一位来自赫瑞瓦特大学的研究人员正在利用人工智能的力量,为生活在偏远地区的人们提供及时且可能挽救生命的医疗诊断。
过去两年里,爱丁堡数学与计算机科学学院的博士生Tess Watt一直在开发基于人工智能的工具,用于在医疗基础设施有限的地区诊断皮肤疾病,尤其是皮肤癌。
“如果我们能够赋予人们使用人工智能在家中监测皮肤状况的能力,我们可以大幅减少诊断的延误。”她的目标是实现早期检测,而无需直接接触皮肤科医生,使用可部署在从苏格兰乡村到西非任何地方的便捷技术。
“在家进行医疗保健是当前一个非常重要的话题,尤其是全科医生的等待时间持续增长,”Tess说道。
“如果我们能够赋予人们使用人工智能在家中监测皮肤状况的能力,我们可以大幅减少诊断的延误。”
Tess正在领导这项开创性的研究,这是一个更广泛的协作项目的一部分,涉及伦敦南岸大学、爱丁堡纳皮尔大学和希腊哈拉斯研究与技术基金会的学者们。据悉,这是首个将人工智能医学诊断与服务偏远社区目标相结合的研究项目。
Tess Watt拿着她的新设备。
她的系统的原型已经在赫瑞瓦特大学的先进健康与护理技术套件中展示,展示了人工智能如何分析皮肤病变图像,并标记潜在风险供进一步医学审查。
这套系统与众不同之处在于它无需互联网接入即可运行。
使用低成本的Raspberry Pi设备,这项技术可以在没有WiFi的情况下独立诊断皮肤疾病。可以将Raspberry Pi视为一种手持便携式计算机,它节能且能够在内存中存储大量信息。
配备这些设备的患者将被要求使用连接到Raspberry Pi的小型相机拍摄他们的皮肤问题。这将使用最新的最先进的图像分类技术进行实时分析,并与数千张图像的巨大数据集进行比较,以得出诊断结果。
然后,这些发现将与当地的全科医生服务共享,以开始合适的治疗计划。
该工具的诊断能力高达85%的准确率,但团队希望通过获取更多皮肤病变数据集并借助先进的机器学习模型,进一步提高这一比例。
从左到右:Dr Christos Chrysoulas和Tess Watt。
虽然这项技术尚未在现实世界的临床环境中进行测试,但Tess目前正在与苏格兰国家医疗服务体系(NHS Scotland)进行伦理审批流程。
“希望在未来一两年内,我们能启动试点项目,”她指出,医疗技术通常需要多年时间才能从原型转化为实际应用。
长远的愿景是首先在苏格兰的偏远地区推广该系统,然后扩展到全球皮肤科护理资源有限的地区。它还可以为体弱或无法出行的患者提供重要支持,使亲人能够协助拍摄和提交诊断图像给全科医生。
Tess进入医疗AI领域的旅程受到早期无障碍翻译技术工作的启发。
这段经历,加上她目前在微型机器学习方面的学习以及对医学中未被充分研究的人工智能领域的研究,促使她专注于皮肤病学。
“在AI和医学扫描(如X光和MRI)方面已经做了很多工作,”她说,“但在使用皮肤照片方面相对较少。”
“我看到了一个真正的机会。”
尽管该技术的部署可能还需要数年时间,但其工作的相关性是立竿见影的。随着英国各地的卫生服务机构面临积压和资源紧张,能够实现主动远程护理的解决方案日益受到需求。Tess的研究可能在医疗交付的公平性和效率方面代表重大进步。
随着技术的成熟和与NHS合作的推进,Tess仍然致力于确保她的研究在毕业时产生实际影响。“到我完成博士学位的三年后,”她说,“我希望看到一些已经进入管道并即将投入实际使用的东西。”
在进一步评论该项目时,Tess的学术导师、赫瑞瓦特大学数学与计算机科学学院计算机科学副教授Dr Christos Chrysoulas强调了医疗保健技术中强大系统设计的重要性。
“电子健康设备必须设计成能够独立于外部连接运行,以确保患者服务和安全的连续性,”他说。
“在发生网络或云服务故障时,这些设备必须安全地失效,并在不降低功能的情况下维持所有基本的临床操作。
“虽然辅助或非关键功能可能暂时不可用,但核心诊断和治疗功能必须完全运行,当然,这要符合安全和监管要求。
“在经济实惠的低成本医疗设备中确保这种级别的弹性是我们研究的核心,特别是在资源有限和连接有限或无连接的地区部署时,必须保证不间断的患者护理。”
Tess的工作是赫瑞瓦特大学通过其全球研究机构(GRI)在健康与护理技术方面对生活产生积极影响的更广泛雄心的一部分,该机构致力于解决一些全球最关键的健康挑战。
该研究所正在帮助在赫瑞瓦特大学位于苏格兰、迪拜和马来西亚的校区开展开创性研究,同时与全球的健康与护理行业合作伙伴密切合作。它已经在“一个健康”(One Health)方面取得了显著进展,这是GRI内一个成熟的研究主题,通过整合人类、动物和环境健康来应对全球健康挑战,如传染病、抗菌素耐药性(AMR)和新出现的流行病。
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