人工智能背景下新醫(yī)科建設(shè)的挑戰(zhàn)與變革_1

1、    人工智能背景下“新醫(yī)科”建設(shè)的挑戰(zhàn)與變革    摘要：以人工智能為代表的第四次科技革命正席卷全球，其創(chuàng)造力和影響力給醫(yī)療領(lǐng)域帶來了顛覆性的變革。醫(yī)學(xué)技術(shù)革命性的飛躍對我國當(dāng)下“新醫(yī)科”人才的培養(yǎng)提出了現(xiàn)實(shí)的挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對人工智能背景下“新醫(yī)科”建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)，應(yīng)加強(qiáng)國家層面對“新醫(yī)科”人才培養(yǎng)的頂層設(shè)計(jì)，探索以創(chuàng)新為導(dǎo)向的新醫(yī)科人才培養(yǎng)模式，重塑新型醫(yī)學(xué)人才的評價(jià)體系。關(guān)鍵詞：人工智能，新醫(yī)科，人才培養(yǎng)基金項(xiàng)目：江蘇省第六批教育改革發(fā)展戰(zhàn)略性與政策研究重點(diǎn)課題“醫(yī)工結(jié)合高校協(xié)同發(fā)展機(jī)制與路徑研究”（zlzcy2017-13）近年來，人工智能技術(shù)在

2、醫(yī)療領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展，目前，已在智能影像、智能語音、醫(yī)學(xué)機(jī)器人、臨床智能決策等方面得到廣泛應(yīng)用，人工智能主導(dǎo)的“超級醫(yī)生”正日益成為現(xiàn)實(shí)。同時(shí)，醫(yī)療人工智能的變革也沖擊著整個(gè)醫(yī)學(xué)教育界，面對第四次科技革命對醫(yī)學(xué)教育發(fā)展的革命性的影響和前所未有的挑戰(zhàn)，培養(yǎng)適應(yīng)時(shí)代和科技要求的新醫(yī)科人才已刻不容緩。1醫(yī)療人工智能發(fā)展現(xiàn)狀及對現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的影響人工智能（artificial intelligence，簡稱ai）在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用備受青睞，成為新醫(yī)科發(fā)展的重要驅(qū)動力，并推動了智能醫(yī)學(xué)的誕生。隨著第三代ai突破前兩代計(jì)算速度、數(shù)據(jù)質(zhì)量和存儲容量的極限，在大數(shù)據(jù)、自然語言處理技術(shù)、深度學(xué)習(xí)的支持下，推動了人

3、工智能發(fā)展實(shí)現(xiàn)“質(zhì)”的跨越，逐步從科學(xué)研究發(fā)展為實(shí)際應(yīng)用。醫(yī)療與ai的結(jié)合伴隨著人工智能發(fā)展的全過程，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了深度融合和全方位的介入，也是人工智能領(lǐng)域發(fā)展最為迅速的領(lǐng)域之一，目前主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面。（1）健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)應(yīng)用及其應(yīng)對。大數(shù)據(jù)和算法是人工智能應(yīng)用的前提。2016年6月國務(wù)院印發(fā)關(guān)于促進(jìn)和規(guī)范健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)應(yīng)用發(fā)展的指導(dǎo)意見，將健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)上升為戰(zhàn)略資源，按“統(tǒng)籌規(guī)劃、分段實(shí)施”的思路，部署利用“互聯(lián)網(wǎng)+健康醫(yī)療”探索新型衛(wèi)生服務(wù)模式。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、處理、分析過程的復(fù)雜性、長期性導(dǎo)致最終結(jié)果的無效性和滯后性，而ai恰好既簡化了數(shù)據(jù)的收集程序，又可以通過語音識別、影像識別

4、、人機(jī)交流、自然語義、深度學(xué)習(xí)、數(shù)字可視化等方法，建立大型醫(yī)療機(jī)構(gòu)診療數(shù)據(jù)庫、醫(yī)療費(fèi)用數(shù)據(jù)庫、公共衛(wèi)生與疾病監(jiān)測數(shù)據(jù)庫、自我健康管理數(shù)據(jù)庫、生物信息數(shù)據(jù)庫等，最終達(dá)到智能分診、智能用藥、智能管理的目標(biāo)。ibm、阿里巴巴、騰訊等國內(nèi)外企業(yè)巨頭正依靠其龐大的消費(fèi)群體滲入醫(yī)療領(lǐng)域，為健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)的可獲性、有效性、動態(tài)性提供基礎(chǔ)性技術(shù)支持。毫無疑問，面對這一根本性變革，醫(yī)療機(jī)構(gòu)必須盡快實(shí)現(xiàn)硬件和軟件的數(shù)據(jù)化、標(biāo)準(zhǔn)化和智能化，才能適應(yīng)智能化醫(yī)療的到來。（2）醫(yī)學(xué)圖像識別系統(tǒng)應(yīng)用與展望。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)歸根結(jié)底屬于循證醫(yī)學(xué)，仍以檢驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)，因此影像檢查成為現(xiàn)代醫(yī)療診斷的主要依據(jù)之一。人工智能在醫(yī)學(xué)影像的應(yīng)用

5、方興未艾，腫瘤影像的臨床應(yīng)用最為成熟，通過對病灶或靶區(qū)的自動勾畫，以及三維模型的重建，實(shí)現(xiàn)影像分類、靶點(diǎn)檢測、圖像分割、影像檢索。第三代ai產(chǎn)品大多以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，從原始數(shù)據(jù)中得出抽象的泛化特征，通過反復(fù)學(xué)習(xí)和模型建立進(jìn)行判斷，其中深度學(xué)習(xí)作為研究最熱的算法，在影像識別系統(tǒng)中的應(yīng)用引人注目，如通過對血管分割方法的反復(fù)學(xué)習(xí)，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（cnn）可對血管造影圖像中血管進(jìn)行分割，相比人工極大提高了精準(zhǔn)化程度。近年來，國內(nèi)外進(jìn)行人類醫(yī)生與醫(yī)療人工智能在ct、mri、病理切片讀片比賽，醫(yī)療ai展現(xiàn)了其與生俱來的速度和精度的優(yōu)勢，而遠(yuǎn)超人類醫(yī)生。“ai+醫(yī)學(xué)影像”帶來諸多驚喜，不僅幫助患者快速完成如b超、

6、ct、x線等影像學(xué)檢查，同時(shí)輔助醫(yī)生提高讀片效率，降低誤診率、漏診率。從醫(yī)療機(jī)構(gòu)個(gè)體看，當(dāng)下越來越多的醫(yī)院開始使用各類人工智能醫(yī)學(xué)圖像識別系統(tǒng)，提升診斷效率和精準(zhǔn)度，但數(shù)據(jù)的區(qū)域性乃至全國的共享與融通還沒有形成一體化，而從長遠(yuǎn)看，高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)區(qū)域人工智能圖像識別診療中心（病理、醫(yī)學(xué)影像），或許是提升診斷水平、節(jié)約醫(yī)療資源的治本之策。（3）醫(yī)療機(jī)器人對傳統(tǒng)診療手段的影響。醫(yī)療機(jī)器人是目前醫(yī)療與ai研究相互結(jié)合的新興產(chǎn)業(yè)，按其功能分為手術(shù)機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人、醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人、健康服務(wù)機(jī)器人，其在外科手術(shù)、康復(fù)保健、健康管理、精準(zhǔn)醫(yī)療等方面展現(xiàn)出廣闊的市場前景和發(fā)展活力。其中最具影響力的手術(shù)機(jī)器人是美國

7、直覺外科手術(shù)公司（intuitive surgical）研發(fā)的達(dá)芬奇機(jī)器人，涉及普通外科、胸外科、泌尿外科、婦產(chǎn)科以及頭頸外科等方面，其操作的靈活性使精準(zhǔn)化醫(yī)療成為現(xiàn)實(shí)。此外，以納米靶向機(jī)器人為代表的醫(yī)用微型機(jī)器人使用范圍較局限，僅用于胃鏡、腸道等檢查?？祻?fù)機(jī)器人在臨床上的接受度和使用度最高，約占41%。此外，醫(yī)院物流機(jī)器人在無菌物資配送、術(shù)后物資的回收、高值管控物資的遞送等方面所具有的優(yōu)勢，逐漸成為智慧醫(yī)院重要組成。高端醫(yī)療機(jī)器人正成為國內(nèi)三級以上醫(yī)院爭相應(yīng)用的先進(jìn)診療技術(shù)和具有顯示度的一項(xiàng)技術(shù)，受制于國內(nèi)管控，目前臨床應(yīng)用數(shù)量還比較有限，但由機(jī)器人手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)、法律和倫理風(fēng)險(xiǎn)，仍然需要加強(qiáng)評

8、估和控制。此外，ai還被廣泛而深度地應(yīng)用于新藥研究、健康管理、基因測序、診療助理、醫(yī)學(xué)教育、醫(yī)學(xué)科研、醫(yī)保審核與監(jiān)管等領(lǐng)域。2人工智能對傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)教育的挑戰(zhàn)2.1醫(yī)學(xué)模式面臨重大變革縱觀人類醫(yī)學(xué)模式發(fā)展的歷程，社會學(xué)家將醫(yī)學(xué)模式發(fā)展進(jìn)行了明確的劃分：神靈主義醫(yī)學(xué)模式、自然哲學(xué)醫(yī)學(xué)模式、生物醫(yī)學(xué)模式與心理-社會醫(yī)學(xué)模式。而當(dāng)下隨著醫(yī)療人工智能的不斷發(fā)展，生物-心理-社會醫(yī)學(xué)模式已無法涵蓋人們對醫(yī)學(xué)的認(rèn)識，將逐步為智慧醫(yī)學(xué)模式所替代。智慧醫(yī)學(xué)模式將擁有更加豐富的內(nèi)涵，其對健康、對疾病和診療、康復(fù)在理念和措施上形成全新的認(rèn)識和判斷，“智慧”源于通過大數(shù)據(jù)和算法對疾病預(yù)見和判斷，智慧源于解決健康問題的方

9、式和手段的創(chuàng)新，疾病“診療”為中心的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育面臨著重大調(diào)整。2.2學(xué)科專業(yè)設(shè)置亟需調(diào)整我國目前的醫(yī)學(xué)學(xué)科專業(yè)的設(shè)置主要借鑒前蘇聯(lián)的模式，分科較細(xì)，一般按照“基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程、臨床醫(yī)學(xué)課程、臨床實(shí)習(xí)、住院醫(yī)師規(guī)培”四個(gè)階段。在醫(yī)療人工智能發(fā)展的背景下，智慧醫(yī)學(xué)的發(fā)展必然要求多學(xué)科的交叉融合，通過大數(shù)據(jù)和科學(xué)的算法，探索出最優(yōu)化的臨床路徑。從學(xué)科發(fā)展的要求看x+醫(yī)學(xué)或者醫(yī)學(xué)+x是必然的選擇。傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的醫(yī)學(xué)影像學(xué)專業(yè)、臨床（病理學(xué)專業(yè)）在專業(yè)設(shè)置上應(yīng)該進(jìn)行調(diào)整，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和科學(xué)的算法為醫(yī)療人工智能快速、精準(zhǔn)地判斷提供了基礎(chǔ)和條件，其在醫(yī)學(xué)影像、病理診斷等領(lǐng)域，有取代大部分臨床醫(yī)生的可能性，培養(yǎng)規(guī)

10、模也應(yīng)該逐步減少。醫(yī)療人工智能的發(fā)展催生了對大量的跨學(xué)科復(fù)合型人才的需求，目前根據(jù)教育部2012年本科專業(yè)目錄的設(shè)置，與醫(yī)療人工智能相關(guān)專業(yè)很少、培養(yǎng)規(guī)模有限，從課程設(shè)置看，知識結(jié)構(gòu)相對單一，與醫(yī)療人工智能的知識和能力結(jié)構(gòu)要求看，顯然無法滿足需要。2.3培養(yǎng)模式面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)ai給人類社會的發(fā)展帶來無限機(jī)遇的同時(shí)，我們必須承認(rèn)第三代ai的研究仍停留在深度學(xué)習(xí)、人機(jī)交流等層次上，要想實(shí)現(xiàn)新的突破，必須依靠具備創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力的新醫(yī)科人才。國內(nèi)多數(shù)醫(yī)學(xué)院校的教學(xué)模式以老師為中心，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中處于被動地位，不利于創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。在臨床實(shí)踐教學(xué)過程中，基于我國嚴(yán)峻的醫(yī)患形勢，臨床實(shí)習(xí)帶教

11、呈不斷弱化之勢，難以激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維。創(chuàng)新作為ai發(fā)展的基石和核心，現(xiàn)階段教學(xué)形式與培養(yǎng)創(chuàng)新意識應(yīng)貫穿醫(yī)學(xué)教育的始終。目前國內(nèi)醫(yī)學(xué)院校的醫(yī)學(xué)生的課程結(jié)構(gòu)大都圍繞基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)+臨床醫(yī)學(xué)進(jìn)行，從醫(yī)療人工智能對醫(yī)學(xué)人才的要求看，缺乏ai相關(guān)模塊，沒有很好地與大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等學(xué)科融合，即使小部分高校開始著手“智能醫(yī)學(xué)工程”專業(yè)，但由于經(jīng)驗(yàn)不足，在學(xué)科的設(shè)置、各學(xué)科之間的銜接等方面仍存在諸多問題。因此，打破傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)教育單一學(xué)科的局限性，是高等醫(yī)學(xué)教育的當(dāng)務(wù)之急。2.4醫(yī)學(xué)倫理學(xué)和法律面臨新問題從人工智能發(fā)展的現(xiàn)狀看，隨著深度學(xué)習(xí)的不斷深入，未來人工智能本身的“自主性”和“獨(dú)立性”不斷增強(qiáng)。當(dāng)下的人工智能仍處在“弱人工智能”階段，其仍受制于人類編制程序控制，從弱人工智能過渡到具有獨(dú)立意識和意志的強(qiáng)人工智能、超人工智能，可能已為時(shí)不遠(yuǎn)。醫(yī)療關(guān)乎民眾的生命健康，醫(yī)療人