原创 什么是 4.0医学

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互联网连接设备、人工智能和远程医疗正在结合起来，打造医学领域的新前沿。

老年病人人数的增加

医生的短缺

面对面就诊的限制

……

这些趋势正在推动医疗领域迎来第四次工业革命，IEEE会员、都灵理工大学教授Eros Pasero称之为“Medicine 4.0”。在他看来，以前的医学革命包括发现DNA的双螺旋结构，对人类基因组进行测序以帮助了解疾病的起源，以及将生物学和工程学结合起来开发医疗设备。

Pasero在2021年秋季的IEEE Instrumentation and Measurement Society Virtual Distinguished Lecturer Series中发表了题为：“Medicine 4.0: When New Technologies Work with AI”的演讲，其主题是健康科学这一新范式背后的理念。

这场讨论将远程医疗、人工智能、医疗设备和连接领域的前沿信息编织在一起，呈现出医疗保健的新愿景。

远程医疗的人口统计学驱动因素是什么？

第二次世界大战结束后，由于战后经济的繁荣、医疗卫生条件的改善等提高了人口的生育率，导致了婴儿潮。随着发展到今天，老年人数量大幅增加。医疗水平的提高能够治疗多种复杂的疾病，大幅度提高了人们的预期寿命。但是，医生的数量并没有增长很多。远程医疗成为了医生管理大量患者的唯一途径。

这些人口统计学因素如何影响医疗设备的设计？

有限的财政资源限制了可用于照顾老年人的医生数量。远程医疗设备可以帮助远程监控多个患者，而无需增加医生数量。此外，使用这些简单的医疗设备也可以克服新冠肺炎患者就诊的限制。

演讲中提及了Medicine 4.0理念。它是什么？它与Medicine 3.0有何不同？

工业4.0的一个可能应用是一种新的医疗保健模式。Medicine 3.0通过在工作过程中引入技术，代表了操作方式的转变。Medicine 4.0通过数字化，可以创建患者的虚拟副本，并使用机器学习将错误可能性降至零，进而还可以降低成本并提高服务质量。

将神经网络和人工智能集成到远程医疗设备和可穿戴设备中有哪些优点？

血压就是一个很好的例子。有创血压监测更能反映出每一心动周期的动脉舒张压和伸缩压，但它是有创性的，通常只对ICU的患者进行测量。我们大多数人都更熟悉血压袖带，它也很好，但没有有创血压监测那么精确，也不需要专业的医疗保健人员操作。血压袖带还有一些其他的缺点：精确性稍差，用户可能把手臂放错方向等。

但是，有了人工智能数据库，我们可以使用与心脏跳动相关的其他变量，如脉搏波速度和脉搏通过时间，建立血压模型。当使用类似于健身跟踪器的可穿戴设备测量这些因素时，模型将比血压袖带略精确。而且，患者可以自己进行测量。

远程医疗设备对于监控远程患者非常重要。人工智能和神经网络使预测患者未来状态成为可能。AI还可以用来了解患者的特定生命体征。

在远程医疗设备中使用人工智能和神经网络有哪些挑战？

一个挑战当然是用人工智能取代医生的某些功能。使用人工智能可以对一些简单疾病进行远程诊断，让医生有更多的时间检查复杂疾病。

在这个领域工作的技术人员的研究议程是什么？接下来需要解决哪些大问题？

数字健康需要人工智能。如今，19%的医疗保健领导者优先考虑AI投资，但37%的人计划在未来三年内这样做。但该行业的数字化转型仍存在一些障碍。需要克服工作人员缺乏技术经验、治理、互操作性和数据安全方面的挑战。

从科学的角度来看，人工智能的工具应该进行评估：可靠性、精密度、准确性等其他参数，必须经过监管机构的验证。

如有兴趣，可通过IEEE Instrumentation and Measurement Society观看Pasero教授的完整演讲（https://ieee-ims.org/dr-eros-pasero-fall-vdl），您可以了解更多关于Medicine 4.0背后的想法。