利用人工智能发挥患者数据潜力

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By atostek

医疗资源严重紧张;拥有大量患者数据,但利用数据却很难;需要新的工具来减轻医务人员的工作量——这些都是人工智能可发挥作用的地方:人工智能可以瞬间处理大量患者数据,从而帮助决策。

有效利用患者数据,对医疗质量和资源管理非常重要。通过数字化提取数据信息,或使用人工智能建模,可充分激发患者数据的力量。

例如,利用分析患者数据的应用程序,可以预测病人患心力衰竭或中风的风险。继而用于患者筛选,或制定行动建议。评估风险的手段有多种,诸如基于人口调查的常规风险计算器,以及可从既有患者数据中学习的人工智能方法。

利用患者记录

很大一部分患者数据是以非结构化,即自由形式的文本存储在患者记录中。这些记录描述了患者的背景、症状和随时间的进展,以及患者接受的治疗。然而,这种信息丰富的自由文本很难利用,因为它的形式计算机难以理解,而它的内容,卫生和社会服务人员往往没有时间彻底阅读。

近年来,人工智能在自然语言处理(NLP)领域有了重大发展。ChatGPT就使公众注意到了该领域正在取得的巨大进展。

NLP模型的潜在用途,诸如在信息没有以结构化方式记录的情况下,找出患者的吸烟量。即使是这么简单的事情,也有许多不同的表达方式,很难用传统的算法计算。

AI的优势:灵活性

传统的风险计算器,在遇到与最初进行风险评估研究对象人群不同的人群时,可能会失灵。在某案例中,重症监护室中的患者,患所研究疾病的概率,比风险计算器预测的概率高得多。传统的风险计算器对输入值的要求也很高:即使缺少一个数据,风险也无法计算。这限制了其在自动处理患者数据方面的作用,因为医疗数据往往有缺口,并不完整。

基于人工智能的模型,其优势在于灵活性。该模型可以针对每个应用或数据集单独进行学习或微调。有了人工智能,在输入值方面有更多选择–可使用仅有的数据。实验中使用的人工智能模型,只使用了基本的患者数据和诊断代码,但仍然能够产生比传统风险计算器更好的结果。

另一方面,使用人工智能的挑战在于其可解释性和验证性,以及让医护人员和患者接受其使用。有了复杂的模型,任何结果的原因都会变得模糊不清,在开发模型时,须尽量保证模型和数据的准确性与公平性。

作为医疗保健一部分的人工智能

在我看来,在不久的将来,人工智能很可能成为医疗过程中的一个重要部分。在芬兰,Kanta平台服务的患者数据存储库拥有我们许多人的大量可用数据,但有效利用这些数据,还有许多工作要做。例如,用患者数据训练过的对话式人工智能模型,可以使审查患者病史的效率远远高于目前的水平。该领域的研究与新的需求,可以帮助确定存储库在数据方面发展的优先次序。

Atostek刚刚启动了一个研究项目,依据《健康和社会数据二次利用法》(552/2019),由芬兰社会和健康数据许可机构Findata发起。该研究使用Kanta平台患者数据存储库中化名后的患者数据,对诸如自动处理和风险计算等程序的适应性。

在我的硕士论文中,我使用一个名为MIMIC-III的美国重症监护数据库调查了患者数据对风险计算的适应性,该数据库包含了约5万名患者的综合数据。患者的数据包括患者的基本数据、检测结果、化验结果、诊断和手术的代码,以及文字记录。

雅內·托莫拉(Janne Tommola

软件设计师

我于2019年开始在芬兰Atostek公司担任软件设计师。2022年底,我从坦佩雷科技大学毕业,获得了信息技术硕士学位。我参与过多类项目,从机器视觉、健康数据研究,到为通风系统的设计程序等,我尤其对设计新事物及人工智能带来的可能性感兴趣。