據(jù)Technologyreview報道，今年年初，人工智能（AI）科學(xué)家塞巴斯蒂安·特?。⊿ebastian Thrun）與其斯坦福大學(xué)的同事們進(jìn)行演示，證明“深度學(xué)習(xí)”算法能夠診斷潛在的癌變皮膚病變，準(zhǔn)確性與獲得資格認(rèn)證的皮膚科醫(yī)生不相上下。
《自然》雜志報道稱，癌癥發(fā)現(xiàn)是今年一系列報道的重要部分，為我們進(jìn)入“軟件診斷”的新時代提供了早期預(yù)見。在這個新時代，AI不僅可幫助醫(yī)生診斷疾病，甚至還能與人類醫(yī)生競爭。專家們稱，照片、X光片、核磁共振成像等醫(yī)療圖像可與深度學(xué)習(xí)軟件的優(yōu)勢進(jìn)行近乎完美的匹配。在最近幾年中，深度學(xué)習(xí)軟件在識別圖片中的面孔和物體方面取得突破性進(jìn)展。
許多公司已經(jīng)意識到這個機遇。2016年12月份，谷歌母公司Alphabet旗下生命科學(xué)子公司Verily聯(lián)手尼康公司，共同開發(fā)能夠發(fā)現(xiàn)糖尿病患者致盲原因的算法。與此同時，放射學(xué)領(lǐng)域又被稱為“醫(yī)學(xué)硅谷”，因為它可以產(chǎn)生大量包括諸多細(xì)節(jié)的圖片。
黑箱子醫(yī)療
雖然特隆團隊的預(yù)測非常精確，但依然沒人能夠確定深度學(xué)習(xí)算法利用痣的哪些功能將其歸類于癌變癥狀或良性。結(jié)果，這也被成為深度學(xué)習(xí)的醫(yī)療版“黑箱子”問題。不同于傳統(tǒng)的視覺軟件，程序員可在深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域?qū)σ?guī)則進(jìn)行定義，算法可以找到規(guī)則本身，但經(jīng)常無法留下線索用以解釋它的決定。
美國密歇根大學(xué)關(guān)注健康法律的學(xué)者尼克爾森·普萊斯（Nicholson Price）說：“在黑箱子醫(yī)療領(lǐng)域，醫(yī)生不知道到底發(fā)生了什么，因為沒人知道，它本質(zhì)上是不透明的。”普萊斯還稱，這可能不會對醫(yī)療領(lǐng)域造成嚴(yán)重傷害。他將深度學(xué)習(xí)比作藥物，只是人們不知道這種藥物的效力源自何處。
以鋰為例，它影響情緒的確切生物化學(xué)機制還不清楚，但這種藥物已被批準(zhǔn)用于治療躁郁癥。阿斯匹林也是被廣泛使用的藥物，但其背后的藥理70多年來依然未曾解開。普萊斯表示，與它們相似，黑箱子問題不會給美國食品和藥物管理局（FDA）造成影響，除了批準(zhǔn)新藥物，這個機構(gòu)也會對軟件進(jìn)行監(jiān)管，前提是其以治療或預(yù)防疾病為目的開發(fā)出來的。
美國食品與藥物管理局發(fā)表聲明稱，在過去20多年中，該機構(gòu)已經(jīng)批準(zhǔn)許多圖像分析應(yīng)用，它們依賴于各種識別模式、機器學(xué)習(xí)以及計算機視覺技術(shù)。該機構(gòu)還證實，我們會看到更多深度學(xué)習(xí)支持的醫(yī)療軟件出現(xiàn)，并認(rèn)為公司可以對他們的算法細(xì)節(jié)保密。
此外，美國食品與藥物管理局至少已經(jīng)為一種深度學(xué)習(xí)算法開了綠燈。今年1月份，該機構(gòu)批準(zhǔn)了舊金山醫(yī)療影像公司Arterys合法出售其開發(fā)的軟件。這種軟件的算法DeepVentricle可分析心室內(nèi)部輪廓核磁共振成像圖像，計算出病人心臟能夠容納和泵出的血量。這種計算可在30秒內(nèi)完成，而常規(guī)方式需要1個小時。
美國食品與藥物管理局要求Arterys公司進(jìn)行更大范圍測試，以確保其算法結(jié)果符合醫(yī)生診斷。該公司首席技術(shù)官約翰·塞利斯（John Axerio-Cilies）說：“從統(tǒng)計學(xué)上，你需要證明你的算法安全有效，符合預(yù)期用途。”
龐大需求
為了訓(xùn)練自己的軟件，由谷歌無人駕駛汽車團隊前副總裁特隆領(lǐng)導(dǎo)的團隊為其提供了129405張經(jīng)過專家評估的皮膚圖像。這些圖像覆蓋2032種疾病，其中1942張圖像來自皮膚癌確診患者。最終，在確定哪些痣可導(dǎo)致潛在癌變方面，這款軟件戰(zhàn)勝了21名人類皮膚病醫(yī)生。
斯坦福大學(xué)皮膚病醫(yī)生、研究作者羅伯特·諾沃亞（Robert Novoa）說：“當(dāng)皮膚科醫(yī)生看到這種技術(shù)的潛力時，我想大多數(shù)人都會選擇支持它。”諾沃亞與其他團隊成員拒絕透露，他們是否打算商業(yè)化這款軟件。
Memorial Sloan Kettering皮膚科醫(yī)生、國際皮膚數(shù)字成像協(xié)會主席艾倫·哈爾珀恩（Allan Halpern）表示：“任何有關(guān)醫(yī)生即將因AI技術(shù)而失業(yè)的擔(dān)憂都是杞人憂天。我認(rèn)為算法不但不是威脅，反而還會大幅推動皮膚科服務(wù)的需求。”這是因為篩查測試陽性還需要活檢。哈爾珀恩說，深度學(xué)習(xí)軟件可在初級醫(yī)療領(lǐng)域占據(jù)一席之地，但如果要進(jìn)行廣泛的篩查，或通過消費應(yīng)用進(jìn)行，可能沒有足夠的皮膚科醫(yī)生跟進(jìn)。