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【電子書】人工智能與醫(yī)療設(shè)備和數(shù)字健康

來源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2024年12月25日 20:18

人工智能（AI）正逐漸成為醫(yī)療保健領(lǐng)域的一項(xiàng)變革性技術(shù)。從診斷到治療，再到患者監(jiān)護(hù)，AI 技術(shù)的應(yīng)用正在幫助提高醫(yī)療服務(wù)的質(zhì)量和效率。在這一進(jìn)程中，MATLAB? 和 Simulink? 等工具的作用尤為重要，它們?yōu)檠芯咳藛T和開發(fā)人員提供了簡(jiǎn)便易用的強(qiáng)大的資源，以實(shí)現(xiàn)這些先進(jìn)技術(shù)的落地應(yīng)用。

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數(shù)據(jù)分析與診斷精確性

在醫(yī)療數(shù)據(jù)分析方面，AI 的應(yīng)用可以顯著提高診斷的準(zhǔn)確性。例如，Kaiser Permanente 開發(fā)的 SureNet 系統(tǒng)利用 AI 技術(shù)掃描電子健康記錄，識(shí)別可能被遺漏的疾病。這種類型的系統(tǒng)可以作為醫(yī)生的輔助工具，幫助他們?cè)诤Ａ繑?shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)疾病的早期跡象。

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新療法與醫(yī)療設(shè)備的開發(fā)

AI 技術(shù)在新療法和醫(yī)療設(shè)備開發(fā)中也發(fā)揮著重要作用。例如，Kinesis Health Technologies 開發(fā)的 QTUG? 設(shè)備，結(jié)合了傳感器數(shù)據(jù)和 AI 算法，用于評(píng)估老年人跌倒的風(fēng)險(xiǎn)。這種設(shè)備可以在家庭環(huán)境中使用，為患者提供實(shí)時(shí)的健康監(jiān)測(cè)。

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心臟健康監(jiān)測(cè)

在心臟健康監(jiān)測(cè)方面，Corify Care 開發(fā)的 Acorys? 設(shè)備利用 AI 來提供心臟電活動(dòng)的實(shí)時(shí)標(biāo)測(cè)圖。這種技術(shù)可以幫助醫(yī)生更準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)和診斷心臟病。

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眼科手術(shù)輔助

在眼科領(lǐng)域，Warren Hill 醫(yī)生與 MathWorks 團(tuán)隊(duì)合作，開發(fā)了一個(gè) AI 模型，用于預(yù)測(cè)人工晶狀體植入手術(shù)后的光學(xué)度數(shù)。這種預(yù)測(cè)模型可以提高手術(shù)的成功率，減少患者的復(fù)診次數(shù)。

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醫(yī)學(xué)成像

AI 技術(shù)在醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域尤為突出，它可以幫助醫(yī)生快速診斷癌癥、骨折等疾病。AI 模型能夠處理和分析大量的圖像數(shù)據(jù)，從而加快診斷過程，提高診斷的準(zhǔn)確性。

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類激活映射 (CAM) 結(jié)果的可視化。對(duì)不同新冠肺炎病例進(jìn)行基于人工智能的模型評(píng)估，為醫(yī)生提供了算法決策見解。

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治療與健康管理

在治療和健康管理方面，AI 系統(tǒng)可以分析大量的臨床數(shù)據(jù)，幫助醫(yī)生早日發(fā)現(xiàn)潛在的健康問題，從而改善治療質(zhì)量和患者的健康狀況。

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醫(yī)療服務(wù)可及性

AI 技術(shù)還可以幫助擴(kuò)大醫(yī)療服務(wù)的范圍，尤其是在資源有限的地區(qū)。AI 可以提供遠(yuǎn)程診斷和監(jiān)測(cè)服務(wù)，改善這些地區(qū)的醫(yī)療服務(wù)可及性。

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符合醫(yī)械監(jiān)管要求的高安全 AI 模型開發(fā)

在開發(fā) AI 模型的過程中，一個(gè)重要的挑戰(zhàn)是確保這些模型符合監(jiān)管要求。MATLAB 和 Simulink 支持生成符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)如 IEC 62304 的文檔和流程，這對(duì)于軟件的認(rèn)證過程至關(guān)重要。通過這些工具，開發(fā)者可以確保其 AI 模型的可靠性和安全性，從而更容易獲得監(jiān)管機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn)。

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系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)與 Simulink

Simulink 提供了一個(gè)強(qiáng)大的平臺(tái)，支持基于模型的設(shè)計(jì)（MBD）方法。這種方法允許工程師將 AI 模型融入更大規(guī)模的系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)中，這對(duì)于開發(fā)復(fù)雜的醫(yī)療設(shè)備尤其重要。使用 Simulink，開發(fā)者可以在一個(gè)統(tǒng)一的環(huán)境中模擬、測(cè)試和驗(yàn)證整個(gè)系統(tǒng)的性能，包括嵌入的 AI 組件。

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開發(fā)像手術(shù)機(jī)器人這類融入人工智能的復(fù)雜設(shè)備需要進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)集成和仿真。

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MATLAB 和 Simulink 的工作流

MATLAB 和 Simulink 的綜合工作流程覆蓋了從數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、模型創(chuàng)建、系統(tǒng)設(shè)計(jì)到模型部署的整個(gè)過程。在數(shù)據(jù)準(zhǔn)備階段，工具提供了強(qiáng)大的功能來清洗、處理和標(biāo)注數(shù)據(jù)。在模型創(chuàng)建階段，MATLAB 提供了多種算法和技術(shù)，如深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)和計(jì)算統(tǒng)計(jì)，用于構(gòu)建和訓(xùn)練 AI 模型。系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，Simulink 的模型基設(shè)計(jì)方法允許將 AI 模型集成到更廣泛的系統(tǒng)中。最后，在模型部署階段，MATLAB 和 Simulink 支持將 AI 模型部署到各種平臺(tái)，包括云服務(wù)器、嵌入式系統(tǒng)和移動(dòng)設(shè)備。

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面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇

盡管 AI 在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用提供了巨大的機(jī)遇，但這一領(lǐng)域的專業(yè)人士也面臨著一些挑戰(zhàn)。除了監(jiān)管合規(guī)性之外，數(shù)據(jù)隱私和安全性也是關(guān)鍵的考慮因素。此外，確保 AI 系統(tǒng)的解釋性和透明度對(duì)于獲得醫(yī)療專業(yè)人員和患者的信任至關(guān)重要。

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總結(jié)

MATLAB 和 Simulink 為醫(yī)療保健行業(yè)提供了強(qiáng)大的資源，以支持 AI 技術(shù)的廣泛應(yīng)用。這些工具不僅提高了醫(yī)療服務(wù)的質(zhì)量和效率，還加快了新療法和設(shè)備的開發(fā)。通過這些工具，工程師和研究人員能夠開發(fā)出既符合監(jiān)管要求又能有效改善患者生活的 AI 模型。隨著這些技術(shù)的不斷發(fā)展，我們可以期待醫(yī)療保健領(lǐng)域?qū)⒗^續(xù)經(jīng)歷深刻的變革，為全世界的患者帶來更好的治療結(jié)果和更高質(zhì)量的醫(yī)療服務(wù)。

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