前进道路和障碍：AI 如何塑造医学的未来
快速阅读: 《Newswise （新闻稿）》消息，人工智能（AI）在医疗保健领域的应用有望革新现代医学，但目前仍面临数据隐私、监管障碍和复杂性等问题。佛罗里达大西洋大学的研究指出，AI可通过优化工作流程、提高诊断准确性并降低成本，但仍需解决培训、成本和安全等问题。AI的广泛应用需依赖开发者、医务人员和监管机构间的合作。
新传网——人工智能（AI）有望革新人类生活的诸多方面，医疗保健是受益最深的关键领域之一。医学是一个复杂、成本高昂且影响深远的领域，面临着数据管理、诊断和成本削减的挑战。AI为这些问题提供了解决方案，提升了护理质量并降低了成本。然而，其在医疗行业的应用仍显滞后，凸显了应对关键障碍的必要性。在《健康护理》期刊上发表的一项综合审查中，佛罗里达大西洋大学工程与计算机科学学院的研究人员与马库斯神经科学研究所及博卡拉顿区域医院（隶属于浸信会健康）合作，指出了当前AI在医疗保健中的不足，并探讨了其可能性、现实性和前沿领域，以提供未来发展的路线图。“人工智能通过优化行政工作流程、提高诊断准确性和可能改善患者预后，正在革新现代医学。”佛罗里达大西洋大学马库斯神经科学研究所首席神经外科医生弗兰克·D·弗里奥尼斯博士说，“尽管AI提供了有前景的解决方案，但其广泛应用仍受制于数据隐私问题、监管障碍和AI模型的复杂性。”
研究人员表示，医疗保健行业面临诸多挑战，包括低效的预约安排、账单管理和记录管理常常导致错误和延误。由于互操作性问题和如HIPAA等数据隐私法规，将AI集成到遗留系统中非常困难。预测分析可以帮助医院更好地管理患者流量和资源，而在医学影像方面，AI可协助放射科医生更快更准确地检测异常。AI还为个性化医疗带来了希望，根据个人数据提供定制治疗建议。在医学影像方面，X光、核磁共振和CT扫描虽然至关重要但成本高昂，限制了在低资源环境中的获取。AI可以提高效率，但需要标准化的方法来处理图像噪声和运动伪影。尤为重要的是，AI能够改善早期疾病检测，但其效果取决于高质量、多样化的数据集。确保公平性和可访问性至关重要。
此外，研究人员指出，许多医疗机构，特别是低收入和中等收入国家，难以承担购置和维护机器人系统的费用。将AI集成到程序流程中还需要对外科医生进行广泛的培训，而且关于自主手术的可靠性和安全性存在担忧，因为AI驱动系统可能无法像人类外科医生那样有效地处理意外情况。“下一代AI增强成像系统可以实现实时、数据驱动的手术决策，并创建个性化成像协议。AI可以降低成像成本，使高质量的诊断工具在贫困地区也能获得。”佛罗里达大西洋大学生物医学工程系研究助理教授林茂华博士说。
在诊断方面，AI支持物联网解决方案，实现自我监测，提供个性化的预防护理和慢性病预测模型。AI在机器人辅助手术中也表现出潜力，提高了微创手术的精度，并实现了全自主手术机器人。AI在远程手术和实时康复中的作用将进一步改善可及性和患者预后。“AI辅助手术提高了精度，但也面临诸如高成本、监管问题和需要广泛培训等挑战。AI驱动系统必须解决自主程序的安全问题，并需与传统方法进行验证。”弗里奥尼斯博士说。“AI还提出了关于责任的伦理和法律问题。当AI系统做出错误诊断时，确定责任仍然是一项挑战。透明度对于AI决策过程至关重要，以建立医疗专业人员和患者之间的信任。”
为了成功将AI融入医疗保健，研究人员表示，AI开发者、医务人员和监管机构之间的协作至关重要。标准化实践、稳健的验证过程和跨学科合作将确保安全、道德和有效的AI应用。跨机构数据共享和AI导向的医学培训将进一步提升AI改善患者结果和整体医疗效率的能力。“AI在医疗保健领域的未来前景无限光明，但要充分发挥其潜力，还需克服多个挑战。”佛罗里达大西洋大学工程与计算机科学学院院长斯特拉·巴塔尔玛博士说。“AI可以简化例行任务，减少人为错误，让医务人员有更多时间专注于患者护理。预测分析可以优化资源配置和患者管理，而AI驱动模型有助于早期疾病检测和个性化治疗方案。此外，AI驱动的机器人系统可以在微创手术中提高精度，并实现远程手术。展望未来，实时AI辅助康复可能会在全球范围内革新患者的康复过程，改善结果。”
其他联合作者包括：贾瓦德·哈希米博士，佛罗里达大西洋大学生物医学工程系首任主席兼教授，工程与计算机科学学院副院长；中国莆田大学附属医院消化内科南·林博士；佛罗里达大西洋大学海洋与机械工程系鲁迪·保罗；佛罗里达大西洋大学海洋与机械工程系博士生圣地亚哥·瓜埃拉；莆田大学附属医院刘艳博士；佛罗里达大西洋大学生物医学工程系詹姆斯·道尔格里斯博士；路易斯安那大学拉斐特分校施敏博士；佛罗里达大西洋大学生物医学工程系和海洋与机械工程系恩里克·恩格贝格博士，佛罗里达大西洋大学复杂系统与脑科学中心成员，以及佛罗里达大西洋大学斯蒂尔斯-尼科尔森脑研究所成员。——FAU——
关于FAU工程与计算机科学学院：佛罗里达大西洋大学工程与计算机科学学院在计算机科学和人工智能（AI）、计算机工程、电气工程、生物医学工程、土木、环境和大地测量工程、机械工程和海洋工程等领域享有国际声誉。学院教师及其团队开展的研究使学生接触到推动学科前沿的技术创新。学院的研究工作得到了国家科学基金会（NSF）、国立卫生研究院（NIH）、国防部（DOD）、交通部（DOT）、教育部（DOEd）、佛罗里达州政府和工业界的支持。佛罗里达大西洋大学工程与计算机科学学院提供具有现代特色的学位，专长领域包括AI、网络安全、物联网、交通运输和供应链管理以及数据科学。新的学位项目包括佛罗里达州首个AI理学硕士（MS）、数据科学与分析理学硕士（MS）和理学学士（BS），以及为在职专业人士提供的新型计算机科学专业硕士（MPS）和博士学位（Ph.D.）。欲了解更多详情，请访问eng.fau.edu。
关于佛罗里达大西洋大学：佛罗里达大西洋大学成立于1961年，于1964年正式开学，是佛罗里达州第五所公立大学。如今，佛罗里达大西洋大学在六个沿东南佛罗里达海岸分布的校区内为超过三万名本科生和研究生提供服务。近年来，该大学的研究支出翻了一番，并且在学生成就率方面超越了同类院校。通过共存的可及性和卓越性，佛罗里达大西洋大学体现了一种传统的成就差距消失的创新模式。佛罗里达大西洋大学被指定为西班牙裔服务机构，被评为美国新闻与世界报道的顶级公立大学之一，并且由卡内基高等教育机构分类为“R1：非常高研究支出和博士生产”。佛罗里达大西洋大学与不到5%的近四千所美国大学共享这一地位。欲了解更多详情，请访问www.fau.edu。
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