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AI醫(yī)療

轉(zhuǎn)自：機(jī)器之心

近年來，AI 在醫(yī)療診斷中的應(yīng)用受到了越來越多的關(guān)注，也出現(xiàn)了一些實(shí)際的應(yīng)用場景，如藥物篩選、AI 診斷。但似乎正確的 AI 醫(yī)療診斷難以實(shí)現(xiàn)，這是哪些原因造成的呢？本文探討并匯總了人們對 AI 醫(yī)療診斷的一些獨(dú)到見解。

近年來，AI 在醫(yī)療診斷中的應(yīng)用受到了越來越多的關(guān)注，也出現(xiàn)了一些實(shí)際的應(yīng)用場景，如藥物篩選、AI 診斷。但似乎正確的 AI 醫(yī)療診斷難以實(shí)現(xiàn)，這是哪些原因造成的呢？本文探討并匯總了人們對 AI 醫(yī)療診斷的一些獨(dú)到見解。

AI 與醫(yī)療融合作為近年來興起的一種新領(lǐng)域，具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。用于醫(yī)療的 AI 算法正在不斷涌現(xiàn)，在看到領(lǐng)域前景的同時，我們也發(fā)現(xiàn)了一些問題。

例如，為了協(xié)助醫(yī)生篩查潛在新冠患者，AI 領(lǐng)域的研究者們研發(fā)了多種機(jī)器學(xué)習(xí)算法，以根據(jù)胸部 X 光片和 CT 圖像快速準(zhǔn)確地檢測和預(yù)測新冠肺炎。然而，劍橋大學(xué)的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)：這些算法存在嚴(yán)重的算法缺陷和偏見，無法用于實(shí)際的臨床應(yīng)用。

實(shí)際上，致力于 AI 與醫(yī)療融合的研究者并不在少數(shù)，也有很多項(xiàng)目為此投資，但該領(lǐng)域仍然存在一些實(shí)際問題。近日，Reddit 上的一篇帖子將 AI 醫(yī)療與 AlphaZero 進(jìn)行了對比，引發(fā)了關(guān)于 AI 醫(yī)療問題的諸多討論。

數(shù)據(jù)集小、需要認(rèn)證、容錯成本高……

有網(wǎng)友從數(shù)據(jù)集大小、人機(jī)交互、認(rèn)證和容錯成本四個方面與 DeepMind 的 AlphaZero 進(jìn)行了全方位的對比，指出了現(xiàn)有 AI 醫(yī)療診斷系統(tǒng)存在的一些基本問題。

首先，醫(yī)療數(shù)據(jù)集一般不太大，這是醫(yī)生注釋成本高昂造成的。此外，醫(yī)療過程也非常緩慢。例如，一臺核磁共振機(jī)器每小時最多只能進(jìn)行兩次掃描，每天至多 48 次，每年不到 20000 次。如果存在 20 種疾病，分?jǐn)傁聛砻糠N疾病只能得到 1000 張掃描圖像。如果想要從多家醫(yī)院收集數(shù)據(jù)，每家醫(yī)院走流程都可能花費(fèi)數(shù)月時間，并且研究人員也沒有大把的時間來填寫不同的表格。相比之下，AlphaZero 的數(shù)據(jù)收集就容易多了，只需要進(jìn)行游戲，每小時就能生成數(shù)百萬個數(shù)據(jù)。

關(guān)于這一點(diǎn)，有其他用戶深表贊同。ta 曾見過一個 MRI 數(shù)據(jù)集，首先由 3 個醫(yī)生進(jìn)行標(biāo)注，然后由領(lǐng)域?qū)＜抑匦聶z查，這一過程就需要大量的時間。

其次是人機(jī)交互方面，至少在可預(yù)見的未來，醫(yī)療診斷系統(tǒng)需要人類醫(yī)生的參與。所以，除了進(jìn)行預(yù)測之外，醫(yī)療診斷系統(tǒng)還應(yīng)該輸出置信度、其他可能的結(jié)果以及任何有用的輔助信息。在很大程度上，如何正確處理這些仍是一個未解決的問題。而 AlphaZero 只需要輸出單一動作就行了。

再次，認(rèn)證。你需要向決策者或醫(yī)療許可委員會「證明」醫(yī)療診斷系統(tǒng)有效。目前，解釋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仍是一個懸而未決的問題，一些人甚至質(zhì)疑是否存在解釋的可能。AlphaZero 不需要任何批準(zhǔn)認(rèn)可，只需在游戲服務(wù)器上部署或者找人類玩家測試就行了。

最后，容錯成本。如果醫(yī)療診斷系統(tǒng)出錯了，研發(fā)者可能會面臨數(shù)百萬美元的索賠。因此，你必須保證系統(tǒng)運(yùn)行正確。AlphaZero 在圍棋游戲中輸了，那真是太糟糕了，僅此而已。

醫(yī)療診斷不是「一錘子買賣」

除了數(shù)據(jù)集大小、醫(yī)療認(rèn)證、容錯成本等這些宏觀的問題，有網(wǎng)友還提到了另一個問題。不同情況的病患可能在診斷圖像上呈現(xiàn)出完全相同的癥狀，因此醫(yī)療診斷系統(tǒng)有時可能會做出誤判。

此外，不同機(jī)器或不同成像裝置生成圖像的分布有時大不相同，在一臺機(jī)器上正常運(yùn)行的算法可能完全不適用于另一臺機(jī)器。可解釋性也是一個問題。即使你的算法給出了正確的醫(yī)療結(jié)果，醫(yī)生也往往會詢問算法如何給出結(jié)論的。

的確，診斷是一個極其困難的 AI 或 ML 問題。病患的情況遠(yuǎn)不止一種，也會出現(xiàn)不同的癥狀。因此，除了醫(yī)療診斷系統(tǒng)的初次診斷之外，還需要為進(jìn)一步診斷、治療方案、預(yù)后以及康健日程等提供智能支持。

作為與健康安全息息相關(guān)的領(lǐng)域，AI 醫(yī)療的可靠性是最重要的一個問題，但卻經(jīng)常被忽略。即使是病理樣本分析，也常常存在一定程度的不確定性。僅對圖像加標(biāo)簽會引入各種偏見。即使經(jīng)過多位專家達(dá)成共識，結(jié)果也會是如此，并且這還會導(dǎo)致成本的成倍增加。

醫(yī)療保健方面的問題非常復(fù)雜，AI 目前更適用于日常生活，而不是提供醫(yī)療上的最終診斷和預(yù)測。有位醫(yī)生網(wǎng)友表示：「在 AI 醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)表的大部分論文是完全沒有用的，但這些研究提供了很多可能性。未來幾年，這一領(lǐng)域中炒作宣傳的泡沫將會破裂，并且將會由相關(guān)法規(guī)提高臨床實(shí)踐中引入 AI 工具的門檻。目前，已經(jīng)有一些產(chǎn)品獲得了 EU 或 FDA 支持，但尚不存在臨床支持?！?/span>

看來，將 AI 真正用于醫(yī)療還有很長的路要走。

參考鏈接：

https://www.reddit.com/r/MachineLearning/comments/mkol81/why_are_correct_ai_medical_diagnoses_seemingly_so/

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