2024年上映的日劇黑色止血鉗 (Black Forceps) 第二季,有許多關於運用醫學人工智慧結合和醫療機器人 (Darwin) 的劇情,這些出現在電視鏡頭前,貌似未來科幻片的影像,其實並不是編劇憑空杜撰,而是取材自現實的生活。
我在高一暑期醫學營隊時,有機會參觀台大醫院的「達文西微創手術中心」,達文西機器手臂手術系統結合了電腦與機器人技術,創造了一種新的手術方式,機器手臂輔助的腹腔鏡、胸腔鏡手術,提供外科醫師更多選擇,能擴大微創手術治療範圍。除此之外,外科醫師能經由比傳統腹腔鏡手術更好的3D立體影像與如手腕關節般靈活旋轉的手術器械,可以更精準、更靈巧地來進行手術。


截至目前為止,達文西機器手臂系統已被用在不同手術範圍,包含各類微創腫瘤切除以及重建修補手術。

**AgentClinic 網站的作者 Samuel Schmidgall 也在他個人的 Github 介紹中,展示了他開發的自主手術機器人。**

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自從人工智慧(Artificial Intelligence,AI)開始研究發展以來,AI在醫學領域的應用已取得了顯著的成就。以下是一些最著名、最成功的案例,並對其進行詳細介紹和解釋:
IBM Watson for Oncology
介紹:IBM的Watson是一個基於人工智慧的認知計算系統,能夠處理大量的非結構化數據。Watson for Oncology 專門設計用於協助腫瘤科醫生制定個性化的癌症治療方案。
解釋:Watson可以快速分析患者的醫療記錄、基因組數據和最新的醫學研究,提供治療建議。它將臨床數據與大量的醫學文獻進行比較,幫助醫生評估不同的治療選項。這不僅提高了診斷和治療的準確性,還節省了時間,使醫生能夠專注於患者護理。
Google DeepMind的糖尿病視網膜病變檢測
介紹:Google DeepMind開發了一種AI系統,能夠自動檢測糖尿病患者的視網膜病變,這是一種可能導致失明的眼部疾病。
解釋:該AI系統使用深度學習算法,訓練了數千張視網膜圖像,學會識別病變的特徵。結果表明,該系統的診斷準確率與專業眼科醫生相當。這在缺乏專業醫生的地區特別有價值,能夠早期發現疾病,防止視力喪失。
DeepMind的AlphaFold蛋白質結構預測
介紹:AlphaFold是一個由DeepMind開發的AI系統,用於預測蛋白質的三維結構。
解釋:蛋白質的結構決定了其功能,但實驗確定其結構耗時且昂貴。AlphaFold利用深度學習,從氨基酸序列預測蛋白質的結構,達到了接近實驗方法的精度。這對於理解疾病機制、開發新藥具有革命性的影響,加速了生物醫學研究的進展。
放射學中的AI應用
介紹:AI在醫學影像分析中的應用日益廣泛,包括X光、CT、MRI等。
解釋:AI算法能夠自動檢測影像中的異常,例如腫瘤、出血、骨折等。通過提高診斷的準確性和效率,AI輔助放射科醫生減輕了工作負荷。例如,在肺癌篩查中,AI系統可以識別微小的結節,早期發現癌症,改善患者的預後。
AI在藥物發現和開發中的應用
介紹:AI技術被用於加速新藥的研發過程,降低成本。
解釋:傳統的藥物開發過程漫長且昂貴。AI可以分析大量的生物數據和化合物信息,預測哪些分子可能對特定疾病有效。例如,BenevolentAI和Atomwise等公司使用AI技術,已經成功識別出有潛力的藥物候選物,加速了臨床試驗階段的到來。
AI輔助手術機器人
介紹:AI技術被整合到手術機器人中,提高了外科手術的精確性和安全性。
解釋:如達文西(da Vinci)手術系統利用AI技術,提供了更精細的操作控制和視覺輔助。AI還可以在手術過程中實時分析數據,協助外科醫生做出最佳決策,減少併發症和手術時間。
個人化醫療和精準醫學中的AI應用
介紹:AI被用於分析患者的基因組、蛋白質組和代謝組數據,提供個性化的治療方案。
解釋:通過AI分析,可以預測患者對某種治療的反應,從而制定最有效、最安全的治療計劃。例如,在癌症治療中,AI可以幫助識別特定的基因突變,選擇針對性的藥物,提高治療成功率。
心理健康中的AI
介紹:AI驅動的應用程序和聊天機器人,如Woebot,被用於心理健康輔導和支持。
解釋:這些應用利用自然語言處理和機器學習,與用戶進行互動,提供認知行為療法等心理健康服務。這為那些難以獲得傳統心理健康服務的人群提供了便利,並有助於早期干預。