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健言来源 崔慧莹记者陈梦璇实习生何海宁责任编辑

人机大战:AI能帮到医生吗?

人机大战现场,“TB小新”用23秒完成了20张胸片的阅判,比人类专家快8倍。 南方周末记者崔慧莹摄

本文由机器之心经授权转载自健言(ID:healthytalks ),未经授权禁止二次转载。

“TB小新”用23秒完成了20张胸片的阅判,比人类专家快8倍——就像飞人博尔特与短腿儿小孩的赛跑。

“在喀什的一家医院,有上百万张胸片要在年底前看完。而影像科大夫就几个人,每天加班看得眼睛都花了。”

他们认为,人工智能的发展目标,一定不是代替人,而是帮助人。但每一次尝试,要获得医生、患者乃至社会各界的信任,需要时间。

见证了行业顶尖大脑与人工智能(AI)的数次大战后,人类已经习惯失败了。而这一回,他们打成了平手。

2018年11月15日,在全国结核病院长论坛上,人工智能结核影像辅助诊断系统“TB小新”用23秒完成了20张胸片的阅判,比人类专家快8倍——就像飞人博尔特与短腿儿小孩的赛跑。

但在北京结核病诊疗技术创新联盟常务副理事长李亮眼里,初次亮相的“TB小新”才是“孩子”。它只学习了一个月,在识别胸部影像诊断肺结核(TB)时,却能有87%的准确率。成绩不敌现场3位影像科专家合力达成的93%,但已高出专科医生的平均水平,足够令人惊喜。

大会用“平分秋色”来给这场人机大战盖棺定论。但结果并不重要,真正等待“TB小新”去开拓的星辰大海,是新疆体检普查结核病的数百万张胸片,以及通过人工智能技术,辅助人类提高疾病检出率,节约医疗资源的愿景。

而随之而来的,是“医生会被机器人抢了饭碗”的慌张,亦是“AI能否胜任医疗任务”的忧虑。被多位采访对象提到的观点是——“医生很可能干不过机器”,人工智能在医疗领域掀起的风暴,远比想象中更加迅猛。

沈阳:人机大战,平分秋色

专家准确率高于AI,但AI速度完胜专家。南方周末记者崔慧莹摄

“TB小新”和三位医学影像专家的比赛任务是——20张胸片,分出“结核、非结核、正常”三个类别,用时少、正确率高的获胜。

这并非中国医疗界第一场人机大战。在2017年,亦有AI和84名医生较量甲状腺超声片的看片竞赛。而在近几年,AI已闯入医疗诸多领域,这也成为资本市场的风口。

如此背景之下,“TB小新”的出场显得意味深长。

比赛从下午5:11正式开始,20张胸部影像依次滑过屏幕,墨色底片上嶙峋清晰的,是人类的脊椎和细条纹肋骨。参赛专家之一、河北省胸科医院放射科主任王新举告诉南方周末记者:“因为有比赛的压力,我们也会努力争取时间。”

但速度对比依然悬殊。第5秒时,3位专家还在审度第一张胸片,“TB小新”已经开始了第4张;第23秒,会场爆发出一阵惊呼,“TB小新”已完成答题,三位专家仅完成全部问题的15%。

“没想到它这么快。”广州市胸科医院影像科主任方伟军在比赛后笑道,“对结果还比较满意,至少我们正确率是比它高的,不至于像阿尔法狗一样,一点机会都没给(人类)。”

他的成绩是三分多,正确率100%。在人类军团领跑的好成绩,让他谈起这场人机大战时一脸云淡风轻,但不想“露怯”的顾虑发生在很多医生身上。

“最初以为大家报名会特别积极,没想到最后没几个专家愿意上台参赛。”李亮告诉南方周末记者。更多人选择在台下通过手机参加比赛。最终现场正确率达70%以上的9人,上台接受了奖励。“全国平均水平,恐怕还不如这个数。”

等待准确率统计结果的十几分钟里,李亮就像看着自家孩子登台表演的家长一样,攥住的拳头透出一丝紧张。作为“人机大战”环节的主持人,他先跑到左侧与媒体记者寒暄,又跑到专家评审桌前询问意见,最后把宣布比赛结果的任务,交到了他的伙伴——陈步东副教授,更专业的结核病影像专家手上。

李亮是圈子里“挑头”的人。他今年49岁,正是年富力强的时候。他说,“TB小新”研发目前并无经费支撑。而愿意合作的,是天启慧眼(北京)信息技术有限公司,CEO曹捷告诉南方周末记者:“天启有自主原创人工智能技术是这次合作的前提,也是基础。我们更看重它的战略意义和社会价值,而不是说在项目初期就要从合作伙伴那里获得多少收益。”

来自创新联盟的陈步东、侯代伦等七八位国内结核病影像顶级专家,对2000张基于真实病例,有明确诊断结果的胸片,用红色框逐一细致标注病灶;曹捷则带领整个近20人的团队,基于这些胸片不断对“TB小新”的数据模型进行迭代优化。历时五个多月,“TB小新”终于登台献艺。

新疆:两千公里外的现实需求

新疆肺结核病防治形势比较严峻。南方周末记者崔慧莹摄

这场人机大战背后的现实意义,远在距离北京两千多公里之外的新疆乌鲁木齐。

“今年新疆维吾尔自治区政府大力筛查结核,在自治区内逐步对所有人进行胸片体检,这会产生四百多万张胸片,刚刚大显身手的‘TB小新’将率先走进新疆,帮助我们完成异常胸片的筛查工作。”2018年11月16日,大会第二天,新疆维吾尔自治区胸科医院院长马金山在分享时说。

新疆是全国结核病高发省区之一。2010年第五次结核病流调结果显示:新疆地区结核病患病率为1526/10万,以喀什、和田、克州、阿克苏等南疆地区为主,涵盖约1000万人口。而根据世界卫生组织最新发布的数据,估算中国2017年的结核病发病率是63/10万人。

“今年我们胸科医院牵头,在全疆做了普查,前三季度我们的发病率是215.3/10万。总的发病患者数是51467,比去年的40463增长了27.7%,面临的形势很严峻。”马金山说,“我们下基层时,在南疆地区看到最多的病,被称为三结(节)——肺结核、结石、关节炎。”

李亮2017年也到新疆调研,他在乌什县的一个村子里看到,“一千五百多人的村庄,有20个结核病患者,比例非常高了。”

阿克苏市卫生计生委副主任唐爱民曾在接受采访时说,当地大多数肺结核患者通常采取居家治疗的方式,但由于新疆冬季漫长等特殊气候环境,人们很少保持开窗通风的习惯,这无疑给通过飞沫传播的结核病提供了温床,不少人因此受到感染。

“我们自治区政府也做了很多工作,今年有领导在全疆14个地州调研时,发了62号文,核心工作就一件事——要解决肺结核的防控问题。”马金山强调。

这里提到的62号文,是指2018年6月,新疆发布《关于改进完善全区新时期医疗卫生有关工作的实施意见》,同时针对南疆结核病高发情况,启动了南疆4地州结核病防治专项行动。

专项行动要求结合全民健康体检,开展15周岁以上人群肺结核普查普治工作,对患有结核病的患者分类建档立卡,对活动性肺结核患者进行登记并录入专病信息系统,实施传染期肺结核病患者集中隔离治疗。

“以前新疆的全民体检,忽视了胸片这一项,现在拍片子完成了40%,阅片完成了其中的百分之十几,还有很多工作没有做。”马金山说。

“在喀什的一家医院,有上百万张胸片要在年底前看完。而影像科大夫就几个人,每天加班看得眼睛都花了。”一位不久前曾到当地医院采访的人民政协报记者,在会场交流时告诉南方周末记者。

据她所知,有全国政协委员、研究人工智能的企业、中国志愿医生等各路人马到当地,“都在想办法帮忙解救影像科医生”。

急需救命稻草的,不只是医生,还有马金山这样更有能力把“TB小新”等新技术带回新疆的院长。

会上,他要求现场工作人员把大屏幕定格在一张“从万里高空”俯拍下来的照片上,他指着山峰处最高点说,“李亮院长在这儿”;又走了两步俯下身子指着山脉通向平原的末端说,“新疆在这儿”。层层山脊形成的灰褐色脉络,被他比喻成互联网诊疗系统的互联互通。

“23秒看完20张片子,400万张片子多长时间看完?一天就看完了。”马金山半开玩笑,显得万分期待。

“医生才是核心”

会看胸片的“TB小新”并不是赢在起跑线的孩子。对结核病防控来说,胸部CT影像和分子诊断技术都更加先进,但存在价格贵、难在基层广泛落地等现实困难。

曹捷说,胸片就像结核病筛查的“守门员”,是在国内的基层、偏远地区应用最广泛的一种检查手段,“基层医生资源稀缺,结核检出率不高,而这正是‘TB小新’赋能基层结核防控的真正价值。”

它并不完美,也会出错。在人机大战中,“TB小新”将两张不是结核病的胸片影像,误判成了结核。“敏感度太高了。”有参赛专家告诉南方周末记者。而对于一些相对罕见,没“学习”过的复杂影像,“TB小新”也有可能检不出。

李亮说,“现阶段宁肯让它多诊出一些,也不要漏诊。随着样本量扩大,机器还会不断学习,越来越准。”

根据2018年9月,国家卫健委发布的《互联网诊疗管理办法(试行)》中规定,不得对首诊患者开展互联网诊疗活动。但在类似新疆地区推行的全面体检,对大量胸片进行辅助性的初次筛查,则大有用武之地。有相关领导也对李亮表示了支持。

在影像诊断能力不足的基层地区,送去几个医生救急解决不了根本问题,培养一个优秀的影像科医生也需要漫长的积累时间。

“首先筛出完全正常的胸片,这是节约人力,至少有一半以上的胸片是完全正常的;其次在异常的胸片中,再把高度怀疑结核的筛出来,这是巨大的胜利。很多基层医院的医生,都没见过肺结核病例,诊断能力不足。”李亮说。

最需要医生关注的,是那些显示异常的胸片。“它到底是不是结核病?乡镇诊断不了的,再把片子传到县里、自治区的胸科医院,最后实在看不了,再送到北京来看。这是体现分级诊疗的模式。”

对于“TB小新”的应用场景,李亮还有更广阔的设想:“拍一次胸片,同时进行肺癌、肺结核、肺感染等多种诊断”“建一个全球最大的胸部影像数据库”等等。

他们认为,人工智能的发展目标,一定不是代替人,而是帮助人。但每一次尝试,要获得医生、患者乃至社会各界的信任,需要时间。

科技进步改变医疗行业的最经典的案例,来自美国公司生产的主攻微创手术的手术机器人“达芬奇”。

有统计显示,截至2018年10月,已有四千多台“达芬奇”手术系统在全球范围内实现临床使用,超过500万患者接受过“达芬奇”参与的手术治疗。

2018年1月4日,27岁的南京姑娘韩涵在鼓楼医院做了一场输尿管再造手术。考虑到创口小,利于术后恢复等优势,她选择了比开腹和普通腹腔镜贵两倍的机器人手术。

而恰在最近,3年前英国的首例机器人心瓣修复手术进行了听证。当时原本以为是最尖端医疗AI技术的展示,却没想到变成一场鲜血四溅的惨案:机器人把病人的心脏“放错位置”,戳穿大动脉……听证会上,当年负责手术的主刀医生承认经验不足,有人为操作失误。

新闻经中文媒体报道后,登上了微博热搜。有网友痛批并质问,病人事先知道是机器开的刀吗?韩涵选择了维护“达芬奇”:“知情的,我的手术也是机器人做的。”

在国内参与完成过150多台机器人手术的周宇医生告诉南方周末记者,“机器人手术不是说真的有个机器人去做手术,而是我控制机械臂去做手术,就像我原来用手抓饭吃,现在用筷子,都是吃饱饭,方式不同而已。”

谈到让智慧型的手术机器人、人工智能诊断系统,在医疗领域完全替代人类医生,几乎所有采访对象都认为现阶段没有可能。

尽管在“机器人比人握着手术刀更平稳、人工智能读片比人类诊断更迅速”等方面显示出极大优势,但在处理复杂疾病、需要综合思维的情况下,“医生(人类)才是核心。”李亮说。

(应采访对象要求,文中韩涵、周宇为化名)

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原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/BCjJuXWlvccK4AmCo5xdWA

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