人生在世，有幾件事情究竟躲不過，除了稅收和死亡，還有就是生病和衰老。

置信大多數(shù)人，無論是本人生病住院，還是照顧親人朋友而留宿醫(yī)院，或多或少都有和醫(yī)院打交道的閱歷。隨著年齡漸長，我們和我們的親人進(jìn)出醫(yī)院的時機(jī)便越來越多，去醫(yī)院的次數(shù)多了，也就對醫(yī)院就診住院的流程熟習(xí)了起來，如何掛號、如何排隊、如何就診、如何陪床，又是如何在醫(yī)生查房時見縫插針地訊問下病情……

在醫(yī)院里，我們總是能夠看到永遠(yuǎn)冷冷清清的醫(yī)院大堂，形形色色的待診患者，永遠(yuǎn)不夠的病床，以及繁忙不已的醫(yī)生護(hù)士。假如你看過一部小眾美劇《周一清晨》的話，就能夠感遭到一個醫(yī)生每天在面對各種病人和復(fù)雜病例中承當(dāng)?shù)膲毫?，也能看到病人在每一次醫(yī)療救護(hù)中可能存在著的宏大的風(fēng)險和問題。

理想中，除了面對越來越多的醫(yī)療糾葛問題，醫(yī)院還面臨著醫(yī)護(hù)人員嚴(yán)重缺乏的理想應(yīng)戰(zhàn)。如今，為應(yīng)對這一應(yīng)戰(zhàn)，人工智能正在作為一種全新手腕補(bǔ)充到醫(yī)院的醫(yī)療效勞當(dāng)中。當(dāng)然，這些人工智能的手腕不是我們熟習(xí)的一些智能機(jī)器人或者一些智能診療，而是經(jīng)過與醫(yī)院整體治療環(huán)境和設(shè)備交融而樹立的“環(huán)境智能”。

不久前，斯坦福大學(xué)人工智能專家李飛飛和她的研討團(tuán)隊在頂尖學(xué)術(shù)期刊Nature發(fā)表了一篇題為《應(yīng)用環(huán)境智能照亮醫(yī)療的黑暗空間》的論文，主要闡釋了經(jīng)過人工智能與非接觸式傳感器分離，以完成“環(huán)境智能”，以深度改善醫(yī)療保健效勞的潛在層面，從而提升醫(yī)院等醫(yī)療機(jī)構(gòu)的整體救護(hù)才能，進(jìn)步醫(yī)護(hù)人員的救治效率。

關(guān)于有著屢次醫(yī)院看護(hù)閱歷的我來說，看到“環(huán)境智能”這一概念時，我霎時覺得這一次人工智能是真正用在了十分重要的場景。而這也是本文進(jìn)一步引見給更多讀者的緣由。

什么是環(huán)境智能？

環(huán)境智能，不是最近才提出的概念，假如追溯最早的源頭的話，應(yīng)該是1999年由歐洲的一個信息社會技術(shù)研討團(tuán)隊提出，用來描繪智能終端設(shè)備和環(huán)境之間樹立起的一種共生協(xié)作關(guān)系。環(huán)境智能最根底的條件就是需求有大量低本錢、可聯(lián)網(wǎng)、高便攜性的傳感終端設(shè)備的提高運用，其次就是這些終端設(shè)備所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可以被計算剖析，從而為人類提供指導(dǎo)或決策信息。

二十年前，這一設(shè)想受限于當(dāng)時終端設(shè)備的計算才能，大多處在各種嘗試性實驗階段。而如今隨著人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)算法的進(jìn)步以及非接觸式傳感器的提高，環(huán)境智能正在從想象走進(jìn)我們?nèi)粘５纳?、工作的環(huán)境當(dāng)中，完成在無接觸交互的狀況下，讓智能設(shè)備在環(huán)境中感知人的存在，為人類提供智能化的效勞。

在環(huán)境智能還未完整提高的當(dāng)下，醫(yī)療效勞和養(yǎng)老護(hù)理成為環(huán)境智能最為典型、收益顯著，同時也最為容易推行的應(yīng)用場景。

李飛飛團(tuán)隊的這篇論文，將需求環(huán)境智能介入的場景稱為“醫(yī)療效勞的黑暗空間”，這一比喻是指在大多數(shù)的醫(yī)療效勞場景中，依然存在著大量的醫(yī)療效勞的盲點和難以發(fā)覺的救治細(xì)節(jié)，這些問題形成了大量病人病情的延誤、加重，也形成了醫(yī)療資源的錯配和糜費。

從論文中給出的數(shù)據(jù)能夠看到，全球每年有超越1億病人的感染發(fā)作在醫(yī)院中，重癥監(jiān)護(hù)室的患者感染率更是高達(dá)30%；全球每年停止的超越2.3億次外科手術(shù)中，高達(dá)14%的患者呈現(xiàn)過不良反響，其中有很多病例是手術(shù)過程中有很多醫(yī)療物品滯留在患者體內(nèi)形成。還有更多的狀況發(fā)作在病房探望病人時，或者由于病房查看不及時而形成的病情加重而招致ICU病患的增加。據(jù)一項多機(jī)構(gòu)的調(diào)查，由于臨床決策和醫(yī)療活動中的失誤和缺陷，美國每年有多達(dá)40萬人因而而死亡。

這些關(guān)于政府和醫(yī)療機(jī)構(gòu)而言是繁重的醫(yī)療經(jīng)費擔(dān)負(fù)，而關(guān)于每一個病人而言則是沉甸甸的生命和安康平安。

如今，借助“AI Sensors”，將人工智能算法、智能傳感器以及相關(guān)技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)療診療場景和病房看護(hù)場景中，將會為聰慧醫(yī)療的完成提供全新可能。下面我們將引見論文中提供的幾種環(huán)境智能完成的AI醫(yī)療處理計劃和日常生活的應(yīng)用計劃。

救人于無形的AI聰慧醫(yī)療

環(huán)境智能是如何應(yīng)用到醫(yī)院場景當(dāng)中的呢？

從李飛飛團(tuán)隊的研討中，我們看到目前醫(yī)院場景中主要采用的非接觸式智能傳感器設(shè)備包括：用于丈量目的物體間隔的深度感應(yīng)器、丈量外表溫度的溫度傳感器、丈量間隔和速度的無線電傳感器和丈量空氣壓力所產(chǎn)生聲波的聲傳感器。

依托這些非接觸式傳感器嵌入醫(yī)院環(huán)境中所構(gòu)成的一種環(huán)境智能，相似于如今的智能自動駕駛系統(tǒng)，能夠協(xié)助臨床醫(yī)生和護(hù)理人員，提供一些有效的臨床決策信息，優(yōu)化其行為形式，提供盡可能無過失的醫(yī)療保健效勞。

依據(jù)論文示例，環(huán)境智能在改善臨床診療流程上，其研討算法的可行性和有效性被證明，特別是改善重癥監(jiān)護(hù)室（ICU）和手術(shù)室的醫(yī)療平安上，有著比擬明顯的提升。

在重癥監(jiān)護(hù)室場景中，環(huán)境智能發(fā)揮的一大作用就是經(jīng)過現(xiàn)場監(jiān)測來輔助患者運動。

依據(jù)統(tǒng)計，美國的ICU系統(tǒng)每年破費是在1080億美圓，占了醫(yī)院總費用的30%。而在重癥患者中，呈現(xiàn)神經(jīng)肌肉損傷會兩倍地增加年均死亡率，并且使患者住院費增加30%。

理想的問題就是醫(yī)生或護(hù)理人員很難發(fā)現(xiàn)并輔助患者及時運動，以改善病人肌肉情況。而研討人員給出一種創(chuàng)始性辦法，就是在ICU中裝置環(huán)境傳感器，能夠精確來察看和了解重癥患者所需求的細(xì)微而連續(xù)的運動數(shù)據(jù)。研討人員經(jīng)過采集重癥患者視頻數(shù)據(jù)，并停止大量神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)鍛煉后，使得機(jī)器學(xué)習(xí)算法能夠?qū)颊叩牟煌倪\動需求（床上、床外、步行）等停止精確預(yù)估和指導(dǎo)，其精確性要優(yōu)于醫(yī)生的人工檢查。

此外，由于醫(yī)生或護(hù)理人員未能精確有效地停止手部消毒，將會增加患者在醫(yī)院內(nèi)的感染風(fēng)險，因而研討者經(jīng)過裝置深度傳感器用于對醫(yī)護(hù)人員的洗手行動停止精密監(jiān)控，然后經(jīng)過相關(guān)警示來改善醫(yī)護(hù)人員的臨床行為，改善患者預(yù)后恢復(fù)狀況。

在手術(shù)室場景中，環(huán)境智能能夠應(yīng)用環(huán)境攝像機(jī)檢測算法，降低手術(shù)事故的發(fā)作頻率。也就是經(jīng)過手術(shù)視頻來鍛煉算法后，能夠精確辨認(rèn)手術(shù)的正確運動軌跡，其精確度可以到達(dá)專家級外科醫(yī)生的程度，這一就會在手術(shù)中提供一套有效的手術(shù)反應(yīng)系統(tǒng)，降低手術(shù)事故的發(fā)作概率。同時，環(huán)境智能還能夠經(jīng)過攝像頭停止手術(shù)物品計數(shù)，避免手術(shù)物品不測滯留在患者體內(nèi)。另外一種方式是經(jīng)過手術(shù)室吊裝攝像頭，跟蹤手術(shù)醫(yī)生的身體動作，誤差不超越5厘米，從而創(chuàng)立精準(zhǔn)的手術(shù)日記。這些都將降低手術(shù)風(fēng)險和手術(shù)事故的發(fā)作率。

此外，還有在醫(yī)生就診室，經(jīng)過環(huán)境麥克風(fēng)的方式來記載醫(yī)生和病患的問診內(nèi)容，協(xié)助醫(yī)生快速構(gòu)成文本信息，協(xié)助醫(yī)生節(jié)約記載病歷的時間。依據(jù)一項實驗，在經(jīng)過對門診音頻的深度學(xué)習(xí)鍛煉后，問診單詞的轉(zhuǎn)錄精確率到達(dá)了80%，文檔整理的時間從2小時縮短到15分鐘，這使得醫(yī)生能夠有更多時間去照看患者。

因而，經(jīng)過這些醫(yī)療護(hù)理場景的應(yīng)用，我們看到環(huán)境智能能夠大幅改善醫(yī)生和護(hù)理人員的行為，也能給患者提供很多平常難以察覺的救助和預(yù)后干預(yù)。而從管理的角度，環(huán)境智能也能夠經(jīng)過優(yōu)化醫(yī)護(hù)人員的活動、進(jìn)步效率等方式來改善醫(yī)療本錢。而這些將是將來環(huán)境智能所要重點去研討的范疇。

顯然，環(huán)境智能絕不止于醫(yī)療護(hù)理場景，深化到日常生活，也將大有可為，畢竟我們每個人都要面對的一個事實就是我們都會變老。

日常護(hù)理中的環(huán)境智能

撰寫此文的時分，正美觀到一則令人嘆息的新聞，臺灣一名年輕藝人在家中洗澡的時分不測摔倒，由于是獨居，摔傷腦袋后在家中昏迷太久，不治身亡。這名藝人年僅36歲，真實令人唏噓。

如今，全球人口老齡化趨向逐年上升，日本曾經(jīng)進(jìn)入超級深度老齡化社會，而我國也很快進(jìn)入深度老齡化階段。據(jù)統(tǒng)計，到了2050年，世界65歲以上的人口將從7億增加到15億。這一冷冰冰的數(shù)字終有一天會發(fā)作在你我身上，獨居將成為大多數(shù)人將來的生活常態(tài)。而從我們身邊經(jīng)常聽到的鄰居親戚里有老人摔倒，生活無法自理的各種示例中，我們就能深入感遭到人至暮年的危機(jī)感。

環(huán)境智能的呈現(xiàn)，正是我們來應(yīng)對這一將來晚景的一種處理計劃。在獨居中面臨起居飲食、洗澡如廁這些日常生活，以及慢性病管理、身體康復(fù)、行動不便等問題上，環(huán)境智能鎖提供的監(jiān)測、預(yù)防和報警等作用就顯得格外重要。

在日常生活管理中，環(huán)境智能能夠提供日常的臨床護(hù)理，經(jīng)過非接觸式環(huán)境傳感器能夠取得獨居者的生活數(shù)據(jù)，來樹立日常生活的記載報告，也能夠記載心率、血糖、呼吸等身體指征，特別是經(jīng)過摔倒檢測能夠有效避免老人跌倒后無人發(fā)現(xiàn)，呈現(xiàn)更嚴(yán)重的結(jié)果。

在慢性病管理上，步態(tài)剖析在身體康復(fù)和慢性病管理中，是診斷和丈量治療效果的重要工具。經(jīng)過加速器傳感器，能夠持續(xù)丈量步態(tài)，停止步態(tài)剖析，創(chuàng)立交互式的身體康復(fù)程序。

論文中，一項研討中，運用深度傳感器丈量了9名帕金森病患者的步態(tài)形式。研討發(fā)現(xiàn)，深度傳感器能夠跟蹤膝蓋的垂直運動，其誤差在4厘米以內(nèi)。在另一項研討中，研討人員運用深度傳感器為腦癱患者制造了一個運動游戲。經(jīng)過24周的測試，運用游戲的患者的均衡和步態(tài)進(jìn)步了18%。

此外，環(huán)境智能還能夠用于心理安康的診斷和預(yù)測，成為人們承受心理治療的一種更廉價，也更精確的一種的處理計劃。

從以上的示例中，我們曾經(jīng)看到環(huán)境智能在協(xié)助醫(yī)護(hù)人員改善臨床診療行為，減少不測風(fēng)險，曾經(jīng)協(xié)助患者完成疾病篩查診斷，協(xié)助老年人進(jìn)步生活自理才能和生活質(zhì)量，將有著十分寬廣的前景和宏大的價值。

不過，從當(dāng)前論文所完成的技術(shù)場景和應(yīng)用，以及要在全社會更大范圍內(nèi)的應(yīng)用，還會遇到很多的應(yīng)戰(zhàn)。

首先是技術(shù)層面的。環(huán)境智能需求停止更多跨機(jī)器智能范疇的研討，辨認(rèn)復(fù)雜場景中的人類行為，也還需求積聚更多的臨床環(huán)境中的數(shù)據(jù)和特殊事情，樹立足夠多的機(jī)器學(xué)習(xí)算法來應(yīng)對這些特殊情況。

其次，就是環(huán)境智能代理的倫理隱私應(yīng)戰(zhàn)。由于環(huán)境智能能夠持續(xù)不時地搜集人體的行為數(shù)據(jù)和生命數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)可謂是一個人最為隱私和重要的數(shù)據(jù)信息。這些信息的隱私性和平安性成為簡直每個人都會關(guān)懷的問題。一方面，研討者就必需要保證在隱私和平安的狀況下開發(fā)這項技術(shù)，另一方面，醫(yī)療機(jī)構(gòu)、技術(shù)提供者、利益相關(guān)者（病人及其家人等）、法律和政策制定者要制定相應(yīng)的數(shù)據(jù)運用標(biāo)準(zhǔn)，來保證整個過程的合法合理性。

的確，在技術(shù)帶來的隱私平安風(fēng)險和技術(shù)帶來的宏大生活便利面前，每個人都其實很難做出十分果斷地選擇。假如回絕這項技術(shù)，我們很可能會處于本來無處不在的生活不測、疾病風(fēng)險當(dāng)中，假如同意運用這項技術(shù)，我們又會處于被機(jī)器算法無時無刻地“監(jiān)護(hù)”和剖析當(dāng)中，我們很難不把本人視作被機(jī)器飼養(yǎng)起來的一種“欣賞物”。但在可以取得生命的持續(xù)和更高生活質(zhì)量的宏大誘惑面前，我們應(yīng)該要重新定義下“身體自主”的觀念。

與此同時，我們也似乎能夠抱著比擬悲觀的態(tài)度，來對待環(huán)境智能。置信在這些AI科學(xué)家、醫(yī)療機(jī)構(gòu)的醫(yī)務(wù)工作者、法律、道德及政府事務(wù)的專業(yè)人士的共同努力下，可以為群眾提供一套值得信任的環(huán)境智能系統(tǒng)。

這是這篇論文衷心呼吁的一個結(jié)果，也是我們每一個會住進(jìn)醫(yī)院，會面臨衰老獨居的個體的等待。

文獻(xiàn)參考：

Nature：Illuminating the dark spaces of healthcare with ambient intelligence，Writer：Albert Haque, Arnold Milstein & Li Fei-Fei