智能醫(yī)學教育范文精選

摘要：近年來，人工智能（AI）技術和由其引發(fā)的大數(shù)據(jù)時代自社會的各個層面包括我們的思維、生活方式和工作模式產(chǎn)生了巨大的變革；從互聯(lián)網(wǎng)到云計算，再到由大數(shù)據(jù)集合而成的人工智能，不斷更新的處理手段使醫(yī)療行業(yè)也開始嘗試新的轉(zhuǎn)變，從傳統(tǒng)的人工診療、教學模式逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐罁?jù)機器學習來獲取更高效的信息，這一過程對醫(yī)學領域的發(fā)展具有重要的影響并且有效的促進了醫(yī)學思維模式和科研研究方式的轉(zhuǎn)變，因此本文主要通過總結(jié)人工智能在醫(yī)學中的發(fā)展歷程，并對其在醫(yī)學領域中各學科的的應用進行分析，從而對人工智能的前景和發(fā)展趨勢進行預測。

關鍵詞：人工智能；醫(yī)學領域；醫(yī)學診療；智能技術

人工智能（artificialIntelligence，AI）是一門新興的技術學科，可以對現(xiàn)有的理論、方法和技術進行整合并能進一步開發(fā)新的系統(tǒng)，進行相關的科學研究；自人工智能產(chǎn)生以來，其理論和技術日益成熟，應用領域也在不斷擴大[1]。總的來說，AI是一種新的、能以與人類職能相似的方式做出反應的智能機器，包括機器人、圖像和語言識別、處理自然語言等；通過了解AI的實質(zhì)，能夠讓我們更好的應用這門技術。由此來看，AI所執(zhí)行的主要任務就是要使其能夠勝任一部分通常需要人類才能完成的復雜工作。AI通過不斷的完善和發(fā)展改變了人們的工作和生活方式，也促使醫(yī)療行業(yè)工作者對其價值進行了思考和探索。從現(xiàn)有的成果可以預見，AI功能的擴展和創(chuàng)新，將為臨床醫(yī)生以及科研人員開辟全新的領域，為基因組學探索、醫(yī)藥研發(fā)以及疾病診斷提供新的思路和途徑。

1醫(yī)療領域中的人工智能技術概述

自20世紀開始，我們開始致力于開發(fā)出機器學習方法，期待解決一些人工無法解決的問題，這便是最初的人工智能技術來源。目前研發(fā)的人工智能系統(tǒng)，已經(jīng)可以處理大量的數(shù)據(jù)和知識如計算方法、混合智能系統(tǒng)等[2]。然而，人工智能不僅涉及一門技術或是一門學科，而是多種學科技術的融合。通過人工智能系統(tǒng)，我們可以查找、學習、設定計劃；另一方面，我們還可以通過人工智能系統(tǒng)模擬出具體的智能行為，也包括各類醫(yī)學科研研究過程。這項技術打破了限制醫(yī)療行業(yè)發(fā)展的障礙，即如何有效的探索和分析一些需要應用大量知識來解決的復雜性診療問題。現(xiàn)在，醫(yī)學AI通過發(fā)展和完善使這些問題能被很好的解決，并且為我們提供了精準的治療方案。

2人工智能在醫(yī)學領域中的應用及其影響

1國內(nèi)各高校八年制醫(yī)學教育培養(yǎng)目標

隨著分子生物學、人類基因組計劃、器官移植與內(nèi)鏡、醫(yī)學人工智能技術的發(fā)展，基因診斷、基因治療、DNA芯片、蛋白質(zhì)芯片的應用,無創(chuàng)顯微技術、介人療法、人工關節(jié)、材料科學、信息技術與信息革命,斷層掃描CT及核磁共振等多種新一代技術的廣泛使用，今后更需要著重交叉、前緣、新興學科知識的掌握與應用的高層次醫(yī)學人才。而國內(nèi)醫(yī)學界目前的現(xiàn)狀是一般醫(yī)生相對飽和，而高層次復合型的醫(yī)學人才又相對缺乏。因此八年制醫(yī)學教育就是本著適應社會的需要，培養(yǎng)不僅具有有先進思想理念、豐富的知識底蘊，還能綜合掌握交叉學科知識，具有運用多種尖端技術能力的高層次復合型醫(yī)學人才。根據(jù)教育部提出的“八年一貫、整體優(yōu)化、強化基礎、注重臨床、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)”培養(yǎng)原則，各試辦院校都制定了八年制臨床醫(yī)學的培養(yǎng)目標）。雖然各校制定的培養(yǎng)目標不盡相同，但都強調(diào)了以下幾個方面：①有較寬厚的人文和自然科學素養(yǎng)；②有較高的醫(yī)學理論水平；③有較高的臨床醫(yī)學實踐能力和科研素質(zhì)；④有較強的自我發(fā)展能力和發(fā)展?jié)摿Γ虎萦泻軓姷纳鐣m應性，有較好的溝通技能和與他人(包括國際)交流、協(xié)作能力；⑥有正確的職業(yè)價值觀和較高的綜合素質(zhì)。

2我校八年制醫(yī)學教育培養(yǎng)目標探討

2.1我校八年制醫(yī)學教育培養(yǎng)目標制定的指導思想

以教育部八年制培養(yǎng)原則為指導，結(jié)合我校課題型研究生與七年制長學制學生培養(yǎng)目標要求，借鑒發(fā)達國家醫(yī)學教育培養(yǎng)要求，培養(yǎng)比七年制碩士和課題型博士研究生更高要求的，具有高素質(zhì)、基礎厚、專業(yè)寬、創(chuàng)新能力強和有獨立研究能力的高層次的復合型人才。

2.2我校八年制醫(yī)學教育培養(yǎng)目標探討

上世紀90年代，計算機和虛擬仿真技術迅猛發(fā)展，美國METI（medicaleducationtechnologiesincorporation）公司先后研制出HPS、PediaSim、ECS等智能模擬人，并被應用于臨床醫(yī)學教育，臨床模擬教學從此誕生，并成為臨床實踐教學的重要模式之一［1］。挪威Laerdal公司2009年成功研發(fā)出高端智能模擬人SimMan，其外形與真人類似，具備呼吸、心跳、血壓等基本生理特征，對臨床操作能夠作出相應反應，且不存在倫理問題和醫(yī)患糾紛，高端智能模擬人被廣泛用于臨床實踐培訓，開啟了情景式臨床模擬教學新篇章［2-3］。本單位從2016年開始，全力推進模擬訓練中心建設，先后打造了自助考核教學管理系統(tǒng)、數(shù)字化臨床思維培訓系統(tǒng)和混合現(xiàn)實訓練系統(tǒng)，并開展了大量臨床思維和模擬訓練、臨床搶救醫(yī)護聯(lián)合訓練、急診搶救醫(yī)護聯(lián)合訓練和保健特色技術訓練，既創(chuàng)新了教學培訓模式，又提升了醫(yī)務人員應急應變能力，強化了醫(yī)療作風養(yǎng)成。

1臨床模擬教學背景

1.1臨床模擬教學的設計初衷。醫(yī)學是生命的科學，具有“零容錯率”屬性，醫(yī)療活動事關患者生命健康，在臨床操作中少犯一個錯誤，患者的安全就多一份保障；醫(yī)學也是實踐的科學，需要經(jīng)過反復操練和通過臨床病例積累大量經(jīng)驗，才能不斷提升診療水平，成長為一名合格醫(yī)生［4］。如何破解“零容錯率”和“實踐性”之間的矛盾，培養(yǎng)合格的醫(yī)生，一直是醫(yī)學教育者想要破解的難題。高端智能模擬人的出現(xiàn)，很好化解了二者之間的矛盾，既不犧牲患者利益，又起到了實戰(zhàn)練兵積累臨床經(jīng)驗的效果。臨床模擬教學的精髓主要包括以下3點：一是以學生為中心，臨床模擬教學改變以往“老師講學生聽、老師做學生看”的填鴨式教學模式，將課堂主動權交給學生，充分激發(fā)學生主觀能動性，讓學生在發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程中掌握知識，實現(xiàn)從“要我學”到“我要學”的轉(zhuǎn)變；二是以問題為中心，臨床模擬教學會圍繞一個臨床實際問題，利用高端智能模擬人等教具設置特定的醫(yī)學場景，受訓者依據(jù)所學知識，作出初步診斷，并施以相應救治措施，實現(xiàn)解決某個臨床問題的教學初衷［5］；三是以實踐為方式，為學生提供更多動手機會是臨床模擬教學誕生的內(nèi)在動力，“做”是臨床模擬教學的核心教學思想，同時“做”也是積累臨床經(jīng)驗、提升臨床操作熟練度必不可少方式，只有在“做中教、做中學”，學生才能有更深的感性認識，才不會紙上談兵和只“知其然不知其所以然”。

1.2臨床模擬教學的主要方式。臨床模擬教學，顧名思義通過模仿和擬定，使特定現(xiàn)實場景在一定程度上重現(xiàn)，讓老師和學生有身臨其境的感觀，從而起到更好的教學效果，行之有效的實現(xiàn)途徑主要有以下兩種。1.2.1實驗動物教學用實驗動物或動物肢體進行臨床技能訓練，如用豬肉進行外科切開縫合訓練，用實驗小鼠尾巴進行動脈吻合培訓，利用家豬等動物進行腔鏡訓練等。這種模擬方法，優(yōu)點是手感真實，模擬度高，缺點是涉及倫理問題且費用高昂［6］。1.2.2標準化患者（Standardizedpatient，SP）SP，即經(jīng)過標準化、系統(tǒng)化培訓后，能準確表現(xiàn)患者實際臨床問題的正常人或患者。這種模擬方法優(yōu)點是更接近于臨床實際，能夠準確反映臨床癥狀與體征，且標準化患者能夠作為評價者對受訓者做出真實客觀的評判；缺點是訓練“模擬患者”需要投入大量時間和精力，人力成本較高［7］。1.2.3模具教學這種教學方法依托于各式教具開展臨床技能培訓，如利用計算機交互式訓練模型開展切割、縫合，利用高端智能模擬人進行心肺復蘇訓練等，可見教學模型不一定需要特別復雜，簡單到一個橙子都可以，根據(jù)教學目的選取合適教具即可。但涉及到復雜性、系統(tǒng)性臨床問題，特別是在培養(yǎng)學生臨床思維能力時，高端智能模擬人是不可缺少的選擇，也是我們單位開展老年醫(yī)學實踐技能培訓的最主要方式。

2臨床模擬教學在老年醫(yī)學培訓中的意義

臨床模擬教學在臨醫(yī)學生或醫(yī)生培養(yǎng)中，具有病種自設、即時可用、情景真實、便于實操、允許出錯且無醫(yī)患糾紛隱患等優(yōu)點，被許多醫(yī)學院校廣泛應用于臨床技能培訓［8-9］。除了在醫(yī)學教育中的通用優(yōu)點外，臨床模擬教學在老年醫(yī)學教學培養(yǎng)中還具有以下幾個特殊優(yōu)勢。

1情緒智力理論

1．1情緒智力理論的內(nèi)涵

情緒智力(EI)又稱情商(EQ)。這一術語最先由美國新罕布和耶魯大學心理學家薩羅維和梅耶于1990年提出fI]，將情商定義為個人具有的對自己及他人情緒的識別與控制，并能利用此信息來指導其思維和行動的一種社會智慧，包括感知、同化、理解及管理情緒的一系列智力能力翻。薩羅維和梅耶對情商進行6年研究后，對情商內(nèi)涵作出了更為全面的闡述。情商在本質(zhì)上是一種智力，最主要的結(jié)構(gòu)是情緒和智力的結(jié)合。修訂后的情商概念包涵4方面能力，即情緒的認知評估和表達的能力、思維過程的情緒促進能力、理解分析獲得情緒知識的能力及對情緒進行成熟調(diào)節(jié)的能力。情緒智力理論經(jīng)過幾年運演，美國《時代周刊》專欄作家戴尼爾•高爾門的科普讀物《情緒智力》問世，將近年來情緒智力的研究成果匯編成冊，并將情緒智力定義為一個人能否成功最好的預測。高爾門認為EQ包括認識自身情緒、妥善管理情緒、自我激勵、認識他人情緒和人際關系5方面的能力【1】。他在《工作中的情商》一書中又擴展出情緒的感知、正確的自我評價、自信、自我控制、團隊合作等25種能力。此后情緒智力這一概念在世界各地廣泛傳播。

1．2情緒智力理論的產(chǎn)生背操

薩羅維和梅耶稱情商是20世紀最重要的心理學研究成果之一。高爾門認為人生成就中智商至多占20％，80％要受其他因素的制約，其中．睛緒智力起主要作用171。情緒智力理論是建立在心理學(多重智力理論、健康心理學、人格心理學、人本主義、管理心理學等)、神經(jīng)心理學、教育學、認知科學、工商管理社會生態(tài)學等研究基礎上的一種新理論嘲。

1．2．1智力理論是情緒智力理論的來源EQ是相對于智商(IQ)提出的，但是傳統(tǒng)智商測驗內(nèi)容缺乏全面性，狹義智力理論無法真正反映一個人的智慧能力，越來越不能適應社會對人才需求的多元評估標準。在這種背景下，美國哈佛大學心理學家加登納提出多元智能理論，他認為人類的智慧至少包括7種能力：語言智能、數(shù)理邏輯智能、空間智能、音樂智能、體態(tài)智能、內(nèi)省智能和人際智能。后兩種成為EQ的直接來源。

1現(xiàn)代外科學的進展

1．1現(xiàn)代外科學的范疇現(xiàn)代外科學涉及的范圍逐漸擴大?，F(xiàn)今，外科醫(yī)師不但要會做手術，還要研究與外科相關的基礎理論，包括病因、病理、發(fā)病機制、診斷、預防等?，F(xiàn)代外科學的范疇可以從以下兩個方面來理解：

（1）現(xiàn)代外科學涉及的疾病面越來越廣，交叉領域越來越多。單純只能用內(nèi)科手段處理的疾病已經(jīng)越來越少。在幾乎所有類型的疾病中，都已可見外科學在發(fā)揮影響，兩者有逐漸融合的趨勢。分科逐漸細化。

（2）外科學發(fā)展的過程中出現(xiàn)了越來越多的問題。每解決一個問題，外科學的研究范圍就隨之擴大，深度也隨之增加。這樣結(jié)果就是外科醫(yī)師的個人工作范圍變得越來越小，越來越專業(yè)化，分科越來越細。

1．2以微創(chuàng)為突出特點的現(xiàn)代外科學1987年3月，法國里昂的PhilipeMouret醫(yī)生完成了世界外科史上首例腹腔鏡膽囊切除術，這也是世界上最早的微創(chuàng)外科手術。如今，微創(chuàng)技術理念已深入至外科學的各個角落，全面服務于人類社會。絕大部分外科醫(yī)生在面對患者時，會首先考慮如何采用微創(chuàng)手段來治愈疾病，同時附帶更小的傷害。微創(chuàng)外科學已發(fā)展成一個龐大的體系，以單孔腹腔鏡技術、迷你腹腔鏡技術、無孔腹腔鏡技術等為代表的新興微創(chuàng)技術層出不窮。因此，有人認為微創(chuàng)外科是現(xiàn)代外科學中最杰出的成就之一。

1．3快速發(fā)展的機器人與遠程微創(chuàng)外科學對醫(yī)用機器人技術的研究始于20世紀80年代，美國斯坦福大學研究中心（StanfordResearchInstitute，SRI）在軍方的支持下率先開始了對機器手臂、遠程控制系統(tǒng)的研究。直到1993年，美國的另一個公司ComputerMotion才率先研發(fā)出世界上第一個持鏡手術機器人系統(tǒng)，并命名為伊索（Aesop）。1995年，SRI推出In－tuitiveSurgicalSystems，并進一步改進手腕式控制系統(tǒng)，于1997年改名為達芬奇外科手術系統(tǒng)。1998年，ComputerMo－tion公司的遙控機器人系統(tǒng)宙斯（Zeus）問世并在2年后獲得了FDA認證。2003年，IntuitiveSurgical公司收購ComputerMotion公司，成為了全球惟一一家生產(chǎn)手術機器人系統(tǒng)的公司，在線可控外科手術系統(tǒng)也僅剩達芬奇外科系統(tǒng)。目前，達芬奇系統(tǒng)已發(fā)展至第3代，即daVinciSi。它由操作平臺，機械臂、攝像臂和手術臂組成的移動平臺，三維成像視頻影像平臺三者組成。相對于傳統(tǒng)腹腔鏡，其優(yōu)點包括：圖像與手柄方向一致，恢復了自然的手眼協(xié)調(diào)；主刀醫(yī)生可隨意調(diào)整鏡頭，直接看到想看的；真實的直視三維立體影像；放大10～15倍的高清晰影像；仿真手腕具有7個自由度，比人手靈活；可濾除顫抖，比人手穩(wěn)定等。其缺點主要是無觸覺感知，無法判斷組織性質(zhì)；價格昂貴，維護復雜。迄今為止，全球至少有800多家醫(yī)院開展了達芬奇機器人手術。為打破壟斷和技術壁壘，我國已有部分單位正在加緊研發(fā)國產(chǎn)手術機器人，例如北京航天航空大學與海軍總醫(yī)院聯(lián)合研發(fā)的腦立體定向手術機器人系統(tǒng)、第三軍醫(yī)大學新橋醫(yī)院與中科院沈陽自動化研究所聯(lián)合研發(fā)的脊柱微創(chuàng)手術機器人等。2001年9月，美國紐約的外科醫(yī)生通過宙斯機器人遠程系統(tǒng)，為7000km以外的法國患者成功施行了腹腔鏡膽囊切除術。這次手術被命名為“林德伯格手術”（1927年查爾斯•林德伯格只身飛越了大西洋）。它的成功標志著機器人技術和遠程技術進入了一個嶄新的時代。