人工智能在医学的部分领域里已经超越了医生

 

1996年夏季的一天,瑞典兰德大学附属医院,冠状动脉特护病房的五十岁的汉斯.沃林主任坐在办公室里埋头阅读心电图.........



1996年夏季的一天,瑞典兰德大学附属医院,冠状动脉特护病房的五十岁的汉斯.沃林主任坐在办公室里。他的办公桌上堆着2240份心电图。他独自一个人在办公室里审阅他们。他把代表疾病发作的心电图挑选出来。为了避免疲倦带来的疏忽,他每两个小时休息一次。这就是医学界的深蓝大战。沃林就是心脏病学的棋王卡斯帕罗夫,他将与电脑进行阅读心电图的世纪对决。

对医学院的学生来说,心电图看起来很复杂,难以理解,图中包含了十二导联,每一个导联都会产生一种不同的曲线记录,每一种曲线都有英文字母做标识,比如,从一开始就下降的曲线被称为Q波,心脏收缩突然向上升起的被称为R波,随后有向下的被称为S波,受冲击后显示环形波的曲线被称为T波,学生要学习辨别那么多复杂多变的曲线。



心电图实在太复杂,有些细微的变化很容易被忽略掉,即使是专家的判断也不能保证百分之百正确。研究表明,送到急诊室的2%到8%的心脏病患者,会被误诊为没有问题,这些人中的四分之一最终死于心脏骤停。因此,有人试图让电脑看懂心电图,他们认为如果电脑能比人更准确的为病人诊断,那么我们就可以使用电脑解读心电图,每年就可以使几千人免于死亡。

1990年,加州大学圣地亚哥分校的急诊科医生威廉 巴克斯特 在公开发表的学术论文中第一次提出,电脑可以比医生做的更好。这种电脑系统像人类一样从经验中不断学习,从每个成功案例中总结经验,从每个失败案例中汲取教训,进而改进程序。在之后的研究中,巴克斯特发现电脑可以熟练诊断心脏病,胜过许多参与研究的对照组的医生。对病人胸部闷痛的症状,电脑可以准确的给出诊断意见,医生却出现了较多的失误。不过这些医生中三分之二是经验不足的住院医生,他们对心电图的判断还存在一定困难,那么电脑可以胜过经验十足的医学专家吗?

为了解答这个问题,瑞典的拉尔斯 伊登布兰特发起了一个实验。他将一万多名病人的心电图资料输入他的电脑系统,并告诉电脑哪种情况代表心脏病发作,哪种情况代表正常,直到电脑通过学习变成专家。电脑甚至可以读懂最复杂的心电图。接下来,他邀请沃林参与试验。沃林是瑞典顶尖的心脏专科医生,每年阅读上万份的心电图,伊登布兰特从医院病历档案中挑选了2240份心电图,其中恰好一半是有心脏病疾病的。他将这些心电图分别交给电脑和沃林去诊断,1997年秋天实验结果被低调的发表出来,沃林正确的挑出了620份,电脑在正确的挑出了738份,电脑以20%的优势击败了专家。



医学界的这场深蓝大战的结果告诉我们,医生的直觉和经验有时候是靠不住的,它可能会带来比电脑更多的错误。不仅是医学,在众多领域都有足够多的证据支持这个结论。过去的四十年内,认知心理学家不断证实,在预测和诊断方面,电脑系统常常胜过最顶尖的人类专家的判断,包括预测每一件事,从一个公司是否会破产,到一个肝病患者还能活多久,每个领域都有涉及,几乎所有的案例分析大战中,电脑要么与人类战平,要么胜过人类,你可能会想,如果人类与电脑共同工作,就可以做出最好的决策,但研究人员指出,这种情况很难实现,如果两者意见相同不会有什么问题?而如果不同,那么还是听从电脑的意见比较好。

为什么电脑能胜过人脑呢?社会学家,罗宾道斯认为,首先人总是易变的,我们很容易受他人意见的影响,此外,看事情的角度,最近的经验,注意力的分散以及信息的传播方式都影响着我们的判断,其次人类不善于全面考虑各方面的因素,人们总是把可变因素看的太重,而忽略其他的重要因素,一个好的电脑程序可不一样,它总是自动而平等地关注每一个因素,比如我们去超市我们不会让店员仔细打量我们所买的东西后说,我看他们价值十七美元,虽然一个经验丰富的电源可能很擅长猜测总价格但我们还是更愿意让收银员来计算总价。

从伊登布兰特的研究结果来看,沃林很少出现明显的错误。但是由于很多心电图情况比较特殊,一些图形有时表示心脏正常,有时却表示心脏病发作,资料整合起来比较困难,因此医生很难做出正确的评估。另外医生也容易受外部因素的影响,比如这次心电图跟上次的看起来很像等等。

几乎可以预见,医生以后不得不让电脑取代他们做一些诊断决策,比如一个叫做'电脑图片筛查系统'的网络系统,已经成为子宫颈涂片筛查的主要运用手段,到目前为止研究人员已经完成了一千多个相关研究。医学中几乎每个领域都有了类似的网络系统,有些系统被发展为可真断阑尾炎,老年痴呆和精神病等疾病,有些系统被设计成可以判断乳房x线照片和心脏扫描的结果,还有些系统可成功的预测癌症治疗的效果,预测器官移植和心脏瓣膜手术的成功率。



对医疗机械化的反对仍会持续一段时间。原因之一是有些医生没有远见,他们墨守成规,不想改变做事的方法。另一个原因就是科学技术越来越发达,而人性色彩却显得越薄弱,现在的医学已经很缺乏人性的温情,倘若继续技术至上,人类会感到越来越孤独,病人常常会感觉自己只不过是一个病例上的数字。

怜悯与科技并不是水火不容的,他们也可以相辅相成,从根源来看,病人和医生之间除了医疗错误外没有矛盾,然而医生不可能摆脱医疗错误,甚至机器也不可能是完美无缺的,错误越多病人对医生的信任度越低。不过随着科技的发展,各种各样的医疗网络系统不断发展成熟,可以承担越来越多的医学技术工作,医生可能会摆脱大多数医疗错误的困扰,转而更多的关怀病人,比如与病人多聊天。

医疗看护对人类来说生死攸关,我们总是需要医生帮我们了解发生了什么,为什么会发生,以及可能是什么或者不是什么等等。医生有义务引导病人要成为病人的向导和知己,医疗网络系统可以诊断病症,但我们仍需要医生帮助病人恢复健康。


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