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提升诊疗效率，助力早诊早治，人工智能借消化科医生一双“慧眼”
消化系统重大疾病的早诊早治关乎患者预后，内镜检查、智能机器人等技术在这些疾病的筛查、诊治等方面起到重要作用。如何能让诊疗效率进一步提升，帮助医生更早发现患者病灶并妥善治疗？厦门大学附属中山医院在人工智能与消化系统重大疾病治疗方面开展了相关研究，致力于为消化科医生诊疗提供一双“慧眼”。
消化病诊治关口待前移
消化道重大疾病包括消化道恶性肿瘤、消化道出血、重症急性胰腺炎、急性梗阻性化脓性胆管炎、肝硬化、肝功能衰竭和炎症性肠病等。随着医学科学发展，如今，我们在消化道重大疾病诊治能力方面有了显著提升，但在疾病发病原因、早期诊断、治疗效果和长期预后等方面仍面临不少挑战。
以消化道恶性肿瘤为例，2022年我国新发结直肠癌、肝癌、胃癌、食管癌、胰腺癌人数总计约158.62万人，占全部恶性肿瘤总发病数的32.88%，死亡总数的43.15%。消化系统恶性肿瘤患者在早期阶段往往没有不适症状，大部分患者就诊时已处于疾病晚期，其5年生存率不足40%。但是，如果能够早期诊断和治疗，5年生存率则可提升至95%以上。
据统计，我国消化道恶性肿瘤的早期诊断率不足20%，是影响患者预后的最主要因素。内镜筛查是发现早期消化道恶性肿瘤的最主要方法。我国人口基数大，如何通过风险分层识别高危人群并及时进行内镜检查是目前的主要工作，也需要公众对内镜检查的重要性有更多认识。
人工智能助力内镜诊治
消化系统疾病是常见病、多发病，而消化内科医生，特别是从事消化内镜工作的医生缺口仍很大。人工智能具有可快速学习专家经验、广泛复制、持续工作、自我更新等优点，能在一定程度上缓解医疗资源短缺，以及医生培养周期长、临床工作强度大等压力。
目前，在消化疾病诊治方面，人工智能的主要应用场景是消化内镜的辅助诊断和治疗，近年来，该领域也取得了较多进展。
国内外多项研究表明，人工智能辅助的诊断模型用于识别早期消化道恶性肿瘤的敏感度、特异度、准确度均可达到95%以上，对食管鳞状细胞癌浸润深度的预测准确率可达80%以上。人工智能技术可助力内镜检查质量控制，能提高内镜医师操作的规范程度，减少检查部位的遗漏等。人工智能在诊断结直肠息肉、食管胃底静脉曲张、萎缩性胃炎、幽门螺杆菌感染，以及预测炎症性肠病药物治疗效果等方面的应用均有相关研究。此外，人工智能辅助的消化内镜微创手术机器人也在研发中。
据相关统计，在肠镜检查过程中，结直肠腺瘤的漏诊率可达20%~40%，即使在内镜检查量较少的一些欧美国家也存在类似情况。结直肠腺瘤漏诊，既有医师经验、精力的主观因素影响，又受肠道准备情况、生理结构和设备等客观因素的制约。
为降低漏诊率，厦门大学附属中山医院消化内科联合人工智能技术团队，研发了人工智能辅助结直肠腺瘤检测模型。多中心研究结果显示，该模型可将结直肠腺瘤检出率提高约7%，能减少内镜医生专业水平差异及医生疲劳操作导致的漏诊，让更多患者避免进展为结直肠癌。
炎症性肠病包括克罗恩病和溃疡性结肠炎，其发病率呈逐渐升高趋势，严重影响公众健康。以溃疡性结肠炎为例，通过结肠镜检查对疾病严重程度进行评估，对溃疡性结肠炎的治疗和疗效评估有重要意义。但目前在评分过程中，存在内镜医生主观差异大、评分表实用性差等问题。
为此，厦门大学附属中山医院消化内科联合厦门大学信息科学与技术学院探索了智能化的评分模型，能够给出更完整和客观的诊断，为溃疡性结肠炎患者诊疗提供更精准的信息，相关研究结果也在国际内镜领域知名期刊发表。
内镜下微创手术是治疗消化道早期肿瘤的主要方法，目前在各级医院均广泛开展，但在实践中，存在手术质量参差不齐的情况，从而影响了疗效。为了方便开展规范化教学和标准化手术质量控制，我们的团队联合厦门大学信息技术团队研发了将人工智能应用于辅助早期食管癌内镜微创手术的导航模型，并持续完善和改进。该模型有助于缩小基层医院和大型医院之间的手术质量差距，并可以作为培训系统，缩短年轻医生内镜微创手术技能培训周期。
人工智能与消化系统重大疾病相关研究是厦门大学附属中山医院消化内科的两个主攻方向之一。目前，团队仍在持续深入探索，以期优化更多疾病的诊治方式。
让新技术更好地造福患者
我国人口基数大，医疗资源分配不均，受各种主客观因素影响，从基层医师到国内大型三甲医院的专家，各层级医生对同一种疾病的诊治、判断等可能存在不同。解决因医生知识储备、精力不足等主观因素所导致的差异，正是人工智能的强项所在。
未来，如果各级医院能够逐步联网、共享大数据，人工智能辅助诊治模型将能不断自我升级，成为各级医生共享的“参谋”和“智库”，便于实现诊疗同质化，使优质医疗资源真正下沉。
随着科技进步，智能机器人逐步走入我们的生活，其在医疗领域的应用也越来越受关注。在消化内镜领域，智能化机器人技术的引入，能够大幅提升内镜微创手术操作的精细度、稳定性和安全性，降低操作难度，缩短学习曲线，也有利于克服医生工作疲劳的难题，便于手术质量控制。
虽然人工智能辅助的消化道疾病治疗新技术和机器人技术成为研究新热点，但是，这也带来一系列值得我们注意的问题。随着人工智能技术在辅助疾病诊治方面的应用越来越广泛、深入，由此带来的医学伦理和医疗责任界定等问题还需要广泛讨论。
第一，数据隐私和安全。人工智能系统需要访问大量的患者健康数据和医疗记录，这些数据包含个人身体健康情况，在使用过程中需采取安全保护措施。
第二，技术可信度和透明度。人工智能算法可能存在偏差，特别是在少数人群或特定类型疾病的诊断中，可能带来误导。在这种情况下，医生需要了解算法的运作原理及其局限性，以避免产生误导性结果。
第三，社会和伦理问题。有人担心，人工智能技术在医疗决策中的应用，可能导致医生的作用被削弱，带来治疗过程中对患者人文关怀不足等问题，这需要我们多加留意。
虽然人工智能为消化道疾病治疗带来了许多益处，但是我们也需要在数据隐私、技术透明度、医患关系等方面认真考虑和妥善应对，以确保安全、有效和可持续地应用新技术，使其能更好地造福人类健康。
目前，新型技术与医药领域融合发展，“人工智能（AI）﹢医药”产业日益兴起。《健康报》开设《新技术“添翼”》栏目，将围绕这一行业发展新方向进行系列报道。
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投稿邮箱：hubin@jkb.com.cn
原文刊于《健康报》（2024年8月7日 第5版）
作者：厦门大学附属中山医院消化内科 任建林 许鸿志
编辑制作：胡彬
审核：谭嘉
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