کاربردهای هوش مصنوعی در پزشکی چیست؟

تصور کنید بیماری هستید که به‌محض ورود به کلینیک، سیستم هوش مصنوعی علائم شما را بررسی می‌کند، سوابق پزشکی‌تان را می‌خواند، احتمال بیماری را تخمین می‌زند و نسخه‌ای دقیق‌تر از هر پزشک انسانی برایتان می‌نویسد! آیا روزی می رسد که “پزشک خانواده” شما یک هوش مصنوعی باشد؟
هوش مصنوعی به‌سرعت در حال تغییر دنیای پزشکی است. مثلا تشخیص زودهنگام سرطان یا طراحی داروهای شخصی‌سازی‌شده دو نمونه از کابرد های آن هستند. همچنین ارزش بازار جهانی AI در مراقبت‌های پزشکی در سال ۲۰۲۴ به ۰.۶۹ میلیارد دلار رسید و انتظار می‌رود با نرخ رشد سالانه مرکب  38.5% تا سال ۲۰۳۳ رشد کند.
اگر می‌خواهید بدانید چطور هوش مصنوعی می تواند جان انسان ها را نجات دهد، در ادامه مقاله همراه ما باشید.

مزایای AI در بهبود کیفیت خدمات پزشکی

به طور کلی استفاده از هوش مصنوعی در پزشکی به دلیل قابلیت‌های پیشرفته‌اش در تحلیل داده‌ها و تصمیم‌گیری، تحولات چشمگیری ایجاد کرده است. البته باید توجه داشت که استفاده از AI در پزشکی نیازمند نظارت انسانی و رعایت مسائل اخلاقی مثل حفظ حریم خصوصی بیماران است. مهمترین مزایا شامل موارد زیر هستند:

  1. کاربرد هوش مصنوعی در تشخیص بیماری

هوش مصنوعی با تحلیل حجم عظیمی از داده‌های پزشکی، مثل تصاویر رادیولوژی یا نتایج آزمایش، می‌تواند الگوهای غیرعادی را با دقت بالا شناسایی کند. مثلاً در تشخیص سرطان ریه یا بیماری‌های قلبی، AI گاهی حتی از متخصصان انسانی هم دقیق‌تر عمل می‌کند.

  1. شخصی‌سازی درمان

AI با بررسی داده‌های ژنتیکی، سبک زندگی و سوابق پزشکی بیمار، می‌تواند درمان‌هایی کاملاً متناسب با نیازهای فرد پیشنهاد دهد. مثلا در درمان بیماری‌هایی مثل سرطان یا دیابت بسیار موثر عمل می کند.

  1. افزایش کارایی و صرفه‌جویی در زمان

هوش مصنوعی کارهای تکراری مثل تحلیل گزارش‌ها یا مدیریت پرونده‌های بیماران را اتوماتیک انجام می دهد و باعث می‌شود پزشکان و پرستاران زمان بیشتری برای مراقبت مستقیم از بیماران داشته باشند.

  1. پیش‌بینی و پیشگیری

با تحلیل داده‌های بزرگ یا همان (Big Data) می‌تواند خطر بروز بیماری‌ها را پیش‌بینی کند و هوش مصنوعی در مدیریت بیماران مزمن نقش داشته باشد. مثلاً با بررسی سوابق پزشکی و داده‌های لوازم پوشیدنی پزشکی wearable (مثل ساعت‌های هوشمند)، می‌تواند احتمال سکته یا بیماری‌های مزمن را قبل از اینکه به وقوع بپیوندد هشدار دهد.

  1. دسترسی بهتر به خدمات پزشکی

هوش مصنوعی از طریق ابزارهایی مثل چت‌بات‌های پزشکی یا اپلیکیشن‌های تشخیصی، به افرادی که در مناطق دورافتاده هستند یا به متخصص دسترسی ندارند، کمک می‌کند تا مشاوره اولیه دریافت کنند.

نمونه کاربرد های واقعی هوش مصنوعی در پزشکی

در این قسمت نمونه کاربردهای هوش مصنوعی در پزشکی که در سال های اخیر اتفاق افتاده اند را همراه با منابع معتبر معرفی می کنیم.

تشخیص سریع سکته و آمبولی ریه با Aidoc

شرکت Aidoc الگوریتم‌هایی توسعه داده که به‌طور خودکار تصاویر CT و اسکن‌های مغزی را تحلیل می‌کنند تا تشخیص سریع موارد اورژانسی مانند خونریزی داخل‌جمجمه‌ای (Intracranial hemorrhage)، آمبولی ریه (Pulmonary embolism)، شکستگی ستون مهره یا گاز آزاد داخل شکم را ممکن سازند. این ابزار در بیش از ۹۰۰ بیمارستان به‌کار رفته و دقت بالایی دارد. 

https://en.wikipedia.org/wiki/Aidoc
https://www.ehidc.org/sites/default/files/resources/files/AI%20in%20Healthcare.%20Review%20and%20Prediction%20Case%20Studies.pdf

پایش از راه دور بیماران (Remote Patient Monitoring)

کاربرد هوش مصنوعی در پزشکی از راه دور یکی دیگر از کاربرد های واقعی آن بوده و در این خصوص بیماران دستگاه هایی را می پوشند که به AI متصل هستند. هوش مصنوعی در این مورد می‌تواند الگوهای سلامت بیماران را تشخیص داده و تغییر وضعیت را پیش‌بینی کند که به‌ویژه برای بیماران دارای بیماری‌های مزمن یا سالمندان خیلی کاربردی است.

https://arxiv.org/abs/2301.10009

روش STAR در درمان ناباروری در دانشگاه کلمبیا

یکی دیگر از کاربرد های هوش مصنوعی در پزشکی درمان ناباروری است. مثلا در مرکز باروری دانشگاه کلمبیا، فناوری STAR با استفاده از تصویربرداری سریع و AI توانست اسپرم‌های بسیار کمیاب که قبلاً قابل شناسایی نبودند را شناسایی کند. این روش منجر به اولین بارداری زوجی شد که ۱۸ سال بود نتوانسته بودند بچه دار شوند. نقش AI در پیش بینی و درمان بیمار در این مورد قابل توجه است.

https://timesofindia.indiatimes.com/technology/tech-news/ai-makes-pregnancy-possible-for-a-couple-after-18-years-of-infertility/articleshow/122992841.cms

کاهش خطاهای درمانی در کلینیک‌های کنیا OpenAI + Penda Health

ابزاری به اسم AI Consult در کلینیک‌های مراقبت اولیه در کنیا به عنوان دستیار ۲۰٬۰۰۰ پزشک استفاده شد که کارهای مربوط به مانیتورینگ همراه با بازخورد آنی ارائه داد. در نتیجه کاهش ۱۶٪ خطاهای تشخیصی و ۱۳٪ خطاهای درمانی را همراه با افزایش اعتماد پزشکان به عملکردشان در پی داشت.

https://time.com/7304457/ai-prevents-medical-errors-clinics

 تشخیص سندرم خستگی مزمن (ME) و لوکویت با AI

در مطالعه‌ای مشترک بین دانشگاه دوک و آزمایشگاه Jackson، با استفاده از AI و تحلیل داده‌های خون و مدفوع ۲۴۹ نفر، بیماری ME یا سندرم خستگی مزمن با دقت حدود ۹۰٪ تشخیص داده شد. این تحقیق نگاهی نوآورانه به الگوهای زیستی پیچیده بیماری‌های مزمن دارد. 

https://www.ft.com/content/9cdfadf4-21e2-4656-b0a8-235c5fdb68aa

تشخیص آریتمی قلبی با ابزارهای پوشیدنی

سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) در سال‌های ۲۰۱۷ و ۲۰۱۸ استفاده از ابزارهای هوش مصنوعی مانند Kardiaband شرکت AliveCor و ساعت هوشمند اپل سری ۴ را برای تشخیص فیبریلاسیون دهلیزی (آریتمی قلبی) تأیید کرد. این ابزارها از الگوریتم‌های هوش مصنوعی برای تحلیل داده‌های ضربان قلب از حسگرهای پوشیدنی استفاده می‌کنند و به بیماران و پزشکان هشدارهای زودهنگام می‌دهند.

https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7640807

تسریع کشف دارو با هوش مصنوعی

شرکت BioXcel Therapeutics از هوش مصنوعی برای شناسایی و توسعه داروهای جدید در حوزه‌های ایمونو-آنکولوژی و علوم اعصاب استفاده می‌کند. این شرکت همچنین از برنامه بازآفرینی دارو (drug re-innovation) مبتنی بر AI برای یافتن کاربردهای جدید برای داروهای موجود بهره می‌برد، که زمان و هزینه توسعه دارو را کاهش می‌دهد.

https://builtin.com/artificial-intelligence/artificial-intelligence-healthcare

کاربرد هوش مصنوعی در تصویر برداری پزشکی

ابزارهای هوش مصنوعی در تحلیل تصاویر پزشکی مانند اسکن‌های CT و MRI برای تشخیص بیماری‌هایی مانند تومورهای مغزی و کیست‌های پانکراس استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، پروژه DeepMind Health گوگل نشان داد که هوش مصنوعی می‌تواند بیماری‌های چشمی را از اسکن‌های شبکیه با دقتی مشابه متخصصان انسانی تشخیص دهد.

https://www.foreseemed.com/artificial-intelligence-in-healthcare

مدیریت مراقبت‌های بیمار با دستیارهای مجازی

چت‌بات‌های مبتنی بر هوش مصنوعی و دستیارهای مجازی، مانند آن‌هایی که توسط IBM Watson Health توسعه یافته‌اند، برای ارائه پشتیبانی ۲۴/۷ به بیماران استفاده می‌شوند. این ابزارها با تحلیل تاریخچه پزشکی بیمار، توصیه‌های شخصی‌سازی‌شده ارائه می‌دهند و به بهبود پایبندی به برنامه‌های درمانی کمک می‌کنند.

https://www.ibm.com/think/topics/artificial-intelligence-medicine

تشخیص بیماری‌های عفونی با تحلیل داده‌های بالینی

هوش مصنوعی در تشخیص زودهنگام بیماری‌های عفونی مانند سپسیس (عفونت خونی) از طریق تحلیل داده‌های بالینی و علائم حیاتی بیماران کاربرد دارد. به عنوان مثال، الگوریتم‌های AI می‌توانند تغییرات ظریف در علائم حیاتی را شناسایی کرده و هشدارهای زودهنگام به پزشکان ارائه دهند.

https://bmcmededuc.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12909-023-04698-z

انواع دیگر کاربرد های فعلی و بالقوه هوش مصنوعی در پزشکی

علاوه بر مواردی که گفته شد، هوش مصنوعی می تواند کاربرد های بالقوه بیشتری داشته باشد که درحال حاضر یا در آینده در حوزه پزشکی کمک زیادی کند. در جدول زیر انواع مواردی که اکنون بیمارستان‌ها، کلینیک‌ها و تحقیقات پزشکی استفاده می‌شوند و اثربخشی آن‌ها در بسیاری از حوزه‌ها اثبات شده است را همراه با مدل احتمالی پیشرفته آنها در آینده توضیح می دهیم:

حوزهکاربرد فعلیکاربرد آینده
تشخیص بیماری‌هاتحلیل تصاویر پزشکی برای شناسایی بیماری‌های قلبی، عصبی و سرطانتشخیص بیماری‌ها پیش از بروز علائم با مدل‌های پیش‌بینی‌کننده
پزشکی شخصی‌سازی‌شده با AIدرمان بر اساس ژنتیک و سوابق بیمارطراحی داروهای اختصاصی و پیش‌بینی دقیق واکنش بدن
سیستم های پشتیبانی تصمیم‌گیری بالینی مبتنی بر AIارائه پیشنهادهای بالینی به پزشکانتصمیم‌گیری خودکار در شرایط اضطراری با AI
مدیریت داده‌های سلامتتحلیل پرونده‌های الکترونیکی برای کاهش خطاسیستم‌های یکپارچه جهانی برای مدیریت داده‌های سلامت
پیش‌بینی و پیشگیریپیش‌بینی خطر بیماری‌هایی مثل دیابت یا سکتههشدارهای شخصی برای پیشگیری و پیش‌بینی شیوع بیماری در مقیاس وسیع
جراحی رباتیکاستفاده از ربات‌های دقیق برای جراحی‌های حساسجراحی‌های کاملاً خودکار یا از راه دور با تأخیر صفر
تحقیقات داروییکشف دارو با شبیه‌سازی مولکولیطراحی داروهای نوین با نانوتکنولوژی و تولید سریع در شرایط بحرانی
پشتیبانی از بیمارانچت‌بات‌های AI برای مشاوره اولیه و سلامت رواندستیارهای هوشمند برای مراقبت دائم و تشخیص احساسی
پایش از راه دورتحلیل داده‌های پوشیدنی برای هشدار زودهنگامسیستم‌های خودکار درمان و پایش در مناطق محروم یا برای بیماران خاص
آموزش پزشکیشبیه‌سازی مهارت‌ها برای آموزش پزشکانآموزش مجازی تعاملی با AI و ارزیابی خودکار عملکرد دانشجویان

چالش ها و محدودیت ها هوش مصنوعی در پزشکی

با اینکه هوش مصنوعی در پزشکی تحول بزرگی ایجاد کرده، اما استفاده از آن بدون چالش نیست. در این قسمت انواع چالش هایی که وجود دارد را بیان می کنیم.

چالش‌های اخلاقی AI در پزشکی

داده‌های پزشکی بسیار حساس هستند. به همین دلیل نگرانی درباره نشت یا سواستفاده از اطلاعات بیماران وجود دارد (مثلاً فروش به شرکت‌های دارویی). همچنین چالشی که وجود دارد این است که اگر AI اشتباه کند، چه کسی پاسخگوست؟ پزشک؟ شرکت سازنده؟ بیمارستان؟ 

چالش‌های فنی و تکنولوژیکی

مدل‌های AI برای آموزش به حجم زیادی داده‌ی درست و دقیق نیاز دارند. ولی در پزشکی، داده‌ها اغلب ناقص، پراکنده، اشتباه یا بایاس‌دار هستند. مثلا اسکن‌هایی که فقط از یک نژاد یا جنسیت تهیه شدند، باعث تبعیض در نتیجه می‌شوند. همچنین خیلی از الگوریتم‌های یادگیری عمیق (deep learning) قابل توضیح نیست. یعنی پزشک نمی‌فهمد چرا AI گفته این بیمار سرطان دارد یا خیر که باعث عدم اعتماد می‌شود.

نیاز به ارزیابی و تأیید بالینی

مدل‌های هوش مصنوعی پیش از استفاده در محیط‌های درمانی، باید تحت بررسی‌های بالینی دقیق و چندمرحله‌ای قرار گیرند تا از اثربخشی، ایمنی و قابلیت اطمینان آن‌ها اطمینان حاصل شود. روند این تأیید ممکن است زمان‌بر و پیچیده باشد.

مقاومت از سوی کادر درمانی

برخی از پزشکان و متخصصان به دلیل نگرانی از کاهش نقش انسانی یا تغییر در فرآیندهای کاری، ممکن است در برابر پذیرش فناوری‌های جدید مقاومت نشان دهند. آموزش و فرهنگ‌سازی مناسب برای استفاده ایمن و مکمل از هوش مصنوعی ضروری است.

چالش‌های حقوقی و مسئولیت‌پذیری

در صورت بروز خطا در تشخیص یا درمان ناشی از الگوریتم هوش مصنوعی، تعیین مسئولیت قانونی بین توسعه‌دهنده، ارائه‌دهنده خدمات درمانی و کاربر انسانی پیچیده است و قوانین در این زمینه هنوز در بسیاری از کشورها کامل نیستند.

معرفی ابزار های هوش مصنوعی در پزشکی

نام ابزارهای برجستهکاربرد کلیدی
Aidoc، DeepMind، PathAI، Enlitic، IDx‑DR، Butterfly iQتشخیص دقیق‌تر و سریع‌تر بیماری‌ها
Watson/Merative، DXplain، VisualDx، Ada Healthپشتیبانی تصمیم با داده و صرفه‌جویی زمان
Dragon Copilot، Abridge، Sully.ai، Olive AI و غیرهخودکارسازی نوبت‌دهی، ثبت معاینه و اداری
Tempus، Owkin، Exscientia، Deep Genomicsطراحی درمان بر پایه داده مولکولی و بالینی
PARK، دوقلوی دیجیتال، AI agentsتشخیص زودهنگام و مدیریت آسان‌تر درمان

نتیجه گیری

به طور خلاصه هوش مصنوعی در حال متحول کردن حوزه پزشکی و سلامت است ولی همچنان برخی نگرانی ها درمورد چالش های اخلاقی، حقوقی و فنی در مورد آن وجود دارد. اگر این مقاله برای شما مفید بود، آن را با همکاران و دوستان‌تان به اشتراک بگذارید و نظرات خود را با ما در میان بگذارید.

سوالات متداول

آیا هوش مصنوعی کاملا جایگزین پزشکان می شود؟

خیر. هوش مصنوعی نقش تکمیلی دارد، نه جایگزین. هدف آن توانمندسازی پزشکان برای تصمیم‌گیری بهتر و کاهش خطاهای انسانی است.