人工智能和3D打印治療精神分裂癥
魔猴君 科技前沿 14天前
人工智能(AI)是一個經(jīng)常引起爭議的話題,但現(xiàn)在不可否認(rèn)的是,這個工具已經(jīng)變得對人類來說極其強大和有價值。事實上,人工智能現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域,特別是用于疾病診斷和藥物治療的個性化,而且始終在醫(yī)務(wù)人員的監(jiān)督下。得益于該技術(shù),骨科和腫瘤科領(lǐng)域的許多疾病診斷已經(jīng)成功完成。目前,人工智能與3D打印相結(jié)合的應(yīng)用也正在延伸至精神分裂癥等精神障礙。
據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計,全世界約有2100萬人患有精神分裂癥。這是一種在女性18歲、男性25歲之間出現(xiàn)的疾病,其癥狀包括妄想、幻覺和認(rèn)知障礙。因此,人工智能不僅可以幫助醫(yī)生對高危人群的精神分裂癥進行早期診斷,還可以為他們提供個性化的治療和藥物治療。
診斷精神分裂癥的主要困難在于,與骨科和腫瘤科等領(lǐng)域不同,該疾病的癥狀具有異質(zhì)性,因此每個患者的表現(xiàn)形式可能不同。此外,精神分裂癥無法通過生物學(xué)指標(biāo)來診斷,而只能使用DSM(精神障礙診斷和統(tǒng)計手冊)和ICD(國際疾病分類)建立的臨床癥狀,而這些臨床癥狀并不總是足以識別該疾病的不太典型的癥狀。
使用人工智能治療精神分裂癥
也就是說,人工智能可以為醫(yī)務(wù)人員提供調(diào)查和治療疾病的新方法。如何?它是一種能夠處理和分析極其復(fù)雜數(shù)據(jù)的技術(shù)。這將允許在高危人群中早期診斷該疾病。事實上,由于機器學(xué)習(xí)的整合,人工智能可以分析從患者收集的數(shù)據(jù)并使用臨床模型對其進行處理,從而限制與手動數(shù)據(jù)計算相關(guān)的人為錯誤。
此外,人工智能是一種具有自我學(xué)習(xí)和自我優(yōu)化能力的技術(shù):當(dāng)補充新數(shù)據(jù)后,它可以產(chǎn)生越來越準(zhǔn)確的算法,從而改善醫(yī)療預(yù)測。這將使其成為診斷具有異質(zhì)癥狀的疾?。ɡ缇穹至寻Y)的極其有用的工具。
此外,人工智能還可以通過分析患者的語言來檢測患者的疾病癥狀。事實上,這種疾病會影響患者的語言能力,導(dǎo)致語調(diào)或言語的變化。不幸的是,在治療精神分裂癥的過程中,患者可能會出現(xiàn)抑郁癥狀,而由于在疾病進展的早期階段未能識別出這些癥狀,因此抗抑郁治療常常被忽視。
幸運的是,事實證明,經(jīng)過多模態(tài)行為特征訓(xùn)練并通過機器學(xué)習(xí)實現(xiàn)的人工智能可以判斷患者是否健康、是否患有精神分裂癥或重度抑郁癥。通過語言分析,人工智能可以快速識別精神分裂癥患者的行為變化,從而為他們提供適當(dāng)?shù)乃幬镏委煛?/span>
該圖說明了人工智能在精神分裂癥的診斷、治療和預(yù)后中的應(yīng)用。
最后,人工智能還可用于創(chuàng)建個性化的藥物療法。通過收集患者數(shù)據(jù)和創(chuàng)建臨床模型,人工智能可以預(yù)測每位患者的個性化藥物劑量。此外,除了計算劑量之外,人工智能技術(shù)還可以識別影響代謝和藥物反應(yīng)的關(guān)鍵因素,讓臨床醫(yī)生了解每個患者對治療的反應(yīng)。因此,AI還能夠為患者制定個性化治療方案,不僅優(yōu)化劑量,還優(yōu)化藥物的選擇。
用于研究的3D打印電子設(shè)備
近年來,人們已經(jīng)使用包括3D打印在內(nèi)的各種技術(shù)測試了治療精神分裂癥的新型人工智能增強方法。研究表明,最近的一項研究利用3D打印技術(shù)創(chuàng)建了一種電子神經(jīng)接口設(shè)備,屬于BCI(腦機接口)領(lǐng)域,可以解碼與小鼠大腦活動相關(guān)的神經(jīng)生理信號。得益于這種3D打印的可植入且生物相容的設(shè)備,可以精確監(jiān)測小鼠前額葉皮層的活動。
該研究的目的是分析神經(jīng)精神疾病治療對神經(jīng)活動的影響。該神經(jīng)假體接口旨在記錄、調(diào)節(jié)和分類與這些疾病相關(guān)的電生理生物標(biāo)志物。研究結(jié)果表明,該裝置能有效監(jiān)測和調(diào)節(jié)健康和缺陷小鼠的大腦活動,為神經(jīng)精神疾病的個性化治療提供了新的工具。
研究表明,人工智能無疑為精神分裂癥的診斷和治療創(chuàng)造了前所未有的可能性。但該技術(shù)仍存在局限性,其作為臨床醫(yī)生診療的輔助工具,尚不能真正替代臨床醫(yī)生。
盡管人工智能由數(shù)據(jù)收集“驅(qū)動”,因此變得越來越高效,但當(dāng)前基于人工智能的應(yīng)用在應(yīng)用于現(xiàn)實世界的臨床治療時仍存在缺陷。處理精神分裂癥等醫(yī)療數(shù)據(jù)時困難更大,因為其診斷標(biāo)準(zhǔn)彼此差別很大。此外,目前許多現(xiàn)有的研究主要集中于回顧性分析,僅使用收集的歷史數(shù)據(jù)來訓(xùn)練和測試算法。
盡管目前使用人工智能治療精神分裂癥仍面臨挑戰(zhàn),但該技術(shù)發(fā)展的速度表明,當(dāng)前的問題將很快得到解決,并且它將在精神疾病治療中得到更廣泛的應(yīng)用??梢钥隙ǖ氖?,人機交互給醫(yī)療領(lǐng)域帶來了很多創(chuàng)新,未來值得研究。
編譯整理:3dnatives