醫(yī)學(xué)影像專業(yè)實習(xí)生人工智能認知態(tài)度及培訓(xùn)需求調(diào)查研究

張?zhí)磔x，劉榮濤，劉舒珊，范偉雄

（1.梅州市人民醫(yī)院，廣東 梅州 514031；2.廣東醫(yī)科大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，廣東 湛江 524023）

隨著人工智能（artificial intelligence，AI）技術(shù)和算法的快速發(fā)展，越來越多的人工智能系統(tǒng)被應(yīng)用于醫(yī)學(xué)影像診斷領(lǐng)域[1-2]。醫(yī)學(xué)影像專業(yè)實習(xí)生作為影像科的重要后備力量，了解人工智能是其未來成為合格影像科醫(yī)師的必備核心能力[3]。然而，人工智能輔助診斷技術(shù)剛剛興起，醫(yī)學(xué)影像專業(yè)人工智能理論及實踐教學(xué)還較薄弱，對實習(xí)生人工智能認知態(tài)度及培訓(xùn)需求也缺乏了解。因此，本研究對醫(yī)學(xué)影像專業(yè)實習(xí)生人工智能認知態(tài)度及培訓(xùn)需求展開調(diào)查，旨在為提升實習(xí)生診斷技能水平提供循證依據(jù)，從而有效推動人工智能在醫(yī)學(xué)影像學(xué)科的普及與發(fā)展。

1 對象與方法

1.1 對象

對某醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)影像專業(yè)實習(xí)生進行問卷調(diào)查。納入標準：醫(yī)學(xué)影像專業(yè)本科實習(xí)生；愿意配合本調(diào)查。排除標準：非醫(yī)學(xué)影像專業(yè)的醫(yī)學(xué)實習(xí)生；未參加實習(xí)的醫(yī)學(xué)影像專業(yè)學(xué)生。最終納入44 名醫(yī)學(xué)影像專業(yè)本科實習(xí)生，通過問卷星平臺發(fā)放問卷進行匿名調(diào)查，回收有效問卷44 份。

1.2 調(diào)查方法

由研究者自行編制醫(yī)學(xué)影像專業(yè)實習(xí)生人工智能應(yīng)用現(xiàn)狀、認知態(tài)度及培訓(xùn)需求調(diào)查問卷，內(nèi)容包括實習(xí)生基本信息、人工智能應(yīng)用及教學(xué)現(xiàn)狀、實習(xí)生人工智能認知態(tài)度、實習(xí)生人工智能培訓(xùn)需求幾方面。實習(xí)生基本信息包括性別、年齡、醫(yī)院等級等條目；人工智能應(yīng)用及教學(xué)現(xiàn)狀包括醫(yī)學(xué)影像AI 輔助診斷軟件的配置、臨床應(yīng)用及教學(xué)現(xiàn)狀條目；實習(xí)生人工智能認知態(tài)度包括醫(yī)學(xué)影像AI 輔助診斷系統(tǒng)的優(yōu)勢、準確性、安全性及在臨床應(yīng)用中存在的問題等條目；實習(xí)生人工智能培訓(xùn)需求包括醫(yī)學(xué)影像AI 輔助診斷相關(guān)知識教學(xué)的必要性及培訓(xùn)需求等條目。實習(xí)生人工智能認知態(tài)度采用五分量表法進行調(diào)查，包括“完全認可、基本認可、一般、基本不認可、完全不認可”幾個選項，其中“基本認可”和“完全認可”視為認可；人工智能培訓(xùn)需求的調(diào)查采用五分量表法，采用“非常需要、比較需要、一般、不太需要、不需要”幾個選項評價，其中“比較需要”和“非常需要”視為需要。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

利用問卷星平臺的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析功能及SPSS 統(tǒng)計軟件進行分析，計量資料用（均數(shù)±標準差）進行描述，計數(shù)資料用頻數(shù)和百分比描述。

2 結(jié)果

2.1 實習(xí)生基本信息

44 名實習(xí)生中，男21 名（47.73%），女23 名（52.27%），平均年齡（22.7±1.1）歲，均在三級甲等醫(yī)院實習(xí)。

2.2 人工智能應(yīng)用及教學(xué)現(xiàn)狀

調(diào)查結(jié)果顯示，84.09%的實習(xí)生所在醫(yī)院配置了醫(yī)學(xué)影像AI 輔助診斷軟件，15.91%的未配置該軟件。45.45%的實習(xí)生所在醫(yī)院進行了AI 相關(guān)知識教學(xué)或借助AI 進行實習(xí)教學(xué)，54.55%的實習(xí)生所在醫(yī)院未開展相關(guān)教學(xué)。

2.3 實習(xí)生人工智能認知態(tài)度

調(diào)查結(jié)果顯示，75.00%的實習(xí)生認為其對AI 及其相關(guān)知識有較全面的了解，75.00%的實習(xí)生認可醫(yī)學(xué)影像AI 輔助診斷系統(tǒng)的準確性，72.73%的實習(xí)生認可其安全性，81.82%的實習(xí)生認為AI 會促進醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展，81.81%的實習(xí)生認為應(yīng)在醫(yī)學(xué)影像診斷工作中積極引入AI 輔助診斷系統(tǒng)，81.82%的實習(xí)生認為醫(yī)學(xué)影像AI 輔助診斷系統(tǒng)的應(yīng)用有助于增強醫(yī)師的診斷信心，79.54%的實習(xí)生認為有助于提高醫(yī)師的診斷準確率，84.09%的實習(xí)生認為有助于提高醫(yī)師工作效率、降低醫(yī)師工作強度，40.91%的實習(xí)生認為醫(yī)學(xué)影像AI 輔助診斷系統(tǒng)將來會替代影像科醫(yī)師，52.27%的實習(xí)生認為醫(yī)學(xué)影像AI 輔助診斷系統(tǒng)的應(yīng)用會影響醫(yī)學(xué)影像專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)，具體見表1。

表1 醫(yī)學(xué)影像專業(yè)實習(xí)生人工智能認知態(tài)度調(diào)查結(jié)果[n（%）]Table 1 Survey results of artificial intelligence cognition of medical imaging students[n（%）]

關(guān)于醫(yī)學(xué)影像AI 輔助診斷系統(tǒng)的優(yōu)勢，100.00%的實習(xí)生認為在疾病篩查與檢出方面，84.09%的實習(xí)生認為在疾病診斷與鑒別診斷方面，45.45%的實習(xí)生認為在療效評價、預(yù)后分析方面，75.00%的實習(xí)生認為在教學(xué)方面。

關(guān)于醫(yī)學(xué)影像AI 輔助診斷系統(tǒng)在臨床應(yīng)用中存在的主要問題，72.73%的實習(xí)生認為是缺乏行業(yè)共識或指南，70.45%的實習(xí)生認為是醫(yī)療過錯歸責(zé)問題，54.55%的實習(xí)生認為是產(chǎn)品性能不可靠、準確率有待提高，47.73%的實習(xí)生認為是數(shù)據(jù)隱私問題，38.64%的實習(xí)生認為是道德倫理界定問題，34.09%的實習(xí)生認為是缺乏人文關(guān)懷，27.27%的實習(xí)生認為是產(chǎn)品實用性不強、操作不方便，11.36%的實習(xí)生認為是其他問題。

2.4 實習(xí)生人工智能培訓(xùn)需求

調(diào)查結(jié)果顯示，關(guān)于醫(yī)學(xué)影像AI 輔助診斷相關(guān)知識教學(xué)的必要性，20.45%的實習(xí)生認為非常有必要，61.63%的實習(xí)生認為較有必要，4.54%的實習(xí)生認為沒必要。關(guān)于人工智能培訓(xùn)需求，81.82%的實習(xí)生認為需開設(shè)醫(yī)學(xué)影像AI 輔助診斷相關(guān)理論課程，79.54%的實習(xí)生認為需開展醫(yī)學(xué)影像AI 輔助診斷相關(guān)的實踐教學(xué)，75.00%的實習(xí)生認為需開設(shè)醫(yī)學(xué)影像AI 輔助診斷前沿知識講座，79.54%的實習(xí)生認為需增加醫(yī)學(xué)影像AI輔助診斷相關(guān)的科研知識培訓(xùn)，具體見表2。

表2 醫(yī)學(xué)影像專業(yè)實習(xí)生人工智能培訓(xùn)需求調(diào)查結(jié)果[n（%）]Table 2 Survey results of artificial intelligence training needs for medical imaging interns[n(%)]

3 討論

3.1 醫(yī)學(xué)影像人工智能輔助診斷的重要性

隨著深度學(xué)習(xí)算法的不斷優(yōu)化，醫(yī)學(xué)影像人工智能輔助診斷的重要性日益凸顯，其通過智能算法可快速、準確地識別及鑒別病變，最大限度減少漏診和誤診，提高診斷準確性[4-6]。目前，醫(yī)學(xué)影像AI 輔助診斷正逐漸從“高大上”的科研階段進入大眾化的臨床階段，并廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)影像日常診斷全過程，如疾病的篩查、診斷、治療及療效評估等[7-8]。本調(diào)查結(jié)果顯示，84.09%的實習(xí)生所在醫(yī)院配置了醫(yī)學(xué)影像AI 輔助診斷軟件，僅15.91%的未配置。這與周俊林等[8]對全國醫(yī)學(xué)影像醫(yī)師的調(diào)查結(jié)果相似，即62.1%的調(diào)查對象所在科室配置了醫(yī)學(xué)影像AI產(chǎn)品，37.9%的調(diào)查對象表示科室尚未配置醫(yī)學(xué)影像AI 產(chǎn)品。目前，醫(yī)學(xué)影像人工智能產(chǎn)品的應(yīng)用越來越廣泛，使得醫(yī)學(xué)影像專業(yè)人員面臨前所未有的機遇和挑戰(zhàn)，尤其是即將畢業(yè)進入醫(yī)院工作的醫(yī)學(xué)影像專業(yè)實習(xí)生[9-10]。醫(yī)學(xué)影像專業(yè)實習(xí)生學(xué)習(xí)人工智能相關(guān)知識是順應(yīng)時代發(fā)展趨勢，利用其不僅能提升診斷的準確性，盡可能避免漏診和誤診，而且能夠顯著提高工作效率，節(jié)省時間。此外，學(xué)習(xí)人工智能相關(guān)知識也能夠幫助醫(yī)學(xué)影像專業(yè)實習(xí)生掌握前沿技術(shù)，為未來職業(yè)發(fā)展進行規(guī)劃和布局。然而，目前醫(yī)學(xué)影像專業(yè)人工智能理論及實踐教學(xué)仍較薄弱。因此，本研究對醫(yī)學(xué)影像專業(yè)實習(xí)生人工智能的認知態(tài)度及培訓(xùn)需求展開調(diào)查，旨在為培養(yǎng)適應(yīng)未來發(fā)展趨勢的醫(yī)工結(jié)合型人才提供參考依據(jù)。

3.2 醫(yī)學(xué)影像專業(yè)實習(xí)生人工智能認知態(tài)度分析

調(diào)查結(jié)果顯示，75.00%的實習(xí)生認為其對AI 及其相關(guān)知識有較全面的了解。文亮等[11]針對本科醫(yī)學(xué)生的調(diào)查結(jié)果顯示，大部分（65.08%）醫(yī)學(xué)生并不了解人工智能相關(guān)知識，這可能與其研究對象多為臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生，而人工智能目前多應(yīng)用于醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域有關(guān)。本調(diào)查結(jié)果顯示，81.82%的實習(xí)生認為AI會促進醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展。這與Park 等[12]針對美國32 個放射學(xué)小組的156 名醫(yī)學(xué)生的調(diào)查結(jié)果相似，即超過75%的研究對象認為人工智能未來將在醫(yī)學(xué)中發(fā)揮重要作用。本調(diào)查結(jié)果還顯示，75.00%的實習(xí)生認可醫(yī)學(xué)影像AI 輔助診斷系統(tǒng)的準確性，72.73%的實習(xí)生認可其安全性，說明人工智能憑借其精準、可靠的輔助診斷能力，獲得大部分實習(xí)生的認可。

由表1 可知，大部分實習(xí)生對引入AI 輔助診斷系統(tǒng)持開放態(tài)度，認為可以有效提高醫(yī)師診斷準確性，進而提高醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量，解決影像科醫(yī)師日常高負荷、高強度工作的問題[13-15]。

有趣的是，我們之前設(shè)想大部分實習(xí)生可能會產(chǎn)生人工智能對影像科醫(yī)師及其就業(yè)造成影響的想法。但本調(diào)查結(jié)果顯示，僅40.91%的實習(xí)生認為醫(yī)學(xué)影像AI 輔助診斷系統(tǒng)將來會替代影像科醫(yī)師，52.27%的實習(xí)生認為醫(yī)學(xué)影像AI 輔助診斷系統(tǒng)的應(yīng)用會影響醫(yī)學(xué)影像專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)。說明人工智能可能會對醫(yī)學(xué)影像專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)造成一定沖擊，但學(xué)生并未對此感到焦慮，大部分人相信影像科醫(yī)師仍將在影像診斷中發(fā)揮重要作用，也無法被人工智能完全取代。這與Pinto 等[14]對3 所醫(yī)學(xué)院263 名學(xué)生的調(diào)查結(jié)果相似，即大多數(shù)學(xué)生認同人工智能將改變影像診斷學(xué)教學(xué)，但不認同放射科醫(yī)師將被人工智能取代的說法。

此外，實習(xí)生也認識到目前醫(yī)學(xué)影像AI 輔助診斷系統(tǒng)在臨床應(yīng)用中存在的主要問題，72.73%的實習(xí)生認為是缺乏行業(yè)共識或指南，70.45%的實習(xí)生認為是醫(yī)療過錯歸責(zé)問題，54.55%的實習(xí)生認為是產(chǎn)品性能不可靠、準確率不高，47.73%的實習(xí)生認為是數(shù)據(jù)隱私問題，38.64%的實習(xí)生認為是道德倫理界定問題。新時代的醫(yī)學(xué)影像專業(yè)實習(xí)生也應(yīng)該對這些問題進行思考，尤其是涉及人工智能的法律與倫理問題，以便更加合法、合規(guī)及合理地利用人工智能，提升就業(yè)競爭力[16-18]。

3.3 醫(yī)學(xué)影像專業(yè)實習(xí)生人工智能培訓(xùn)需求分析

盡管人工智能可能會對醫(yī)學(xué)影像專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)產(chǎn)生影響，但大部分實習(xí)生仍認為有必要進行AI 相關(guān)知識教學(xué)，其中20.45%的實習(xí)生認為非常有必要，61.63%的實習(xí)生認為較有必要。這也從側(cè)面反映出實習(xí)生對人工智能的興趣與渴望，希望通過學(xué)習(xí)最新的人工智能技術(shù)，提高自身能力[14]。

由表2 可知，隨著人工智能技術(shù)日趨成熟及普及，實習(xí)生已認識到掌握人工智能相關(guān)知識是未來醫(yī)務(wù)工作者必須具備的能力，大部分實習(xí)生有強烈的人工智能培訓(xùn)需求[14]。

3.4 建議

基于問卷調(diào)查結(jié)果分析，建議通過以下措施加強醫(yī)學(xué)影像專業(yè)實習(xí)生培養(yǎng)。（1）轉(zhuǎn)變教師教學(xué)理念。醫(yī)學(xué)影像診斷是一門依托于圖像診斷的學(xué)科，傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)影像專業(yè)教學(xué)注重疾病影像征象的識別和分析，教師往往通過大量影像病例培養(yǎng)學(xué)生影像診斷思維。在人工智能時代，除了傳統(tǒng)影像知識的學(xué)習(xí)外，教師還應(yīng)積極轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，將人工智能應(yīng)用于醫(yī)學(xué)影像教學(xué)，積極引導(dǎo)學(xué)生接觸人工智能技術(shù)，以使學(xué)生跟上科技發(fā)展的步伐，成為適應(yīng)未來發(fā)展趨勢的醫(yī)工結(jié)合型高級人才[13，19]。（2）加強人工智能相關(guān)理論教學(xué)。開設(shè)更多人工智能相關(guān)理論課程，使醫(yī)學(xué)影像專業(yè)學(xué)生了解人工智能原理與基礎(chǔ)知識（如深度學(xué)習(xí)、機器學(xué)習(xí)、自然語言處理等）以及實際應(yīng)用技術(shù)（如圖像識別、特征選取、自動診斷等）。加強人工智能相關(guān)理論教學(xué)，使學(xué)生了解人工智能的原理、算法與應(yīng)用，更好地操作醫(yī)學(xué)影像AI輔助診斷系統(tǒng)，提高診斷的準確性和效率[3，10]。（3）加強人工智能的實踐應(yīng)用。為醫(yī)學(xué)影像專業(yè)學(xué)生營造適宜的硬件環(huán)境，提供精準、可靠的人工智能軟件系統(tǒng)，結(jié)合案例進行AI 輔助診斷相關(guān)的實踐教學(xué)[20]。以肺結(jié)節(jié)AI 輔助診斷系統(tǒng)為例，帶教教師除了指導(dǎo)學(xué)生操作該系統(tǒng)外，還需借助案例展示AI 輔助診斷系統(tǒng)在肺結(jié)節(jié)檢出過程中可能會出現(xiàn)假陽性或假陰性等情況，告誡學(xué)生在依靠人工智能提高診斷效率的同時要充分認識其不足，從而提高疾病診斷準確性。

總之，人工智能是未來醫(yī)學(xué)發(fā)展的重要方向，是事關(guān)我國醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展的先進技術(shù)。本次調(diào)查顯示，醫(yī)學(xué)影像專業(yè)實習(xí)生對人工智能的重要性已有充分認識，且有強烈的培訓(xùn)需求。因此，我們應(yīng)緊跟新時代醫(yī)學(xué)教育的步伐，通過轉(zhuǎn)變教師教學(xué)理念、加強人工智能相關(guān)理論教學(xué)及實踐應(yīng)用等措施培養(yǎng)更多適應(yīng)未來發(fā)展趨勢的優(yōu)秀影像醫(yī)學(xué)人才。