人工智能借助超级计算的力量正在革新儿科护理。西澳大学(UWA)、珀斯儿童医院(Perth Children's Hospital)以及西澳大利亚州的超级计算研究设施之间的合作,正在通过实施合乎伦理的人工智能技术彻底改变患者护理方式。
在不久的将来,一位刚从珀斯儿童医院接受手术后出院的孩子的家长,可能会收到一条个性化的信息,询问其术后恢复情况。这条信息虽然是由人工智能生成的,但会经过临床医生的审核,作为一项新系统的组成部分。该系统由UWA、珀斯儿童医院和位于珀斯的帕维超级计算研究中心(Pawsey Supercomputing Research Centre)共同开发。
这一合作由2024年澳大利亚总理科学奖得主布里塔·雷格利-冯·翁根-施特恩贝格教授(Professor Britta Regli-von Ungern-Sternberg)、托马斯·德雷克-布罗克曼博士(Dr Thomas Drake-Brockman)和哈里·斯莫尔本博士(Dr Harry Smallbone)领导,利用西澳强大的计算能力应对紧迫的医疗挑战。
“在围手术期环境中,临床医生通常需要在极短的时间内处理并解释大量信息,有时还是在紧急情况下,”雷格利-冯·翁根-施特恩贝格教授说道。她不仅是珀斯儿童医院的麻醉顾问,也是西澳大学儿科麻醉学主席,以及澳大利亚儿童研究所围手术期护理项目和围手术期医学团队的联合负责人。
“经过良好训练且由人类专家验证的人工智能有潜力为临床医生提供支持,帮助他们为每位患者提供最佳护理,同时能够更详细、更快速地回应个体需求。”
这项技术进步的核心在于两个互补的系统。其中之一是Setonix,这是澳大利亚最强大的超级计算机,位于帕维中心,用于使用合成数据训练复杂的AI算法。而另一个系统MERLIN则由斯坦·佩伦慈善基金会慷慨资助,并安装在珀斯儿童医院的安全环境中。MERLIN负责优化模型,并将在未来安全应用于真实患者数据。
雷格利-冯·翁根-施特恩贝格教授表示,在新系统投入常规护理之前,将进行临床试验,始终优先考虑患者安全和数据保护。
“这体现了技术与医学之间的协同作用,”帕维中心合作伙伴参与经理阿迪蒂·苏布拉马尼亚(Aditi Subramanya)解释道。“人工智能并不会独立做出关于患者护理的决策。它承担的是行政负担,通过处理海量信息并提出建议,供临床医生在与患者沟通前审查。”
这些实际应用前景广阔。例如,未来当家长联系医院咨询孩子的术后症状时,该系统可以立即分析患者的病史、相关医疗指南以及类似病例,从而建议适当的回应措施——当然,这些建议仍需经医疗专业人员核实后再传达给家长。这不仅确保了家长能及时获得反馈,还让临床医生能够高效管理患者护理。
“这个方法的独特之处在于它是‘临床医生主导’的,”德雷克-布罗克曼博士说道。“人类专家始终拥有最终决定权。我们设计系统时确保不会存在未经适当审查就直接接受AI建议的诱因。”
苏布拉马尼亚女士提到,运行像Setonix这样庞大的计算设备对环境的影响并未被忽视。帕维中心采用了突破性的地热冷却技术,利用其设施下方含水层中的水来管理超级计算机产生的高温。
“在采购新系统时,尽量减少环境影响是非常重要的,”苏布拉马尼亚女士说,她形容自己在帕维的工作是一个梦想成真的职位。“Setonix代表了我们在推进科学的同时也保护环境的决心。”
该项目的另一发展方向是探索机器人如何协助儿童术前评估。斯莫尔本博士的研究表明,一些孩子在感到紧张或焦虑时更容易与友好的机器人互动,而非人类。
苏布拉马尼亚女士表示,通过整合医学专业知识、计算机科学和伦理框架,研究人员正在创造解决方案,不仅能减轻超负荷医疗系统的压力,还能改善患者的体验和结果。
“我们的目标是增强人类的能力,而不是取代它们,”她说。“我们在减轻负担的同时,确保患者能够获得优质的护理。”
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