【感染科普笔记2023-12-20】王新宇丨人工智能：感染病学的新机遇和新挑战

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讲 者丨王新宇 （复旦大学附属华山医院感染科）
整 理丨刘娜（ 威海市立医院）审 核丨江云兰来 源丨SIFIC 2023“全国感控与耐药感染”联合大会
人工智能作为科技新力量，在各个领域应用广泛。人工智能在感染病学领域如何应用，应用后会给医学界带来怎样的改变？复旦大学附属华山医院感染科王新宇教授，在SIFIC 2023“全国感控与耐药感染”联合大会上带来了人工智能技术在医学领域的机遇和挑战，跨专业的前沿理论与案例分析，笔者整理如下，与大家分享。



一、什么是人工智能今年2月份，在SIFIC（上海国际医院感染控制论坛）公众号上，Chat GPT回答了复旦大学附属中山医院感染病科胡必杰教授十个关于医院感染防控方面的问题，Chat GPT回答非常有条理，内容涵盖全面。
（一）新技术和人工智能在感染学科领域内的应用：人工智能可以查资料、深度学习、人工智能机器学习等，人工智能在各个领域的广泛应用已是不可回避的事实。
（二）人工智能无处不在：人工智能应用在生活各个方面，Alphago大型人工智能计算机战胜棋手柯洁、人工智能游戏、智能手表、小爱音箱、天猫精灵、iPhone的Siri等，可以听从指令，完成简单任务。航空领域民航客机飞行员驾驶飞机只是操作起飞和降落部分，飞上天后飞行员按自动驾驶按钮飞机则自动飞行。汽车领域人工智能驾驶汽车，长途开高速自动驾驶。网上购物节，各个软件推送的购物链接，是人工智在能起作用。随着人工智能的广泛应用和不断发展，人工智能也变得越来越聪明。
（三）医疗系统人工智能的应用：最初是心电图机器出报告，但是仅供参考，需要人工审核。新冠时期CT等影像报告，人工智能可以提示是否为新冠肺炎，帮助医师进行诊断。2020年初，新冠病毒核酸检测没有普及的时候，对可疑新冠病毒感染患者的诊断依据：一是看流行病学史，二是CT室医生通过影像进行集体判断。但人工智能介入以后，能帮助影像科医生评分，患者有多大的概率倾向新冠肺炎。
二、人工智能和人类智能的区别（一）人类智能不是线性的，是多维度的：科技达人凯文凯蒂观点：智能不是线性的，是多维度的。人类智能不是按IQ（智商）分数高低来判定的。人类智能擅长推理、情商、空间认知等不同领域能力，不同的人能力不同。
（二）人工智能只专注一件事情：用开车举例，人工智能驾驶车辆，它需要用计算器和GPS等能力，最简单的计算器比绝大多数人的计算能力强，GPS比绝大多数人的空间定位能力强，谷歌搜索知识比人的长期记忆强，把所有能力集中到一辆车内，成为了人工智能汽车。人工智能驾驶和人类驾驶不同在于，人类驾驶时思想可以同时思考其他问题，人工智能只专注驾驶一件事情。
三、人工智能在传染病中的探索（一）新冠疫情期间，人工智能用于监测数据疾病监测的预警系统：例如healthman，美国的全球传染病监测系统，人工智能学习收集信息，不只从传统传染病监测数据中去获取信息，还从新媒体、大众媒体通过人工智能抓取信息，过滤无用信息后提取消息发出警报。比如H1N1、2019年美国电子烟诱发肺纤维化肺病、新冠初期都是通过人工智能搜索，及时发现。
（二）病原体分类电子智能应用于病原体的检测鉴定。新西兰医学杂志上介绍过用简单的纸片法可监测耐药菌的细菌敏感性，适用于基层医院、欠发达地区。具体方法是检测完毕用手机软件去扫描结果，人工智能后台进行分析，不需要人工做检测。结果证明可以大大降低报告误差，并提供病原体对抗生素、敏感、耐药、中介的监测报告。
（三）暴发源头识别在传染病方面的案例证明，人工智能可以追溯传染病源头。美国匹兹堡大学用机器学习，开发了EDS-HAT系统做全基因组测序，与美国电子病例EMR整合在一起，可以进行流行病调查追溯，得知流行病学的源头。案例一：两个MRSA院内感染发生在两个不同的病房，判断两个病例原因、是否院内传播。人工智能发现共同点：两人都做过床旁电子监测，是脑电图机器造成传播。案例二：铜绿假单胞细菌感染暴发。7个月内6例患者感染铜绿假单胞菌，患者共同的暴**用传统的人力检测来源非常困难。通过系统归因到了本组患者都做过内镜，调查内镜进行病原检测，最后解决了问题。只有解决源头问题，才能把院感控制做到最好。
（四）风险评估用在传染病大流行时，包括健康码、行程码。它应用多渠道的信息来源做评估，对低风险、中风险、高风险赋予不同的二维码码来警示，其他的国家也用到类似的措施。借助人工智能系统集合入境人员来源国家、地方流行情况、患者高危因素等各方面综合信息，通过人工智能综合评判，最后决定入境人员内的高危人群需要做PCR，低危人群不进行检测，信息动态稳定。
四、Chat GPT在医学中的应用（一）可以帮助整理录入病史，目前美国应用较多，与患者的谈话信息录音，人工智能Chat GPT帮助整理病例信息。（二）医学教育方面，帮助学习和记忆医学知识。美国的医师认证考核时，Chat GPT已经超过90%学生的能力。（三）用于“非正式”的医疗咨询。（四）探索用于疑难病例。虽然人工智不能帮助做出决定，但信息输入机器可以按照系统性框架进行匹配，遗漏内容再给予补充，是做头脑风暴的好产品。
五、人工智能能否替代医生职业（一）第一次工业革命，用煤、各种石油、燃料、电力作为机械动力，是人工的动力。（二）第二次工业革命加入人工智能因素。扫地最开始人力扫，后来有电力吸尘器，现在智能扫地机器人。车辆从最早的马车、人力车到汽车，现在是智能车辆。（三）万能公式：x+AI=机器人，是现代科技进展的方向。（四）机器人会创造出未知新工作新任务，填补以前没法完成的工作。（五）人和机器人是不一样的：从高效率高层次来说，人类擅长的是浪费时间，人类是低效的。做科学研究是低效的，不能保证科学研究都成功；做创新、探索、艺术创造是低效的；和病人沟通是低效的，谈话后病人没理解很着急。高效率属于机器人。（六）谁才是最好的医学专家：用人工智能来代替人来做高效的事。当Alphago战胜李世石和柯杰这两位最好的棋手，是人类和AI组成的团队战胜了人类，因为Alphago是人类创造的，他们协调一起想办法去战胜对手。同样，最好的医学诊断专家是医生和AI 组成的团队。
小 结拥抱人工智能就是拥抱未来。掌握人工智能就是掌握一门高效工具。我们应该利用好这样的工具。人类和人工智能不是对抗，而是协作的关系。目前尚无真正的医学人工智能专家，可以预测未来20年，大量的资金和机会涌入人工智能发展赛道是大势所趋， 人工智能在医学领域也将大有可为。
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