论文标题：Exploring Artificial Intelligence in Anesthesia: A Primer on Ethics, and Clinical Applications

论文链接：https://www.mdpi.com/2673-4095/4/2/27

期刊名：Surgeries

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文章导读：

麻醉领域一直处于创新和技术的前沿，而人工智能（AI）的融合代表着麻醉护理的下一个前沿领域。人工智能及其子类型（例如机器学习）的应用，有望提高效率、降低成本并改善患者预后。本文旨在全面概述人工智能在麻醉领域的应用，包括其当前和潜在的应用，以及为确保安全有效地使用该技术而必须考虑的伦理问题。

在麻醉领域的应用

人工智能是指开发能够从数据中学习和改进的算法，以辅助临床医生进行决策。在麻醉领域，人工智能算法可以协助麻醉医师在不同情况下做出临床决策。然而，人工智能的主要优势在于能够赋能麻醉医师，使其采取积极主动的方式来解决临床问题。

人工智能驱动的临床决策支持系统可以通过分析患者数据并提供实时建议来帮助麻醉医师进行决策。药物机器人方法（闭环麻醉输送系统）可用于输送麻醉药物、监测生命体征并根据需要调整药物剂量（个性化麻醉）。机械机器人已被用于插管和神经阻滞。远程麻醉包括远程医疗策略，例如术前评估、术后监测和远程会诊。这种方法有助于扩大麻醉服务的覆盖范围，改善患者预后，尤其是在服务相对缺乏的地区。

图1. 人工智能在麻醉领域的潜在应用模式

术前评估：术前管理和计划。

麻醉剂量优化：人工智能算法可以分析患者的病史、生理数据和其他因素，以确定最合适的麻醉剂量，从而确保患者安全并最大限度地减少并发症。

预防用药错误：人工智能系统可以通过验证医嘱、药物相互作用和剂量来帮助预防用药错误。

早期发现并发症：人工智能可用于实时分析各种数据流，以检测可能预示潜在并发症（例如低氧血症和低血压）的模式或异常情况。

预测患者预后：机器学习算法可用于预测手术期间发生并发症或不良后果的可能性，使麻醉医师能够就患者护理做出更优的决策。

预测术后ICU入院：可采用多种机器学习算法，利用患者人口统计信息、既往病史、手术过程、生命体征、实验室检查结果和其他临床因素等数据，构建预测模型。

自动化监测：人工智能驱动的监测系统可持续追踪患者的生命体征，例如心率、血压和血氧饱和度，并在出现任何潜在问题时提醒麻醉医师。

自动麻醉剂量：人工智能可根据患者数据，帮助调整麻醉药物的给药方案，并优化闭环系统。

疼痛管理：人工智能可帮助调整药物剂量和给药方式，以实现最佳的术后疼痛控制。[19,20]

实时决策支持：人工智能算法可在手术过程中为麻醉医师提供实时决策支持，例如，如果患者对初始麻醉药物无反应，则推荐其他药物方案。

伦理影响

虽然人工智能在麻醉领域的应用有可能改善患者预后，但也引发了与隐私、透明度和其他重要问题相关的伦理担忧。值得注意的是，这些伦理问题可能会对人工智能翻译系统的开发和实施构成严峻挑战。

表2. 人工智能在麻醉中的伦理问题。

偏见是人工智能在所有医学领域中一个重要的伦理问题。人工智能算法的准确性和可靠性很大程度上取决于用于训练的数据的质量和代表性。如果用于训练人工智能模型的数据存在任何偏见，模型将产生有偏见的结果。这可能会造成严重后果，导致诊断和治疗建议不准确，尤其对于代表性不足或历史上被边缘化的患者群体而言。它还可能加剧歧视，扩大健康差距，导致患者因种族、性别和社会经济地位等因素而受到不平等对待。因此，确保人工智能算法的开发和测试对象涵盖不同人群至关重要，以降低偏见风险。

为了解决伦理问题，政府必须在监管过程中发挥关键作用。政府必须建立监管框架，明确人工智能在医疗应用中的法律要求。这些框架还必须制定技术标准，以确保人工智能系统的准确性、可靠性和安全性，以及人工智能伦理使用的指导原则。

人工智能领域最紧迫的问题之一是敏感患者数据可能被泄露或损坏，从而导致隐私和保密性遭到侵犯。这种情况可能通过多种途径发生，例如黑客攻击、数据盗窃或员工无意泄露。此类数据泄露可能造成严重后果，包括经济损失、声誉损害，甚至对患者造成伤害。因此，建立健全的安全协议以防止此类泄露事件的发生至关重要。

为了提高人工智能系统的可信度，必须确定预测误差率，并确保人工智能算法的透明度和可解释性。模型可解释性是指人工智能和机器学习模型能够对其决策过程提供清晰且易于理解的解释的能力。决策树、基于规则的系统、SHAP（Shapley Additive exPlanations）、局部可解释模型无关解释（LIME）、热图和显著性图等技术可用于实现模型可解释性，使用户能够深入了解人工智能系统的决策过程，并建立信任和透明度。

最后，伦理学家应从一开始就参与人工智能项目，以确保将伦理考量融入人工智能系统的开发和实施中。这一步骤对于主动解决相关问题至关重要。因此，展示人工智能如何帮助医疗保健专业人员增强自身能力并改善患者预后至关重要。

总结与展望

人工智能是一项新兴技术，具有革新麻醉护理和改善患者预后的潜力。然而，人工智能的应用也引发了与隐私、透明度和偏见相关的伦理问题。在麻醉领域负责任地开发和使用人工智能，需要医疗服务提供者、技术开发人员和患者之间的合作，以确保该技术的使用方式优先考虑患者安全、隐私和公平性。此外，必须确保人工智能算法的开发和测试涵盖不同人群，并且患者对其数据拥有控制权。最后，随着人工智能的不断发展，麻醉医师必须谨慎地将人工智能融入临床实践，并充分考虑患者和患者的隐私保护。

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