虽然许多健康 AI 应用并不新鲜,但其他功能却是前所未有的。预测和生成 AI 模型都在医疗保健系统中使用;了解这些模型之间的区别很重要。预测 AI 采用基于规则的算法,这些算法是预定义的、基于逻辑的原则,局限于封闭的数据集。这些算法使用“if, then”指令自动执行任务,并可以生成有限范围的预测和估计。生成 AI 利用大量数据集进行学习,使其能够通过提示生成新数据,从而创建建议的解决方案、文本或其他新内容(如图像和声音)。
在远程治疗中,也称为外部束放射治疗,辐射剂量从远处传送到患者的患处。对于辐射源,有两种选择:要么使用 x 射线管等设备在需要时生成辐射,要么使用某些持续发射辐射的放射性同位素。Bhabhatron 是一种自主开发的远程治疗机,使用钴-60 放射性同位素发射的高能伽马射线治疗局部癌症[1]。它有 10 个电动和远程操作动作,可准确定位患者并塑造辐射场。一个包含活性高达 15kCi 的钴-60 放射性同位素的源胶囊可远程控制,以在屏蔽位置和治疗位置之间切换。由于受癌症影响的器官/区域的几何形状非常不规则,因此开发了一种多叶准直器 (MLC) 系统并将其与 Bhabhatron 集成。由钨合金制成的薄发散叶片分为两组(每组 30 个),并由单独的电动机独立驱动。计算机程序控制叶片并独立定位每个叶片,以产生符合不规则肿瘤边界的所需辐射场几何形状。基于加速器的进口远距离治疗机与此类似,只是辐射源被发射高能 x 射线的紧凑型线性加速器所取代。
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医疗保健行业面临着复杂的挑战,需要创新的解决方案来提高诊断准确性、治疗效果和数据管理。量子计算以其独特的能力,有可能彻底改变医疗保健的各个方面。这篇叙述性评论批判性地审查了关于量子计算在医疗保健中的应用的现有文献,重点关注其在增强诊断、数据处理和治疗计划方面的效用。量子计算比传统计算机更有效地处理大型复杂数据集的能力可以显著影响基因组学、医学成像和个性化医疗等领域。量子算法可以加速识别与疾病相关的遗传标记,促进医学图像的分析,并根据个人基因图谱优化治疗计划。此外,量子密码学为保护敏感的患者数据提供了强大的安全解决方案,这是医疗保健越来越依赖数字平台的关键需求。尽管前景光明,但将量子计算整合到医疗保健中仍面临技术、道德和监管挑战。量子硬件的脆弱性、纠错的需要以及量子系统的可扩展性阻碍了其广泛采用。此外,还必须解决患者隐私和数据安全问题,以及更新监管框架的必要性。研究人员、医疗保健提供者和技术开发人员正在进行的研究和协作对于克服这些障碍并充分发挥量子计算在医疗保健领域变革的潜力至关重要。随着量子计算的不断发展,它对医疗保健未来的影响可能是深远的,从而可以更早地发现疾病、提供更加个性化的治疗并改善患者的治疗效果。例如,量子计算已被用于增强药物发现过程,D-Wave Systems(加拿大本拿比)等公司展示了用于药物研究的更快的分子模拟,IBM(美国阿蒙克)的量子系统被用于模拟化学反应以开发新药。
本技术文章探讨了医疗应用传感器技术的进步。人口增长和对远程医疗保健解决方案的需求不断增长,推动了创新的传感器技术解决方案的发展。mmwave传感器已成为一种有前途的技术,用于监测人类生命体征,例如呼吸率和心率检测,并准确检测老年人的跌倒。雷达传感器在医疗保健应用中的集成可以实现非侵入性和连续的监控,从而为人的幸福感提供了宝贵的见解。基于MMWave的传感器可以在用于医疗保健目的的数据收集和保留个人隐私之间取得平衡。本文讨论了基于MMWave的传感器,其在医疗保健中的应用以及增强个人护理的潜在好处。
对程序的目的和描述该计划的目的是对了解AI的需求和可能性的任何人开放的,更具体地说,在医疗保健中可以解释的AI,是为了提供有关AI在医疗保健中使用的初步知识,以支持能够在整个经济中促进AI部署的人们的培训。虽然现存的计划主要集中在AI或医疗保健上,但冬季学校旨在共同提供这两个高度发展的领域的知识。的确,AI的相关性越来越明显,在几个领域的发展中,包括医疗保健和生物医学等高度发展的科学,其特征是人口统计学变化,慢性和发病率的增加,劳动力短缺和技术期望。但是,如果一方面,AI代表了“省略成本和服务质量提高的巨大潜力”(Reddy等,2019,第25页),另一方面,它与“重大挑战并提出了重要的,多方面的问题”有关”(Racine等,2019,2019年,第274页)。然后,专业人员和所有相关利益相关者需要新的能力。的确,现代医疗保健和临床数据科学是一个跨学科领域,包括统计数据,数学优化,经典和深度的机器学习以及数据可视化。此外,应追求道德AI策略,尤其是值得信赖的AI,以促进AI围绕AI的识字和合法性,尤其是在医学领域。但是,在这一领域的培训很困难。以此目的,这所冬季学校的目标是: - 从AI在医疗保健中的应用中得出的机会; - 分析与在医疗保健中使用AI相关的机会和风险; - 了解使用AI和其他数字技术的道德含义,涵盖个人和社会后果,从而促进决策。因此,预计它将刺激参与者在现实生活中做出判断和新的管理思维方式的能力,最终促进技能的进步和职业。
ICT 提供的工具既可以改善当前的做法,又可以帮助开发未来 10-15 年的新工作方式,这是我们研究的主题。这些技术可以应用于各种规模,从个人医疗保健专业人员、患者或护理人员的设备到全国性的系统。例如,患者可以使用经过改装的移动电话来访问和处理他们的数据,从而在家中监测哮喘和糖尿病等慢性病,这可能会带来更大的便利和更好的病情管理,并减少前往当地医疗中心的需要。电子健康记录应允许医疗保健专业人员访问患者在该国甚至全球任何地方的数据。这应该允许患者在治疗期间与之互动的许多不同的医疗保健专业人员(他们通常在不同的地方)共享信息并做出更明智的医疗保健决策。
信息通信技术不仅能提供工具来改善当前的做法,还能帮助在未来 10-15 年内开发新的工作方式,而这正是我们研究的主题。这些技术的应用范围很广,从个人医疗保健专业人员、患者或护理人员的设备到全国性的系统。例如,患者可以使用经过改装的移动电话来访问和处理他们的数据,从而在家中监测哮喘和糖尿病等慢性病,这可以为他们提供更大的便利,更好地管理他们的病情,并减少前往当地医疗中心的需要。电子健康记录应允许医疗保健专业人员访问患者在该国甚至全球任何地方的数据。这应允许患者在治疗期间与之互动的许多不同的医疗保健专业人员(他们通常位于不同的地方)共享信息并做出更明智的医疗保健决策。