Innovation: Virtual Reality
在很短的時間內,COVID-19 已成為醫療行業,各個方面的空前破壞。儘管過去的醫療技術行業發展緩慢,但仍需要創新來應對這種大流行。醫療保健中的 AI,以及其他重要技術,對於解決危機和促進未來成長非常重要。
為了更好地瞭解醫療技術行業的發展方向,研究關鍵技術趨勢相當重要。儘管經過驗證的系統,通常因其可靠性而被首選,但企業始終在尋找新的方法,來提高其性能,生產力和效率。
現在,讓我們談談 2021 年的醫療技術趨勢。
趨勢1:遠端醫療
COVID-19 大大加快了遠端醫療資源的使用。 2020 年 4 月,Medicare 初級保健就診的 43.5%,使用了遠程醫療方法,而不是親自就診。遠端醫療相對於親身替代品的主要好處之一是,它減少了患者,醫護人員和其他患者之間的接觸。穿戴式設備使醫護人員可以在他們留在家中時,獲得有關患者數據的即時資訊。
更重要的是,即使在大流行結束後,遠端醫療的成長似乎仍將繼續。在美國,有 71% 的患者在大流行初期,就考慮過遠端醫療,而 50% 的患者已經使用虛擬約會。由於遠端醫療在上一年,已經變得越來越流行,因此大流行對該行業的發展,起到了重大推動作用。到 2026 年,遠端醫療的繁榮,似乎可能會突破 1856 億美元。
遠端醫療成功的最重要方面,是患者的採用。由於大多數患者都對遠端醫療解決方案感到滿意,因此很明顯,該行業擁有廣闊的未來。
透過遠端醫療 apps,提供最強大的遠端醫療服務。遠端醫療 apps 背後最重要的技術之一是 WebRTC,這是一個基於 API 的開源系統,可將 Web 瀏覽器與行動 apps 連接起來。 WebRTC 的多功能性,是使其成為遠端醫療 apps 必不可少的最重要方面之一。這可以啟用有用的功能,例如文本和視訊聊天、螢幕共享和文件傳輸。
電子健康記錄(EHR)對於整合到你的遠端醫療 apps 中,非常重要。這使患者和醫療保健提供者,可以在 apps 中查看患者的病歷。交互式語音響應(IVR)對於該 apps,透過數位語音中繼,與患者的通信非常有用。 Google fit 和 Apple Health Kit 的整合,還提供了寶貴的機會,允許該應用訪問患者自己的智慧手機上,可用的現有健康資訊。雲端的伺服器解決方案,對於上述所有流程的正常運行,也相當重要。
在建 遠端醫療應用時,請務必考慮其應具備的功能。一些最重要的功能是安全性,位置服務,約會管理、視訊/音訊通信、安全消息傳遞、醫療保健提供者評論,存取歷史記錄,以及可穿戴式整合的無線測試。從安全性到可訪問性,這些功能在考慮遠端醫療 apps 的需求時,非常重要。
趨勢2:針對 COVID-19 的人工智慧
人工智慧在對抗 COVID-19 的過程中,起著非常重要的作用,包括大流行檢測、疫苗開發、發燒快篩,帶口罩的臉部辨識,以及分析 CT 掃描等領域。
大流行檢測
BlueDot 是由加拿大多倫多的一家公司,開發的 apps,它是用於辨識大流行病(例如 COVID-19)的預警系統的主要先驅。 BlueDot 是第一個發表預測 COVID-19,在世界傳播的論文的人。
Bluedot 的系統,每天以超過 65 種不同的語言,掃描全球 100,000 多個媒體源,以幾乎即時地確定危險的爆發。為了預測疾病大流行的風險,分析了以下威脅向量:
.昆蟲和動物種群
.全球和區域氣候條件
.全球航班數據和行程
.衛生系統的能力
.疫苗開發
根據 Brookings Institution 學會的說法,在開發新疫苗時,目標是包括引起免疫系統,應答的強免疫原性病毒成分。機器學習使免疫學取得了長足的進步。人工智慧可以幫助辨識,具有實現這些目標所需特性的病毒片段。
機器學習使人類無法取得其他進步。這些開發的準確性,效率和速度,無法僅靠人工完成。在機器輔助下,免疫學家已經鑑定出細胞表面上,一百萬個 T 細胞可發現的蛋白質片段。
SYGFQPTNGVGYQPY(來自 COVID-19 的片段)可能是具有這些所需品質的片段。但是,如果沒有機器學習幫助,僅憑人類是無法確定的。由於機器學習,COVID-19 疫苗的開發正在迅速進行。
發燒快篩
根據 FDA,非接觸式紅外測溫儀,和其他種類的熱屏蔽系統,使用多種方法來確定人體等物體的溫度。AI 可以一次快速解析許多人,以辨識高溫人群。這可以幫助辨識有症狀的個體。
臉部辨識
臉部辨識技術中的深度學習系統,已經進行了足夠的改進,可以辨識代口罩的個人,準確率高達 95%。即使大量的人戴著口罩,臉部辨識也不關心他們是否戴著口罩。
CT 掃描分析
人為錯誤,是 CT 掃描分析中的一個問題。人工智慧可以透過跨國機器學習訓練數據,來檢測胸部 CT 掃描中,由 COVID-19 引起的肺炎。
趨勢3:醫療物聯網(IoMT)
各種設備和行動 apps 已在追蹤和預防,許多患者及其醫生的慢性疾病中,發揮了關鍵作用。透過將物聯網的開發,與遠端醫療和遠端醫療技術相結合,出現了新的醫療物聯網(IoMT)。這種方法包括使用許多可穿戴設備,包括 ECG 和 EKG 監護儀。也可以進行許多其他常見的醫學測量,例如皮膚溫度、葡萄糖水準和血壓讀數。
到 2025 年,物聯網產業的價值,將達到 6.2 萬億美元。到 2020 年,醫療保健行業變得非常依賴物聯網技術,以至於物聯網設備的 30% 的市場佔有率,將來自醫療保健。
隨著新的交付方式的到來,例如 FDA 在 2017 年批准了首個智慧藥丸,從業者將有許多有趣的選擇,可以更有效地提供護理。
與眾多醫療物聯網設備提供一致,有效的通信是該行業面臨的最大挑戰之一。 製造商仍然定期使用自己專有的協議,與設備進行通訊。 這可能會帶來問題,尤其是在嘗試透過伺服器收集大量數據時。
連接問題仍然很常見,因為微控制器和智慧手機的數據收集,可能會受到環境中許多因素的干擾。為了保持更好的連接,本地微控制器上的緩衝方法,需要變得更強大。Ponemon Institute 的第六次年度醫療保健數據隱私,和安全性基準研究報告指出,潛在的安全性問題也需要解決,該報告顯示 89% 的醫療保健業務,已成為至少一項數據洩露的對象。
趨勢4:隱私問題
隱私是衛生技術中極為重要的問題,尤其是在 2020 年遵守 HIPAA 方面。儘管雲端運算可以使儲存,和檢索數據的效率更高,但是保護受保護的健康資訊(ePHI)的法規非常嚴格,並且遵守這些法規可能非常嚴格。
在 COVID-19 公共衛生緊急情況下,與患者的遠端通信尤為重要。一些遠端醫療技術不完全符合 HIPAA,這可能會給患者隱私帶來挑戰。儘管衛生和公共服務部的民權辦公室,目前正在就如何執行這些規則行使酌處權,但使這些技術盡可能合規仍然很重要。
嚴格執行 HIPAA 規則只是出於誠意。醫療保健提供者應確保他們仍然盡最大可能遵守法規,只是錯過了他們必須遵守的標準。例如,有些提供商正在使用一些非公開的技術,來與患者通信,例如 FaceTime 和 Skype。
如果醫療保健提供者,希望使用現有系統透過第三方軟體,與患者交換 ePHI,則他們將不得不與供應商,獲得業務關聯例外,這可能既繁瑣又困難。仍然不能保證第三方程序可以完全保護患者數據。
另外,很難透過遠端醫生呼叫,來確保資訊安全。 ePHI 數據必須以結構化格式傳輸,並且這些調用會使過程變得複雜。如果不遵守 HIPAA,就不能保證患者的隱私。除 HIPAA 之外,還必須考慮《通用數據保護條例》,以保護歐盟公民的個人數據。
趨勢5:醫療保健領域的 AR / VR / MR
虛擬現實和增強實境都是重要的技術,具有在 COVID-19 大流行期間,提高遠端醫療品質的巨大潛力。從增強患者和提供者的拜訪,到幫助對醫學生進行程序模擬教育,這項技術正在將科幻小說變為現實。
增強實境和虛擬實境技術,有望幫助中風患者克服運動障礙。這些患者必須置於堅固的環境中,以幫助恢復運動控制。但是,模擬環境提供了物理療法,可能無法提供的更多靈活性。這些受控的模擬可用於收集數據,以幫助治療師為患者量身定制護理計劃。
康乃狄克州的 Maplewood 老年人生活中心,已經利用 VR 耳機,與從癡呆症到認知障礙等各種問題的人們一起工作。他們可以訪問在當前環境中,無法獲得的活動和經驗。這可以使患者釋放記憶,並改善他們的情緒健康。
增強實境可以極大地幫助醫療保健提供者,提供服務。由於可以在外科醫生或醫生的視野中,在 3D 空間中提供資訊,因此他們可以即時訪問,對他們的程序有益的資訊。這可以使學生透過疊加,瞭解更多有關程序的資訊,醫生可以快速比較數據,以幫助他們進行診斷。對醫療保健市場有用的 AR 技術的另一個方面,是機器人手術的進步。AR 在醫療領域的使用,將極大地影響 AR 的未來。
增強現實公司不斷監控技術的發展,以試圖將其與客戶的業務相整合。
趨勢6:區塊鏈
區塊鏈的趨勢將 在2020 年,及未來幾年極大地改善醫療保健行業。數位分類帳,可以使醫療保健提供者,安全地將交易記錄分發給患者,並將大大提高數據安全性。區塊鏈的點對點系統,允許大量使用者安全地訪問公共分類帳。多虧了區塊鏈,兩方之間無需建立信任基礎。隨著醫療技術的不斷提高,可移植性、安全性和可訪問性,都是區塊鏈可以與 IoMT 和雲雲端算等其他趨勢,一起完成的目標。
區塊鏈在醫療保健技術中的最大好處之一,就是互操作性。透過公私鑰方法,醫療資訊的使用,具有更高的完整性。例如,可以透過各方都使用的安全系統,為提供諮詢的專家快速授予訪問資訊的權限。匿名的靈活性可以控制,以便患者可以選擇出於研究目的提供數據。最終,這將符合 HIPAA 和 GDPR 法規。
在 2020 年 COVID-19 公共衛生危機期間,數據的完整性,安全性,可訪問性和可移植性,都是高要求的功能。區塊鍊是一項關鍵技術,可以幫助提供這些功能,以幫助醫療保健提供者,有效地與和遠端 COVID-19 患者進行溝通。
區塊鏈通過數位分類賬的全面可見性,提高了透明度和完整性。如果擔心假冒或供應鏈,則所有交易都透過區塊鏈系統記錄。由於這很容易合併,因此還節省了手動跟蹤,這些交易所需的成本。
區塊鏈將如何在整個行業範圍內實施,還有待觀察。2017 年,IBM 與 FDA 開始了一項研究計劃,以使用 Watson Health 來測試區塊鏈系統,如何幫助處理臨床研究資訊,患者記錄和患者可穿戴數據。2020 年 10 月 13 日,IBM Watson Health 推出了 Digital Health Pass,這是一種區塊鏈認證解決方案。這將使公司可以私下檢查,其員工的健康狀況。
趨勢7:醫療保健中的人工智慧(AI)
這種趨勢具有在 2020 年和 2021 年,改善醫療技術的巨大潛力。具有類似於人類的資訊處理,和決策能力的人工智慧,為人們提供了許多可能性。該技術可以提高診斷的準確性,速度和效率。可以透過 AI 驅動的分析,來實現早期治療,該分析可以幫助醫療保健提供者,為給定患者找到正確的方法。透過機器學習算法,可以透過推進對化學和生物,相互作用的搜索,來改善藥物開發。這將有助於將新藥更快地推向市場。
麻省理工學院和哈佛大學的研究人員,已經利用機器學習來追蹤與 COVID-19 大流行相關的心理健康趨勢。他們的 AI 模型分析了數千條線上 Reddit 消息,發現自殺和孤獨的話題,幾乎翻了一番。機器學習在預測心理健康趨勢方面的用途,可能有助於理解心理健康的全局。
Microsoft 的 Project InnerEye 是一種放射療法 AI 工具。這樣就可以在數分鐘,而不是數小時內生,成患者的 3D 輪廓。微軟最近在 GitHub 上將該軟體,作為開源發布。漢諾威項目是另一個 Microsoft AI 系統,目的在對 PubMed 的生物醫學研究論文,進行分類。這將有助於進行癌症診斷,並確定應為每個患者使用哪種藥物。
機器學習的另一種應用,是聊天機器人技術。這些將用於協助患者進行自我診斷,並協助醫生診斷患者。聊天機器人尚未準備好提供診斷,但是可以用來協助此過程。
加州大學洛杉磯分校的一個項目,將聊天機器人技術,與 AI 系統相結合,創建了虛擬介入放射科醫生(VIR)。透過實施 IBM Watson 認知技術和自然語言處理方法,它可以使醫師迅速獲得對 FAQ 的基於證據的響應。這樣就可以以直觀的方式,閱讀和回答問題,從而使整個過程更簡單,更快並且對醫生更有用。
人工智慧與其他醫療技術協同發展的潛力,提供了很多可能性。智慧手機,可穿戴設備和不斷發展的 IoMT 基礎設施,有望增加 ML 軟體進行分析的可用數據集。
機器學習程序不會超過其訓練集。出色的培訓對 ML 軟體的成功非常重要。數據科學團隊必須積極參與,ML 培訓過程,以保持品質控制。只要保持這一過程,深度學習就能獲得豐厚的回報。
人工智慧,機器學習和數據科學,是描繪醫療保健未來的重要趨勢。感謝你的閱讀,如果有任何疑問,請與我們聯繫!
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