人工智能更好地為人類服務(wù)

張洪瑞

醫(yī)療人工智能高診斷的速度和準(zhǔn)確率有助于幫助患者發(fā)現(xiàn)病情并及早確定治療方案，同時(shí)有助于推動(dòng)中國分級(jí)診療平臺(tái)的建設(shè)，改善就醫(yī)環(huán)境。

在科幻電影《星際迷航》中，大副史巴克對敵受傷后回到飛船上，醫(yī)療官連納立即使用一種智能設(shè)備掃描他的身體，并通過科學(xué)分析儀上的數(shù)據(jù)來了解他的關(guān)鍵生命體征，這種令人嘆為觀止的先進(jìn)科技讓很多人停留在科幻電影中。如今，這樣的智能技術(shù)已在現(xiàn)實(shí)中得到很好的應(yīng)用。2016年8月，IBM人工智能機(jī)器人Watson僅用10分鐘就為一名66歲的女性患者診斷出一種罕見的白血病，而她在幾個(gè)月前還曾被醫(yī)院誤診。

做醫(yī)生做不到的事情

在經(jīng)過多次化驗(yàn)和體檢后，日本東京大學(xué)醫(yī)學(xué)研究院的醫(yī)生診斷這名患者患上了急性骨髓性白血病，但在經(jīng)歷各種治療后，效果并不明顯，且出現(xiàn)惡化并逐漸喪失意識(shí)，這讓主治醫(yī)生得出不可治愈的結(jié)論。無奈之下，他們請來了Watson幫忙。東京大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究人員Arinobu Tojo表示，Watson通過分析患者病例資料與2000萬份癌癥研究報(bào)告和論文進(jìn)行比對，最后得出結(jié)論：患者確實(shí)患上了白血病，但不是急性骨髓性白血病，而是一種罕見的白血病。同時(shí)，Watson還給出了有針對性的會(huì)診建議和治療方案。最終這位66歲的患者獲得了救治，彌補(bǔ)了醫(yī)生對罕見病及疑難雜癥思慮不周的過失。

據(jù)了解，Watson是IBM旗下的一款認(rèn)知型人工智能，與其他計(jì)算機(jī)不同的是，它可以通過自然語言理解技術(shù)和處理結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的能力理解人們的正常語言交流，掌握海量的非結(jié)構(gòu)化信息，并用與人類極其相似的方式來回答問題。例如，它能夠自主學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)專著、影像等大數(shù)據(jù)資料，進(jìn)而對醫(yī)學(xué)影像深度解讀，然后給出診斷和用藥方案。這是血糖儀、CT、核磁共振等計(jì)算機(jī)輔助醫(yī)療設(shè)施所不能比擬的，一臺(tái)核磁共振只是機(jī)械地將人體機(jī)能信號(hào)轉(zhuǎn)化為可視化的影片供醫(yī)生診斷參考，并不具備自主學(xué)習(xí)的能力，檢測100個(gè)患者和檢測10個(gè)患者對它來說并不能獲得“智力”上的增長。

和人類相比Watson可以在17秒內(nèi)閱讀3469本醫(yī)學(xué)專著、24.8萬篇論文，提供69種治療方案、61540次試驗(yàn)數(shù)據(jù)、10.6萬份臨床報(bào)告，并最終給出優(yōu)選的治療方案。

通過汲取海量醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)（知識(shí)），Watson可以在短時(shí)間內(nèi)迅速成為腫瘤專家和擁有更強(qiáng)大腦的癌癥專家?！芭囵B(yǎng)一名普通醫(yī)生在中國需要5年本科學(xué)習(xí)、3年住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)，結(jié)業(yè)考核合格后，即具有醫(yī)生的從業(yè)資格，如全科醫(yī)師，這樣算下來，最短也要8年，而培養(yǎng)一名優(yōu)秀的醫(yī)生則需要16至18年?！敝袊t(yī)師協(xié)會(huì)會(huì)長張雁靈說。

然而，一個(gè)中國家庭培養(yǎng)一名醫(yī)生需要花多少錢呢？本刊記者粗略地算了一下，從進(jìn)入幼兒園到臨床醫(yī)學(xué)本、碩、博8年連讀要30至36年，平均需要花費(fèi)83萬元。在日本，培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生的花費(fèi)則是普通學(xué)生的兩倍。顯然，培養(yǎng)一個(gè)人工智能所花費(fèi)的成本要遠(yuǎn)低于培養(yǎng)一名人類醫(yī)生。

據(jù)IBM判斷，在2020年，醫(yī)療數(shù)據(jù)每73天就會(huì)翻一番。醫(yī)生若想學(xué)習(xí)最新的醫(yī)療知識(shí)，每周需花160小時(shí)，而Watson在15秒內(nèi)就可以讀取4000萬個(gè)文件，學(xué)習(xí)速度之快極大地幫助了人類提高醫(yī)療效率。

與人類協(xié)同發(fā)展改善醫(yī)療環(huán)境

面對醫(yī)療人工智能的優(yōu)秀表現(xiàn)，加拿大多倫多大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)家Hinton說：“醫(yī)院無需繼續(xù)訓(xùn)練放射科醫(yī)生。”人工智能工程院院長李開復(fù)認(rèn)為，10年內(nèi)50%的工作將被人工智能所取代，其中就包括放射科醫(yī)生，因?yàn)樗麄兊目雌芰Σ蝗鐧C(jī)器人。不過，IBM并不打算用Watson取代人類醫(yī)生，它只負(fù)責(zé)給出建議，最終的決策仍需要醫(yī)生負(fù)責(zé)。

IBM大中華區(qū)董事長陳黎明表示，人工智能可以增強(qiáng)和擴(kuò)充人類在專業(yè)知識(shí)方面的學(xué)習(xí)能力，與人類合作解決人類和機(jī)器無法單獨(dú)解決的問題。

百度自然語言處理部前資深研發(fā)工程師張超認(rèn)為：“在記憶維度，機(jī)器要比人厲害。只要灌輸給機(jī)器足夠多的知識(shí)，它可以代替人們來搜索各種可能，最后輔助醫(yī)生。”以往醫(yī)生都是憑借“肉眼”和經(jīng)驗(yàn)去觀察病理影像并判斷病情，現(xiàn)在憑借人工智能可以發(fā)現(xiàn)人眼不易察覺的小細(xì)節(jié)。

66歲的帕姆患轉(zhuǎn)移性膀胱癌已8年，嘗試過許多不同的療法，一直沒有痊愈。醫(yī)生提出用Watson去發(fā)現(xiàn)診斷中的一些醫(yī)生可能會(huì)忽略的東西。在看了來自不同患者的上萬張腫瘤掃描圖像后，Watson在帕姆的腫瘤掃描片中標(biāo)出了一段突變基因，這是醫(yī)生之前沒有發(fā)現(xiàn)的，隨后醫(yī)生根據(jù)這個(gè)發(fā)現(xiàn)制訂了新的診療方案。

如今，這套系統(tǒng)已引入中國，將用認(rèn)知計(jì)算技術(shù)助力中國醫(yī)療事業(yè)發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前中國有3.3億高血壓患者，近1億糖尿病患者，近1億慢性呼吸病患者，每年有400萬左右新發(fā)的腫瘤患者。盡管這些疑難病癥由頂級(jí)醫(yī)生和研究人員組成的團(tuán)隊(duì)也能診斷和治療，但他們確診的速度會(huì)比較慢。不可忽視的是，這些患者每年要去醫(yī)院近70億次，而近70億次就診的背后意味著沒有足夠的專家資源來幫助每位病人。

目前，中國面臨優(yōu)質(zhì)健康醫(yī)療資源配置不均衡的問題，專家主要集中在一線城市的三甲醫(yī)院，而三線城市及老少邊窮地區(qū)卻無人問津，不管大病小情，人們都喜歡去大醫(yī)院掛專家號(hào)，嚴(yán)重侵占了有限的醫(yī)療資源。雖然中國在試圖用遠(yuǎn)程醫(yī)療來解決問題，但是遠(yuǎn)距離診斷、治療和咨詢同樣會(huì)受到資源不足的限制，一個(gè)醫(yī)生一次只能面對一個(gè)病人。陳黎明表示，Watson的出現(xiàn)將有可能改變這種局限，促進(jìn)分級(jí)診斷的發(fā)展。將來不管是在基層的社區(qū)醫(yī)院，還是邊遠(yuǎn)山區(qū)的診所，都可以享受到一流的“專家”服務(wù)。試想一下，計(jì)算機(jī)可以看得懂所有化驗(yàn)報(bào)告等，那么小醫(yī)院就可以獲得等同于三甲醫(yī)院的服務(wù)，并同時(shí)服務(wù)幾百上千名患者。

據(jù)悉，廣州市婦女兒童醫(yī)療中心自主開發(fā)了一款兒科發(fā)熱相關(guān)的疾病智能診療助手，根據(jù)對200份病歷的數(shù)據(jù)分析顯示，這個(gè)系統(tǒng)目前可以達(dá)到中級(jí)醫(yī)生的水平。