基于人工智能的醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計

匡利燕 魏秀梅 馬澤明 李偉

天津市康恒信息科技有限公司

一、引言

作為一門新型技術(shù)，人工智能的發(fā)展之路并不平坦，在最初的發(fā)展中并沒有達(dá)到人們對它的期待，經(jīng)過兩起兩落，直到進(jìn)入21世紀(jì)以后，人工智能再次進(jìn)入人們的視線，且2016年AlphaGo戰(zhàn)勝李世石這一事件使人工智能的發(fā)展迎來了高潮，并將學(xué)者們對人工智能的研究從理論轉(zhuǎn)向了應(yīng)用[1]。

隨著人工智能的不斷發(fā)展，人工智能技術(shù)與醫(yī)療領(lǐng)域的結(jié)合越來越緊密[2]，其中自然語言處理、深度學(xué)習(xí)等關(guān)鍵技術(shù)的研究突破，為人工智能技術(shù)與醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的緊密聯(lián)合奠定了良好基礎(chǔ)[3]。但是如今醫(yī)療機(jī)構(gòu)的服務(wù)水平還未達(dá)到人們的期望，所以本文為完善基于人工智能的醫(yī)療服務(wù)體系，設(shè)計了一款針對于醫(yī)療機(jī)構(gòu)人員和患者的服務(wù)系統(tǒng)，旨在為醫(yī)生和患者提供更好的服務(wù)質(zhì)量，減少醫(yī)療時間和成本，并通過人工智能精確、權(quán)威的初步診斷，緩解醫(yī)患之間的信任問題[4]。同時希望本系統(tǒng)可以促進(jìn)我國醫(yī)療服務(wù)向人性化、智能化、高質(zhì)量化方向發(fā)展。

二、人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展和與醫(yī)療領(lǐng)域的合作，醫(yī)療人工智能已經(jīng)在醫(yī)療機(jī)器人、輔助醫(yī)療、病例數(shù)據(jù)管理等各個方面取得了廣泛的應(yīng)用。

（一）醫(yī)療機(jī)器人

目前醫(yī)療領(lǐng)域機(jī)器人主要包括手術(shù)型機(jī)器人、輔助型機(jī)器人、康復(fù)型機(jī)器人、服務(wù)型機(jī)器人等其他用途機(jī)器人。其中以手術(shù)型機(jī)器人應(yīng)用最為廣泛，目前其已應(yīng)用于心、胸、泌尿、胃結(jié)直腸外科及婦科等各個領(lǐng)域[5]。在手術(shù)型機(jī)器人之中，又以達(dá)·芬奇手術(shù)機(jī)器人的使用最為廣泛，其為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療奠定了基礎(chǔ)[6]。

（二）輔助醫(yī)療

1.醫(yī)學(xué)影像識別

人工智能在醫(yī)學(xué)影像識別中的應(yīng)用日漸成熟，其中以腫瘤影像的臨床應(yīng)用最為突出[7]，人工智能技術(shù)在進(jìn)行影像分析時，通過影像分割，用二維或三維測量的方式界定出影像異常的程度，構(gòu)建三維模型，幫助醫(yī)生劃分腫瘤的良性與惡性。

2.輔助診斷

人工智能采用深度學(xué)習(xí)技術(shù)去學(xué)習(xí)大量臨床診斷案例，再結(jié)合各種醫(yī)療診斷數(shù)據(jù)，不斷提升其診斷能力，擴(kuò)大知識庫的范圍，可以做到給出患者具體病癥的輔助診斷結(jié)果[8]。在2015年舉辦的研究者挑戰(zhàn)賽中，對人工智能技術(shù)在檢測乳腺癌患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移病理切片中是否有癌癥轉(zhuǎn)移進(jìn)行評定，并與臨床病理醫(yī)生的結(jié)論進(jìn)行比較，結(jié)果顯示人工智能技術(shù)的診斷要優(yōu)于病理醫(yī)師[9]。

3.輔助護(hù)理

在國外的人工智能技術(shù)輔助護(hù)理中，日本開發(fā)的機(jī)器人 Robear，已經(jīng)可以做到幫助患者起身、行走、喂飯等行為的日常照護(hù)[10]，在我國，臺灣醫(yī)院采用人工智能技術(shù)產(chǎn)生的護(hù)理診斷和建議診斷與護(hù)士做出診斷的一致性達(dá)到了87%[11]。人工智能技術(shù)在輔助護(hù)理這一方面，大量減少了醫(yī)護(hù)人員的工作壓力。

（三）病例數(shù)據(jù)

人工智能技術(shù)利用深度學(xué)習(xí)和自然語言處理技術(shù)將患者病例數(shù)據(jù)生成標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)庫[5]，方便醫(yī)療機(jī)構(gòu)資料的整理與調(diào)用，減少醫(yī)療人員的管理時間與成本。

三、人工智能醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)的框架

本系統(tǒng)是旨在同時為醫(yī)生和患者服務(wù)的一體化的醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)，一方面減輕了醫(yī)療機(jī)構(gòu)人員的工作壓力，減少了他們瑣碎的工作量，另一方面為患者提供AI醫(yī)療診斷、線上預(yù)約、信息查詢等服務(wù)。系統(tǒng)的框架主要包括接入層、業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)層。接入層主要是面對使用者的界面，而業(yè)務(wù)層真是對使用者的線上預(yù)約、信息查詢管理、用戶信息管理等一系列功能，最后的數(shù)據(jù)層則是包括了系統(tǒng)自身的數(shù)據(jù)、醫(yī)療原始數(shù)據(jù)和后期的醫(yī)療診斷數(shù)據(jù)。

四、人工智能的醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計

（一）系統(tǒng)后臺管理功能設(shè)計

系統(tǒng)后臺管理功能主要是輔助醫(yī)療機(jī)構(gòu)的人員更好的進(jìn)行管理工作，將管理人員分為高級管理人員和中級管理人員。在高級管理人員的功能中，主要包括了用戶自身信息管理、院內(nèi)科室信息和醫(yī)生信息管理、還有信息推送管理。

中級管理人員對科室和醫(yī)師信息的變化進(jìn)行實(shí)時的管理，有變動時及時上傳到高級管理人員處，高級管理人員在確認(rèn)后進(jìn)行信息更改，減少了高級管理人員的工作時間和壓力。

（二）系統(tǒng)前臺服務(wù)功能設(shè)計

系統(tǒng)的前臺服務(wù)功能即向患者提供服務(wù)，包括進(jìn)行患者自身信息管理、人工智能診斷，線上預(yù)約以及信息查詢等功能。患者可以在前端頁面中便捷的設(shè)置自身的信息，并對相應(yīng)的疾病進(jìn)行預(yù)約，隨時查看預(yù)約信息和診斷結(jié)果。

五、結(jié)論與展望

人工治療技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用在我國具有巨大的需求空間，本系統(tǒng)結(jié)合人工智能技術(shù)和醫(yī)療機(jī)構(gòu)的服務(wù)現(xiàn)狀，構(gòu)建了一款同時服務(wù)于醫(yī)療機(jī)構(gòu)人員和患者的服務(wù)系統(tǒng)，通過改善醫(yī)療服務(wù)模式，旨在幫助解決我國醫(yī)療資源分配不均衡、減輕醫(yī)護(hù)人員工作壓力和優(yōu)化服務(wù)質(zhì)量。在本系統(tǒng)的前端服務(wù)中，可以讓患者在預(yù)防、診斷和治療三個過程中享受到優(yōu)質(zhì)的服務(wù)體驗(yàn)，讓患者在就診前可以初步了解自己的健康狀況，解決就醫(yī)難的問題，并有效的緩解醫(yī)患之間的信任問題。在系統(tǒng)的后端，又為醫(yī)護(hù)人員提供了高效、便捷的管理方式，減少其工作時間與成本。