一项新的研究表明,人工智能在卫生保健方面有用

研究人员使用机器视觉来帮助护士监测ICU患者。他们接近工作的方式显示了询问人们真正需要人工智能的价值。

转到MIT Technology Review的个人资料 麻省理工学院技术评论 BlockedUnblockFollow继3月26日

照片:Martin Barraud / Caiaimage / OJO + / Getty Images

作者:Karen Hao

医院重症监护病房可能是病人的可怕场所。并且有充分的理由。在美国,ICU的死亡率高于其他任何医院单位 - 在8%至19%之间,每年约有500,000人死亡。那些没有死的人可能会以其他方式受到影响,例如长期的身体和精神障碍。对于护士而言,在一个人中工作很容易导致倦怠,因为它需要如此多的身体和情感耐力来管理全天候的护理。

现在发表在Nature Digital Medicine上的一篇新论文展示了AI如何能够提供帮助。它还提供了一个及时的例子,说明AI研究人员应该如何以及为何与其他行业的从业者一起工作。

"这项研究确实是开创性的,"Eric Topol说道,他是最新出版的书" 深度医学:人工智能如何让人类再次成为医疗保健人" 的主要医生和作者。他还担任期刊的联合主编。 "他们去了别人以前没去过的地方。"

该研究是犹他州盐湖城斯坦福大学和Intermountain LDS医院人工智能研究人员和医疗专家之间为期六年的合作成果。它使用机器视觉在日常任务中持续监测ICU患者。目标是测试被动跟踪他们移动的频率和持续时间的可行性。 ICU患者的早期研究表明,运动可加速愈合,减少谵妄,防止肌肉萎缩,但这些研究的范围受到大规模监测患者的挑战的限制。

深度传感器安装在七个单独的病房中,并在两个月的过程中每天24小时收集三维轮廓数据。研究人员随后开发了算法来分析镜头 - 帮助他们检测患者何时爬上床,进出椅子,以及参与每项活动的人员数量。

结果显示初步成功:平均而言,用于检测移动活动的算法正确地识别了患者在87%的时间内执行的活动。跟踪人员数量的算法不太好,准确率达到68%。研究人员说,通过在每个房间使用多个传感器,可以改善这两种措施,以补偿人们从单个传感器的视线中阻挡彼此的情况。

虽然结果不如期刊出版物中常见的结果那么强大,但该研究是首次证明使用传感器和算法来了解ICU中发生的事情的可行性之一。 "许多人甚至可能根本没想到这是可能的,"Topol说。 "病人的房间有点像大中央车站。有很多事情要发生。"

该演示表明这些系统如何可以增加医院工作人员的工作。如果算法可以跟踪患者何时摔倒或甚至预测某人何时开始出现问题,他们可以提醒工作人员需要帮助。这可以避免护士因为一个病人继续照顾另一个病人而引起的担忧。

但是,使研究更加引人注目的是它的方法。今天的许多人工智能研究都完全侧重于推出远离背景的算法,例如在模拟而非现场环境中微调计算机视觉。但是,当处理医疗保健等敏感应用程序时,这可能导致算法虽然准确,但部署不安全或无法解决正确的问题。

相比之下,斯坦福大学的团队从一开始就与医疗专业人员合作,了解他们需要什么,并将这些需求重新定义为机器视觉问题。例如,通过与护士和其他医院工作人员的讨论,AI研究人员得出结论,使用深度传感器而不是普通摄像头可以保护患者和人员的隐私。 "与我合作的临床医生 - 我们多年来讨论过计算机视觉和人工智能,"该论文的主要作者之一Serena Yeung说,他将于今年秋天成为斯坦福大学生物医学数据科学的助理教授。 "通过这个过程,我们能够发现可以从这项技术中受益的新应用领域。"

这种方法意味着研究进展缓慢:需要时间从医院的各个层面获得认可,分析ICU的繁忙,凌乱的环境同时仅使用轮廓数据在技术上是复杂的。 Yeung说,花时间对于设计一个安全,有效的系统原型至关重要,该系统有一天会真正对患者和护理人员有益。

不幸的是,人工智能研究中目前的文化和激励措施并不适合这种合作。快速移动和快速发布的压力导致研究人员避免那些不能立即产生结果的项目,并且许多人工智能资金的私有化会在没有明确商业化机会的情况下伤害项目。 "人们很少看到人们在现实世界中从事端到端系统的工作,并且花费了多年的时间来完成这项有影响力的工作所需的繁重工作,"Timnit Gebru说。 ,谷歌伦理AI团队的联合负责人,他没有参与这项研究。

幸运的是,越来越多的专家正在努力改变现状。 麻省理工学院斯坦福大学都在开设新的跨学科研究中心,负责追求以人为本的道德AI。杨还看到了像NeurIPSICML这样以算法为重点的人工智能会议的机会,可以与关注社会影响的研究人员更紧密地合作。

Topol乐观地认为,人工智能与医疗界之间更深层次的合作将带来新的医疗保健标准。 "我们从来没有真正以患者为中心的护理,"他说。 "我希望我们能够通过这项技术实现这一目标。"

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