·查普曼说,所有这些公司都需要克服障碍。
查普曼说:要克服的两个最大障碍是监管当局的接受和医疗保健专业人员的采用。早期的成功主要是由拥有成熟管理框架的公司推动的,与惠普紧密合作设计产品。
查普曼说:有了像ar和vr这样的沉浸式技术,目前硬件的高成本和复杂性以及缺乏监管指导进一步困扰了这种情况。到2018年,随着低成本独立硬件的发布和迅速普及,我们将看到前者的障碍——但监管方面的突破需要更长时间。
查普曼认为,在我们看到可预置的数字疗法之前,还有很长的路要走。
他说:学术界在心理健康领域有一些例子,在医学培训中也有一些突出的应用,如触摸外科、医学现实和皮尔逊沉浸式。我们已经看到了人工智能在医学领域的早期应用。例如,机器学习在放射学/病理学领域的应用发展迅速,人工智能比vr/ar解决方案更接近市场。
ntt数据服务健康计划咨询自动化主管Deana rhoades说,采用这些技术的最大障碍与信任和忠诚度有关。
尽管千禧一代对特定提供商的忠诚度较低,但他们更注重可用性和便利性;老一辈人对医生非常忠诚,更愿意面对诊断和治疗。技术社区必须克服虚拟代理应该取代提供商的观点。相反,虚拟代理应该让提供商更好地为患者服务。
来源:搜狐微门户
标题:医疗业新技术革命即将到来:从人工智能到虚拟现实
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