人工智能在醫(yī)學人才專業(yè)技能與倫理素質培養(yǎng)中的應用與探索

姚鴻萍，侯 佳，張師容，焦 敏，王文娟，姜麗麗，郭 卉

(西安交通大學第一附屬醫(yī)院藥學部，陜西 西安 710061，yaohp2005@126.com)

1 人工智能在醫(yī)學實踐中的應用和意義

隨著大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)和信息科技的發(fā)展，人工智能被廣泛應用于智慧醫(yī)療、智慧教育等領域，世界各國紛紛出臺人工智能國家戰(zhàn)略，也加速了人工智能在醫(yī)療領域的發(fā)展。美國國際商業(yè)機器公司(International Business Machines Corporation，IBM)開發(fā)的沃森 (Watson health) 系統(tǒng)作為人工智能醫(yī)療領域最知名的系統(tǒng)，長于收集醫(yī)療大數(shù)據(jù)，提出循證治療方案以提升醫(yī)生臨床決策的準確性。目前癌癥治療領域排名前茅的醫(yī)院都在使用沃森系統(tǒng)，沃森系統(tǒng)已被引入中國[1]。谷歌的Deep Mind Health部門與英國國家健康體系(National Health Service，NHS)合作，利用深度學習開展頭頸鱗癌放療和眼部疾病診療的研究[2]。

在醫(yī)療衛(wèi)生領域，人工智能深度應用是未來發(fā)展趨勢，也是落實“健康中國”戰(zhàn)略的重大創(chuàng)新實踐。我國從國家戰(zhàn)略層面上已經(jīng)將人工智能應用到醫(yī)療行業(yè)的各個方面，也為醫(yī)學人才培養(yǎng)的改革提供了重要保障。上海交通大學醫(yī)學院附屬仁濟醫(yī)院在國內首次引進人工智能機器人隨訪，取得了良好的效果[3]。以機器學習和圖像處理技術為基礎的計算機輔助診斷(Computer Aided Diagnosis，CAD)在癌癥診療中也發(fā)揮了輔助醫(yī)生的作用。我國的百度醫(yī)療大腦通過大量采集和分析醫(yī)學專業(yè)文獻和醫(yī)療數(shù)據(jù)，為用戶提供診療建議。阿里健康與政府、醫(yī)院、科研院校等機構合作開發(fā)了醫(yī)療人工智能系統(tǒng)“Doctor You”和多種疾病的智能診斷引擎，標志著人工智能已開始在我國醫(yī)療領域產(chǎn)生影響，也將對我國高等醫(yī)學教育的改革帶來挑戰(zhàn)。

2 人工智能在醫(yī)學人才培養(yǎng)中的應用和意義

2.1 人工智能對醫(yī)學人才培養(yǎng)的意義

在智能化的時代，人工智能技術發(fā)展迅速，人工智能技術在醫(yī)療行業(yè)迅猛發(fā)展，在此大背景下，人工智能要促進醫(yī)學教育從“標準化”到“智能化”轉化，培養(yǎng)適應新診療模式的創(chuàng)新性、專業(yè)型醫(yī)學人才，以全面提升我國醫(yī)學診療水平，助推“健康中國”戰(zhàn)略的實現(xiàn)。

人工智能技術可應用于醫(yī)學教育領域多個方面，有利于從課程設計、考核系統(tǒng)、教學管理、臨床實踐等多個方面優(yōu)化醫(yī)學人才培養(yǎng)模式：第一，人工智能節(jié)約教育成本。利用人工智能技術實現(xiàn)線上與線下教育的結合，實現(xiàn)多元混合式網(wǎng)絡教學，能夠有效地減輕教師的負擔，提升教學效率，提高教育質量；第二，基于人工智能的教學評測可以完善傳統(tǒng)的教學評測系統(tǒng)，打破應試教育的弊端，提升教學質量。美國賓夕法尼亞州立大學的一項研究驗證了一個基于人工智能技術的自動評分系統(tǒng)，該系統(tǒng)對兒童腹腔鏡縫合操作的評分與人為評分相符合，有助于反饋密集型外科手術訓練的進行；第三，人工智能有利于優(yōu)化臨床實踐。最大限度地解決臨床教學資源分布不均勻、技能操作練習與考核不規(guī)范等問題，使醫(yī)學生能突破時空限制進行臨床技能訓練。來自墨西哥的一個團隊利用計算機視覺、增強現(xiàn)實和人工智能算法構建了一個腹腔鏡訓練系統(tǒng)并評估了這個系統(tǒng)的應用價值，發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)能顯著提升學員的自信心并可以節(jié)約訓練成本；第四，基于人工智能的臨床決策支持系統(tǒng)(Clinical Decision Support System，CDSS)能夠引導醫(yī)學生建立標準化的臨床思路，降低漏診率與誤診率，實現(xiàn)醫(yī)學生全面診療能力的提升[4]。綜上，人工智能可以幫助醫(yī)學人才實現(xiàn)定制化、個性化、精準化的自適應學習，有助于其全面發(fā)展，適應智能時代的要求。

2.2 人工智能在我國醫(yī)學人才專業(yè)技能培養(yǎng)的應用現(xiàn)狀和不足

目前，人工智能在我國高等醫(yī)學教育、醫(yī)療培訓領域的很多硬件設備或認識還處于開發(fā)和探索時期[5]。第一，目前我國的多數(shù)醫(yī)學院校仍然沿用傳統(tǒng)的醫(yī)學人才培養(yǎng)模式，即時間固定、學習結果因人而異的大課教學模式，不利于均衡教育資源。杜慧等人的調查研究結果發(fā)現(xiàn)，我國的臨床醫(yī)學“慕課”教學模式仍處于起步階段[6]；第二，隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，國內的資源已然不能很好地滿足醫(yī)學專業(yè)人才的學習需求，醫(yī)學生們參加國際會議、進行海外交流的機會較少，為了跟進國內外研究的新航標，不能只滿足于課本的知識和臨床的見習，必須利用網(wǎng)絡及時獲取國際前沿資訊及最新的研究動向；第三，我國醫(yī)學生的臨床學習培訓基地的教學設施、師資水平參差不齊，培訓內容和考核往往流于形式，臨床實踐效果不理想[7]。為保證每個學生都能接受到系統(tǒng)而全面的臨床技能培訓，傳統(tǒng)的臨床教學模式必須進行了創(chuàng)新；此外，隨著精準醫(yī)學的發(fā)展，疾病的診療需要更龐大的數(shù)據(jù)與更精準的信息，我國醫(yī)學教育仍然只局限于傳授普通的醫(yī)學知識，尚沒有形成適應精準醫(yī)學時代的教學體系。

3 人工智能在我國醫(yī)學人才培養(yǎng)中面臨的倫理挑戰(zhàn)

人工智能在醫(yī)學領域的應用可以使人類生命健康受益，在醫(yī)學人才培養(yǎng)中也具有無法替代的優(yōu)勢。與此同時，將人工智能應用于醫(yī)學人才培養(yǎng)也帶來了一些倫理問題。

3.1 數(shù)據(jù)庫的應用對隱私保護提出挑戰(zhàn)

云計算技術越來越多地應用在醫(yī)學教育領域，可以建立包含全球的數(shù)字圖書館、教學資源庫、循證醫(yī)學證據(jù)數(shù)據(jù)庫和專家共識發(fā)展的臨床知識數(shù)據(jù)庫的共享醫(yī)學教育云平臺。這不可避免地涉及患者隱私數(shù)據(jù)及國家安全相關數(shù)據(jù)泄露等問題。人工智能醫(yī)學應用收集的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)主體未知情的情況下容易被數(shù)據(jù)收集者以營利為目的轉讓給其他機構，從而向數(shù)據(jù)主體推銷醫(yī)療產(chǎn)品和服務，甚至有可能實施詐騙[8]。醫(yī)學大數(shù)據(jù)共享追求的是公共利益，能發(fā)揮數(shù)據(jù)的潛在價值，實現(xiàn)數(shù)據(jù)使用效益最大化，從而更好地為醫(yī)院的決策管理、醫(yī)療和科研服務。但數(shù)據(jù)安全是數(shù)據(jù)共享的前提[9]，在這個過程中，人工智能高速發(fā)展對醫(yī)學人才培養(yǎng)和建立安全意識及隱私保護意識提出了新的挑戰(zhàn)。

3.2 網(wǎng)絡教學的應用對人才培養(yǎng)模式提出挑戰(zhàn)

網(wǎng)絡教學擺脫傳統(tǒng)課堂的禁錮，依靠網(wǎng)絡通信媒體技術對教學交互的支持，打破了教育時空的局限；依靠高質量學習資源的開發(fā)和傳遞，擴大了優(yōu)質教育資源的使用，能夠助力現(xiàn)代化醫(yī)學人才的培養(yǎng)，但同時存在不能忽視的倫理缺失現(xiàn)象：①“割裂式”培養(yǎng)模式盛行。在網(wǎng)絡學習中，過分依賴技術?，F(xiàn)代醫(yī)學生沉溺于數(shù)字化的環(huán)境中，脫離“在場”的社會關系，造成人際關系的缺失[10]；②存在“功利性”教學關系。部分醫(yī)學生參加網(wǎng)絡學習有一定的功利心，一味追求短、平、快的成果，熱衷于走捷徑，背離了提升自身的精神境界、充實自身的知識內涵、實現(xiàn)自身的人生價值的教育目的。

3.3 人工智能技術的應用影響醫(yī)學人才人文素質的培養(yǎng)

在醫(yī)學人才培養(yǎng)過程中，人工智能技術手段的應用縮減了傳統(tǒng)的醫(yī)學培養(yǎng)內容，例如傳統(tǒng)查體、醫(yī)學影像閱片、手術治療操作培訓等。過于依賴現(xiàn)代的人工智能技術，使得醫(yī)學生喪失了大量的學習和交流機會，不能與患者交流，不能感受情感、意志的表達，不懂得關心、尊重。缺乏“愛”的醫(yī)療，把診療過程變成“流水線”式的運作，將嚴重影響醫(yī)患關系的和諧發(fā)展[11]。

4 在人工智能背景下，如何培養(yǎng)醫(yī)學人才的專業(yè)技能和倫理素質

將人工智能應用在醫(yī)學教育中，可以全面提升教學水平,為我國的醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)培養(yǎng)高素質醫(yī)療人才。而同時，面對人工智能帶來的倫理挑戰(zhàn)，在醫(yī)學教育中也要加強醫(yī)學人才倫理素質的培養(yǎng)。

4.1 將人工智能引入醫(yī)學人才培養(yǎng)模式及臨床實踐教學中，提高醫(yī)學人才專業(yè)技能

首先，調整課程模式。根據(jù)不同層次人才對課程的要求，對現(xiàn)有的高等醫(yī)學教育課程進行改革，納入慕課(MOOCs)、翻轉課堂、微課堂等基于大數(shù)據(jù)的授課方式[12-14]；同時將云計算技術應用在醫(yī)學教育領域,建立共享醫(yī)學教育云平臺，將數(shù)字圖書館、教學資源庫、試題庫等獨立的共享資源融合在一起，對現(xiàn)有的醫(yī)學教育模式進行輔助,構建順應時代需求的多元混合式網(wǎng)絡教學模式，培養(yǎng)學生學習的主動性和積極性，結合線上線下資源，實現(xiàn)教育效果最大化。

其次，加強國際交流。利用人工智能搭建國內外先進教育資源共享的平臺，整合國際上大型數(shù)據(jù)庫及精品研究成果，為醫(yī)學生增加前沿專業(yè)數(shù)據(jù)與信息的透明性及易獲取性，弱化國際交流的屏障；利用基于全球循證醫(yī)學證據(jù)數(shù)據(jù)庫和專家共識發(fā)展的臨床知識數(shù)據(jù)庫，為醫(yī)學生在臨床診療和學習過程中即時提供精準、可信并及時更新的診療知識，幫助他們作出最佳診斷、優(yōu)化治療方案、改善患者預后，培養(yǎng)適應大數(shù)據(jù)時代新診療模式的醫(yī)學專業(yè)人才。

最后，豐富臨床實踐手段。通過人工智能數(shù)字化技術手段，全息定量化地虛擬還原現(xiàn)實，在虛擬空間里，模擬查體、器官病變、手術、分娩等各種臨床過程，進行臨床技術的操作與講解，為醫(yī)學生提供突破時間和空間限制的臨床技能訓練新模式，提高教學質量和效率。通過智能化機器人模擬病人，取代標準化病人(Standardized Patients，SP)或實際病人實現(xiàn)對醫(yī)學生臨床問診能力的培養(yǎng)和考核；通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡的學習，對問診的各個環(huán)節(jié)、問診內容、問診技巧等具體項目進行評分等數(shù)據(jù)采集，繼而通過大數(shù)據(jù)挖掘和云計算等技術發(fā)現(xiàn)和分析學生在問診過程中的不足和缺陷，給出準確的評價和指導意見，從而實現(xiàn)對醫(yī)學生的精準指導和培養(yǎng)。

4.2 積極應對人工智能在醫(yī)學人才培養(yǎng)中的倫理挑戰(zhàn)

首先，在醫(yī)學人才培養(yǎng)過程中，注意培養(yǎng)醫(yī)學生的人文素質。鼓勵醫(yī)學生以包容的心態(tài)看待新技術的出現(xiàn)，用審慎的態(tài)度預防新風險的發(fā)生；堅持以人為本的原則，尊重人的生命、自由和尊嚴；明確規(guī)定人工智能產(chǎn)品是為人類服務的，不應凌駕于人類之上而存在，而人類對于人工智能產(chǎn)品和技術有監(jiān)督管理權。同時，倡導醫(yī)學生尊重人工智能，與其共同生長、和諧共處，共同為人類文明的進步而努力。

其次，在大數(shù)據(jù)庫使用過程中，完善醫(yī)學大數(shù)據(jù)建設、使用、管理和存儲相關的法律法規(guī)的建設，加強倫理審查，是實現(xiàn)醫(yī)學大數(shù)據(jù)使用效益最大化的保障；加強數(shù)據(jù)安全技術的研發(fā)應用，構建數(shù)據(jù)庫防護體系，保護公共數(shù)據(jù)的安全性；教育醫(yī)學生應遵守法律法規(guī)，不利用職務之便獲取不正當利益，同時避免無意泄露隱私。

再次，在應對網(wǎng)絡教學出現(xiàn)的“割裂式” “功利性”教育模式時，應堅持以人為本的教學理念，加強教育的人文關懷；堅持對學習者的“持續(xù)關注”，通過不斷豐富支持服務的廣度和深度，建立和完善學習支持服務系統(tǒng)；同時應發(fā)展豐富的線下活動，鼓勵醫(yī)學生積極面對現(xiàn)實世界中的溝通交流；最后培養(yǎng)醫(yī)學人才樹立能夠為之努力奮斗終生的學習目標，明確終身學習的意義。

最后，人工智能技術雖然具有高效和精準的學習能力以及具有某些特定的技能，但其缺乏像人類一樣的情感表達，且本身是人類創(chuàng)造并操控使用的。因此，現(xiàn)有的人工智能技術(例如醫(yī)用機器人)還不能獨立地完成整個診療或康復過程，其只能作為人類的輔助工具，醫(yī)護人員應當無可爭辯地在醫(yī)療行業(yè)發(fā)揮主導作用。醫(yī)學人才不能過分依賴目前的人工智能技術，需要用審視的眼光和進取的心態(tài)不斷學習專業(yè)知識和技能，以應對當前迅速發(fā)展的醫(yī)療行業(yè)?！吧?心理-社會”醫(yī)學模式下，醫(yī)學人才對待患者的態(tài)度應該彌補人工智能技術在情感投入上的不足，滿足患者對醫(yī)療技術的需求之外，學會敬畏生命，尊重和關愛人的尊嚴，關注身心健康。

5 結語

人工智能無論是在疾病診療還是疾病預防康復方面，都有著廣泛的應用前景和廣闊的發(fā)展空間，醫(yī)療人工智能時代的到來必將引起醫(yī)學教育模式的變革，在醫(yī)學教育中合理應用人工智能，探索醫(yī)學人才培養(yǎng)新模式，將全面改變傳統(tǒng)的教學方式，促進醫(yī)學教學水平的提高和發(fā)展，提升醫(yī)學生專業(yè)技術與倫理素質，以培養(yǎng)適應智能化醫(yī)療趨勢的創(chuàng)新性醫(yī)學專業(yè)人才。