一種新的醫(yī)生已經(jīng)入駐檢查室，還沒有名字。事實(shí)上，這些醫(yī)生甚至連臉都沒有。人工智能已經(jīng)進(jìn)入世界各地的醫(yī)院。那些對(duì)機(jī)器人收購(gòu)心存警惕的人沒有什么可擔(dān)心的;人工智能在醫(yī)療保健方面的應(yīng)用，并不一定會(huì)使人類思維與機(jī)器之間發(fā)生沖突。人工智能在檢查室里擴(kuò)張、增強(qiáng)，有時(shí)會(huì)緩解醫(yī)生緊繃的神經(jīng)，這樣醫(yī)生就可以為病人更好的服務(wù)。

被稱為“未來醫(yī)學(xué)家”的Bertalan Meskó，將人工智能視為“21世紀(jì)聽診器”。他的評(píng)估可能比預(yù)期的更準(zhǔn)確。雖然各種技術(shù)和測(cè)試為他們提供了診斷和治療患者所需的全部信息，但醫(yī)生已經(jīng)負(fù)擔(dān)了過重的臨床和行政責(zé)任，并且對(duì)大量可用信息進(jìn)行分類是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，幾乎是不可能完成的任務(wù)。

這就是21世紀(jì)聽診器存在的意義。

盡管如此，人工智能在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用已經(jīng)超出了行政管理的工作范圍。從強(qiáng)大的診斷算法到精心設(shè)計(jì)的外科手術(shù)機(jī)器人，這項(xiàng)技術(shù)正在醫(yī)學(xué)界廣為人知。顯然，AI在醫(yī)學(xué)上占有一席之地，而我們還不清楚它的價(jià)值。想象一下人工智能是病人護(hù)理團(tuán)隊(duì)的一部分，我們首先必須更好地理解人工智能如何達(dá)到人類醫(yī)生水平。如何比較準(zhǔn)確性? AI能夠做出什么具體或獨(dú)特的貢獻(xiàn)?人工智能在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中非常有幫助，或者甚至是有害?只有當(dāng)我們回答了這些問題之后，我們才能開始預(yù)測(cè)，然后構(gòu)建我們想要的以AI為動(dòng)力的未來。

AI VS人類醫(yī)生

雖然我們還處于發(fā)展的初期階段，但人工智能在診斷病人方面的能力已經(jīng)和醫(yī)生一樣了。英國(guó)牛津John Radcliffe醫(yī)院的研究人員開發(fā)出一種AI診斷系統(tǒng)，在診斷心臟病方面，至少80%的時(shí)間里比醫(yī)生更為準(zhǔn)確。在哈佛大學(xué)，研究人員創(chuàng)建了一個(gè)“智能”顯微鏡，可以檢測(cè)潛在致命的血液感染：人工智能輔助工具通過訓(xùn)練，在一系列100,000個(gè)圖像上獲得25,000張幻燈片處理染料，使細(xì)菌更明顯。 AI系統(tǒng)已經(jīng)能夠以95%的準(zhǔn)確率對(duì)這些細(xì)菌進(jìn)行分類。日本橫濱昭和大學(xué)的一項(xiàng)研究顯示，一種新的計(jì)算機(jī)輔助內(nèi)鏡系統(tǒng)可以顯示結(jié)腸癌的潛在癌癥生長(zhǎng)跡象，靈敏度為94%，特異性為79%，準(zhǔn)確性為86%。

在某些情況下，研究人員還發(fā)現(xiàn)，人工智能在需要快速判斷的診斷挑戰(zhàn)中勝過人類醫(yī)生，如確定病變是否癌變。一項(xiàng)于2017年12月在美國(guó)醫(yī)學(xué)會(huì)雜志上發(fā)表的研究中，深度學(xué)習(xí)算法比時(shí)間緊迫的人類放射科醫(yī)生能夠更好地診斷轉(zhuǎn)移性乳腺癌。雖然人類放射科醫(yī)師在沒有時(shí)間審查病例的情況下可能表現(xiàn)良好，但在現(xiàn)實(shí)世界中，快速診斷可能會(huì)影響患者的生死。

當(dāng)然，IBM沃森(Watson)就具有這樣強(qiáng)大的診斷能力:當(dāng)挑戰(zhàn)從腫瘤細(xì)胞的遺傳數(shù)據(jù)中收集有意義的見解時(shí)，人類專家花了大約160個(gè)小時(shí)來回顧并根據(jù)他們的發(fā)現(xiàn)提供治療建議。沃森只用了十分鐘就提出了同樣可行的建議。谷歌最近公布了一款開源版本的DeepVariant，這是該公司用于分析基因數(shù)據(jù)的人工智能工具，在去年的“FDA真假挑戰(zhàn)”中，它是同類產(chǎn)品中最精確的工具。

人工智能在預(yù)測(cè)健康事件發(fā)生之前也比人類更好。今年4月，來自諾丁漢大學(xué)的研究人員發(fā)表了一項(xiàng)研究，結(jié)果顯示，通過對(duì)378,256名患者的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，自學(xué)成才的人工智能預(yù)測(cè)患者的心血管事件比目前的護(hù)理標(biāo)準(zhǔn)高出7.6%。為了讓這個(gè)數(shù)字更有前景，研究人員寫道:“在大約83000條記錄的樣本中，這相當(dāng)于可以額外挽救355名患者的生命。也許最值得注意的是，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的“假警報(bào)”也減少了1.6%，這種風(fēng)險(xiǎn)被高估了，可能導(dǎo)致患者進(jìn)行不必要的手術(shù)或治療，其中很多都是非常危險(xiǎn)的。

在理解大量數(shù)據(jù)上，人工智能是絕對(duì)超過人類的。這正是精密醫(yī)學(xué)日益增長(zhǎng)的領(lǐng)域所需要的。希望填補(bǔ)這個(gè)空白的是人類診斷項(xiàng)目(Human Dx)，它將機(jī)器學(xué)習(xí)與醫(yī)生的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合。該組織正在編制來自80多個(gè)國(guó)家的7,500名醫(yī)生和500家醫(yī)療機(jī)構(gòu)的輸入信息，以便開發(fā)一個(gè)系統(tǒng)，使患者、醫(yī)生、組織、設(shè)備開發(fā)人員或研究人員可以訪問系統(tǒng)，以便做出更明智的臨床決策。

更有“人情味”的心靈保健

總部位于波士頓的人工智能和行為分析公司Cogito的移動(dòng)健康部門首席行為科學(xué)主管Skyler Place表示：“我認(rèn)為人工智能的價(jià)值在于增強(qiáng)人類的能力，而不是替代人類。”

Cogito一直使用人工智能語(yǔ)音識(shí)別和分析來改善許多行業(yè)的客戶服務(wù)交互。該公司進(jìn)軍醫(yī)療行業(yè)的形式是Cogito Companion，一種追蹤病人行為的心理健康應(yīng)用程序。

該應(yīng)用程序監(jiān)測(cè)病人的手機(jī)是否有主動(dòng)和被動(dòng)的行為信號(hào)，如位置數(shù)據(jù)，可能表明病人幾天沒有離開家，或通信日志，表明他們幾個(gè)星期沒有發(fā)短信或在打電話給任何人，(該公司聲稱，應(yīng)用程序只知道病人是否正在使用他們的電話打電話或發(fā)短信，它不追蹤用戶打電話或說什么)?；颊叩淖o(hù)理團(tuán)隊(duì)可以監(jiān)視隨后的報(bào)告中的跡象，反過來可能會(huì)指示患者整體心理健康的變化。

Cogito已經(jīng)聯(lián)合全國(guó)各地的幾個(gè)醫(yī)療保健系統(tǒng)來測(cè)試這個(gè)應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序已經(jīng)在退伍軍人中找到了一個(gè)特殊的位置。退伍軍人面臨社會(huì)孤立的高風(fēng)險(xiǎn)，并可能不愿意與醫(yī)療系統(tǒng)，尤其是心理健康咨詢接觸，由于社會(huì)恥辱感。 “我們發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用程序是建立信任的一種方式，以更廣泛的方式推動(dòng)醫(yī)療保健行業(yè)的發(fā)展。”Place說。

這里是AI一展身手的地方：應(yīng)用程序還使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法來分析“音頻檢查” - 病人的錄音(有點(diǎn)類似于音頻日記)。這些算法的設(shè)計(jì)是為了提取情緒線索，就像兩個(gè)人在說話一樣。 Place解釋說：“我們能夠建立符合人們說話方式的算法，比如能量、語(yǔ)調(diào)、對(duì)話中的動(dòng)態(tài)或波動(dòng)。

(機(jī)器人)手術(shù)刀下

在過去的幾十年中，人工智能在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域最具標(biāo)題性的應(yīng)用之一就是外科手術(shù)機(jī)器人的發(fā)展。

迄今為止，在大多數(shù)情況下，外科手術(shù)機(jī)器人(da Vinci最為人熟知)作為人類外科醫(yī)生的延伸，可從附近的控制臺(tái)控制設(shè)備。 2010年在蒙特利爾舉行了一項(xiàng)名為“世界第一”的更為雄心勃勃的手術(shù)之一。這是外科手術(shù)機(jī)器人和機(jī)器人麻醉師(名叫McSleepy)的首次表演。收集的數(shù)據(jù)反映了這些機(jī)器人醫(yī)生令人印象深刻的表現(xiàn)。

2015年，第一臺(tái)手術(shù)機(jī)器人進(jìn)入手術(shù)室十多年后，麻省理工學(xué)院對(duì)FDA數(shù)據(jù)進(jìn)行了回顧性分析，以評(píng)估機(jī)器人手術(shù)的安全性。研究期間有144人死亡，1,391人受傷，主要是由于技術(shù)上的困難或設(shè)備故障造成的。該報(bào)告指出，“盡管報(bào)告數(shù)量相對(duì)較多，但絕大多數(shù)手術(shù)成功，并沒有任何問題”。但是，更為復(fù)雜的手術(shù)部位(如心胸外科手術(shù))發(fā)生的事件數(shù)量“明顯高于”如婦科和普外科等領(lǐng)域。

患者可以起訴機(jī)器人嗎?由于技術(shù)還比較新，在這種情況下的訴訟構(gòu)成了一個(gè)合法的灰色地帶。傳統(tǒng)上，專家認(rèn)為醫(yī)療事故是醫(yī)師疏忽造成的，或者違反了明確的醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)。然而，疏忽的概念意味著人工智能本身缺乏的意識(shí)，而可以想象的是，機(jī)器人可以被認(rèn)為是某種性能標(biāo)準(zhǔn)，那么這些標(biāo)準(zhǔn)就需要存在。

那么如果不是機(jī)器人的責(zé)任，那么該怪誰(shuí)呢?患者家屬能否讓負(fù)責(zé)監(jiān)督機(jī)器人的人類外科醫(yī)生負(fù)責(zé)?或者應(yīng)該由制造機(jī)器人的公司負(fù)責(zé)?設(shè)計(jì)機(jī)器人的具體工程師？這個(gè)問題目前還沒有明確的答案，但這個(gè)問題需要早日得到解決。

放眼未來

在未來的歲月中，人工智能在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的作用將會(huì)越來越大：在埃森哲咨詢公司編寫的一份報(bào)告中，2014年人工智能在醫(yī)藥方面的市場(chǎng)價(jià)值為6億美元。到2021年，這一數(shù)字預(yù)計(jì)將達(dá)到66億美元。

行業(yè)可能會(huì)蓬勃發(fā)展，但我們不應(yīng)該急于或隨意地整合AI。這在一定程度上是因?yàn)閷?duì)人類來說合乎邏輯的事物不屬于機(jī)器。

算法可能也會(huì)繼承我們的偏見，部分原因在于，用于訓(xùn)練人工智能的材料缺乏多樣性。在醫(yī)學(xué)上，機(jī)器接受的數(shù)據(jù)很大程度上取決于誰(shuí)在進(jìn)行研究，以及在哪里進(jìn)行研究。白人男性仍在臨床和學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位，他們也在參與臨床試驗(yàn)的患者中占絕大多數(shù)。

醫(yī)療決策的一個(gè)宗旨是，程序或治療的好處是否超過風(fēng)險(xiǎn)。在考慮人工智能是否準(zhǔn)備與手術(shù)室的外科醫(yī)生保持平等的時(shí)候，一個(gè)小的風(fēng)險(xiǎn)收益和平等分析將會(huì)有很長(zhǎng)的路要走。

盡管有時(shí)我們擔(dān)心機(jī)器人會(huì)引領(lǐng)我們將人工智能整合進(jìn)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，但人類是在進(jìn)行這些對(duì)話并最終推動(dòng)變革的人。我們可以決定在哪里應(yīng)用人工智能，最好的方法可能是用老辦法。醫(yī)生們可以把人工智能作為一種工具，來開始構(gòu)建他們想要的未來——對(duì)他們和他們的病人來說最好的未來，而不是試圖預(yù)測(cè)未來20年醫(yī)生將會(huì)變成什么樣子。