·“未來用AI輔助診療肯定是一種趨勢,就像開車用導航一樣,應用會越來越多。醫(yī)生和患者對AI的接受度也在慢慢提高,但是它能不能真正形成一個商業(yè)模式,還是個問題。”
1956年夏天,一場在美國達特茅斯(Dartmouth)召開的學術會議提出將人工智能(Artificial Intelligence,AI)確立為一門科學任務,這場會議后來被普遍認為標志著AI的誕生。AI研究的基本假設是,人的思維活動可以用機械替代。經(jīng)過60多年的發(fā)展,2022年11月,美國OpenAI公司發(fā)布生成式人工智能ChatGPT,人工智能的概念以前所未有的速度向全世界普及。
產業(yè)界對探索這項“顛覆性技術”的應用興致勃勃,醫(yī)療領域也不例外。芯片巨頭英偉達的CEO黃仁勛多次在公開場合表達對醫(yī)學與AI相結合的期望,落實到具體行動上,英偉達在2024年GPU技術(GTC)大會上一口氣發(fā)布了25個醫(yī)療、生物制藥相關的“微服務”,覆蓋醫(yī)學影像、藥物研發(fā)和數(shù)字健康等領域。
醫(yī)院已經(jīng)成為探索AI應用的一個重要場所?!拔矣X得未來用AI輔助診療肯定是一種趨勢,就像開車用導航一樣,應用會越來越多?!苯?,復旦大學智能醫(yī)學研究院(籌)常務副院長劉雷在接受澎湃科技采訪時說,“目前大模型在輔助診斷方面還沒有特別突出的應用。未來可能慢慢會有針對專病的專業(yè)版人工智能出現(xiàn),也許不是大模型,而是中小模型。”
甲狀腺專病診療AI
近日,澎湃科技從上海交通大學醫(yī)學院附屬第六人民醫(yī)院普外科主任醫(yī)師周光文教授處得悉,上海蝶笙醫(yī)療科技有限公司開發(fā)了一款甲狀腺疾病在線診療平臺,名為“蝶生健康-蝶生智醫(yī)”(以下簡稱“蝶生健康”)。
周光文是上述公司的科學顧問。據(jù)他介紹,“蝶生健康”有三大功能板塊,分別為“蝶生智醫(yī)”、“甲狀腺九大診斷評估工具”和“甲狀腺關鍵指標記錄工具”。
“蝶生智醫(yī)”是甲狀腺??艫I醫(yī)生,由AI大模型驅動,通過自主學習國內外大量的甲狀腺醫(yī)學指南、醫(yī)學書籍、臨床案例和學術論文,形成一套標準化的診療流程。它可以隨時為患者提供個性化的健康管理和治療建議,充當“24小時智能醫(yī)生”?,F(xiàn)階段大部分為免費咨詢,只有在平臺上聯(lián)系專業(yè)醫(yī)生問診需要支付費用。
“甲狀腺九大診斷評估工具”是一種輔助診斷工具。對于未手術的患者,它可以提供甲狀腺結節(jié)風險評估、甲狀腺癌輔助診斷、甲狀腺功能報告解讀等服務;對于已手術的患者,它可以提供甲狀腺癌復發(fā)風險評估、TSH(促甲狀腺激素)抑制治療用藥副作用風險評估、甲狀腺癌術后TSH抑制目標、藥量調整建議、術后是否行碘-131治療的建議等?!凹谞钕訇P鍵指標記錄工具”可以全程跟蹤患者治療進展,促進醫(yī)患之間的溝通。
周光文表示:“講得更通俗一點,我們可以做甲狀腺全病程管理,能精準地告訴患者什么時候做超聲,什么時候驗血,定期隨訪,術后會不會復發(fā)等?!?/P>
周光文告訴澎湃科技,“蝶生健康”是在ChatGPT和一些國內的其他大模型的基礎上開發(fā)的。之所以選擇做甲狀腺疾病的診療AI,是因為甲狀腺疾病比較適合做線上管理,通過化驗、超聲結果,基本就能判斷疾病的進展。但穿刺等操作性的過程還是需要醫(yī)生來完成。據(jù)他介紹,該平臺目前大約能代替50%的醫(yī)患真實咨詢,“這50%和自然的診療環(huán)境完全符合,另外的50%是有爭議的,不同的醫(yī)生有不同的說法。三年后,我們大約能覆蓋70%-80%的真實診療環(huán)境?!?/P>
周光文說,“蝶生健康”平臺現(xiàn)已納入萬級以上患者的真實數(shù)據(jù)。團隊從10萬個頂尖醫(yī)生的咨詢回答中,精選了2萬個回答,生成一個模擬醫(yī)患就診的真實生態(tài)環(huán)境的系統(tǒng)。最主要的目的是為醫(yī)生做醫(yī)療輔助,尤其是在三四線城市。他們正在尋求和醫(yī)院的合作,希望將他們的系統(tǒng)接入醫(yī)院的信息系統(tǒng)。
“很多三四線城市的醫(yī)生缺乏學習的機會和環(huán)境,為日常的瑣碎工作所累,這個平臺能夠提升他們的診療水平,減輕他們的負擔。它還可以提供全病程管理,替代重復簡單的工作,尤其是可以方便外科醫(yī)生的患者管理,讓他們把注意力集中在手術上。另一方面,它可以計算每位患者每年的用藥量,可以減少藥品浪費。我們還和商業(yè)保險合作,降低患者的診療費用,讓醫(yī)保更高效?!敝芄馕恼f。
專病AI可能慢慢出現(xiàn)
類似的嘗試還有很多。例如,近日在一場行業(yè)會議上,華為云盤古醫(yī)學大模型負責人祝曉慶介紹,其團隊在探索應用大模型服務于醫(yī)療的場景,涵蓋診前、診中、診后三個階段,診前做醫(yī)療知識科普、智能問診等,診中做病歷生成、輔助診斷等,診后做預后管理等。
蛋殼研究院發(fā)布的《2023醫(yī)療人工智能報告》將醫(yī)療AI分為影像學AI、生命科學AI(新藥AI)、信息學AI三類。信息學AI是一個相對傳統(tǒng)的市場,2023年,國內信息學AI低調融入各類系統(tǒng),并借助大語言模型嘗試技術內核的跨時代升級。除??艭DSS(ClinicalDecisionSupportSystem,醫(yī)療機構臨床決策支持系統(tǒng))以獨立產品形態(tài)進行銷售,絕大多數(shù)AI以支撐技術存在,置于成熟產品或解決方案中。
2023年3月,《新英格蘭醫(yī)學雜志》(NEJM)發(fā)表題為《臨床醫(yī)學中的人工智能和機器學習,2023》的評論文章,其中提到,人工智能輔助心電圖、白細胞分類計數(shù)的讀取、視網(wǎng)膜照片和皮膚病變的分析以及其他圖像處理任務已成為現(xiàn)實,并納入日常醫(yī)學實踐。除閱讀圖像外,人工智能還可以在識別可能影響公共衛(wèi)生的傳染病爆發(fā)、罕見和常見疾病等許多方面提供幫助。
AI在醫(yī)療中的應用場景。圖片來源:NEJM
劉雷說,大模型在醫(yī)療場景中的作用主要體現(xiàn)在文字性工作和輔助診療兩方面。大模型處理數(shù)據(jù)和知識的能力比人強很多,所以在做文字工作、知識管理等方面的工作時效率會比人高很多。例如很多醫(yī)院已經(jīng)開始使用的電子病歷,過去是人工撰寫,比較麻煩,而且容易出錯,現(xiàn)在用AI替代,既可以節(jié)省醫(yī)護人員的時間,又可以減少人工可能產生的錯誤。輔助診療方面,由于大模型對復雜事物的記憶力更強,能夠看到更多文獻,也能做不少工作。
劉雷團隊開發(fā)了一款罕見病智能篩查與輔助診斷系統(tǒng)。研究團隊基于臉部、皮膚或其他器官的特征,結合生化特征,用大模型把圖像、文本和其他不同模塊的數(shù)據(jù)綜合在一起,進行罕見病的篩查和輔助診斷。這個系統(tǒng)會先判斷患罕見病的風險,若患病風險高,系統(tǒng)會給出可能患的疾病列表。
“這個系統(tǒng)篩查的準確度可以達到88%,靈敏度達到97%,假陰性率只有3%。它不是單病種的篩查,系統(tǒng)給出疾病列表后,需要進一步補充證據(jù)來確診。罕見病的診斷本身就需要4年以上的時間,臨床證據(jù)需要慢慢積累。”劉雷說。目前,他們已經(jīng)和復旦大學附屬兒科醫(yī)院、中國人民解放軍總醫(yī)院(301醫(yī)院)以及一些藥企開展合作,希望將這個系統(tǒng)真正推向臨床。
“目前大模型在輔助診斷方面還沒有特別突出的應用,很多醫(yī)生用ChatGPT查找醫(yī)學答案,像谷歌一樣,找到的答案很可能是有問題的?,F(xiàn)有大模型還不能真正用于臨床輔助診斷,需要在數(shù)據(jù)和醫(yī)學知識圖譜的基礎上重新訓練。未來可能慢慢會有針對專病的專業(yè)版人工智能出現(xiàn),真正在醫(yī)學上應用的也許不是大模型,而是中小模型。它可能不需要那么多數(shù)據(jù)、那么強的想象能力,只需要準確、高效、有邏輯推理能力?!眲⒗渍f。
目前,在醫(yī)院應用較為成熟的輔助診斷方式是CDSS。據(jù)國家衛(wèi)生健康委印發(fā)的《醫(yī)療機構臨床決策支持系統(tǒng)應用管理規(guī)范(試行)》,CDSS是通過應用信息技術,綜合分析醫(yī)學知識和患者信息來支持臨床決策的一種計算機輔助信息系統(tǒng)。通俗來講,CDSS的本質是由臨床指南、醫(yī)學文獻等客觀數(shù)據(jù)資料構成的醫(yī)學知識庫,可以把醫(yī)生記不住的知識用計算機呈現(xiàn)出來。據(jù)動脈網(wǎng)數(shù)據(jù),國內AI醫(yī)療行業(yè)下游需求中,CDSS占比近30%。
CDSS的一個重要組成部分是醫(yī)學知識圖譜。劉雷說,醫(yī)學知識圖譜很準確,但目前的應用比較笨拙,只能做簡單的問答,不能像大模型回答一般生活問題那樣自然,“將大模型和醫(yī)學知識圖譜相結合,用醫(yī)學知識圖譜改變大模型不專業(yè)的特點,又用大模型可以比較自然地進行人機對話的能力來改善傳統(tǒng)方式笨拙的特點,是市場熱點之一?!?/P>
AI起輔助作用,問題是輔助作用有多大
在AI輔助診斷領域,開發(fā)者遇到的一個主要挑戰(zhàn)是機器“幻覺”(hallucination)。據(jù)哈爾濱工業(yè)大學和華為的研究人員2023年11月發(fā)表在論文預印本平臺arXiv上的一篇綜述,大模型的“幻覺”是指模型生成的內容與現(xiàn)實世界事實或用戶輸入不一致的現(xiàn)象。劉雷說,這可能導致用戶問AI問題時,AI會給出錯誤的回答,而且這種錯誤可能比較隱蔽,非專業(yè)人士會相信它說的是真的。因此在AI問診中,AI不能自己下處方,最終的診斷和處方仍然要由醫(yī)生來下。
AI要真正在臨床上落地應用,準確度是一個重要問題?!搬t(yī)院本身有傳統(tǒng)的輔助診斷方式,AI是否真正提高了效率和準確度有待證明。這其中,數(shù)據(jù)是一個瓶頸,即用于訓練AI的語料數(shù)據(jù)是否能夠讓模型變得更加準確。”劉雷說。
在開發(fā)“蝶生健康”的過程中,周光文團隊遇到了類似問題?!癈hatGPT的原始語言是英語,一個單詞只代表一個意思,但中文里一個單詞可能有不同的意義。對于同一個問題,不同的患者表達不同。例如,‘甲狀腺有結節(jié)嗎?’有些人會表述為‘甲狀腺有腫塊嗎?’系統(tǒng)可能理解不了不同的表述。我們在這方面花了很多精力,但仍有一些不完整,未來會進一步完善?!敝芄馕恼f。
他們遇到的另一個問題是真實數(shù)據(jù)的收集?!俺跗谡心蓟颊吆茈y,尤其是在新冠疫情期間。但我們做了一個正確的選擇,在疫情期間大力推廣線上咨詢,后來很多人慕名而來?!敝芄馕恼f。
周光文表示,“智能醫(yī)生會帶來觀念上的革命性變化,任何有真實世界的經(jīng)驗和醫(yī)學指南的診療都可以被覆蓋,但是覆蓋的過程要精準,還有比較長的一段路要走,但總是要前行。”
醫(yī)生和患者的接受度也是一個問題。劉雷說,“幾年前深度學習剛開始應用于醫(yī)療領域時,有些醫(yī)生是有抵觸情緒的,認為它并沒有那么好,反而可能增加麻煩。但現(xiàn)在大家都在擁抱人工智能的市場。AI 能夠提高所有事情的效率,在診療上更是如此。中國病人多醫(yī)生少,把一些事情交給AI做,醫(yī)生能有更多時間考慮疑難的臨床問題?!?/P>
這也是周光文希望“蝶生健康”起到的作用之一?!癆I可以幫助醫(yī)生解決簡單、重復的診療,這部分患者大量涌入門診,實際上占用了寶貴的門診資源。用AI來替代,其實也是對醫(yī)生的解脫?!敝芄馕恼f,他目前收到的反饋是,年輕醫(yī)生非常接受AI提供的支持。
“醫(yī)生不會被替代,但是醫(yī)生要懂得利用AI。就像開車用導航一樣,在導航出現(xiàn)以前,大家也會開車,但是導航出現(xiàn)以后,司機走錯的路更少了,導航也逐漸成為必備的工具?!眲⒗渍f,“AI起到的作用是輔助,問題是它能在多大程度上進行輔助。”
據(jù)《財新》2024年4月29日報道,浙江大學醫(yī)學院附屬邵逸夫醫(yī)院院長蔡秀軍在2024中關村論壇年會的一場平行論壇上提出,AI助理上線,應該減輕醫(yī)生的負擔,為繁忙的醫(yī)生節(jié)省時間。
現(xiàn)實醫(yī)療中,AI存在“幫倒忙”的可能性。劉雷舉例,在肺結節(jié)的檢測中,AI可以一下子檢測到很多肺結節(jié),醫(yī)生如果對每個肺小結節(jié)都進行分析,負擔就會加重。因為大部分小結節(jié)不會影響健康,不需要報告。此外在CDSS中,現(xiàn)有的方法經(jīng)常出現(xiàn)過度藥物預警的情況,總是亮黃燈,對醫(yī)生來說更像是“騷擾”,醫(yī)生就把它關掉,不再使用。
“我覺得未來用AI輔助診療肯定是一種趨勢,就像開車用導航一樣,應用會越來越多。醫(yī)生和患者對AI的接受度也在慢慢提高,但是它能不能真正形成一個商業(yè)模式,還是個問題?!眲⒗渍f道。
前述《2023醫(yī)療人工智能報告》提到,基于大語言模型(LLM)的應用研發(fā)仍處于探索階段。該技術嚴重依賴環(huán)境,需要醫(yī)院同時具備基礎設施和智能算法。如今開源節(jié)流大環(huán)境下,愿意為其付費的醫(yī)院尚未形成規(guī)模。
參考資料:
1.https://arxiv.org/abs/2311.05232
2.https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMra2302038
發(fā)表評論