مهمترین کاربردهای هوش مصنوعی در صنعت پزشکی و مراقبت‌های بهداشتی

در چند سال اخیر هوش مصنوعی بر صنایع و حوزه‌های زیادی از زندگی ما انسان‌ها تأثیر گذاشته است. صنعت پزشکی و بهداشت و درمان نیز از این قاعده مستثنی نبوده است. با افزایش محبوبیت استفاده از یادگیری ماشین (Machine Learning) و هوش مصنوعی (Artificial Intelligence) در صنعت پزشکی، ممکن است این سوال برای شما پیش بیاید که هوش مصنوعی در صنعت پزشکی چه کاربردهایی دارد؟ در این مطلب قصد داریم با مهم‌ترین کاربردهای هوش مصنوعی در صنعت پزشکی آشنا شویم. با ما همراه باشید.

مختصری درباره هوش مصنوعی (AI)

قبل از این که به بررسی کاربردهای هوش مصنوعی در صنعت پزشکی بپردازیم، نگاهی مختصر به این موضوع داشته باشیم که اصلاً هوش مصنوعی چیست؟

به گفته پدران رشته هوش مصنوعی، یعنی مینسکی (Minsky) و مک کارتی (McCarthy)، که در دهه 1950 این اصطلاح را مطرح کردند، به طور کلی، هوش مصنوعی هر کاری است که توسط ماشین انجام می‌شود و این کار قبلاً به کمک هوش انسانی نیاز داشت و انسان آن را به انجام می‌رساند. گفته می‌شود امروز، ماشینی که قادر باشد تمامی کارهای خود را با هوش شبیه انسان انجام دهد، هنوز طراحی نشده است و اکثر هوش مصنوعی‌های امروز، هوش مصنوعی کامل نیستند و به‌عنوان «هوش مصنوعی باریک» یا Narrow AI  شناخته می‌شوند.

هوش مصنوعی باریک، که گاهی به عنوان “هوش مصنوعی ضعیف” هم شناخته می‌شود، به هر ماشینی اطلاق می‌شود که بتواند در یک کار تعریف شده و ساختار یافته از انسان‌ها بهتر عمل کند.

انتظار می‌رود که روزی انسان بتواند به اَبَر هوش مصنوعی (ASI) دست یابد؛ هوشی که بتواند در هر زمینه‌ای از انسان‌ها بهتر عمل کند. طراحی ابر هوش مصنوعی ممکن است 10، 20 یا 50 سال به طول بیانجامد، اما کارشناسان هوش مصنوعی مطمئن هستند که انسان روزی به آن دست خواهد یافت و بسیاری از کارها با سرعت و دقت بیشتر انجام خواهد شد.

چگونه از هوش مصنوعی در پزشکی و مراقبت‌های بهداشتی استفاده می‌شود؟

وقتی صحبت از سلامتی انسان به میان می‌آید، به‌ویژه در مواردی که پای مرگ و زندگی انسان وسط باشد، هوش مصنوعی (AI) نتایج بسیار جالبی را در صنعت پزشکی رقم می‌زند. در اینجا به چند مورد از پیشرفت‌ها و کاربردهای هوش مصنوعی در پزشکی و مراقبت‌های بهداشتی می‌پردازیم.

1.       جراحی ایمن‌تر به کمک هوش مصنوعی

ربات‌ها می‌توانند داده‌های سوابق پزشکی قبل از عمل را تجزیه و تحلیل کنند تا ابزار مورد نیاز جراح را در حین جراحی ارائه دهند؛ این قابلیت AI امکان بستری شدن بیمار در بیمارستان را بعد از جراحی 21 درصد کاهش می‌دهد. جراحی با کمک ربات هوش مصنوعی، جراحی “کم تهاجمی” در نظر گرفته می‌شود و در واقع به دلیل این که نیازی به برش‌های بزرگ حین جراحی وجود ندارد، بیمار نیازی به دوره نقاهت طولانی ندارد. ربات‌ها به کمک هوش مصنوعی می‌توانند از داده‌های جراحی‌های گذشته برای اطلاع‌رسانی تکنیک‌های جدید جراحی استفاده کنند. نتایج مثبت استفاده از هوش مصنوعی در جراحی واقعاً امیدوار کننده است. مطالعه‌ای که روی 379 بیمار ارتوپدی انجام شده، نشان می‌دهد که روش رباتیک به کمک هوش مصنوعی در مقایسه با جراحانی که به تنهایی عمل می‌کنند، پنج برابر کمتر عوارض دارد.

2.      هوش مصنوعی و استفاده از آن به عنوان دستیار مجازی پرستاران

هوش مصنوعی به عنوان دستیار پرستاران می‌تواند در قسمت‌های مختلف پرستاری، از تعامل با بیماران گرفته تا هدایت آن‌ها به بخش‌های مراقبتی مناسب، به پرستاران کمک کند و سالانه 20 میلیارد دلار در صنعت مراقبت‌های بهداشتی صرفه‌جویی کند. از آنجایی که هوش مصنوعی به عنوان پرستار مجازی قادر است 7 روز هفته و به صورت 24 ساعته در دسترس باشد، می‌تواند در تمامی ساعت‌های شبانه‌روز به سوالات بیماران پاسخ دهد، وضعیت آن‌ها را زیر نظر داشته باشد و بدون معطلی در موارد اضطراری به سوال‌های آن‌ها پاسخ سریع ارائه دهد. اکثر برنامه‌های کاربردی دستیاران مجازی پرستاران امروزه امکان برقراری ارتباط منظم‌تر بین بیماران و پزشکان را فراهم می کنند تا از بستری مجدد در بیمارستان یا ویزیت‌ها غیر ضروری بیمارستان جلوگیری شود.

3.     هوش مصنوعی و کمک به تشخیص بیماری

مسلماً استفاده از هوش مصنوعی برای تشخیص بیماری هنوز در مراحل اولیه است، اما همین امروز هم در بسیاری از موارد از هوش مصنوعی برای تشخیص بیماری استفاده شده است.

مطالعه‌ای در دانشگاه استنفورد زیر نظر متخصصان پوست انجام شده که در آن الگوریتم هوش مصنوعی را برای تشخیص سرطان‌های پوست انسان آزمایش کرده‌اند. علاوه بر آن، یک شرکت دانمارکی توسعه‌دهنده نرم‌افزار هوش مصنوعی، برنامه یادگیری عمیق خود را با استراق سمع رایانه آزمایش کرد که در آن گروه اعزام‌کننده کمک‌های اورژانسی، تماس‌های اضطراری را دریافت می‌کردند. این الگوریتم توانست با تجزیه و تحلیل صدای بیمار پشت تلفن، لحن صدا و سر و صدای پس زمینه، ایست قلبی را با نرخ موفقیت 93 درصد شناسایی کند. یکی دیگر از موفقیت‌های هوش مصنوعی در تشخیص بیماری انسان را می‌توان در تحقیقات شرکت Baidu مشاهده کرد که اخیراً اعلام کرده نتایج آزمایش‌های اولیه روی الگوریتم یادگیری عمیق نشان می‌دهد که هوش مصنوعی می‌تواند در تشخیص متاستاز سرطان سینه از انسان پیشی بگیرد.

4.      هوش مصنوعی و اتوماتیک کردن کار مراقبان بهداشت و سلامت

روش دیگری که هوش مصنوعی می تواند بر صنعت پزشکی تأثیر بگذارد، خودکارسازی وظایف اداری است. انتظار می‌رود که این امر منجر به صرفه‌جویی 18 میلیارد دلاری برای صنعت پزشکی شود، زیرا ماشین‌ها می‌توانند به پزشکان، پرستاران و سایر ارائه‌دهندگان مراقبت‌های بهداشتی کمک کنند تا در وقت خود صرفه‌جویی کنند و بسیاری از کارهای روتین را به صورت اتوماتیک انجام دهند. فناوری‌هایی مانند تبدیل صدا به متن می‌تواند در زمان تجویز دارو و نوشتن یادداشت‌های پزشکان کمک کند.

5.      هوش مصنوعی و تجزیه و تحلیل تصاویر

در حال حاضر، تجزیه و تحلیل تصاویر برای ارائه‌دهندگان مراقبت‌های پزشکی بسیار وقت‌گیر است، اما یک تیم تحقیقاتی به رهبری موسسه فناوری ماساچوست (MIT) یک الگوریتم یادگیری ماشینی را توسعه دادند که می‌تواند اسکن های سه بعدی را تا 1000 برابر سریع‌تر از انسان تجزیه و تحلیل کند. این ارزیابی فوری می‌تواند اطلاعات حیاتی را برای جراحانی فراهم کند که در حال عمل هستند. همچنین امید می رود که هوش مصنوعی بتواند به بهبود نسل بعدی ابزارهای رادیولوژی که به نمونه‌های بافتی متکی نیستند کمک کند. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل تصویر هوش مصنوعی می‌تواند از مناطق دورافتاده‌ای که دسترسی آسان به ارائه‌دهندگان مراقبت‌های بهداشتی ندارند پشتیبانی کند و حتی پزشکی از راه دور را مؤثرتر کند، زیرا بیماران می‌توانند از دوربین تلفن‌های خود برای ارسال عکس‌هایی از زخم‌ها، بریدگی‌ها یا کبودی‌ها برای تعیین مراقبت‌های لازم استفاده کنند.

6.      کاهش هزینه‌های کلی مراقبت‌های پزشکی به کمک هوش مصنوعی

استفاده از هوش مصنوعی برای کارآمدتر کردن فرآیندهایی مانند تشخیص بیماری و جراحی اغلب می‌تواند به کاهش هزینه‌ها منجر شود. برای مثال، اگر هوش مصنوعی بتواند میلیون‌ها تصویر و عکسبرداری از بیمارن را برای تشخیص نشانه‌های بیماری تجزیه و تحلیل کند، این کار دستی پرهزینه حذف خواهد شد، بیماران سریع‌تر و مؤثرتر درمان می‌شوند و پذیرش، زمان انتظار و نیاز به خالی شدن تخت بیمارستان کاهش می‌یابد.

7.      مراقبت‌های پیشگیری بهتر با هوش مصنوعی

هوش مصنوعی و یادگیری ماشین می‌توانند به پیشگیری و مدیریت بهتر بیماری‌های عفونی کمک کنند. توانایی مدیریت حجم وسیعی از داده‌ها مانند اطلاعات پزشکی، الگوهای رفتاری و شرایط محیطی به این معنی است که هوش مصنوعی می‌تواند در جلوگیری از شیوع بیماری‌هایی مانند کرونا یا همان COVID-19 بسیار ارزشمند باشد.

پلتفرم اطلاعاتی شیوع بیماری کرونا، Blue Dot، بلیط هواپیما و مسیرهای پرواز را برای پیش‌بینی دقیق مسیر COVID-19 از ووهان به بانکوک، سئول و تایپه تجزیه و تحلیل کرد. سیستم‌های مشابه مجهز به هوش مصنوعی می‌توانند به پزشکان کمک کنند تا هنگام ورود بیماران به یک مرکز با تشخیص سریع، شیوع بیماری را تشخیص دهند تا روش‌های موثر ایزوله‌سازی و قرنطینه را فعال کنند.

علاوه بر این، هوش مصنوعی می‌تواند میلیاردها ترکیب را برای آزمایش دارو تجزیه و تحلیل کند. محققان می توانند ژنوم ویروس را در کنار هوش مصنوعی برای تولید سریع واکسن و پیشگیری از بیماری بررسی کنند.

8.      هوش مصنوعی و طبقه‌بندی و مرتب‌سازی اسپایک‌های مغزی

پایش فعالیت عصبی یکی از موارد بنیادین در درک رفتار مغز است. پتانسیل خارج سلولی ثبت شده، ترکیبی از فعالیت‌های نورون‌های متعدد مغز است که نویزها باعث آسیب به آن‌ها می‌شوند. مرحله اصلی در تجزیه و تحلیل داده های خارج سلولی، تمایز بین فعالیت‌های مختلف نورون است. مرتب‌سازی اسپایک فرآیند اختصاص دادن هر اسپایک شناسایی شده به نورون‌های مربوطه است. ROSS یک نرم افزار هوش مصنوعی برای مرتب‌سازی اسپایک به صورت آفلاین و مبتنی بر متلب (محیط نرم‌افزاری برای انجام محاسبات عددی و زبان برنامه‌نویسی نسل چهارم) است که به محققان کمک می کند تا کارهای مرتب‌سازی خودکار و دستی را به طور موثر انجام دهند.

طبقه‌بندی و مرتب‌سازی اسپایک‌های مغزی برای نوروفیزیولوژیست‌ها بسیار مهم است، زیرا مرتب‌سازی بهینه اسپایک‌ها می‌تواند به طور چشمگیری تعداد نورون‌های شناسایی‌شده را افزایش دهد و ممکن است امکان مطالعه نورون‌های بسیار پراکنده را فراهم کند، که یافتن آنها با رویکردهای مرتب‌سازی اولیه دشوار است. هوش مصنوعی و یادگیری عمیف ROSS کمک می‌کند تا این کار با سرعت و دقت بسیار بالایی انجام شود.

یکی از محصولات برتر شرکت هوش مصنوعی آویر، نرم افزار هوش مصنوعی ROSS است که در علم پزشکی کاربردی و ضروری است.

و در پایان این که…

در دنیای بسیار پیچیده مراقبت‌های بهداشتی و علم پزشکی، ابزارهای هوش مصنوعی می‌توانند از متخصصان انسانی برای ارائه خدمات سریع‌تر، تشخیص مشکلات و بیماری‌ها و تجزیه و تحلیل داده‌ها برای شناسایی روندها یا اطلاعات ژنتیکی که فرد را مستعد ابتلا به یک بیماری خاص می‌کند، پشتیبانی کند. در علم پزشکی، ثانیه‌ها تعیین‌کننده زنده ماندن و نجات جان افراد هستند؛ هوش مصنوعی و یادگیری ماشین نه تنها برای مراقبت‌های بهداشتی، بلکه برای هر بیمار می‌تواند ضروری و نجات‌بخش باشد. استفاده از هوش مصنوعی در مراقبت‌های بهداشتی می‌تواند مزایای فوق‌العاده‌ای، از افزایش کارایی تشخیص، تا اشتراک‌گذاری اطلاعات بیشتر و مراقبت‌های پیشگیرانه بهتر ارائه دهد.

ما در شرکت هوش مصنوعی آویر در کنار شما هستیم تا بهترین‌ها را برای شما در زمینه هوش مصنوعی ارائه دهیم.