人工智能在医院计算机应用中的关键技术研究
高丽秋
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高丽秋,. 人工智能在医院计算机应用中的关键技术研究[J]. 中国医学研究,2024.8. DOI:10.12721/ccn.2024.157080.
摘要:
随着人工智能技术的快速发展,其在医院计算机应用中的重要性日益凸显。人工智能通过机器学习与数据挖掘、自然语言处理(NLP)和计算机视觉等关键技术,极大地提高了医疗服务的效率和质量。机器学习与数据挖掘在电子健康记录数据分析、疾病预测与风险评估、个性化治疗方案推荐方面展现出巨大潜力。NLP技术则在临床文档自动处理、患者交流与服务机器人、医学文献的自动摘要与检索方面发挥重要作用。计算机视觉技术在医学影像分析与诊断、手术辅助与导航系统、病理图像的自动识别与分析中也显示出其独特优势。这些技术的应用不仅提升了医疗决策的准确性,还优化了患者体验,预示着未来医疗行业的发展方向。
关键词: 人工智能医院计算机应用机器学习
DOI:10.12721/ccn.2024.157080
基金资助:

引言:

在数字化转型的浪潮中,人工智能技术已成为推动医疗行业进步的关键力量。医院作为医疗服务的核心场所,其计算机应用的智能化水平直接关系到医疗质量与效率。人工智能通过其在机器学习、自然语言处理和计算机视觉等领域的关键技术,为医院提供了前所未有的数据处理能力和决策支持工具。这些技术的应用不仅能够帮助医生更准确地诊断疾病,还能为患者提供更加个性化的治疗方案,从而提高整体医疗服务水平。

 1. 人工智能在医院计算机应用中的重要性

人工智能对医院计算机应用的意义是不容忽视的。一是可以显著提升医疗服务效率与精度,并通过自动化数据处理与分析降低人工操作错误率。二是人工智能技术能够辅助医生制定疾病诊断与治疗方案,提升诊断精确度与治疗个性化程度。另外人工智能可以优化医院管理系统、提高资源利用率、减少运营成本。就患者护理而言,人工智能可提供智能监控及个性化健康管理等服务,提升患者体验及满意度。

 2. 人工智能在医院计算机应用中的关键技术

 2.1 机器学习与数据挖掘

 2.1.1 电子健康记录数据分析

机器学习与数据挖掘在电子健康记录(EHR)数据分析中扮演着关键角色。通过对大量EHR数据的分析,机器学习算法能够识别出潜在的健康问题和趋势,从而为医生提供重要的决策支持。例如,机器学习可以帮助识别出某些疾病的早期症状,从而实现早期干预,提升治愈率。此外,通过数据挖掘,医院可以发现患者群体中的共性问题,并针对这些问题制定相应的公共卫生政策和措施。数据分析还可以帮助优化资源配置,确保医疗资源的合理分配,避免浪费。

 2.1.2 疾病预测与风险评估

在疾病预测和风险评估中,机器学习技术已经显示出极大的潜能。该机器学习算法在全面分析病人历史数据,生活习惯和基因信息多维数据基础上,能够预测出病人罹患某一病症的概率并做出风险评估。比如对于慢性疾病如心脏病和糖尿病,机器学习模型可以发现高风险人群并给出预防建议以减少疾病的发生。风险评估也有助于医生制订个性化监测与预防方案以改善病人生活质量。通过精准的疾病预测与风险评估使医疗机构能够更加高效地对健康资源进行管理,促进公共卫生水平提高,降低医疗成本。

 2.1.3 个性化治疗方案推荐

个性化治疗方案推荐,是机器学习在医疗领域中的另一个重要用途。通过分析病人电子健康记录,基因信息和生活习惯,机器学习算法能够为每一位病人量身定做最适合的治疗方案。以癌症治疗为例,不同病人基因突变状况及身体状况都不相同,个性化治疗方案能够针对病人具体情况,选择疗效最佳的用药及治疗手段来促进治疗效果。机器学习也能对治疗期间数据变化进行实时监控,并对治疗方案进行动态调整,保证治疗精准性与有效性。个性化治疗在提高治疗成功率的同时,也降低了副作用及不必要的医疗开支,促进了患者整体生活质量的改善。

 2.2 自然语言处理(NLP)

 2.2.1 临床文档自动处理

自然语言处理技术对于临床文档的自动处理有着举足轻重的作用。医院每天要生成海量临床文档,其中有医生诊疗记录,病人病历和实验室报告。传统手工处理不仅费时费力,而且易出错。利用自然语言处理技术可实现对此类文档的自动化处理与分析。如NLP技术能自动抽取文档关键信息并产生结构化数据方便医生调阅利用。另外,NLP技术也有助于发现并修正文件中存在的误差,保证信息准确。通过提高文档处理效率与精度,自然语言处理技术在减轻医务人员工作负担的同时也促进了医院信息管理水平的提高。

 2.2.2 患者交流与服务机器人

自然语言处理技术在患者交流与服务机器人中的应用也越来越广泛。通过NLP技术,服务机器人可以理解和回应患者的自然语言请求,提供医疗咨询、导航、预约等服务。例如,患者可以通过语音或文字与机器人交流,获取疾病信息、药物使用说明、就诊流程等。此外,服务机器人还可以进行情感识别,提供心理支持,提升患者的满意度。NLP技术的应用不仅提高了医院的服务质量,还改善了患者的就医体验,使医疗服务更加便捷和人性化。

 2.2.3 医学文献的自动摘要与检索

自然语言处理技术还在医学文献自动摘要和检索中有着重要的应用前景。在医学研究日益深入的今天,医学文献数量急剧增加,医生及研究人员难以迅速得到需要的资料。NLP技术能够自动产生文献摘要并提炼关键信息,有利于医生及研究人员迅速理解文献主要内容。另外,NLP技术可按关键词及专题检索文献,并提供有关研究结果及科学最新进展。通过提高文献处理工作效率,NLP技术在推动医学研究发展的同时,也为医生临床决策提供支持,促进医疗服务质量的提高。

 2.3 计算机视觉

 2.3.1 医学影像分析与诊断

计算机视觉技术在医学影像分析与诊断中具有重要作用。通过图像处理和模式识别技术,计算机视觉能够自动分析医学影像,如X光片、CT扫描、核磁共振成像等,识别病灶和异常情况。例如,计算机视觉可以检测出肺部的肿瘤、心脏的病变、骨折的位置等,为医生提供重要的诊断参考。相比于传统的人工分析,计算机视觉技术不仅提高了诊断的准确性,还大大缩短了诊断时间,提升了医疗效率。此外,计算机视觉还可以结合机器学习算法,不断学习和优化诊断模型,提高诊断的智能化和自动化水平。

 2.3.2 手术辅助与导航系统

手术辅助与导航系统是计算机视觉技术在医疗领域的另一重要应用。通过实时图像处理和三维重建技术,计算机视觉可以为外科手术提供精准的导航和辅助。例如,在微创手术中,计算机视觉系统可以实时监控手术进程,提供精确的手术路径和位置建议,帮助外科医生避开重要器官和血管,减少手术风险。此外,计算机视觉还可以进行术中影像对比,实时校正手术位置,确保手术的精准性和安全性。通过手术辅助与导航系统,计算机视觉技术不仅提高了手术的成功率,还减少了患者的恢复时间和并发症发生率。

 2.3.3 病理图像的自动识别与分析

在病理学诊断中,病理图像的分析和解读需要耗费大量的时间和精力,且容易受主观因素影响。通过计算机视觉技术,病理图像可以自动进行识别和分析,提高诊断的效率和准确性。例如,计算机视觉可以自动识别癌细胞、病变组织等病理特征,提供定量分析结果,为病理医生提供重要的参考依据。计算机视觉还可以进行大规模病理图像的批量处理,发现潜在的病变趋势和规律,支持医学研究和公共卫生决策。通过病理图像的自动识别与分析,计算机视觉技术不仅提升了病理诊断的质量,还促进了病理学的发展和进步。

结束语:

人工智能技术在医院计算机应用中的深入发展,预示着医疗行业将迎来更加智能化、精准化的未来。通过机器学习与数据挖掘、自然语言处理和计算机视觉等关键技术的应用,医院能够更高效地处理海量医疗数据,提供更精准的诊断和治疗方案,从而显著提升医疗服务的质量和效率。尽管在数据隐私保护、系统集成、算法透明度等方面仍面临挑战,但随着技术的不断进步和相关法规的完善,人工智能在医疗领域的应用前景将更加广阔。未来,我们期待人工智能技术能够为医疗行业带来更多的创新和变革,为人类健康事业作出更大的贡献。

参考文献

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