作者:大壯旅
按：今年，人工智能在各個(gè)垂直領(lǐng)域的應(yīng)用備受關(guān)注，其中醫(yī)療又是一個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域。《紐約客》發(fā)表的這篇深度長文，從醫(yī)學(xué)和計(jì)算機(jī)兩個(gè)領(lǐng)域詳細(xì)描述了業(yè)內(nèi)人士如何看待人工智能在醫(yī)療診斷方面的應(yīng)用。作者Siddhartha Mukherjee是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)＜摇１疚陌l(fā)布在《紐約客》網(wǎng)站，雷鋒網(wǎng)整理編譯。
去年11月的一個(gè)深夜，一位Bronx的54 歲老婦來到哥倫比亞大學(xué)醫(yī)療中心，她說自己頭痛欲裂，視力已經(jīng)開始模糊，左手也變得麻木且不聽使喚了。醫(yī)生進(jìn)行初步檢查后決定對(duì)老婦的頭部進(jìn)行 CT 掃描。
轉(zhuǎn)眼幾個(gè)月過去了，今年 1 月份的一個(gè)早晨，四位還在培訓(xùn)中的放射科醫(yī)生擠在醫(yī)院三樓的一臺(tái)電腦前。放置這臺(tái)電腦的房間沒有窗戶，除了屏幕的光，里面完全是漆黑一片，就像一片深海。四位醫(yī)生盯著屏幕看時(shí)，哥倫比亞大學(xué)的神經(jīng)放射科主任 Angela Lignelli-Dipple 正拿著鉛筆和平板電腦站在他們身后。他們可不是在搞什么秘密項(xiàng)目，主任只是在訓(xùn)練這些菜鳥醫(yī)生如何看懂 CT 掃描而已。
“如果 CT 上大腦的區(qū)域變灰，我們很容易就能診斷出病人是否中風(fēng)了，”主任說道。“要想取得較好的治療效果，就必須趕在神經(jīng)細(xì)胞大量死亡前診斷出病因。”中風(fēng)一般因堵塞或出血引起，神經(jīng)放射學(xué)家有大約 45 分鐘的窗口期進(jìn)行診斷，這樣醫(yī)生才能及時(shí)采取干預(yù)措施，如溶解正在不斷膨大的凝塊。“如果你們當(dāng)時(shí)身處急診室，每分鐘都是極端寶貴的，因?yàn)榇竽X的某部分正在死亡，時(shí)間就是生命。”主任補(bǔ)充道。
時(shí)間一分一秒流逝，主任看了看墻上的掛鐘，問道：“找到問題出在哪了嗎？”
中風(fēng)通常是不對(duì)稱發(fā)展的，畢竟腦部供血會(huì)分左右，繼而細(xì)化為細(xì)小分支。不過，一旦出現(xiàn)凝塊或出血，就會(huì)影響一個(gè)分支，使大腦部分區(qū)域出現(xiàn)異常。隨著神經(jīng)細(xì)胞因?yàn)槿毖饾u死亡，組織會(huì)略微腫脹，在掃描時(shí)，解剖結(jié)構(gòu)之間清晰的邊界可能會(huì)變模糊，最終組織會(huì)皺縮，并產(chǎn)生干燥的陰影。但需要注意的是，這塊陰影通常在中風(fēng)后幾小時(shí)或幾天才出現(xiàn)，而這時(shí)醫(yī)生干預(yù)的窗口期已經(jīng)結(jié)束了。主任表示：“在這之前進(jìn)行掃描的話，你只能在 CT 圖像上看到一些蛛絲馬跡。”而這就是中風(fēng)的前兆。
好啦， 現(xiàn)在說回文章開頭提到的 54 歲老婦，她的 CT 掃描是對(duì)頭骨的橫切面切割額圖，看起來就像從底部一劈到頂?shù)奶鸸?。坐在電腦前的醫(yī)生們?yōu)g覽著圖層，把小腦、海馬區(qū)、島狀皮層、紋狀體、胼胝體、腦室等都分得清清楚楚。隨后，其中一名快 30 歲的男醫(yī)生在一張照片上停了下來，他拿鉛筆指著大腦右側(cè)邊緣區(qū)域說道：“這一塊有點(diǎn)不對(duì)勁，邊緣區(qū)域看起來有些模糊了。”不過，對(duì)筆者來說，從這張像素不怎么清晰的模糊照片怎么能看出有用的信息啊，但那位男醫(yī)生顯然看到了一些不同尋常之處。
“哪里模糊了？”主任問道。“你能說清楚點(diǎn)嗎？”
這名醫(yī)生沒著急回答，他停下來在腦中組織了詞語，想想到底該怎么解釋。隨后，他聳聳肩表示：“它確實(shí)不太正常，我也不知道有什么毛病，只是看起來比較有趣。”
接下來，主任又拿出了第二張 CT 片，這是第一張拍攝后 20 小時(shí)后掃描的。剛剛那位醫(yī)生指出的部位在這張片子中已經(jīng)腫脹的像葡萄那么大了，而且顏色也暗了下來。隨后主任又拿了一系列的片子讓他們看，圖中慢慢出現(xiàn)了一個(gè)明顯的灰色楔形區(qū)域。
當(dāng)那位老婦到達(dá)醫(yī)院時(shí)，神經(jīng)科大夫試圖用溶栓類藥物幫她疏通動(dòng)脈，但很遺憾，她來的太晚了。第一次掃描過去幾小時(shí)后，老婦就失去了意識(shí)，醫(yī)生趕緊將她送去 ICU 病房。兩個(gè)月后，老婦還是沒有好轉(zhuǎn)，她的整個(gè)左側(cè)身體（從左臂到左腿）都癱瘓了。
從小黑屋出來后，筆者跟著主任去了她的辦公室，我想知道醫(yī)生是怎么學(xué)習(xí)的，機(jī)器也能學(xué)會(huì)這些方法嗎？
能力不是看書得來的
筆者涉足醫(yī)學(xué)診斷行業(yè)并不晚，1997 年就在波士頓開始了臨床輪轉(zhuǎn)。為了更好地完成工作，我讀了一本有關(guān)醫(yī)學(xué)教育的經(jīng)典讀物，這本書將診斷行為明確分為四個(gè)階段：第一，醫(yī)生需要借助病人病歷和最新的體檢來搜集有關(guān)病人的疾病或身體狀況的事實(shí)；第二，整理以上信息并總結(jié)出一份可能病因的綜合列表；第三，通過對(duì)病人的詢問和初步測(cè)試完成所謂的“鑒別診斷”，即排除某種疾病的假設(shè)并增強(qiáng)另一種疾病的可能性。這一步，還要對(duì)疾病是否常見下定義，并結(jié)合病人既往病史對(duì)風(fēng)險(xiǎn)和暴露情況進(jìn)行判斷（謹(jǐn)記“不可掉以輕心”的臨床思維），這樣列表中的可能病因就減少了；最后，醫(yī)生需要重新通過實(shí)驗(yàn)室檢查、X 光或 CT 掃描來確認(rèn)假設(shè)。數(shù)十年來，這些步驟及實(shí)踐中出現(xiàn)的變體都如實(shí)出現(xiàn)在教科書中，我們也從一代代醫(yī)學(xué)院學(xué)生的身上看到了這幅圖景：他們從癥狀中尋找病因。