人工智能神經(jīng)影像人機(jī)大戰(zhàn)  700余名選手報名參賽

北京天壇醫(yī)院高培毅教授——“學(xué)霸”AI實(shí)力超群 但醫(yī)生不會被取代

    做“AI”的老師？北京天壇醫(yī)院神經(jīng)影像學(xué)中心主任高培毅教授一開始是拒絕的。

    作為國內(nèi)著名的神經(jīng)放射學(xué)專家，高培毅教授做了一輩子影像學(xué)診斷。他深知，人腦是人體內(nèi)最復(fù)雜的結(jié)構(gòu)之一，擁有數(shù)以千億計的神經(jīng)元，神經(jīng)影像學(xué)經(jīng)歷了漫長的發(fā)展和探索，仍然有數(shù)不清的謎團(tuán)等待揭開。這樣嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作容不得一絲一毫的判斷失誤。AI，值得信賴嗎？

    2018年6月，由中國卒中學(xué)會、國家神經(jīng)系統(tǒng)疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心和首都醫(yī)科大學(xué)人腦保護(hù)高精尖創(chuàng)新中心共同主辦的全球首個神經(jīng)影像人工智能“人機(jī)大戰(zhàn)”決賽即將開戰(zhàn)。記者近日從北京天壇醫(yī)院了解到，目前已有來自全國385家醫(yī)院及各類醫(yī)療機(jī)構(gòu)，700余名醫(yī)生報名參賽，其中6人順利通過預(yù)賽入圍決賽，期待與AI酣戰(zhàn)一場。

    那么，去年年底正式“拜師”高培毅教授的神經(jīng)影像診斷AI系統(tǒng)目前的成績究竟如何？高培毅教授又是如何看待這個新學(xué)生的呢？

AI學(xué)習(xí)速度驚人 不受情緒狀態(tài)影響

    談起電腦編程輔助醫(yī)學(xué)診斷，高培毅并不陌生。上世紀(jì)90年代初，他前往美國猶他大學(xué)醫(yī)學(xué)院求學(xué)。在那里，他陸續(xù)接觸并學(xué)習(xí)到代碼編程、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)，并以“肺部球形病灶的計算機(jī)輔助診斷”為主題完成了計算機(jī)課的結(jié)業(yè)論文。回國后，工作之余學(xué)有所用，一臺386電腦，一套DOS系統(tǒng)，他不僅為科室設(shè)計出醫(yī)用功能軟件，甚至還為合作的醫(yī)學(xué)雜志社編輯了一整套收稿系統(tǒng)。”這方面我感興趣，也相對比較了解和關(guān)注。所以當(dāng)領(lǐng)導(dǎo)第一次把我們幾個叫到辦公室，提起AI神經(jīng)影像診斷是未來的發(fā)展趨勢，我內(nèi)心是認(rèn)同的。不過你問它能不能替代我，目前還是門兒都沒有!”高培毅笑稱。

    面對領(lǐng)導(dǎo)遞過來的email地址，“傲嬌“的高培毅教授決定先給希望踏足神經(jīng)系統(tǒng)影像診斷領(lǐng)域的AI出一道考題，試試它的實(shí)力。通過給出神經(jīng)鞘瘤表皮樣囊腫、腦膜瘤等幾百例常見腫瘤的影像病例，不到一周的時間內(nèi)，AI在診斷測試中，正確率就幾乎達(dá)到95%以上，這一結(jié)果，讓院方和技術(shù)團(tuán)隊都非常興奮。

    隨即，AI團(tuán)隊與院方達(dá)成正式合作協(xié)議，開始大規(guī)模系統(tǒng)學(xué)習(xí)北京天壇醫(yī)院近十年來接診的數(shù)萬余神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)疾病病歷，特別是在腦膜瘤、垂體瘤、膠質(zhì)瘤等常見病領(lǐng)域的圖像識別，AI系統(tǒng)顯示出卓越的“學(xué)霸”氣質(zhì)。“拜師“學(xué)藝半年左右的時間，它在一些神經(jīng)系統(tǒng)常見病的判斷上已游刃有余，在部分腦瘤的磁共振影像診斷上，準(zhǔn)確率已達(dá)到90%以上，相當(dāng)于一個高級職稱醫(yī)師級別的水平。

    在近期的“人機(jī)大戰(zhàn)”決賽備戰(zhàn)中，高培毅教授為提升AI系統(tǒng)的應(yīng)戰(zhàn)能力展開了“集訓(xùn)”，“陪練”的醫(yī)生們要完成300多個病例大概需要10小時以上的時間，耗費(fèi)的時間和腦力讓醫(yī)生們直呼“崩潰”，而AI則只需要不超過半個小時就能完成。

    “除了學(xué)習(xí)速度外，它的穩(wěn)定性也是明顯超越人類的。不知道累，也不受外界干擾因素的影響。不像醫(yī)生會被情緒、狀態(tài)、時間地點(diǎn)等外界因素打擾，從而影響描述的準(zhǔn)確性。它永遠(yuǎn)保持冷靜，水平穩(wěn)定。“高培毅表示。

影像科醫(yī)生并非“看片匠” 人類的優(yōu)勢AI永遠(yuǎn)無法取代 

    盡管高培毅教授承認(rèn)AI在大數(shù)據(jù)深度學(xué)習(xí)方面是個“學(xué)霸“，也了解人工智能正在“取代”醫(yī)生的說法，給不少青年醫(yī)生帶來的恐慌，但他仍然堅定的認(rèn)為，放射科醫(yī)生在實(shí)際工作中有很強(qiáng)的不可替代性。

    “覺得它輕易就能取代醫(yī)生的人，把醫(yī)生的工作看的太簡單了。“雖然每周只出2個半天的門診，但慕名而來的患者總是抱著片子踏破了高培毅教授的門檻。在患者中口口相傳的”神醫(yī)慧眼“背后，是他幾十年從醫(yī)之路中對各類基礎(chǔ)學(xué)科臨床知識和經(jīng)驗的積累。

    “除了影像檢查，一個合格的放射科醫(yī)生還需要看化驗單、要看體檢單、要問家族史，問個人的病史、做過什么治療，用過什么藥物，有什么反應(yīng)……都了解后，才能做出一個醫(yī)生的診斷。AI也許可以取代看片匠的角色，但它永遠(yuǎn)不可能成為一個真正的醫(yī)生，這是完全不同的兩個概念。”

    大數(shù)據(jù)深度學(xué)習(xí)既是AI發(fā)展中的機(jī)遇，也是受限條件和缺陷，目前AI在神經(jīng)系統(tǒng)影像診斷方面 ，仍完全依賴于數(shù)據(jù)真實(shí)性和質(zhì)量的支撐。在北京天壇醫(yī)院，AI正在學(xué)習(xí)的腦血管病研究大數(shù)據(jù)完全按照科研方法收集，是目前中國最有價值的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)之一，但在缺乏大數(shù)據(jù)支持的疑難病、罕見病診斷領(lǐng)域，AI和高培毅教授中間，隔著幾十年從醫(yī)之路的經(jīng)驗和判斷，這一點(diǎn)上，AI顯然無從復(fù)制和超越。

    “我對AI的希望，首先是希望他能做一些醫(yī)生覺得‘煩’的、低附加值的、重復(fù)性的工作、可以把醫(yī)生的一部分精力解放出來。在這個學(xué)習(xí)的過程中，我也會把我的經(jīng)驗加入AI的學(xué)習(xí)系統(tǒng)，比如說某種病只有男性會得、某種病90%都發(fā)病于兒童等等，來進(jìn)一步提升它的學(xué)習(xí)效果。”高培毅表示。

    在這點(diǎn)上，高培毅的想法和北京天壇醫(yī)院常務(wù)副院長王擁軍的理念不謀而合。在今年4月份召開2018?GMIC全球移動互聯(lián)網(wǎng)大會上，王擁軍在與北京大學(xué)光華管理學(xué)院教授張煒的對話中提及，人工智能對醫(yī)院和醫(yī)院管理的改變，首當(dāng)其沖的就是AI將取代很多醫(yī)生在做的枯燥的重復(fù)性的工作，AI的應(yīng)用，將節(jié)約出醫(yī)生閱片的時間，可以讓醫(yī)生騰出時間攻下更多的開發(fā)性的工作。

人工智能賦能讀片診斷 彌補(bǔ)影像人才巨大缺口

    有統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，國內(nèi)醫(yī)療影像數(shù)據(jù)每年增長超過30%，但放射科醫(yī)生的增長僅為4.3%，人員的增長趨勢遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上實(shí)際需要，矛盾愈演愈烈。多數(shù)患者一定有這樣的經(jīng)驗，去醫(yī)院初診，最常聽到的一句話一定是“拍張片子看看”，而隨著各級醫(yī)院影像設(shè)備的大規(guī)模引入，能為患者“拍片子”和“看片子”的醫(yī)生缺口逐年增大。

    在北京天壇醫(yī)院，近年來，伴隨著門診量和外地患者數(shù)量的提升，高培毅教授帶領(lǐng)的影像科醫(yī)師隊伍不到三十人，每天分兩班，工作16個小時以上，仍然無法完全滿足患者的需要，存在嚴(yán)重人力不足，特別是從事操作工作的一線技師，工作壓力更是成倍驟增。

    此外，從全國范圍來看，影像科人才資源地域性分配不均衡的問題也十分突出。以腦腫瘤為例，北京天壇醫(yī)院每年手術(shù)量約為一萬余例，而在大部分基層醫(yī)院，這個數(shù)字可能只停留在兩位數(shù)。大多數(shù)患者即使在基層做了檢查，還是會選擇攜帶片子到三甲大醫(yī)院來看。“實(shí)際上，患者從基層到大醫(yī)院，經(jīng)歷了層層渠道，片子也往往是拍了又拍。”這樣的過程，不僅給基層帶來了患者的流失。對患者而言，也造成了經(jīng)濟(jì)上的巨大浪費(fèi)和損失。

    今年一月，由國家神經(jīng)系統(tǒng)疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心、首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院聯(lián)合發(fā)起成立的天壇神經(jīng)系統(tǒng)疾病專科聯(lián)盟(以下簡稱專科聯(lián)盟)，囊括了全國近300家具有神經(jīng)學(xué)科優(yōu)勢的三級醫(yī)院加盟。未來，包括神經(jīng)系統(tǒng)AI影像判別技術(shù)在內(nèi)，聯(lián)盟內(nèi)部將實(shí)現(xiàn)專家、臨床、科研、教學(xué)等資源共享。

    在基層醫(yī)院，利用AI技術(shù)為診斷賦能，讓基層醫(yī)生在讀片診斷上與大醫(yī)院具備同等水準(zhǔn)，提升診療效率，減少患者不必要的診療環(huán)節(jié)和經(jīng)濟(jì)損失。在北京天壇醫(yī)院，借助AI有效挖掘信息與疾病的潛在聯(lián)系的能力，還可輔助醫(yī)生對疾病做出更為精準(zhǔn)的預(yù)測，如預(yù)測患者腦出血后是否會血腫的準(zhǔn)確度，可從人為判斷的60%提升至90%，輔助醫(yī)療團(tuán)隊提前為患者可能遇到的危險提供解決方案。

   “理想狀態(tài)下，這套系統(tǒng)正式應(yīng)用后，至少可以替代醫(yī)生20%的工作時間，讓醫(yī)生有更多的精力專注于科研和人文，給病人更多溫度。“高培毅教授表示。