医学影像诊断及介入式手术的人工智能应用

徐明冬

（芜湖市第一人民医院 安徽 芜湖 241000）

西方的一些国家在20世纪60年代就试图利用计算机来诊断断骨肿瘤，自此以后，人工智能开始了在医学领域的探索，随着科学技术的进步以及信息技术的发展，临床中人工智能的应用越来越普遍，在医学影像诊断中，人工智能结合大数据技术能够有效的帮助医疗工作者进行医疗数据的分析和处理，提高医疗数据的质量；在介入式手术中，人工智能的应用能够最大程度上提高手术的实施效果。

1 医学影像诊断及介入式手术的人工智能应用

1.1 医学影像诊断的发展与人工智能

1.1.1 医学影像诊断发展中面临的问题

（1）医疗数据质量较低

医疗事业发展过程中会产生大量的医疗数据，当前这些数据超过90%的都是来自于医学影像，其在分析处理的过程中一般是依赖于人工，导致数据经常会出现不够精确的情况，主要是因为人工分析的过程中可能会因为医生的误判、人眼视力产生的误差以及海量图像信息量的巨大造成数据质量的下降。

（2）医学影像就业人员数量较低

我国医学影像数据年增长率约为30%，而放射科医师数量年增长率约为4%，从中可以发现，放射科医师数量增长远不及影像数据增长，因而其中出现的医疗从业人员短缺的问题也使得放射科医师在处理影像数据的过程中承担的压力越来越大，影响工作质量。

1.1.2 医学影像诊断的人工智能应用

在医学领域中，医学影像诊断与人工智能的结合是当前应用前景最广阔的一个领域，在临床诊断中利用人工智能的计算机辅助诊断（CAD）软件可以有效的帮助患者更快速地完成检查工作，医生也能够通过提示，对其中可能出现的副作用来辅助诊断，降低误诊概率，有效的提高了患者的生存质量和满意度。当前人工智能在肿瘤影像中的应用较为成熟，主要有以下几种。

（1）肺部结节和肺癌筛查

传统的医学影像诊断中极易出现漏诊的现象，尤其是对3mm以下肿瘤经常难以发现，而人工智能的应用可以利用数据处理技术进一步降低计算机辅助诊断（CAD）筛查肺部结节的假阳性率，而且这种软件在实际应用过程中还能够对结节性质进行判定，降低医生工作强度和人为错误的发生率。

（2）乳腺癌筛查

传统的X线摄影在乳腺癌筛查中能够对微钙化灶有着较高的检出率，但是对肿块的检出率则会受到腺体密度的影响，在乳腺癌影像筛查中应用人工智能能够较好的提高诊断速度，同时还能够保证准确度。（3）前列腺癌影像诊断

在前列腺癌影像诊断中通常采用的传统的多参数磁共振，但是前列腺多参数磁共振成像技术在实际应用中较为复杂，其中会涉及到较多的序列，极易影响判读结果的时间及其准确度。而在前列腺癌影像诊断中应用人工智能可以准确进行前列腺区域自动分割和肿瘤体积测定。

1.2 介入式手术的人工智能应用

在医学领域中，人工智能除了对医学影像的分析以外，介入式手术的人工智能应用也是其中重要的一部分，从早期的手术机器人开始，自动化技术的应用就逐渐普及，因手术过程中的操作环境比较复杂，在人体上后进行手术又需要其具备软易变性的特征，因而还需要进一步的研究开发。当前德国人工智能研究中心基于手术机器人的应用场景将介入式手术的人工智能应用分为“智能辅助医疗”和“智能手术机器人”。

1.2.1 智能辅助医疗 在“智能辅助医疗”的研究过程中主要就是探索辅助手术的方式方法，以便提高手术成功率。当前专家们在智能辅助医疗的研究中主要是从学习专家的手术技术和知识、分解和分析手术机器人的技巧以及分析手术流程等三个方面来尝试人工智能的应用。主要就是因为在临床手术的过程中除了精密的医疗仪器和手术器械以外，最重要的就是术者自身对手术方式方法的运用及其应对手术的经验，因而可以通过观察专家的手术动作的切换，提取观察到的专家的动作信息，从而学习和提升自身的动作模型和技巧，以便更好的应用在临床实际中，以便获得较好的手术效果。

1.2.2 智能手术机器人 智能手术机器人主要是通过传感器获得多维度的信息，依据信息内容就可以处理医疗问题，同时通过机器人实体辅助医生更好的实施诊断和手术。欧洲是研究手术机器人最早的国家，相比来说我国的研究并不全面，还缺少理论以及实践的支持，因而需要积极借鉴先进国家的研究经验，不断进行创新。

2 人工智能在医学领域中的应用局限

人工智能在各领域的应用已经逐渐普及，其在医学领域的探索过程中虽然较有成效，但是最终应用到临床却微乎其微。一是因为临床应用本身具有的复杂性，导致人工智能在实际应用过程中不能准确搜集到有效数据，诊断过程中得出的结论缺乏可靠性，影响实际的诊断结果；二是因为人工智能还没有完全的与医生的工作流程结合起来，因而并不能完善的对临床医学数据进行搜集和预处理；三是因为人工智能并不能复制医生工作过程中积累下来的专业知识、工作经验以及思维模式，实际应用过程中还是缺乏基本的人文关怀。

3 结语

综上所述，随着科学技术的发展和信息技术的不断进步，人工智能在现代医学中得到探索也不断的深入，其在医学影像诊断中的应用不仅能够提高诊断效率，还能够确保诊断结果的准确性；在介入式手术中的应用能够较好的提高手术效果，具有广阔的应用前景。因而应进一步加大对人工智能的开发和运用，不断促进我国现代医疗事业的发展。