医生开错药?AI来提醒!谷歌和UCSF合作开发机器学习模型,高性能预警潜在危险

简介: 医生开错药?AI来提醒!谷歌和UCSF合作开发机器学习模型,高性能预警潜在危险

据统计,每年死于用药失误的人数比死于工伤的人数还要多。

尽管没有医生或者护士愿意犯错,2%的住院病人经历过可能危及生命或造成永久伤害的药物相关事件,而这些都是由于原本可以避免的失误导致的。

用药失误导致医疗失误的因素很多,往往都是由于不完善的系统、工具、流程或工作条件。如今,这一情况有望被AI解决

谷歌健康的机器学习专家与加州大学旧金山分校(UCSF)计算与健康科学部门联合发表了一项新的研究,描述了研究人员建立的一个机器学习模型,该模型可以使用病人的电子健康记录(EHR)作为输入,预测医生正常应该采用的用药模式,从而在实际用药与预测结果不一致时提醒医生

该研究发表在《临床药理学和治疗学》杂志上。

论文地址:

https://ascpt.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cpt.1826

10万病例的300万份处方,训练两种机器学习模型

用于模型训练的数据集包括来自超过10万住院病人的大约300万份药物处方

研究人员使用了回顾性的电子健康记录数据,所有的研究都是使用开源的快速医疗互操作资源(FHIR)格式完成的,之前有研究已经证明使用这种格式使医疗数据对于机器学习更加有效。

同时数据集并不局限于特定的疾病或治疗领域,这使得机器学习任务更具挑战性,但也有助于确保模型可以识别更多种类的情况——例如,脱水患者需要不同于创伤性损伤患者的药物治疗。


为了保护隐私,这些数据已经经过了随机移动日期和删除记录个人隐私数据的处理,包括姓名、地址、联系方式、记录号码、医生姓名、图像等等。

根据这些数据,研究人员训练了两种机器学习模型:一种是长时短记忆(LSTM)递归神经网络模型,另一个是常用于临床研究的规则化、时间序列的逻辑模型

研究人员将这两种模型与一个简单的基准进行比较,该基准根据患者的医院服务(例如,普通内科、普通外科、妇产科、心脏病学等)和入院后的时间长短,对最常使用的药物进行排序。在回顾性数据中,医生每次开出一种药物时,模型对990种可能的药物进行排序,然后研究人员再看模型与医生实际开出的药物处方相吻合。


打个比方,假设一个有感染迹象的病人到达医院,该模型回顾了病人电子健康记录中记录的信息:高温、白细胞数量升高、呼吸频率加快,并估计了在这种情况下不同药物的处方可能性,将模型给出的概率最高的几种药物与与医生实际处方的药物(在这个例子中,抗生素万古霉素和氯化钠溶液)相对比。

一半情况下,实际处方在模型给出的前十结果中

在最后的6383组测试数据中,结果还是比较可靠的。

几乎所有(93%)的情况下,模型给出的药物中排名前10中,都包含至少一种临床医生一天之后实际会开出的药物;

55%的情况下,模型将医生开的所有处方药包括在最有可能的10种处方药中;

75%的情况下,模型将医生开的所有处方药包括在最有可能的25种处方药中;

即使对于“假阴性”(医生要求的药物没有出现在前25位的结果中) ,42%的情况下该模型会将同类药物纳入排名。

这种表现不能用仅仅预测先前处方药的模型来解释,即使我们在应用模型时屏蔽了以前的处方,它仍然保持了高性能。

这对医生和病人来说意味着什么?

值得注意的是,这种方式训练的模型只是对医生的行为的重现,因为它出现在历史数据,模型并没有学到如何开具最佳的处方——这些药物工作机理是什么,或什么副作用可能会发生

然而,学习“正常”的处方是为了最终发现不正常、有潜在危险的处方。研究人员表示,在下一阶段的研究中,他们将检查在什么情况下,这些模型可以发现可能造成伤害的药物误用。

这是一项探索性的工作,结果表明机器学习可以应用于建立防止用药错误,帮助保护患者安全。

究人员表示期待着与医生、药剂师、其他临床医生和患者合作,以量化这样的模型是否能够及时捕捉到用药错误,帮助保证患者在医院的安全。

相关报道:

https://ai.googleblog.com/2020/04/a-step-towards-protecting-patients-from.html



相关文章
|
2天前
|
人工智能 Python
ImBD:复旦联合华南理工推出 AI 内容检测模型,快速辨别文本内容是否为 AI 生成
ImBD是一款由复旦大学、华南理工大学等机构联合推出的AI内容检测器,能够快速识别机器修订文本,适用于多种场景,显著提升检测性能。
24 8
ImBD:复旦联合华南理工推出 AI 内容检测模型,快速辨别文本内容是否为 AI 生成
|
7天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 自然语言处理
CogAgent-9B:智谱 AI 开源 GLM-PC 的基座模型,专注于预测和执行 GUI 操作,可应用于自动化交互任务
CogAgent-9B 是智谱AI基于 GLM-4V-9B 训练的专用Agent任务模型,支持高分辨率图像处理和双语交互,能够预测并执行GUI操作,广泛应用于自动化任务。
45 12
CogAgent-9B:智谱 AI 开源 GLM-PC 的基座模型,专注于预测和执行 GUI 操作,可应用于自动化交互任务
|
16天前
|
人工智能
AniDoc:蚂蚁集团开源 2D 动画上色 AI 模型,基于视频扩散模型自动将草图序列转换成彩色动画,保持动画的连贯性
AniDoc 是一款基于视频扩散模型的 2D 动画上色 AI 模型,能够自动将草图序列转换为彩色动画。该模型通过对应匹配技术和背景增强策略,实现了色彩和风格的准确传递,适用于动画制作、游戏开发和数字艺术创作等多个领域。
84 16
AniDoc:蚂蚁集团开源 2D 动画上色 AI 模型,基于视频扩散模型自动将草图序列转换成彩色动画,保持动画的连贯性
|
26天前
|
人工智能 安全 测试技术
EXAONE 3.5:LG 推出的开源 AI 模型,采用 RAG 和多步推理能力降低模型的幻觉问题
EXAONE 3.5 是 LG AI 研究院推出的开源 AI 模型,擅长长文本处理,能够有效降低模型幻觉问题。该模型提供 24 亿、78 亿和 320 亿参数的三个版本,支持多步推理和检索增强生成技术,适用于多种应用场景。
76 9
EXAONE 3.5:LG 推出的开源 AI 模型,采用 RAG 和多步推理能力降低模型的幻觉问题
|
28天前
|
机器学习/深度学习 人工智能
SNOOPI:创新 AI 文本到图像生成框架,提升单步扩散模型的效率和性能
SNOOPI是一个创新的AI文本到图像生成框架,通过增强单步扩散模型的指导,显著提升模型性能和控制力。该框架包括PG-SB和NASA两种技术,分别用于增强训练稳定性和整合负面提示。SNOOPI在多个评估指标上超越基线模型,尤其在HPSv2得分达到31.08,成为单步扩散模型的新标杆。
67 10
SNOOPI:创新 AI 文本到图像生成框架,提升单步扩散模型的效率和性能
|
28天前
|
人工智能 搜索推荐 开发者
Aurora:xAI 为 Grok AI 推出新的图像生成模型,xAI Premium 用户可无限制访问
Aurora是xAI为Grok AI助手推出的新图像生成模型,专注于生成高逼真度的图像,特别是在人物和风景图像方面。该模型支持文本到图像的生成,并能处理包括公共人物和版权形象在内的多种图像生成请求。Aurora的可用性因用户等级而异,免费用户每天能生成三张图像,而Premium用户则可享受无限制访问。
65 11
Aurora:xAI 为 Grok AI 推出新的图像生成模型,xAI Premium 用户可无限制访问
|
3天前
|
存储 分布式计算 算法
企业级推荐开发平台 PAI-Rec
本文介绍了企业推荐系统的关键技术和解决方案。主要内容分为四部分:1) 推荐系统面临的挑战,如数据治理和算法优化;2) 提高开发效率的解决方案,通过配置化和自动化减少重复工作;3) 高性能推荐算法和推理服务,包括GPU优化和特征组合;4) 高效特征管理平台PAI FeatureStore,支持离线和实时特征处理。文中还提到了EasyRecTorch框架,用于加速训练和推理,并分享了如何通过这些工具提升推荐系统的性能和降低成本。
|
29天前
|
存储 人工智能 PyTorch
【AI系统】模型转换流程
本文详细介绍了AI模型在不同框架间的转换方法,包括直接转换和规范式转换两种方式。直接转换涉及从源框架直接生成目标框架的模型文件,而规范式转换则通过一个中间标准格式(如ONNX)作为桥梁,实现模型的跨框架迁移。文中还提供了具体的转换流程和技术细节,以及模型转换工具的概览,帮助用户解决训练环境与部署环境不匹配的问题。
45 5
【AI系统】模型转换流程
|
29天前
|
机器学习/深度学习 存储 人工智能
【AI系统】模型转换基本介绍
模型转换技术旨在解决深度学习模型在不同框架间的兼容性问题,通过格式转换和图优化,将训练框架生成的模型适配到推理框架中,实现高效部署。这一过程涉及模型格式转换、计算图优化、算子统一及输入输出支持等多个环节,确保模型能在特定硬件上快速、准确地运行。推理引擎作为核心组件,通过优化阶段和运行阶段,实现模型的加载、优化和高效执行。面对不同框架的模型文件格式和网络结构,推理引擎需具备高度的灵活性和兼容性,以支持多样化的应用场景。
61 4
【AI系统】模型转换基本介绍
|
10天前
|
机器学习/深度学习 传感器 人工智能
开源AI视频监控系统在监狱安全中的应用——实时情绪与行为分析、暴力预警技术详解
针对监狱环境中囚犯情绪波动和复杂人际互动带来的监控挑战,传统CCTV系统难以有效预警暴力事件。AI视频监控系统基于深度学习与计算机视觉技术,实现对行为、情绪的实时分析,尤其在低光环境下表现优异。该系统通过多设备协同、数据同步及自适应训练,确保高精度识别(95%以上)、快速响应(<5秒),并具备24小时不间断运行能力,极大提升了监狱安全管理的效率与准确性。