AI在医疗诊断中的角色,说白了就是给医生配了个不知疲倦、记忆力超强的助手。这个助手不会直接下诊断,决定给你开什么药或者做什么手术的,还是人类医生。但是,它能在医生做决策之前,处理海量信息,找出那些人眼容易忽略的细节。
最直接的应用,是在看片子这事上,也就是医学影像分析。比如我们去医院拍的X光片、CT或者核磁共振(MRI),片子出来后,需要影像科医生一张张地看,从里面找出病灶。一个病人的CT扫描可能有几百甚至上千张图像,医生要集中精力在这些黑白灰的影子里找问题,是个很费眼也很费脑子的活。而且,有些早期的微小病灶,看起来可能跟正常的组织没太大区别,就很容易被漏掉。
AI就是在这里发挥作用的。你可以把它想象成一个看过几百万张片子的“老专家”。我们把你的CT图像输入给AI模型,它会快速过一遍所有的图像,然后把它认为可疑的地方标记出来,告诉医生:“嘿,这几个地方你重点看一下”。AI看得快,而且不会累。研究显示,在某些任务上,比如识别肺结节,AI的准确率可以媲美甚至超过人类专家。 比如,谷歌健康(Google Health)就开发了一种AI模型,在识别乳腺癌方面,表现就和专业的放射科医生一样好,甚至还减少了假阳性和假阴性的比例。 这不是说AI要取代医生,而是帮助医生把精力集中在最需要判断的地方,减少漏诊的风险。
具体到操作上,大概是这么个流程:
1. 你拍完CT,图像数据会同时传给医院的影像系统(PACS)和AI分析系统。
2. AI系统自动开始分析。它会把图像分割开,识别出不同的器官和组织,然后逐一检查有没有异常的密度、形状或者纹理。这个过程可能就几分钟。
3. 分析完成后,AI会生成一份报告,在原始图像上把可疑病灶圈出来,有时候还会给出一些量化数据,比如结节的大小、密度、恶性概率等。
4. 影像科医生打开你的片子时,看到的就是已经被AI初步处理过的版本。医生会结合AI的提示,再根据自己的经验和知识,做出最终的判断,然后写出正式的诊断报告。
所以你看,AI做的其实是辅助工作,最后拍板的还是人。
除了影像,病理诊断也是AI大显身手的地方。病理诊断被称为疾病诊断的“金标准”。医生从你身上取下一块组织,做成薄薄的切片,染色后放在显微镜下看细胞的形态,以此来确定是不是癌变、是什么类型的癌症。这个过程同样非常依赖医生的经验。一张数字化的病理切片图像非常大,放大后可能比一个篮球场还大,医生要在几亿个细胞里找到那些不正常的癌细胞。
AI可以自动扫描整个数字切片,识别并圈出癌细胞聚集的区域,甚至还能对癌细胞进行计数和分类。这对医生的帮助是巨大的。比如在前列腺癌的诊断中,医生需要根据癌细胞的形态(Gleason评分)来判断癌症的恶性程度,这个评分很主观,不同医生看同一张片子,给出的分数可能都会有差异。AI可以提供一个更客观、可重复的评分参考,帮助医生做出更一致的判断。现在已经有一些AI系统获得了美国食品药品监督管理局(FDA)的批准,用在临床的病理诊断上。
AI还能做更多。它能整合一个病人的多种数据,而不仅仅是影像。比如,它可以把你所有的病历、化验结果、基因测序数据,甚至你智能手表上的健康数据都整合起来分析。通过分析这些海量的数据,AI可以帮助医生预测你未来患上某种疾病的风险,或者判断哪种治疗方案对你可能最有效。这就有点像“个性化医疗”了。比如,通过分析肿瘤的基因数据,AI可以帮助医生为癌症患者匹配最合适的靶向药物。
当然,AI在医疗诊断里也不是万能的。它现在还面临很多挑战。
首先是数据问题。AI模型是靠大量的数据“喂”出来的。如果用来训练模型的数据质量不高,或者数据标注得不准确,那么训练出来的AI助手可能就会“学艺不精”,在诊断时出错。而且,很多模型都是在特定人群的数据上训练的,比如在某个国家或某个人种的数据上训练,当把它用到其他人群身上时,表现可能就会打折扣。这就要求我们在开发和使用AI时,必须用来自不同地区、不同人群的高质量数据。
其次是“黑箱”问题。现在很多厉害的AI模型,特别是深度学习模型,我们知道它能做出准确的判断,但不太清楚它做出这个判断的具体逻辑是什么。它不像人类医生可以说出“我看到这个结节边缘模糊,有毛刺,所以我怀疑是恶性的”这样清晰的推理过程。AI可能只是给出一个“95%可能性是恶性”的结果。这种“知其然,而不知其所以然”的情况,会让医生在采纳AI建议时有所顾虑。万一AI出错了,责任该由谁来负?是医生、医院,还是AI的开发者?这些都是亟待解决的伦理和法律问题。
还有一个很现实的问题,就是AI并不能理解病人的全部情况。医疗诊断不只是看片子和数据。一个好的医生需要和病人交流,了解病人的感受、生活习惯、家庭背景等等。这些充满人情味的信息,目前AI是无法处理的。医生给出的最终诊断,是一个综合了科学、经验和人文关怀的决策。AI可以提供冰冷的数据分析,但无法提供温暖的关怀。
所以,AI在医疗诊断中的角色,更准确的定位是一个强大的工具,而不是医生的替代品。它把医生从大量重复、繁琐的工作中解放出来,让他们有更多的时间去思考复杂的病例,去和病人沟通。它提供了一种新的视角和参考,帮助医生减少误判和漏判,但最终的决策权和责任,仍然牢牢掌握在医生手中。就像飞行员驾驶飞机,有自动驾驶系统可以分担很多工作,但关键时刻,还是需要飞行员来掌控全局。AI和医生的关系也应该如此,是一种人机协作、互相增强的关系。