AI và các ứng dụng trên nhiều phạm vi khác nhau trong lĩnh vực chăm sóc sức khoẻ

Dưới đây là tóm lược các sản phẩm ứng dụng AI trong lĩnh vực chăm sóc sức khoẻ qua chuyên đề “ Why AI and robotics will define New Health” (PcW, 2017).

Ứng dụng AI trong giữ gìn sức khoẻ

Một trong những lợi ích tiềm năng lớn nhất của AI là giúp mọi người khỏe mạnh để họ không cần gặp bác sĩ, hoặc ít nhất là không thường xuyên gặp bác sĩ. Việc sử dụng AI và Internet of Medical Things (IoMT) trong các ứng dụng sức khỏe đã giúp mọi người quản lý chăm sóc sức khỏe của chính họ và giữ cho bản thân khỏe mạnh thông qua cuộc sống lành mạnh hơn. Ví dụ, đai thông minh - Welt có cơ chế tích hợp để cảnh báo người đó khi họ ăn quá nhiều. Nó dựa vào một cảm biến từ tính để theo dõi kích thước và độ căng của chất thải để cảnh báo cho người đeo đã ăn quá mức. Hơn nữa, IBM đã công bố ba quan hệ đối tác tập trung vào người tiêu dùng mới, một trong số đó là với “Under Armour”, người sẽ sử dụng Watson để cung cấp năng lượng cho hệ thống huấn luyện nhận thức.

Các ứng dụng này và các ứng dụng khác đều khuyến khích các cá nhân và giúp quản lý một cách chủ động lối sống lành mạnh hơn. Ngoài ra, AI tăng khả năng cho các chuyên gia chăm sóc sức khỏe hiểu rõ hơn các mô hình và nhu cầu hàng ngày của những người họ chăm sóc và qua đó, họ có thể cung cấp phản hồi, hướng dẫn và hỗ trợ tốt hơn việc giữ sức khỏe.

Ứng dụng AI trong các apps trên điện thoại thông minh giúp giữ gìn sức khoẻ

Ứng dụng AI trong phát hiện bệnh sớm

AI đã được sử dụng để phát hiện sớm các bệnh, như ung thư. Theo Hiệp hội Ung thư Hoa Kỳ, có 12,1 triệu lần chụp nhũ ảnh được thực hiện hàng năm ở Mỹ, nhưng một tỷ lệ cao trong số các hình chụp nhũ ảnh này cho kết quả sai, dẫn đến 1 trong 2 phụ nữ khỏe mạnh được thông báo rằng họ bị ung thư. Việc sử dụng AI cho phép xem xét và dịch thuật chụp quang tuyến vú nhanh hơn 30 lần với độ chính xác 99%, giảm chỉ định sinh thiết không cần thiết cũng như làm giảm sự không chắc chắn và căng thẳng của chẩn đoán sai.

Sự phổ biến của thiết bị đeo tay người tiêu dùng và các thiết bị y tế khác kết hợp với AI cũng đang được áp dụng để giám sát bệnh tim mạch giai đoạn đầu, cho phép các bác sĩ và những người chăm sóc khác theo dõi tốt hơn và phát hiện các giai đoạn có khả năng đe dọa đến tính mạng ở giai đoạn sớm hơn, có thể điều trị được.

Microsoft cũng đang phát triển các máy tính được lập trình sử dụng ở cấp độ phân tử để bắt đầu chiến đấu với các tế bào ung thư ngay khi chúng được phát hiện.

Ứng dụng AI trong các thiết bị đeo để phát hiện bệnh sớm

Ứng dụng AI trong chẩn đoán bệnh

Ước tính có đến 80% dữ liệu sức khỏe là vô hình đối với các hệ thống hiện tại bởi do các hồ sơ sức khoẻ không được cấu trúc. “IBM Watson Watson for Health” sử dụng công nghệ nhận thức để giúp các cơ sở chăm sóc sức khỏe mở khóa số lượng lớn dữ liệu sức khỏe và gia tăng sức mạnh chẩn đoán. Watson cũng có thể xem xét và lưu trữ nhiều thông tin y tế hơn - mọi tạp chí y tế, nghiên cứu trường hợp điều trị trên toàn thế giới - nhanh hơn theo cấp số nhân so với bất kỳ ai. Và không chỉ lưu trữ dữ liệu, mà nó có khả năng tìm thấy ý nghĩa trong đó. Không giống như con người, các quyết định của nó đều dựa trên bằng chứng và không có sự thiên vị về nhận thức hoặc sự tự tin thái quá, cho phép phân tích nhanh chóng và giảm đáng kể thậm chí loại bỏ các chẩn đoán sai.

“Google’s DeepMind Health” đang hợp tác với các bác sĩ lâm sàng, các nhà nghiên cứu và người bệnh để giải quyết các vấn đề chăm sóc sức khỏe trong thế giới thực. Công nghệ này kết hợp học máy và hệ thống khoa học thần kinh để xây dựng các thuật toán học tập đa năng mạnh mẽ với các mạng lưới thần kinh bắt chước bộ não của con người.

Ứng dụng AI trong bệnh án điện tử để chẩn đoán bệnh

Ứng dụng AI trong hỗ trợ ra quyết định

Cải thiện chăm sóc sức khoẻ đòi hỏi sự liên kết của việc phân tích dữ liệu trên cơ sở diện rộng và ra các quyết định phù hợp và kịp thời, và phân tích dự đoán có thể hỗ trợ cho việc ra quyết định lâm sàng và hành động.

Sử dụng hệ thống nhận dạng mô hình dựa trên động lực để xác định bệnh nhân có nguy cơ mắc bệnh - hoặc nguy cơ xấu đi do lối sống, môi trường, giải trình gen hoặc các yếu tố khác - là một lĩnh vực mà AI đang bắt đầu tham gia vào. Ví dụ: trong một phần mở rộng và ứng dụng AI, “PwC’s BodylogicalTM” nắm bắt các bài học về mô hình cơ học để số hoá sinh lý của cơ thể con người. Điều này cho phép mô phỏng thực tế để dự đoán sự tiến triển của các bệnh mãn tính trong tương lai dựa trên các hành động và can thiệp của ngày hôm nay. Những mô phỏng này giúp các công ty dược phẩm, nhà cung cấp dịch vụ sức khoẻ, người trả tiền, người sử dụng lao động, nhà nghiên cứu và người tiêu dùng hiểu rõ hơn về cách lựa chọn cuộc sống hàng ngày và phương pháp trị liệu ảnh hưởng đến từng cá thể hoặc kết quả sức khỏe dân số và chi phí liên quan.

Ứng dụng AI làm nền tảng phân tích hỗ trợ ra quyết định

Ứng dụng AI trong điều trị

Ngoài việc quét các hồ sơ sức khỏe để giúp các nhà cung cấp xác định các cá nhân mắc bệnh mãn tính có nguy cơ mắc bệnh bất lợi, AI có thể giúp các bác sĩ lâm sàng tiếp cận toàn diện hơn để quản lý bệnh, phối hợp các kế hoạch chăm sóc tốt hơn và giúp người bệnh quản lý tốt hơn và tuân thủ lâu dài chương trình điều trị. “AiCure” đã xây dựng một ứng dụng để giúp người bệnh mạn tính tuân thủ việc uống thuốc. Ứng dụng này sử dụng một hệ thống nhận dạng hình ảnh để xác định khuôn mặt của bệnh nhân, loại thuốc họ dùng và xác nhận việc uống thuốc. Dữ liệu sau đó được gửi lại cho nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc hoặc cho một công ty dược phẩm đang tiến hành thử nghiệm lâm sàng.

Robot đã được sử dụng trong y học trong thời gian hơn 30 năm. Từ máy được lập trình đầu tiên (PUMA), được sử dụng trong phẫu thuật tiết niệu vào những năm 1980, cho đến “robot da Vinci”, hệ thống robot được sử dụng rộng rãi nhất ngày nay, được phát triển để thực hiện một loạt các nhiệm vụ và chức năng. Ngày nay, robot đã phát triển mạnh mẽ, từ robot phòng xét nghiệm đơn giản đến robot phẫu thuật rất phức tạp có thể hỗ trợ bác sĩ phẫu thuật người hoặc tự thực hiện các thao tác. Ngoài phẫu thuật, robot còn được sử dụng trong bệnh viện và phòng xét nghiệm để thực hiện các nhiệm vụ lặp đi lặp lại, và cả trong phục hồi chức năng, vật lý trị liệu và hỗ trợ người bệnh mạn tính. “RoBear” là một robot chăm sóc điều dưỡng, có thể nâng và di chuyển người bệnh ra khỏi giường để ngồi vào xe lăn, giúp người bệnh đứng dậy, và thậm chí xoay bệnh nhân trên giường để ngăn chặn loét do nằm.

Ứng dụng AI và Robotics trong điều trị

Ứng dụng AI trong chăm sóc cuối đời

Con người ngày nay đang sống lâu hơn nhiều so với các thế hệ trước và khi gần đến cuối đời, con người sắp chết theo một cách khác và chậm hơn, từ các tình trạng như mất trí nhớ, suy tim và loãng xương. Đó cũng là một giai đoạn của cuộc sống thường bị quấy rầy bởi sự cô đơn.

Robot có khả năng cách mạng hóa kết thúc chăm sóc cuộc sống, giúp mọi người duy trì sự độc lập lâu hơn, giảm nhu cầu nhập viện, người chăm sóc và nhà chăm sóc bằng cách thực hiện các công việc thường ngày như lấy dấu hiệu sinh tồn và nhắc nhở dùng thuốc. AI kết hợp với những tiến bộ trong thiết kế hình người đang cho phép robot tiến xa hơn và có các cuộc hội thoại và các tương tác xã hội khác giữ cho tâm trí già nua sắc bén và giải quyết các vấn đề về sự cô đơn. “Robot Kompai” nói chuyện, hiểu lời nói, nhắc nhở con người về các cuộc họp, theo dõi danh sách mua sắm và chơi nhạc. Được phát triển để hỗ trợ người già tại nhà riêng của họ, có thể theo dõi tình trạng té ngã và các thông số sức khỏe khác, đưa ra cảnh báo và kết nối qua hội nghị video với các nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe cũng như với bạn bè và gia đình.

Ứng dụng AI và Robotics trong chăm sóc cuối đời

Ứng dụng AI trong nghiên cứu khoa học

Mỗi người trong chúng ta rất có thể đã dùng một loại thuốc được bác sĩ kê toa cho một triệu chứng hoặc bệnh tật tại một số thời điểm trong cuộc sống của chúng ta. Những người mắc bệnh mãn tính thường phụ thuộc vào thuốc để kiểm soát những bệnh có thể gây suy nhược. Nhưng con đường từ phòng thí nghiệm nghiên cứu đến bệnh nhân là một con đường dài và tốn kém.

Theo Hiệp hội nghiên cứu y sinh California, phải mất trung bình 12 năm để một loại thuốc đi từ phòng thí nghiệm nghiên cứu đến bệnh nhân. Chỉ năm trong số 5.000, hoặc 1% trong số các loại thuốc bắt đầu thử nghiệm tiền lâm sàng từng được đưa vào thử nghiệm ở người và chỉ một trong năm điều này được chấp thuận cho sử dụng của con người. Hơn nữa, trung bình, nó sẽ có giá một công ty trị giá 359 triệu đô la Mỹ để phát triển một loại thuốc mới từ phòng thí nghiệm nghiên cứu cho bệnh nhân8.

Nghiên cứu và khám phá thuốc là một trong những ứng dụng gần đây cho AI trong chăm sóc sức khỏe. Bằng cách chỉ đạo những tiến bộ mới nhất trong AI để hợp lý hóa quá trình phát hiện thuốc và tái sử dụng ma túy, có khả năng cắt giảm đáng kể cả thời gian để tiếp thị thuốc mới và chi phí của chúng, không chỉ cho các phòng thí nghiệm phát triển thuốc, mà còn cho những người có sức khỏe phụ thuộc vào họ. Pharma.AI là bộ phận Trí tuệ nhân tạo Dược phẩm của Insilico Medicine, một công ty tin sinh học tại Trung tâm Công nghệ mới nổi tại Đại học Johns Hopkins, ra mắt vào tháng 3 năm 2016. Họ tập trung vào các chương trình khám phá thuốc điều trị ung thư, Parkinson, Alzheimer và lão hóa khác và vấn đề sức khỏe liên quan đến tuổi.

Ứng dụng AI trong nghiên cứu khoa học

Ứng dụng AI trong đào tạo

AI cho phép học viên tham gia các khoá đào tạo trải qua các mô phỏng tự nhiên theo cách mà các thuật toán điều khiển máy tính đơn giản không thể làm được. Việc sử dụng lời nói tự nhiên trong công nghệ và khả năng máy tính của AI có thể vẽ ngay lập tức trên cơ sở dữ liệu lớn về kịch bản, có nghĩa là AI có thể trả lời các câu hỏi, các quyết định hoặc lời khuyên từ học viên và có thể thách thức học viên hiệu quả hơn con người. Và chương trình đào tạo có thể học hỏi từ các phản hồi trước đây của học viên, có nghĩa là các thách thức có thể được điều chỉnh liên tục để đáp ứng nhu cầu học tập của học viên.

Và đào tạo có thể được thực hiện bất cứ nơi nào với AI được nhúng trên điện thoại thông minh, như có thể học ngay khi gặp các tình huống khó khăn trong phòng khám hoặc trong khi đi du lịch.

Cho đến nay, các công nghệ mới đã được sử dụng để tăng cường đào tạo là thông qua thực tế ảo (VR). Kết hợp VR với AI sẽ mang đến cơ hội vô biên cho việc mở rộng các kỹ năng của thực tập sinh theo mục tiêu.

AI và robot đang vẽ lại bức tranh chăm sóc sức khỏe. Làn sóng đổi mới đang được thúc đẩy bởi những công nghệ này không chỉ thay đổi việc ra quyết định lâm sàng, theo dõi và chăm sóc bệnh nhân và hỗ trợ phẫu thuật mà còn thay đổi về cơ bản cách thức tiếp cận chăm sóc sức khỏe cho dân số, tập trung vào việc tích hợp phòng ngừa và giữ gìn sức khỏe vào các hệ thống y tế hướng tới thời điểm mọi người sẽ chủ động hơn với các thầy thuốc về sức khỏe của họ.