智能手機對骨科醫生的影響

衛小春，趙媛，段王平

(山西醫科大學第二醫院骨科，骨與軟組織損傷修復山西省重點實驗室，山西 太原 030001)

2016年以來，谷歌人工智能程序Alpha Go在圍棋人機大戰中先后戰勝李世石和柯潔，沉寂了60年的人工智能一舉成為社會關注的焦點[1]。2018年開始，人工智能發展進入快車道，很快就應用到醫療、交通、金融、工業等各個領域。在醫療研究領域，谷歌Deep Mind利用深度學習開發Alpha Fold程序，能夠根據基因序列預測所表達蛋白質的3D結構，有望成為治療包括癌癥在內的眾多疑難疾病的新途徑[1]。IBM的Watson認知系統學習綜合了大量醫療專家的經驗和知識，可以實施針對性的精準診療[2]。可以預見，人工智能的蓬勃興起必將深刻改變人們的生活方式，推動產業變革，帶來一場影響深遠的科技革命。

有學者指出，未來百年影響最深遠的技術莫過于大數據、移動化和智能化[3]。由于具有可移動、方便、快捷、易普及等顯著優點，智能手機成為擁抱新技術、連接海量信息網絡的最佳終端。國家工信部的統計數據表明，截至2018年底，全國移動電話的普及率是112.2部/百人，也就是說每人平均擁有1.12部手機[4]。智能手機作為生活必需品，它發揮的作用已超出了通訊本身。對人類健康而言，智能手機不僅是通訊工具，也是將多種健康設備集成于一體、并進行整合分析的工具，為我們更加快速、及時、全面了解自身健康并提供解決方案提供了可能。這種功能的拓展，對醫務工作者尤其是骨科工作者帶來哪些影響和改變？我們應該如何面對這些改變？筆者撰寫此文，以期為廣大骨科工作者提供一些思考和借鑒。

1 人工智能的發展現狀及趨勢

1956年，人工智能(artificial intelligence，AI)的概念被正式提出，標志著人工智能學科的誕生。目前，國際上通常把AI分為通用人工智能(強人工智能)和專用人工智能(弱人工智能)[5]，發展較快的是專用人工智能，圖像分類、知識問答、語音識別、人機對弈、無人駕駛等具有廣闊應用前景的人工智能技術突破了從“不能用、不好用”到“可以用”的技術瓶頸，但是距離“很好用”還有巨大的創新發展空間。而真正意義上完備的人工智能系統應該是一個通用人工智能系統，目前正處于起步階段，從專用智能到通用智能、從機器智能到人機混合智能、從“人工+智能”到自主智能，這是下一代人工智能發展的必然趨勢，也必將加速與其他學科領域的交叉滲透[6]，骨科的臨床與科研發展也會由于人工智能的應用而迎來諸多改變。有文獻報道，智能手機作為方便、快捷的智能終端，已在慢性病管理(如糖尿病)、青少年營養攝入、運動監測、體能測試、皮膚病理識別、影像學測量、手術計劃、醫患溝通等諸多方面發揮重要作用[7]。隨著人工智能深度學習的研發以及數字醫學的快速發展，可以預測未來智能手機將逐漸成為醫療健康的必需品。

2 智能手機給醫療領域帶來的改變

2.1 思維觀念的轉變 美籍奧地利政治經濟學家約瑟夫·熊彼特(Joseph Alois Schumpeter，1883—1950年)在1912年提出了“創造性破壞”理論。有一個觀點為創新讓一批人失去了原有的工作和經濟來源，卻又使得新的行業和工作方式崛起，就像火車的發明徹底淘汰了驛站及相關從業者，而不是后者從事新發明的產業。譬如現代電商的蓬勃發展，對過去的實體經濟特別是零售行業帶來了很大的沖擊。2017年阿里巴巴順利將國內最大的零售公司大潤發收購了，大潤發創始人黃明端在離開的時候曾心酸地說：“我戰勝了所有對手，卻輸給了時代。”時代在變，醫生的思維觀念也應與時俱進，隨著人工智能時代的到來，智能手機必將對醫學進行一次創造性破壞、顛覆性改變，導致對傳統醫療意義深遠的“數字化破壞”。

2.2 診療模式的改變 傳統醫院模式我們都非常熟悉，它有固定的地點承擔診斷和治療功能，而智能醫療可以是不固定的、沒有醫院的實體形態，在任何地點只要有智能終端就可完成診療，實現了從近程到遠程、從固定到移動、從實體到虛擬的轉變。而且人工智能的診斷方式更精準快速，服務更加人性化，患者無需排隊等候，足不出戶即可得到精準、個性化的診療方案。

2.3 健康數據的改變 每個人都有了解自己身體健康狀況的權力，而實際上我們對自己的健康狀況知之甚少。這固然有技術上數據采集困難的原因，但更重要的是我們對自身健康數據沒有優先掌握權。智能手機的出現完全改變了這種狀態：首先，我們不僅可以獲得更多的數據，而且可以優先掌握這些數據。智能手機與相關的健康穿戴設備可在任何時候、任何地點，無時無刻地監測我們身體的健康數據；其次，智能手機具備的巨大存儲功能，使我們身體產生的海量健康數據的儲存變為可能，可以這樣講，健康監測的革命時代已經到來；第三，智能手機具備整合對比分析的功能。它可以將不同的健康數據交叉整合后進行綜合對比分析，而傳統的方式是由不同科室的醫生來處理不同的數據，他們之間進行數據的整合是不可能的；第四，健康數據的流向發生本質性改變。過去，健康數據的流向是從醫方到患方，患者只能從醫院或醫生那里得到自己的健康數據。現在，移動健康設備改變了這種健康數據獲取模式，我們可以是自己健康數據的第一獲得者。患者對自身醫療數據的掌握可能比醫生更早、更全面，從而可能擺脫對醫生的依賴，自己來管理自己的健康，這將導致醫患關系的重塑，從而改變醫患之間的社會關系。

2.4 醫療服務的改變 為患者提供個性化醫療服務，將是未來的醫療服務方向。個性化醫療是以個人健康信息為基礎，為患者量身設計出最佳治療方案，以達到治療效果最大化和副作用最小化的一種醫療模式。我們每個人都是獨特的個體，每個人個體的生理正常值應該是來自于個體自身，而不應該來自于群體的平均值。用群體的平均值來評價一個個體，顯然是不準確的。確定人體正常值的方法，如正態分布，是一種以群體為基礎的研究范式，群體的平均數或中位數，并不是我們想要尋求的個人終極準確目標。人工智能時代，數據的個性化，使診斷、治療、預防個性化成為可能。通過智能手機來獲取個體的大量健康數據，并對這些健康數據持續跟蹤觀察其變化，以此來評定個體的健康變化，并決定對個體合適的藥物、適當的劑量以及其它恰當的治療方法。

3 智能手機在骨科領域的應用及對骨科醫生的影響

3.1 智能手機在骨科領域的應用 近年來，骨科手術機器人、影像導航、實時術中神經監測、遙感鎖定髓內針、磁控生長棒、增強現實及混合現實技術等設備與技術發展迅速，應用于骨科各類疾病診斷和手術過程中[7]。可以想象，智能手機終端與這些設備接入，進行術前設計規劃、術中信息實時傳輸、術后隨訪管理、個性化數據采集、遠程手術操控等，將對骨科醫生診療行為產生深刻變革[8-9]。此外，這些技術可用于醫學教育、技能培訓、互動交流、醫患溝通等諸多方面。

2019年，Samareh等[10]將人工智能應用于外科手術部位感染的檢測、監測并輔助決定處理方案。除此之外，有研究已將大數據分析用于預測疾病風險因素，通過對個性化精確醫療數據的采集分析，預測退變性脊柱疾病手術效果、并發癥發生風險、住院日及再手術率的發生，也可用于具體疾病如退變性脊柱疾病的臨床影像學分型，幫助醫生來進行亞類分析判斷，達到精準診療[11]。最大的變革在于可將人工智能應用于醫療電子文書記錄，一方面可將醫生從大量繁瑣醫療文書記錄中解放出來，更重要的是可將海量記錄數據深度挖掘，進行大數據分析，從而對疾病進行區別于傳統方法的深入分析研究，將其理論化后進一步指導臨床實踐[12]。Merali等[13]應用機器學習方法來預測脊髓型頸椎病術后隨訪資料采集并進行生活質量評估，結果表明該方法在獨立的研究隊列及患者個體水平方面均具有良好的準確性。Anthony等[14]將接受創傷手術成年患者納入手機信息隨訪平臺，對術后疼痛及阿片類藥物使用情況進行采集分析，結果表明此方法是可靠的。同樣，也有學者將手機信息提醒工具應用于類風濕關節炎患者功能鍛煉活動，減少其久坐行為，進一步降低心血管疾病風險[15]。

3.2 精準醫療的幫手 傳統的診療模式，醫生由于沒有獲得足夠多的健康數據而難以作出正確的診斷，所以誤診率較高。骨科大部分是描述性的結果，如影像學檢查，在人工智能時代，通過智能視覺的圖像識別技術，可以分析患者的醫學成像(如X線片)，給出比骨科醫生更準確的判斷。目前，智能視覺在對圖像的檢測效率和精度兩個方面都可以做得比專業醫生更好，除此之外，還可以減少人為操作的誤判率，克服人性的弱點。智能手機檢測比醫生更快、更方便也更便宜。對一個骨折的影像學數據，一個被驗證過的比大多數醫生診斷還要準確的計算機算法，就可以對這種骨折給出書面評估，并且給出最優的治療方案。所以未來的骨科醫生不是扮演知識倉庫的角色，而是成為知識管理者，為患者提供決策咨詢。

3.3 骨科醫生地位的改變 在傳統的醫療模式下，醫方控制著大部分健康數據，信息在醫患雙方之間存在嚴重的不對稱性。骨科醫生對健康數據形成了壟斷，并由此形成了骨科醫生的權威和某種神秘感。智能手機改變了這種狀況，患者不僅掌握了自己的健康信息，而且掌握了眾多骨科醫生的信息。患者面對的是一個網絡化的數據信息庫，而不像過去面對的僅是某個骨科醫生。你可能不再是患者唯一的求助對象，智能手機可以極為方便地找到最專業、最有名望的骨科醫生，而不是最近、最熟的你。因此患者對最優骨科醫生的可及性、選擇性大大增加，當出現健康問題時首先想到的是網絡而不是骨科醫生，通過智能手機充分獲取信息，更多的參與自我醫療管理和健康管理的決策。同時骨科醫生的影響力，在治療效果、服務質量和成本方面的相關數據，會在智能終端公布并自動更新，對骨科醫生的評價也更加公開、透明、客觀、全面，骨科醫生在診療活動中的絕對權威地位正在動搖。

4 智能手機的“不能”

智能手機使骨科醫生面對巨大的挑戰。然而，并非所有的改變都是正面的。有別于其他自然科學，醫學是具有人文情懷的，需要人與人(醫生與患者)的交流，而不僅僅是人與機器的交流，后者滿足不了患者對人文關懷的需求。最佳醫患關系的核心是：親密度。患者對醫生信任，可以將自己的隱私告訴醫生，也可以將自己內心深處的恐懼告訴醫生，同時患者也希望有醫生的體觸安撫，讓其獲得自信。我們的醫生，不僅有智能，而且有智慧；不僅有智商，而且有情商；溫暖的體觸、眼神的交流，情感的溝通……智能手機還有很多“不能”。

5 積極擁抱，規范發展

人工智能的發展是不可抗拒的歷史潮流。人工智能時代的骨科醫生不能抱怨患者知道的太多，不能討厭患者挑戰我們的權威，不能拒絕醫療信息智能化。人工智能的快速發展，給社會帶來深遠的影響，但水能載舟亦能覆舟，其自身的技術缺陷，技術潛在濫用，對倫理、道德、法律帶來的挑戰也不容忽視，人工智能時代如何“反人工智能”，亦是具有挑戰的問題[6]。人類需要從社會學的角度系統全面地研究人工智能對人類社會的影響，制定完善的法律法規，使人工智能應用得當、把握有度、管理規范、規避風險，從而實現人工智能健康、可持續的發展。

達爾文說過，在叢林里最終能存活下來的，往往不是最高大、最強壯的，而是對變化能做出最快反應的物種。適者生存，擁抱數字化醫療可能是防止我們骨科醫生被替代和淘汰的最佳方法。