人工智能会不会代替医生?

先说一下我集体的论断:很年夜程度上能够。

正在医疗畛域这多少年野生智能的倒退是很迅猛的,波及到辅佐诊断、疾病展望,衰弱治理、药物研发等等诸多关键。而从咱们一般人就治的角度来看,AI 已遮盖了医疗历程中诊前、诊中、诊后的各个场景。

图片泉源:https://www.mathematica.org/blogs/ethics-and-artificial-intelligence-in-health-care-the-pivot-point

诊前:

没有晓患上人人有没有已往医院看病登记的教训,一年夜排科室上去,目眩撩乱,没有晓患上挂甚么号好。偶然候自己凭觉患上挂了个号,年夜夫一看挂错了,还患上去退了从新登记,光阴便是这么延长了,还带来了很欠好的就诊体验。而正在就治前收集到充足的症状信息,囊括过往的病史资料,完成准确的立室对 AI 来讲并责难事,这也是当初很多 AI 已正在做的事件。

就治前运用 AI 辅佐抉择准确的科室,就治中经过 AI 疏导去响应的影象科、测验科、B 超室等,同时 AI 停止主动排号,如许患者就能有序、倏地停止审查。

诊中:1 AI 辅佐诊断

首当其冲的,传统的一些辅佐科室会被最少年夜全体的代替,譬如影象科、测验科、病文科...

疫情时期人人能够看到过很多野生智能怎样辅佐倏地剖析肺部 CT 的消息了,年夜年夜普及了阅片的效力。

这方面有多少个里程碑式的发展。譬如2017 年 Nature 上宣布了一篇文章,斯坦福年夜学的 Andre Esteva 团队经过 129 450 例皮肤病的临床图象对 AI 停止练习皮肤癌一些特色性的皮肤显示。终究经过练习后的 AI 诊断皮肤癌的威力与皮肤科专家诊断效果符合度无比高,险些能够和皮肤科年夜夫相媲美,该钻研还登上 Nature 572 期封面。团队的钻研愿景是:正在将来,一款容易的手机 app 就能够资助患者自己诊断皮肤癌,并为此开辟了一套盘算机深度进修体系[1]。

正在准确度和锐敏度上,野生智能(蓝线)击败了年夜全体职业医师(红点)。

深度进修是一类机械进修算法,现正在已被宽泛应用于盘算机视觉、语音识别、做作言语处理等多个畛域。斯坦福年夜学的团队职员指出,“盘算机视觉和那些卷积神经收集的壮年夜之处正在于,你只要求界说输出与输出的信息,而后盘算机就会自己习患上规定,并正在下次主动做出果断[1]。

与纯真寄托临床年夜夫的剖析相比,寄托于壮年夜图象处理和深度进修的野生智妙手艺能够经过定量剖析普及影象剖析的效力和准确度,更首要的是,它还能够从少量的汗青诊断数据中获取更容易累积和传承的教训学问。经过与病理和临床病历等年夜数据剖析相联合,还可认为钻研疾病演进、医治,和预后供应手艺根基。就宛如野生智能围棋机械人 AlphaGo 没有仅战败了人类选手,还使患上咱们看到了很多分比方于以往汗青教训的棋谱。

这多少年,以深度进修为代表的野生智妙手艺正在譬如皮肤病、肺结节、眼底筛查、种种癌症检测上均获患有使人患上意的发展,咱们再来看一些案例:

2018 年,谷歌开辟的一款深度进修体系正在基于前线腺切除标本的前线腺癌分级上到达了 70%的整体准确率,而美国执业的一般病理年夜夫的均匀准确率为 61%[2]。

图片泉源:https://ai.googleblog.com/2018/11/improved-grading-of-prostate-cancer.html

乳腺癌已超过肺癌成为了寰球第一年夜癌。以前 Google Health 联合公司旗下 DeepMind 联合伦敦年夜学学院、剑桥年夜学、斯坦福医疗核心等机构正在《做作》杂志上宣布了一篇有关 AI 乳腺癌检测体系的论文。该钻研将英国 76000 多名女性和美国 15000 多名女性的乳腺 X 影象作为练习数据集,经过对高出英国 25000 多名女性和美国 3000 例乳腺 X 线影象停止效果测试发明:该模子完成了较低的误诊率,比年夜夫低 5.7%(美国)和 1.2%(英国),假阳性率比年夜夫低 9.4%(美国)和 2.7%(英国)[3]。

A sample cancer case that was missed by all six readers in the US reader study, but correctly identified by the AI system. The malignancy, outlined in yellow, is a small, irregular mass with associated microcalcifications in the lower inner right breast

正在我身旁,长沙也停止过一场“人机年夜战”,数十名遗传学科研职员 VS1 台机械人,经过对随机抽选的 10 个病例染色体核型剖析、诊断疾病,二者对照。机械人的事情效力固然高于野生。机械人的主动化事情能够极年夜加重野生操作的累赘,缩小同伴率发作,兴许有一天咱们的基因诊断、染色体审查会无比敏捷出效果,而没有用守候数周或一个月。

除基因的剖析,野生智能正在基因编辑,另有药物研发方面,实正在都施展了越来越首要的感化,譬如谷歌 DeepMind 公司应用深度进修来展望致使新冠肺炎的病毒卵白质构造,这个和题目有关,此次就未多少说了。

要是说需求业余教训、邃密操作和及时评价的手术,AI 代替性还要长光阴研发,能够要经验年夜夫主刀 +AI 辅佐,AI 主刀 + 年夜夫辅佐,到最初 AI 自力发展容易手术的冗长研发。然而一些依据容易教训发展的临床测验、病理,被 AI 代替的能够性很年夜。很多病理制样和染色,和扫片后的阅片,都能够经过编程完成主动化,诊断汇报能够需求测验医师或病理年夜夫再核查,以确保患者效果牢靠。要是 AI 能够正在测验科、病文科少量推行,就能节减很多年夜夫的事情量,也年夜年夜延长患者守候汇报的光阴。

2 AI 手术机械人

要是说后面那些应用更多的是偏偏袒辅佐诊断和内科,野生智能正在内科畛域的应用实正在也并没有后进。

后面提到野生智能壮年夜的中央正在于自立进修。AI 强化进修威力(Reinforcement Learning,RL)让盘算机正在没有明白指示的状况下像人同样自立进修。这多少年达芬奇手术机械人很火,越来越多多医院最先接纳达芬奇来停止一些微创手术。我觉患上达芬奇最年夜的上风正在于强化进修性能,这个有点相似谷歌用来代替流水线上工人的机械臂,没有仅能够完成基础的举措,依据物体的质地、软硬会主动的接纳分比方的举措战略,跟着这些手术机械人做的手术越来越多,它们经过一直的实际、自我进修、修改,兴许有一天他们真的能够学会自己做手术。

另外,种种形态各别的机械人能够让微创以至无创手术成为能够。

近期,来自欧洲高校的华人迷信家提出了新的管制和机能加强战略,使患上片状软体机械人正在流体中能自顺应情况并完成多模态静止,囊括转动、稳定匍匐、稳定泅水和螺旋外面匍匐。将来,该手艺可应用正在靶向运送、细胞移植、内窥镜挪移形式和微创手术中[4]。机械人正在联接喉咙和中耳的咽鼓管的模子中停止了测试:

图片泉源:Soft-bodied adaptive multimodal locomotion strategies in fluid-filled confined spaces

除手术机械人,痊愈机械人、辅佐机械人与效劳机械人也越来越多的浮当初医疗场景里。要是往更远的看,跟着 5G 物联网的倒退,咱们已看到了长途手术的能够性。

5G 手艺的倒退,为医疗行业供应了年夜数据医学影象的传输、低时延、高牢靠性的收集保障,拥有挪移化的收集遮盖威力、海量医疗设施联接威力,和高效的内陆化盘算威力等。这所有都邑减速长途医疗操控等带来医疗降级。寰球首例多点协同 5G 长途多学科机械人手术实验已正在北京完成。将来正在 5G 收集的反对下,地区卫生核心将完成医疗资本正在同享共联。

天下首例长途 5G 手术正在中国发展

诊后:

此次的疫情也减速了野生智能正在医疗畛域的倒退。举个例子,正在全部疫情时期是有少量的居夷易近的排查事情要做的,这部合作作要是经过人上门来做的话,是有感化危险的;要是经过野生打电话询问,是一个无比干燥且少量的事情。

这个时期野生智能就无比优点理这个题目。年夜夫先设定一个随访或外呼的计划,而后经过批量的外呼,而后语音交互形式,应用语音识别和语义明白的手艺,把患者的回覆反应返来,而后主动整顿、主动统计。

这套体系岂但对全部疫情防控起到了未必的感化,而且还累积了少量的衰弱相干数据。为慢病的防护供应治理,譬如高血压、糖尿病、心脏病等,这些都是罕见的一些需求活期随访的慢病,经过外呼机械人的形式,活期去给患者打电话,而后收集到他的信息,主动整顿,资助年夜夫去果断患者疾病和慢性病管制的状况。

另外智能可穿着设施越来越普及,当初的腕表岂但能够囊括血氧、心率、心电图、就寝,以至是血糖(还正在研发中)等数据,集体层面能够对集体的衰弱程度停止追踪,可对沾染性疾病停止监控和防备,并建设数据库和智能剖析模子。

实正在远远没有止这些

新资料、老手艺一直的浮现,我想将来的手术兴许会越来越微创,譬如当初心脏手术、脑血管手术,传统的开胸、开颅已越来越少,这项手术更多的被染指等形式所庖代。

3D 打印手艺的缓缓的成熟,很多器官最先能够打印进去,耳朵、血管、皮肤、肾脏、骨骼已能够被打印,更多的器官也正在钻研中。干细胞手艺、基因手艺也正在如火如荼的钻研中。

没有记患上正在那边看过有人说,有一天医院兴许会变为像特种军队同样,只要求很少全体的精英来处置一全体的事情,其余的很多事情能够被 AI 所庖代。

无非阿尔法狗们没有需求生物退化,提高越来越快,但我想人类自身也是一直提高的,医院只是人身材整机的修缮场所,然而有一天兴许咱们能够像《阿凡是达》同样,经过头脑能够管制另外一个星球的阿凡是达。

脑机接口(Brain Computer Interface)这十来年倒退敏捷,脑机接口是人脑与盘算机或其余设施之间建设的链接通路和管制渠道,经过盘算机接管信号,人脑能够间接抒发设法或管制其余设施 --“意念”管制设施。

当初仿生耳(植入野生耳蜗复原听力)、仿生眼(植入野生视网膜芯片复原视觉)方面都有贸易化的产品。2008 年,山公的年夜脑信号经过互联网从美国发送到日本,引发了机械人正在跑步机上跑步,2013 年,美国 Second Sight 公司研制的“野生视网膜”让视网膜疾病患者能够复明,2012 年匹兹堡年夜学团队经过脑机接口,让瘫痪的患者胜利的管制了外接设施,2016 年,匹兹堡年夜学的团队经过正在年夜脑植入电极阵列,让 28 岁的截瘫患者没有仅能够操控机械臂,还能够获取触觉反应。马斯克的 Neuralink 更是让“脑机接口”减速贸易化历程。

图片泉源:https://www.newsleakcentre.com/

最初,

回到题目,我想说,维持虚心、维持进修,这个天下很难有弗成以被代替的人和职业,很多事件只是光阴的题目。

参考文献:

[1] Esteva A, Kuprel B, Novoa RA, Ko J, Swetter SM, Blau HM, Thrun S. Dermatologist-level classification of skin cancer with deep neural networks. Nature. 2017 Feb 2;542(7639):115-118.

[2] infoq.cn/link?

%2F2018%2F11%2Fimproved-grading-of-prostate-cancer.html

[3] McKinney SM, Sieniek M, Godbole V, et al. International evaluation of an AI system for breast cancer screening. Nature. 2020 Jan;577(7788):89-94.

[4] Ren Z, Zhang R, Soon RH, Liu Z, Hu W, Onck PR, Sitti M. Soft-bodied adaptive multimodal locomotion strategies in fluid-filled confined spaces. Sci Adv. 2021 Jun 30;7(27):eabh2022.

 

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