AI虚拟医生在医疗行业的应用研究综述

关键词：虚拟医生；医疗健康领域；技术；ChatGPT；综述

在当今这个信息化飞速发展的时代，人工智能技术的进步正不断推动医疗健康领域的革新。作为人工智能的表现形式之一，虚拟医生的概念已经逐渐走入公众视野，并在一定程度上改变了传统医疗服务的面貌。AI技术的介入从辅助诊断到患者沟通，从疾病预防到健康管理，为提高医疗服务质量、降低医疗成本提供了新的可能性。虚拟医生能够为患者提供24小时的咨询服务，减轻医生的工作负担，并通过海量数据分析为医生提供辅助决策支持，从而提高诊疗的精准性。

在众多虚拟医生实现技术中，自然语言处理（NLP） 技术尤为重要，它使虚拟医生能够理解、处理和生成人类自然语言，具备与人类交流的能力。其中，ChatGPT是基于NLP技术的实现，能够理解用户问题并提供流畅、连贯的对话体验。然而，虚拟医生在医疗行业的发展面临挑战，包括确保医疗建议的准确性和安全性、处理医疗伦理问题，以及在保护患者隐私的前提下利用数据等。

通过深入分析，本文将从全面的视角理解AI技术在现代医疗健康服务中的作用，讨论如何使用Chat⁃GPT提升AI虚拟医生的能力以及未来可能的技术演进路径和应用场景，为医疗服务的改善和创新提供支持。本文的目标是为相关研究与实践提供理论依据和参考，推动虚拟医生在医疗行业的良性发展。

1 AI 平台搭建与虚拟医生构建关键技术

1.1 AI 交互自然语言处理模型的构建技术

自然语言处理（0b94bd02c70855bbe23ae0891c78e72fNatural Language Processing， NLP） 致力于实现人与计算机之间的有效通信。其核心目标是研发出能够实现自然语言交流的计算机系统。深度学习（Deep Learning， DL） 作为机器学习（MachineLearning， ML） 领域的新研究方向，被引入机器学习中，使其更接近于人工智能（Artificial Intelligence， AI） 的最初目标。深度学习的任务是学习样本数据的内在规律和表示层次，这在文字、图像和声音等数据的解释方面具有重要意义。

深度学习作为一种复杂的机器学习算法，在语音和图像识别等领域取得了卓越成果，超越了之前的相关技术。在搜索技术、数据挖掘、机器翻译、自然语言处理等多个领域，深度学习已显著推动了相关技术的发展，使机器在模仿人类视听和思考活动方面取得了突破，解决了许多复杂的模式识别问题，从而推动了人工智能技术的进步。

1.2 虚拟医生的构建

构建虚拟医生涉及应用计算机图形学技术、3D 建模技术以及环境渲染技术等，旨在满足医学行业的需求，并研发制造虚拟医生的智能数据库、智能语音和智能驱动系统。

1） 建模。高精度人体3D建模系统（Human 3D+） 利用专业镜头、SDK软件开发包及专用3D建模软件进行三维几何和彩色数据采集，能够快速、清晰地成像并高速储存，自动完成高精度人体全身或局部重建。重建结果利用三维动画软件进行处理，以获得高真实度的数字人模型。

2） 动作捕捉。运用全身的惯性动捕设备、光学动捕系统，以及面部捕捉系统，完成全身动作的数据捕捉。通过角色设计、角色建模贴图和角色绑定，实现场景中的身体、表情和手势的实时变化，以提升互动感和真实感。

3） 驱动与渲染。主要采用Unreal和Unity等渲染引擎，利用基于物理的渲染技术（PBR） 等新型渲染技术，对数字人的外观和虚拟环境的效果进行精度调整，从而使数字人的皮肤纹理更加真实，环境效果更加立体。

2 应用场景与研究现状

2.1 小型疾病的诊疗

针对医学中常见的非严重疾病，虚拟医生可以根据患者的身体症状进行初步判断。利用深度学习技术，虚拟医生能够自动识别临床数据指标，模拟医生的思维和诊断推理，进行病人的检查报告分析，并提供相应的诊疗建议。

2.2 病历、医嘱的编写

AI智能交互平台具备强大的文字理解和生成能力，可以从医疗信息库中生成结构化文本。病历、医嘱等具有固定格式的文档均可由其编写，从而减轻医生的文书处理工作量。此外，平台能够根据要求改写或缩写文本，使数字人能用通俗易懂的语言向医生和患者复述诊疗方案，进一步提升沟通效率。

3 国内外研究现状

3.1 AI 虚拟医生基础平台与技术进展

康凯迪等[1]指出，随着互联网和智慧医疗的发展，AI虚拟医生凭借其强大的交互能力和丰富的联网资源，可以提供类似私人医生的服务，包括健康监测、医疗建议和远程问诊。

在AI虚拟医生技术进展方面，有研究表明Chat⁃GPT类技术能够在医学信息学领域进行创新性拓展。徐璐璐等[2]指出，ChatGPT及其相关技术在基因表达分析、疾病诊断和药物发现等多个医疗领域展现出巨大的潜力。杨瑞静[3]提到，ChatGPT在医疗行业中的应用将带来数字医疗和数字科研的变革，但医生的综合判断思维依然是不可替代的。

宁艳阳[4]强调，为避免事实性错误、知识盲区和常识偏差等问题，人工智能技术的发展需要得到法律和伦理的规制。这意味着，在医疗服务领域深度应用AI 技术之前，必须建立一套完善的法律法规和伦理标准，以保护患者的权益。

关于AI虚拟医生的实际应用，李佩芳等[5]指出，ChatGPT在医学教育和辅助临床决策中的应用前景值得关注，但也存在准确性和科学性的问题。因此，为提高AI虚拟医生的准确性和可靠性，需要更多医疗数据来训练和优化模型。

在国内外的发展现状比较中，马嘉[6]指出，中国在医药创新领域已取得显著进展，为AI虚拟医生的进一步发展提供了良好的基础。同时，研究表明，虚拟人技术在提高医疗决策和患者治疗方面具有广阔的应用前景。

3.2 ChatGPT 功能扩展与医疗行业应用

在当今这个快速发展的时代，人工智能（AI） 技术的进步为医疗行业带来了深远的影响和变革。Chat⁃GPT技术作为AI领域的一颗新星，其功能扩展和在医疗行业的应用已成为研究的热点。

丁文婧[7]提到，ChatGPT在医学问题回答中存在质量、情感和伦理问题，例如专业医学名词的解释错误、诊疗方案撰写得不准确，以及隐私信息泄露等安全风险。康凯迪等[1]指出，传统医疗模式已难以满足现代社会对医疗服务的需求，而AI虚拟医生能够提供个性化、便捷的服务，例如健康监测和远程问诊，成为“互联网+智慧医疗”的研究热点。

宁艳阳[4]强调了人工智能技术在医疗服务领域的应用潜力，徐璐璐等[2]探讨了ChatGPT及其相关技术在医学信息学领域的应用前景，指出其可能带来医学知识推理和评估的变革。

吴英华等[8]对ChatGPT在智慧医疗领域的应用场景进行了研究和思考，讨论了可能的风险，并提出了实施路径。从移动设备的角度入手，他们预测虚拟人技术在医疗交流、培训和数据收集方面的应用前景。最后，殷冰清等[9]探讨了ChatGPT在慢性病护理中的应用，强调了预训练对提高建议质量的重要性。

总体来看，ChatGPT与AI虚拟医生的结合在医疗行业中展现出广阔的应用前景，但也伴随着一系列挑战，如准确性、可靠性、安全性和伦理问题。未来，我们需要更多实证研究来评估ChatGPT的应用效果，同时也需在技术、法律和伦理层面对其进行规范和指导，以确保在为医疗行业带来便利的同时，充分保障患者的安全和隐私。

3.3 AI 虚拟医生与患者互动的实证研究

丁文婧[7]指出，ChatGPT在医学问题回答方面存在质量、情感和伦理问题。由于AI 技术的局限性，ChatGPT在提供专业医学名词解释和诊疗方案时，可能出现不准确甚至错误的内容。此外，隐私泄露、黑箱算法和技术风险等安全隐私问题是ChatGPT面临的重要挑战。

康凯迪等[1]认为，AI虚拟医生在“互联网+智慧医疗”领域展现出巨大的潜力。随着人们对医疗服务需求的日益增长，AI虚拟医生凭借其强大的交互能力和丰富的联网资源，提供个性化、便捷和及时响应的医疗服务，包括健康监测、医疗建议、门诊预约和远程问诊等。

宁艳阳[4]强调法律和伦理规制在AI技术发展中的重要性，以避免出现事实性错误、知识盲区和常识偏差等问题。同时，他指出在医学研究创新领域应谨慎使用大模型人工智能技术，并促进医疗机构积极参与人工智能技术研究，推动高质量数据的积累与共享。

徐璐璐等[2]的研究表明，ChatGPT和GPT类技术在医学信息学领域具有潜在的变革性。它们在基因表达分析、临床疾病诊断和药物发现等方面的应用前景令人期待。然而，研究者们需进一步了解这些技术的能力与局限性，并制定策略以降低潜在风险。

杨瑞静[3]对ChatGPT在医疗行业中的应用进行了全面评析。医疗行业管理者认为，ChatGPT将对医疗服务质量和中医传承方式等方面造成影响。尽管如此，临床医生的综合判断能力仍不可替代，ChatGPT的价值判断问题也需引起关注。

李佩芳等[5]对ChatGPT在医学各个领域的应用进行了研究。他们指出，ChatGPT在医学教育中的应用效果存在准确性问题，尽管展现出良好的应用前景，但生成答案的科学性仍需提升。因此，ChatGPT的医疗应用需要更多高质量的医疗数据以提高模型的训练效果。

谢文博[10]则分析了ChatGPT在医疗领域的应用及其潜在风险。他提醒，ChatGPT应定位为辅助诊断工具，以避免对医生专业自主性的限制。同时，在预防疾病和改善公众生活方式方面很可能具有更大的发展潜力。

洪云平等[11]探讨了未来医疗的助手工具，包括机器人、虚拟现实等技术。他们预见到这些技术在手术模拟、成像导引治疗和远程干预等方面的广泛应用，将为未来医生提供更精确、有效的协助。

郑傲[12]的研究从在线医疗社区的角度出发，分析了医生虚拟团队提供的社会支持对团队绩效的影响。结果显示，医生虚拟团队的社会支持与团队绩效之间存在正向关系，这强调了在线医疗社区中团队合作的重要性。

刘日昕[13]展示了虚拟医生诊疗的新模式，这种模式为患者提供了更便捷的就诊方式，但同时也存在无法全面了解患者病情、可能导致诊断失误等局限性。

吴英华等[8]则提出了ChatGPT在智慧医疗领域的应用场景和风险，强调生成式人工智能在智慧医疗领域落地的实施路径。

综上所述，AI虚拟医生在提高医疗服务效率、降低成本和扩大服务范围等方面展现出广阔的应用前景。未来的研究与发展应更加注重技术与法规的同步进步，以确保AI虚拟医生能够在安全、有效和伦理的前提下，为医疗健康领域带来革命性的变化。

4 总结与展望

AI虚拟医生在提供医疗资讯、辅助诊断、患者管理及后续跟踪等方面展现了巨大的潜力。特别是结合了ChatGPT之后，这种虚拟医生在理解自然语言和进行复杂对话方面展现出了更加出色的性能。通过机器学习和大量医学文献的训练，AI能够提供与人类医生水平相当，甚至在某些方面更为精准的医疗建议，这对于资源匮乏地区的医疗普及具有深远意义。

从技术发展的角度来看，AI虚拟医生与ChatGPT 的结合推动了自然语言处理技术的进步，促进了大数据处理、机器学习、计算机视觉等相关领域的发展。这些技术的交汇带来了创新的医疗服务模式，如远程医疗咨询和智能健康监测，使医疗服务更加便捷和高效。

在实际应用中，AI虚拟医生已经在多个领域展现出其独特的优势。例如，在流行病学调查中，AI能够快速分析大量数据，从而识别疾病传播趋势；在慢性病管理中，它可以为患者提供个性化的健康建议和干预方案；在心理健康领域，AI与患者进行沟通交流，有助于缓解患者的焦虑和抑郁等负面情绪。

然而，AI虚拟医生的广泛应用也引发了一系列伦理、法律和安全问题，例如数据隐私保护、AI决策的透明度，以及人工智能可能带来的就业影响等。解决这些问题需要跨学科合作，包括法律、医学、计算机科学等领域的共同参与。

AI虚拟医生与ChatGPT的结合是医疗技术发展史上一个重要的里程碑。它不仅极大地丰富了人工智能在医疗领域的应用，还对整个医疗体系的运作方式产生了深远影响。在未来的发展过程中，我们应持续关注该技术的进步，同时积极应对伴随而来的挑战。只有这样，才能充分发挥AI虚拟医生在改善全人类健康水平方面的潜力。

未来，虚拟医生与ChatGPT的结合有望进一步拓宽其应用范围，并在技术上实现新的突破。随着算法的优化和数据集的丰富，AI的医疗诊断准确率将持续提高；同时，随着交互界面和用户体验的改善，AI虚拟医生将更加贴近人类医生的交流模式。在保障用户数据安全和隐私的同时，将在全球范围内促进医疗资源的均衡分配，提升医疗服务的质量和效率。

综上所述，AI虚拟医生为医疗行业提供了新的可能性，其发展在提高医疗服务质量、降低成本和提升患者体验等方面展现出独特优势。未来的研究应结合实证研究，完善AI虚拟医生的算法和应用。同时，应确保科技进步能够惠及整个医疗生态圈，实现人工智能在医疗健康领域的可持续发展。