新疆結(jié)核病上百萬張胸片的選擇題

南方周末記者 崔慧瑩 南方周末實(shí)習(xí)生 陳夢(mèng)璇

“TB小新”用23秒完成了20張胸片的閱判，比人類專家快8倍——就像飛人博爾特與短腿兒小孩的賽跑。

“在喀什的一家醫(yī)院，有上百萬張胸片要在年底前看完。而影像科大夫就幾個(gè)人，每天加班看得眼睛都花了。”

他們認(rèn)為，人工智能的發(fā)展目標(biāo)，一定不是代替人，而是幫助人。但每一次嘗試，要獲得醫(yī)生、患者乃至社會(huì)各界的信任，需要時(shí)間。

南方周末記者 崔慧瑩 發(fā)自遼寧沈陽

南方周末實(shí)習(xí)生 陳夢(mèng)璇

見證了行業(yè)頂尖大腦與人工智能（AI）的數(shù)次大戰(zhàn)后，人類已經(jīng)習(xí)慣失敗了。而這一回，他們打成了平手。

2018年11月15日，在全國結(jié)核病院長論壇上，人工智能結(jié)核影像輔助診斷系統(tǒng)“TB小新”用23秒完成了20張胸片的閱判，比人類專家快8倍——就像飛人博爾特與短腿兒小孩的賽跑。

但在北京結(jié)核病診療技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟常務(wù)副理事長李亮眼里，初次亮相的“TB小新”才是“孩子”。它只學(xué)習(xí)了一個(gè)月，在識(shí)別胸部影像診斷肺結(jié)核（TB）時(shí)，卻能有87%的準(zhǔn)確率。成績不敵現(xiàn)場3位影像科專家合力達(dá)成的93%，但已高出專科醫(yī)生的平均水平，足夠令人驚喜。

大會(huì)用“平分秋色”來給這場人機(jī)大戰(zhàn)蓋棺定論。但結(jié)果并不重要，真正等待“TB小新”去開拓的星辰大海，是新疆體檢普查結(jié)核病的數(shù)百萬張胸片，以及通過人工智能技術(shù)，輔助人類提高疾病檢出率，節(jié)約醫(yī)療資源的愿景。

而隨之而來的，是“醫(yī)生會(huì)被機(jī)器人搶了飯碗”的慌張，亦是“AI能否勝任醫(yī)療任務(wù)”的憂慮。被多位采訪對(duì)象提到的觀點(diǎn)是——“醫(yī)生很可能干不過機(jī)器”，人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域掀起的風(fēng)暴，遠(yuǎn)比想象中更加迅猛。

沈陽：人機(jī)大戰(zhàn)平分秋色

“TB小新”和三位醫(yī)學(xué)影像專家的比賽任務(wù)是——20張胸片，分出“結(jié)核、非結(jié)核、正常”三個(gè)類別，用時(shí)少、正確率高的獲勝。

這并非中國醫(yī)療界第一場人機(jī)大戰(zhàn)。在2017年，亦有AI和84名醫(yī)生較量甲狀腺超聲片的看片競賽。而在近幾年，AI已闖入醫(yī)療諸多領(lǐng)域，這也成為資本市場的風(fēng)口。

如此背景之下，“TB小新”的出場顯得意味深長。

比賽從下午5：11正式開始，20張胸部影像依次滑過屏幕，墨色底片上嶙峋清晰的，是人類的脊椎和細(xì)條紋肋骨。參賽專家之一、河北省胸科醫(yī)院放射科主任王新舉告訴南方周末記者：“因?yàn)橛斜荣惖膲毫Γ覀円矔?huì)努力爭取時(shí)間。”

但速度對(duì)比依然懸殊。第5秒時(shí)，3位專家還在審度第一張胸片，“TB小新”已經(jīng)開始了第4張；第23秒，會(huì)場爆發(fā)出一陣驚呼，“TB小新”已完成答題，三位專家僅完成全部問題的15%。

“沒想到它這么快。”廣州市胸科醫(yī)院影像科主任方偉軍在比賽后笑道，“對(duì)結(jié)果還比較滿意，至少我們正確率是比它高的，不至于像阿爾法狗一樣，一點(diǎn)機(jī)會(huì)都沒給（人類）。”

他的成績是三分多，正確率100%。在人類軍團(tuán)領(lǐng)跑的好成績，讓他談起這場人機(jī)大戰(zhàn)時(shí)一臉云淡風(fēng)輕，但不想“露怯”的顧慮發(fā)生在很多醫(yī)生身上。

“最初以為大家報(bào)名會(huì)特別積極，沒想到最后沒幾個(gè)專家愿意上臺(tái)參賽。”李亮告訴南方周末記者。更多人選擇在臺(tái)下通過手機(jī)參加比賽。最終現(xiàn)場正確率達(dá)70%以上的9人，上臺(tái)接受了獎(jiǎng)勵(lì)。“全國平均水平，恐怕還不如這個(gè)數(shù)。”

等待準(zhǔn)確率統(tǒng)計(jì)結(jié)果的十幾分鐘里，李亮就像看著自家孩子登臺(tái)表演的家長一樣，攥住的拳頭透出一絲緊張。作為“人機(jī)大戰(zhàn)”環(huán)節(jié)的主持人，他先跑到左側(cè)與媒體記者寒暄，又跑到專家評(píng)審桌前詢問意見，最后把宣布比賽結(jié)果的任務(wù)，交到了他的伙伴——陳步東副教授，更專業(yè)的結(jié)核病影像專家手上。

李亮是圈子里“挑頭”的人。他今年49歲，正是年富力強(qiáng)的時(shí)候。他說，“TB小新”研發(fā)目前并無經(jīng)費(fèi)支撐。而愿意合作的，是天啟慧眼（北京）信息技術(shù)有限公司，CEO曹捷告訴南方周末記者：“天啟有自主原創(chuàng)人工智能技術(shù)是這次合作的前提，也是基礎(chǔ)。我們更看重它的戰(zhàn)略意義和社會(huì)價(jià)值，而不是說在項(xiàng)目初期就要從合作伙伴那里獲得多少收益。”

來自創(chuàng)新聯(lián)盟的陳步東、侯代倫等七八位國內(nèi)結(jié)核病影像頂級(jí)專家，對(duì)2000張基于真實(shí)病例，有明確診斷結(jié)果的胸片，用紅色框逐一細(xì)致標(biāo)注病灶；曹捷則帶領(lǐng)整個(gè)近20人的團(tuán)隊(duì)，基于這些胸片不斷對(duì)“TB小新”的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行迭代優(yōu)化。歷時(shí)五個(gè)多月，“TB小新”終于登臺(tái)獻(xiàn)藝。

新疆：兩千公里外的現(xiàn)實(shí)需求

這場人機(jī)大戰(zhàn)背后的現(xiàn)實(shí)意義，遠(yuǎn)在距離北京兩千多公里之外的新疆烏魯木齊。

“今年新疆維吾爾自治區(qū)政府大力篩查結(jié)核，在自治區(qū)內(nèi)逐步對(duì)所有人進(jìn)行胸片體檢，這會(huì)產(chǎn)生四百多萬張胸片，剛剛大顯身手的‘TB小新將率先走進(jìn)新疆，幫助我們完成異常胸片的篩查工作。”2018年11月16日，大會(huì)第二天，新疆維吾爾自治區(qū)胸科醫(yī)院院長馬金山在分享時(shí)說。

新疆是全國結(jié)核病高發(fā)省區(qū)之一。2010年第五次結(jié)核病流調(diào)結(jié)果顯示：新疆地區(qū)結(jié)核病患病率為1526/10萬，以喀什、和田、克州、阿克蘇等南疆地區(qū)為主，涵蓋約1000萬人口。而根據(jù)世界衛(wèi)生組織最新發(fā)布的數(shù)據(jù)，估算中國2017年的結(jié)核病發(fā)病率是63/10萬人。

“今年我們胸科醫(yī)院牽頭，在全疆做了普查，前三季度我們的發(fā)病率是215.3/10萬。總的發(fā)病患者數(shù)是51467，比去年的40463增長了27.7%，面臨的形勢(shì)很嚴(yán)峻。”馬金山說，“我們下基層時(shí)，在南疆地區(qū)看到最多的病，被稱為三結(jié)（節(jié)）——肺結(jié)核、結(jié)石、關(guān)節(jié)炎。”

李亮2017年也到新疆調(diào)研，他在烏什縣的一個(gè)村子里看到，“一千五百多人的村莊，有20個(gè)結(jié)核病患者，比例非常高了。”

阿克蘇市衛(wèi)生計(jì)生委副主任唐愛民曾在接受采訪時(shí)說，當(dāng)?shù)卮蠖鄶?shù)肺結(jié)核患者通常采取居家治療的方式，但由于新疆冬季漫長等特殊氣候環(huán)境，人們很少保持開窗通風(fēng)的習(xí)慣，這無疑給通過飛沫傳播的結(jié)核病提供了溫床，不少人因此受到感染。

“我們自治區(qū)政府也做了很多工作，今年有領(lǐng)導(dǎo)在全疆14個(gè)地州調(diào)研時(shí)，發(fā)了62號(hào)文，核心工作就一件事——要解決肺結(jié)核的防控問題。”馬金山強(qiáng)調(diào)。

這里提到的62號(hào)文，是指2018年6月，新疆發(fā)布《關(guān)于改進(jìn)完善全區(qū)新時(shí)期醫(yī)療衛(wèi)生有關(guān)工作的實(shí)施意見》，同時(shí)針對(duì)南疆結(jié)核病高發(fā)情況，啟動(dòng)了南疆4地州結(jié)核病防治專項(xiàng)行動(dòng)。

專項(xiàng)行動(dòng)要求結(jié)合全民健康體檢，開展15周歲以上人群肺結(jié)核普查普治工作，對(duì)患有結(jié)核病的患者分類建檔立卡，對(duì)活動(dòng)性肺結(jié)核患者進(jìn)行登記并錄入專病信息系統(tǒng)，實(shí)施傳染期肺結(jié)核病患者集中隔離治療。

“以前新疆的全民體檢，忽視了胸片這一項(xiàng)，現(xiàn)在拍片子完成了40%，閱片完成了其中的百分之十幾，還有很多工作沒有做。”馬金山說。

“在喀什的一家醫(yī)院，有上百萬張胸片要在年底前看完。而影像科大夫就幾個(gè)人，每天加班看得眼睛都花了。”一位不久前曾到當(dāng)?shù)蒯t(yī)院采訪的人民政協(xié)報(bào)記者，在會(huì)場交流時(shí)告訴南方周末記者。

據(jù)她所知，有全國政協(xié)委員、研究人工智能的企業(yè)、中國志愿醫(yī)生等各路人馬到當(dāng)?shù)兀岸荚谙朕k法幫忙解救影像科醫(yī)生”。

急需救命稻草的，不只是醫(yī)生，還有馬金山這樣更有能力把“TB小新”等新技術(shù)帶回新疆的院長。

會(huì)上，他要求現(xiàn)場工作人員把大屏幕定格在一張“從萬里高空”俯拍下來的照片上，他指著山峰處最高點(diǎn)說，“李亮院長在這兒”；又走了兩步俯下身子指著山脈通向平原的末端說，“新疆在這兒”。層層山脊形成的灰褐色脈絡(luò)，被他比喻成互聯(lián)網(wǎng)診療系統(tǒng)的互聯(lián)互通。

“23秒看完20張片子，400萬張片子多長時(shí)間看完？一天就看完了。”馬金山半開玩笑，顯得萬分期待。

“醫(yī)生才是核心”

會(huì)看胸片的“TB小新”并不是贏在起跑線的孩子。對(duì)結(jié)核病防控來說，胸部CT影像和分子診斷技術(shù)都更加先進(jìn)，但存在價(jià)格貴、難在基層廣泛落地等現(xiàn)實(shí)困難。

曹捷說，胸片就像結(jié)核病篩查的“守門員”，是在國內(nèi)的基層、偏遠(yuǎn)地區(qū)應(yīng)用最廣泛的一種檢查手段，“基層醫(yī)生資源稀缺，結(jié)核檢出率不高，而這正是‘TB小新賦能基層結(jié)核防控的真正價(jià)值。”

它并不完美，也會(huì)出錯(cuò)。在人機(jī)大戰(zhàn)中，“TB小新”將兩張不是結(jié)核病的胸片影像，誤判成了結(jié)核。“敏感度太高了。”有參賽專家告訴南方周末記者。而對(duì)于一些相對(duì)罕見，沒“學(xué)習(xí)”過的復(fù)雜影像，“TB小新”也有可能檢不出。

李亮說，“現(xiàn)階段寧肯讓它多診出一些，也不要漏診。隨著樣本量擴(kuò)大，機(jī)器還會(huì)不斷學(xué)習(xí)，越來越準(zhǔn)。”

根據(jù)2018年9月，國家衛(wèi)健委發(fā)布的《互聯(lián)網(wǎng)診療管理辦法（試行）》中規(guī)定，不得對(duì)首診患者開展互聯(lián)網(wǎng)診療活動(dòng)。但在類似新疆地區(qū)推行的全面體檢，對(duì)大量胸片進(jìn)行輔助性的初次篩查，則大有用武之地。有相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)也對(duì)李亮表示了支持。

在影像診斷能力不足的基層地區(qū)，送去幾個(gè)醫(yī)生救急解決不了根本問題，培養(yǎng)一個(gè)優(yōu)秀的影像科醫(yī)生也需要漫長的積累時(shí)間。

“首先篩出完全正常的胸片，這是節(jié)約人力，至少有一半以上的胸片是完全正常的；其次在異常的胸片中，再把高度懷疑結(jié)核的篩出來，這是巨大的勝利。很多基層醫(yī)院的醫(yī)生，都沒見過肺結(jié)核病例，診斷能力不足。”李亮說。

最需要醫(yī)生關(guān)注的，是那些顯示異常的胸片。“它到底是不是結(jié)核病？鄉(xiāng)鎮(zhèn)診斷不了的，再把片子傳到縣里、自治區(qū)的胸科醫(yī)院，最后實(shí)在看不了，再送到北京來看。這是體現(xiàn)分級(jí)診療的模式。”

對(duì)于“TB小新”的應(yīng)用場景，李亮還有更廣闊的設(shè)想：“拍一次胸片，同時(shí)進(jìn)行肺癌、肺結(jié)核、肺感染等多種診斷”“建一個(gè)全球最大的胸部影像數(shù)據(jù)庫”等等。

他們認(rèn)為，人工智能的發(fā)展目標(biāo)，一定不是代替人，而是幫助人。但每一次嘗試，要獲得醫(yī)生、患者乃至社會(huì)各界的信任，需要時(shí)間。

科技進(jìn)步改變醫(yī)療行業(yè)的最經(jīng)典的案例，來自美國公司生產(chǎn)的主攻微創(chuàng)手術(shù)的手術(shù)機(jī)器人“達(dá)芬奇”。

有統(tǒng)計(jì)顯示，截至2018年10月，已有四千多臺(tái)“達(dá)芬奇”手術(shù)系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)臨床使用，超過500萬患者接受過“達(dá)芬奇”參與的手術(shù)治療。

2018年1月4日，27歲的南京姑娘韓涵在鼓樓醫(yī)院做了一場輸尿管再造手術(shù)。考慮到創(chuàng)口小，利于術(shù)后恢復(fù)等優(yōu)勢(shì)，她選擇了比開腹和普通腹腔鏡貴兩倍的機(jī)器人手術(shù)。

而恰在最近，3年前英國的首例機(jī)器人心瓣修復(fù)手術(shù)進(jìn)行了聽證。當(dāng)時(shí)原本以為是最尖端醫(yī)療AI技術(shù)的展示，卻沒想到變成一場鮮血四濺的慘案：機(jī)器人把病人的心臟“放錯(cuò)位置”，戳穿大動(dòng)脈……聽證會(huì)上，當(dāng)年負(fù)責(zé)手術(shù)的主刀醫(yī)生承認(rèn)經(jīng)驗(yàn)不足，有人為操作失誤。

新聞經(jīng)中文媒體報(bào)道后，登上了微博熱搜。有網(wǎng)友痛批并質(zhì)問，病人事先知道是機(jī)器開的刀嗎？韓涵選擇了維護(hù)“達(dá)芬奇”：“知情的，我的手術(shù)也是機(jī)器人做的。”

在國內(nèi)參與完成過150多臺(tái)機(jī)器人手術(shù)的周宇醫(yī)生告訴南方周末記者，“機(jī)器人手術(shù)不是說真的有個(gè)機(jī)器人去做手術(shù)，而是我控制機(jī)械臂去做手術(shù)，就像我原來用手抓飯吃，現(xiàn)在用筷子，都是吃飽飯，方式不同而已。”

談到讓智慧型的手術(shù)機(jī)器人、人工智能診斷系統(tǒng)，在醫(yī)療領(lǐng)域完全替代人類醫(yī)生，幾乎所有采訪對(duì)象都認(rèn)為現(xiàn)階段沒有可能。

盡管在“機(jī)器人比人握著手術(shù)刀更平穩(wěn)、人工智能讀片比人類診斷更迅速”等方面顯示出極大優(yōu)勢(shì)，但在處理復(fù)雜疾病、需要綜合思維的情況下，“醫(yī)生（人類）才是核心。”李亮說。

（應(yīng)采訪對(duì)象要求，文中韓涵、周宇為化名）