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      2021年是“十四五”规划的开局之年。“十四五”时期是我国全面建成小康社会、实现第一个百年奋斗目标之后,乘势而上开启全面建设社会主义现代化国家新征程、向第二个百年奋斗目标进军的第一个五年,也是上海在新的起点上全面深化“五个中心”建设、加快建设具有世界影响力的社会主义现代化国际大都市的关键五年。上海“十四五”规划中,特别强调要“强化高端产业引领功能”,加快先进制造业与现代服务业融合发展,推动集成电路、生物医药、人工智能三大先导产业规模倍增,加快发展电子信息、汽车、高端装备、先进材料、生命健康、时尚消费品六大重点产业。

      “生物医药”被列入“三大先导产业”,充分体现了上海在应对重大疾病治疗和传染病防控等方面的独特优势和巨大决心,也是落实“健康中国2030”规划纲要的具体行动,与满足人民日益增长的美好生活需求密不可分。

      同属“三大先导产业”的“人工智能”,近年来发展迅猛,并已广泛应用于医疗健康领域。2020年新冠疫情期间,人工智能充分发挥了高科技助力疫情防控的作用,从疫情追踪到健康码普及,从病患智能筛查到远程智慧医疗,从采样机器人到无人配送车等,不仅有力支持了抗疫防疫,而且让人们切实体会到了高科技给健康生活带来的便利。

既然人工智能能够实现这么多健康服务功能,那么是否能够介入“诊断”这个医疗的最核心领域呢?2020年在上海举办的世界人工智能大会上,一项名为“奕诊人工智能全专科辅助诊疗系统”(以下简称奕诊系统)的产品在1 800个竞争团队中脱颖而出,获得了世界人工智能大赛的第二名。这是一套由奕诊医疗开发,并率先在同济大学附属第十人民医院(以下简称十院)急诊科使用的智能辅助诊疗系统。

难以改变的医疗“痛点”

      诊室里经常超负荷工作的医生,分诊护士台前嘈杂的询问,看病、检查、付费、取报告、疲惫奔走排队的病人……每当提到医院急诊科,相信大家对这一系列的画面都十分熟悉,这就是中国大多数医院的真实现状。作为一位多年奋战在急诊一线的医生,彭沪习惯了这样的工作状态,但心里却越来越深感不安。

      “急诊的病人数量和病种是很不均衡的”,彭沪解释,“它不像门诊,可以根据预约情况,比较合理的分配诊疗时间以及医生的工作。急诊的病人是随时可能出现的,很多时候毫无规律可循,可能会突然集中在一个时间点出现很多病人,而且来急诊的多数是需要紧急救治的病人,这需要医护人员分诊、接诊的能力非常强,急诊的流程管理要特别清晰规范。”然而人非圣人,尤其大量病人集中出现时,往往也是人的认知和判断更容易出错的时候。

      安全管理中,有一个经典的理论——海恩法则,这是一个源于飞行安全管控的法则,即:每一起严重事故的背后,必然有29次轻微事故和300起未遂先兆及1 000起事故隐患。海恩法则体现出两个核心思想:一是事故的发生是量的积累的结果;二是再完美的制度流程,都离不开实施者的自身素质和责任心。

      跟大多数三甲医院一样,十院的急诊科经常人满为患,最多的时候一天要接待近3 000位病人,平均1小时就要接诊120余人,人流高峰集中时段更是远远高于这个数字。人不是机器,长时间高负荷工作很容易出现倦怠,这就大大增加了出错的概率。如何能改变现状,是否有可以借助的工具?这些年来,彭沪一直在思索着这些问题的答案,也一直在尝试各种先进技术,但始终感觉不理想。直到他遇到了奕诊系统,似乎看到了解决问题的希望。

让诊疗更加精准

      2018年,回国创业3年多的戈家霖博士认识了彭沪医生,两人谈到人工智能在急诊的应用时一拍即合。戈家霖是一位典型的“科学家创业者”,毕业于美国斯坦福大学,并同时拥有人工智能、工程经济和计划管理三个方向的博士学位。2005年,他开始开发人工智能辅助诊疗系统,潜心15年,投入数亿资金,一直专注于这一领域。

      为了让这套系统变得更加“聪明”,戈家霖给它学习了4.5亿份信息脱敏电子病历、1 000多万篇医学报告,覆盖了12大专科(包括心血管科、呼吸科、消化科、神经内科、肾内科、妇科、内分泌科、感染科、肿瘤科、免疫科、普通外科、儿科)、4 500多个病种,并经美国、欧洲、中国等近百位医学专家进行标注,形成了10亿关联神经元的结构化医学知识图谱和较为精准的诊断推理引擎。从典型到非典型症状,从常见病到罕见病,奕诊系统面向多专科提供精确辅诊,向医生提供可能的鉴别诊断、查体、检验检查等指导意见,并给出相应的处理建议供医生参考。

      彭沪告诉记者:“一般资历的专科医生大约熟悉几十种疾病,能掌握100200种病的诊疗已经是‘大神级’人物,而培养一个成熟有经验的预检护士,也需要510年的时间。奕诊系统却可以较全面的提示高危及罕见病的鉴别诊断,并给出对应的检查检验建议供医生参考,就像给医生提供了一台实时导航仪,为医生推荐几种最优的诊疗路径,供医生决策参考。”

      与市面上许多人工智能辅诊产品不同,应用奕诊系统进行问诊时,不仅可以由病人自己输入症状,而且系统还会动态提示患者是否有其他相关症状,层层递进、问诊推理。这样的问诊形式可以让患者更加准确地表达症状,不会漏掉重要信息,同时通过结构化数据,协助进行更精准的诊断,能够有效避免漏诊、误诊的情况。这也正是奕诊潜心开发了15年所攻克的难点。更加难能可贵的是,奕诊系统的平均反应时间只有0.3秒,快于人脑的响应时间,瞬间提供辅助诊断决策,不会拖延医生诊疗决策的时间。

让诊疗更加高效

      奕诊系统的医疗问诊舱和移动问诊机器人搭载于平板电脑上,护士可以根据操作界面对病人提问并进行分诊,并依病情自动匹配相应科室和最适合的医生。记者在十院现场看到,有行动能力的患者可以与“蛋壳型”的体征问诊舱自助式患者终端“人机对话”,进行预检。在这个“蛋壳”的保护下,患者不用担心噪声影响,也不用担心隐私会泄露。而对于行动不便的患者,则可以使用更方便移动的移动体征问诊机器人。

      “排队2小时、就诊5分钟”,这是很多人去医院看病时都体会过的经历。针对这一痛点,近年来很多人工智能产品都在不同层面尝试解决这一难题,但实施效果参差不齐。

为了缓解这一难题,奕诊系统开发了更加便捷的操作方法。患者到医院就诊前在家里就可以通过奕诊APP进行预问诊,到医院后也可以先通过机器人进行预问诊,医院内设置的体征问诊舱还可以实时采集患者血压、脉搏、体温、血氧饱和度、呼吸频率等生命体征数据,精准检伤分级,这一过程只需大概40秒到1分钟。患者完成预问诊后,机器人会自动建议分级、自动匹配相应科室,并直接为患者挂号,而这一过程基本可在90秒内完成。这样患者在见到医生之前,就可在智能系统的引导下,做一些基础检查。彭沪告诉记者,通过这些辅助手段,大大提高了分诊和诊断的效率及准确性。

      未来,这套人工智能产品还有望在更多医疗场景中得以应用,比如医生培养、病例教学、临床思维训练、诊疗路径优化、慢性病筛查管理等。彭沪认为,人工智能确实在慢慢改变着我们的生活,我们也欣喜地看到它在变得越来越“聪明”,但目前人工智能技术在医疗健康领域的应用仍处于起步阶段,距离全面的智慧医疗还有发展空间,仍有许多问题需要大家去努力探索。“除了技术本身,还有伦理、法律等很多问题亟需被完善解决,这些需要顶层设计、联动发展。”



      彭沪,同济大学附属第十人民医院急诊医学科主任医师、副教授、急诊科副主任、硕士生导师。中华医学会急诊医学分会青年委员,中国医师协会急诊医师分会青年委员,中国中西医结合学会急诊医学分会青年委员,中国研究型医院出血专委会委员,上海市医学会急诊专科分会委员。主持及参与多项国家自然科学基金面上项目,上海市科学技术委员会、上海市卫生健康委员会研究课题。对各类危重症救治经验丰富,擅长老年重症感染、心肺功能衰竭、多器官功能障碍综合征的救治。近年致力于急诊流程再造、急诊信息化建设、精益化管理实践。

(收稿日期:20210120

尹路:中国临床肿瘤学会(CSCO)——肿瘤微创外科专家委员会主任委员。