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具有龐大信息庫的超級計算機“沃森”有可能成為替人診斷治病的“計算機醫(yī)生”。它不僅有海量的生物醫(yī)學信息,而且可以進行人機對話。計算機和醫(yī)療領域的專家目前正在對沃森做必要的改進,大約在兩年后,“沃森”就有可能“掛牌行醫(yī)”,成為計算機醫(yī)生,或者臨床醫(yī)生的助理了
沃森(Watson)是誰?它就是在今年2月在美國益智類電視節(jié)目《風險》中戰(zhàn)勝最優(yōu)秀的人類選手的IBM超級計算機。
沃森戰(zhàn)勝人腦之后聲名鵲起,現在,它作為一個巨大的計算機智能庫,又在向醫(yī)學領域滲透,有可能成為人類歷史上最有名望的醫(yī)生或助理醫(yī)生,它可以替人診療疾病,診斷的準確率甚至可以超過名醫(yī)。
診斷疾病準確率高
現在,很多人患了病都會在網上搜集就醫(yī)的信息和資料,包括了解疾病知識、尋找名醫(yī),如何治療疾病等等。而這些情況說不定就會被收集到醫(yī)學信息庫中,作為診斷和治療的相關信息供查詢、使用。
然而,具有龐大信息庫的電腦沃森更有可能成為一名替人診斷治病的“計算機醫(yī)生”,因為它不僅有海量的生物醫(yī)學信息,而且可以與人進行人機對話,現在,只要在臨床醫(yī)生的幫助下或再給它輸入一個診斷治療的軟件,它就可以成為計算機醫(yī)生,或者成為臨床醫(yī)生的最佳助理。
按照對沃森的設計,它能理解人類的普通語言,能夠理解和分析問題,包括理解一個人患病后對癥狀的描述,掌握醫(yī)學知識、醫(yī)學理論和醫(yī)學史,因此能迅速診斷疾病,并且提出合理的治療方法。因此,能夠做出正確診斷和提出適宜治療方案的沃森則被稱為“沃森醫(yī)生”或“醫(yī)療沃森”。計算機和醫(yī)療兩個領域的專家目前正在對沃森做必要的改進,大約在兩年后,沃森醫(yī)生就有可能“掛牌行醫(yī)”了。
沃森醫(yī)生的優(yōu)勢在于,它可以全方位地模仿人類的醫(yī)生。例如,可以像人類醫(yī)生一樣“當面”聽取病人對疾病的敘述,甚至可以對病人的問題進行解答,然后做出診斷和開出藥方。沃森診斷疾病的能力最近在一些虛擬病人身上得到證明。這些虛擬病人患有眼部疾病,視力不佳,有家族關節(jié)炎史,居住在美國康涅狄格州。根據這些情況,沃森對病人依次給出了三種診斷,一是葡萄膜炎,二是白塞病,三是萊姆病。
葡萄膜炎指的是眼睛的虹膜、睫狀體、脈絡膜同時發(fā)炎的疾病,多發(fā)于青壯年;白塞病(Behcet‘s disease)是一個多系統(tǒng)的慢性損害性綜合征,臨床上以復發(fā)性葡萄膜炎、口腔潰瘍、皮膚損害和生殖器潰瘍?yōu)樘卣?,多雙眼發(fā)病;萊姆?。↙yme disease)是一種由伯氏疏螺旋體所引起,經硬蜱為主要傳播媒介的自然疫源性疾病,臨床表現為慢性炎癥性多系統(tǒng)損害,除慢性游走性紅斑和關節(jié)炎外,還常伴有心臟損害和神經系統(tǒng)受累等癥狀。
最終結果表明,沃森的診斷達到了73%的準確度。這比人類醫(yī)生的誤診率還小,后者的誤診率是30%或更高。
提供醫(yī)療方案同樣出色
沃森在疾病治療方面的優(yōu)勢并不比它的診斷水平差,在這一點上,它同樣是比較可靠的醫(yī)生。這也已經得到證明。當沃森給病人診斷了萊姆病后提出治療方案時,它開出的首選抗生素是強力霉素。但是,研究人員隨后告知沃森,病人是孕婦而且對四環(huán)素類藥物過敏,此時沃森提供了另一種抗生素——頭孢呋辛。這就避免了可能出現的醫(yī)療事故,同時保證了最佳治療方案。
沃森的優(yōu)勢在于,它知道最新的治療指南,無論指南的內容有多復雜,有多少種方法,有多少禁忌,有多少種藥物配伍原則,沃森都能準確地為醫(yī)生提供最適宜的選擇。而且,對于同一種疾病的不同病人,沃森提供的都是個性化的治療方案。例如,一名患有前列腺癌的75歲的老人因高血壓感到眩暈,而另一名32歲的女性患高血壓,沃森會為他們提供不同的但最適宜個人的治療方案。
美國哥倫比亞大學醫(yī)學院教授赫伯特·切斯(Herbert Chase)對沃森的診斷和治療方案給予了高度評價:前兩種疾?。ㄆ咸涯ぱ缀桶兹。┒际茄鄄?,有一些聯(lián)系,而后一種疾?。ㄈR姆?。﹦t并非眼病,而且是一種罕見的疾病。這幾種疾病都無法糊弄沃森。可以說,沃森的診斷準確性很高。
沃森為何有如此高的診斷準確性?原因在于沃森“肚里有貨”。它貯存了很多百科全書、詞典、圖書、新聞和電影劇本,在醫(yī)療方面它還擁有大量醫(yī)學工具書、臨床診斷手冊和醫(yī)學雜志。而且,沃森還可以與醫(yī)療電子記錄連接,這些記錄是美國聯(lián)邦政府要求醫(yī)院建立和維護的,沃森通過查閱病歷和診治記錄,來作為診治疾病的參考。同時,沃森還有一個得天獨厚的條件,這是人類醫(yī)生所不具備的——它可以借助病人個人的動態(tài)信息來幫助診斷。例如,病人在微博或網頁上對自己疾病的查詢等信息,都可以被沃森所獲取,并成為診治疾病的參考依據。
個人的醫(yī)療信息甚至更為重要。例如,一個人所說的他被診斷成什么病、經歷過何種治療、服過何種藥等,都是重要的信息。這其實就是疾病治療的試錯過程,而這一過程在疾病治療中非常普遍。原因在于,對于某種疾病,尤其是罕見疾病或主要癥狀不明顯的疾病,醫(yī)生只能根據初步診斷來試探性治療,也稱為試錯治療。例如,中國2003年的SARS流行,起初并不能確診,也沒有正確的治療方法。是經過無數次的試錯診斷和治療,才找到了比較適宜的診斷和治療方法。沃森所能獲取的,就包括大量的試錯治療信息,以及各方面的專家會診信息,因而這些資料比一般的醫(yī)療信息更管用。
以海量信息幫助醫(yī)生
隨著知識更新變得越來越快,人類進入信息爆炸時代,醫(yī)學的知識同樣如此。再加上人類基因組的逐步破譯,大量的新疾病和病理知識不斷涌現,這就要求臨床醫(yī)生不得不記憶很多新的醫(yī)學知識和新的疾病,如此,則成為現代醫(yī)生的一個重負。這時,沃森的另一個優(yōu)勢就體現出來了。無論有多少新的知識和新的疾病,只要貯存到沃森的“大腦”中就行了,它會為臨床醫(yī)生提供記憶、查詢的方便,同時可以為醫(yī)生提出建議。
醫(yī)生和常人一樣,要記住近30年來的所有事情是不可能的,而且醫(yī)生每天都會面臨許多找不到答案的醫(yī)學問題,即使可以利用搜索引擎,醫(yī)生也要花費更多的時間和精力才能找到答案,而且是零碎的答案。其中,基因和分子生物學的知識,以及藥物的新知識更是令臨床醫(yī)生頭痛,它們的更新速度呈幾何級數增長。但是,把這些問題拿來詢問沃森,就像在人機大戰(zhàn)中的問答一樣,沃森可以為你提供最接近真相的答案,免去了醫(yī)生大量查閱文獻和記憶不佳的短處。
美國得克薩斯州與IBM合作的一家醫(yī)療咨詢公司Ringful Health進行的一項調查很能說明問題。1999年他們問詢了103位大夫,發(fā)現他們一天要被病人問到1100個問題,其中64%的問題是回答不了的。這種情況可能讓醫(yī)生的治療并不理想,而且很可能出現醫(yī)療事故。但是,如果把這樣的事情交給沃森來辦,就可能輕松搞定。
在《風險》的節(jié)目直播現場,沃森與它的人類對手對一個問題只能選擇一個正確答案。但是,在疾病診治現場,沃森獲得疾病描述的多種癥狀時,卻可以為醫(yī)生按可信度的大小提供幾種最有可能的診斷。這對于醫(yī)療實踐是非常有利的。因為,在醫(yī)療中初次診治都不會只是按一種疾病來診斷和治療,因為同一種疾病可以表現為不同的癥狀,同樣,不同的疾病也可以表現為同一種癥狀,因此需要列出一系列疾病來考慮,按可信度最高的一兩種疾病來嘗試治療。若治療有效,則可以確認并繼續(xù)治下去,若無效,則需要考慮是另一種疾病,并對癥治療。
沃森提供幾種診斷的好處還在于,可以幫助醫(yī)生跳出思維定勢,即不讓診斷和治療的思路固定在一點上。如果診斷治療的固定思維是錯誤的,就會延誤治療。例如,一個人有95%的幾率患有A疾病,但是他也還有5%的幾率患有其他疾病,這一點最容易被醫(yī)生忘記,但是,沃森不會忘記。
有疑難,問沃森
不過,沃森作為一名醫(yī)生或醫(yī)生助理在實踐中還存在一些問題。首先,醫(yī)療機構當然會有意向購買這么一臺計算機,但是其價格可能是天價的,因此可能沒有醫(yī)院會買得起。然而,沃森這樣的好醫(yī)生助理如果不被采用,則是人類的損失。所以,對如何推廣使用沃森的問題,或許需要更好的解決方案?,F在看來,有幾個方面的選擇。
首先,可以通過一個手持裝置讓醫(yī)生與沃森的資料庫連通對話,這個手持裝置使用語言識別技術和云計算,從而讓醫(yī)生能分享到沃森的智慧和建議。
其次,可以把沃森用作一些重要疾病(如癌癥)的最先進的資料庫,讓專業(yè)人員分享。當然,還可以把沃森當作一種隨時可用的提供建議者。
綜合上述做法可以設想出典型的使用方法。例如,如果醫(yī)生手持一個iPad,無論他在什么地方,都可以像使用GPS一樣,直接輸出指令,與沃森聯(lián)機,詢問各種疾病的診斷和治療情況,甚至在戰(zhàn)場上的急救也可以求助于沃森。
當然,現在美國已經擁有一些私人醫(yī)療庫,如“伊莎貝爾保健系統(tǒng)”,但是它只有通過與多功能醫(yī)院保健系統(tǒng)聯(lián)網才能使用。而且,使用伊莎貝爾保健系統(tǒng)的速度較慢,價格較貴。一個人或一個家庭使用伊莎貝爾保健系統(tǒng)作為健康顧問一年要花費幾千到40萬美元。
在這些方面,沃森都有優(yōu)勢。沃森的速度較快,而且具備理解人類語言的能力,對疾病的理解當然勝過一般的計算機系統(tǒng)。例如,對于病人描述的“難以咽下食物”這種癥狀,沃森的理解具有專業(yè)水準,它會把這種癥狀定義為醫(yī)療上的術語“下咽困難”。
2010年秋季,伊莎貝爾保健系統(tǒng)已經在佛羅里達的奧蘭多保健醫(yī)院聯(lián)網使用,醫(yī)生的評價較好。一些經驗較少、臨床實踐不多的醫(yī)生可以從伊莎貝爾保健系統(tǒng)獲得更多幫助,因為這一保健系統(tǒng)可以為醫(yī)生提供一些可靠的診斷和治療建議。
當然,無論是伊莎貝爾保健系統(tǒng)還是沃森醫(yī)生,在未來都只是主要作為醫(yī)生的一個幫手,為醫(yī)生提供診斷和治療的建議。在醫(yī)療實踐中,醫(yī)生任何時候都不會盲目接受一臺計算機的建議,而是要經過自己的思考和分析才能確診和提出治療方案。
所以,如果沃森有幸的話,在未來起碼可以以一名助理醫(yī)生的身份進入人類的生活。