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中医智能诊断的应用优势及其伦理问题*

2021-04-03赵若琳常运立

中国医学伦理学 2021年6期
关键词:诊断系统智能患者

赵若琳,常运立

(海军军医大学基础医学院,上海 200433,1954875843@qq.com)

“中医药现代化”作为国家中长期科技发展规划中具有战略意义的研究方向之一,其目标就是运用智能化、信息化的诊断技术,建立现代化的中医药科学技术研究方法体系。传统的中医诊断就是医生通过对患者的“望、闻、问、切”四诊合参搜集临床资料,在中医理论的指导下进行分析、归纳、整理,把握患者的健康状态和病变本质,并对所患病、证作出概括性判断。中医国际化和现代化的发展瓶颈在于传统的中医诊断具有主观性、宏观性、模糊性等特点,对疾病的诊断和临床证据缺乏客观性和精准性[1]。将人工智能技术引入中医诊断,其优点在于客观化、定量化和精准化的数据输出和结果诊断,更能利用科学、标准的“世界通用”语言去诊断疾病、预测疾病和传播中医。近年来,中医学与人工智能技术结合的研究已经上升到国家健康战略高度,中医智能诊断得到了快速发展和广泛的应用[2]。对于中医智能诊断需要秉承鼓励创新、包容审慎的原则,对于其潜在的伦理问题也需关注。本文主要从中医智能诊断的应用优势和其存在的伦理问题两个方面进行阐述,发展中医智能诊断而又不失伦理思考和关照,让伦理为信息化和智能化发展保驾护航,中医智能诊断才能健康发展。

1 中医智能诊断的应用优势

传统中医诊断存在一定的模糊化、非定量化描述的问题,如对于四诊信息的收集和描述多采用取象比类法,重感觉、经验而轻定量。在诊断过程中,对于同一批诊断要素,思维方法不同,所辨出的证候也不尽相同,即同一疾病在中医辨证时往往存在着较大的分歧,皆取舍于医者的主观思考。当前,中医更提倡借助于现代智能科学技术,实现中医诊断客观化、规范化、定量化。

现代中医智能诊断应用主要分为以下三个层面:①中医四诊信息融合、中医智能辅助诊断平台,通过人工智能、数据挖掘、运算分析等技术实现标准化和规范化的信息采集、隐性数据挖掘、数据管理等,有效解决中医诊断中的个性化问题[2];②通过大数据技术把中医专家辨证施治的实践体系数据化,形成规范化的数据库,在临床诊断中起到辅助诊断和临床决策的作用,有利于专家经验的传承和青年中医的学习[3];③依托智能诊断建立中医指标和生物标志物的关联性,探索具有中医特色的生物学指标,使得中医的宏观整体辨证观和微观指标相结合,运用多学科交叉方法进行精准诊断和智能健康管理[4]。

1.1 中医四诊辅助系统标准化

《医宗金鉴·四诊心法要诀》指出“望、闻、问、切”四诊所收集到的信息是中医认识疾病、辨别证候的主要依据。“望而知之谓之神”(《难经·六十一难》),望诊居于“神圣工巧”之首。传统中医望诊主要是医者对患者面色的主观判断,可能会受医生经验和光线环境的影响,无法标准化研究。望诊现代化主要通过光学技术、智能识别和计算机技术等相结合,分区域精确、客观识别面部特征[5]。例如,郑冬梅等[6]利用氙灯模拟日光光源,有效避免光线反射不均现象;胡志希等[7]用无创性光电血流容积仪,准确地反映面部不同部位血液循环系统的功能状态;陈梦竹等[8]采用椭圆肤色模型和主动外观模型算法对面部皮肤各区域进行颜色与纹理特征提取。

“闻而知之谓之圣”(《难经·六十一难》),《周礼·天官》记载:“以五气、五声、五色视其生死。”《素问·阴阳应象大论》中更明确了闻诊的主要内容:“视喘息,听音声,而知所苦”故闻诊主要包括“听声音”和“嗅气味”两方面内容。中医闻诊客观化研究,主要利用声音和气味的特征,利用物理学和空气动力学实现对患者语音的高低、强弱、清浊等特征分析以判断病证;利用气体传感系统、气味气相-液相色谱和直接顶空采集和分析气味信号的[5]。宋镇贵[9]发明电子鼻子提取气味的特征参数,以便客观标准的分析气味。

“问而知之谓之工”(《难经·六十一难》),问诊被视为“诊病之要领,临证之首务”,《景岳全书》中立专篇“十问篇”对问诊加以论述。问诊模型构建与计算机技术结合,形成问诊信息采集系统,以实现问诊信息采集的完整、规范及数字化[5]。如,利用智能问诊和数据挖掘相结合,以“人机结合”的方法规范化了帕金森病患者的中医问诊内容[5]。

切诊是中医最有特色的诊察方法之一,诚如《难经·六十一难》所说:“切脉而知之谓之巧”。脉诊现代化主要利用脉诊仪的传感器系统把脉搏转化为脉搏,进行定性、定量分析[10]。例如,利用上海中医药大学与上海亚太计算机集团联合研制的Z-BOX型脉象仪分析囊卵巢综合征不同证型的脉象图的特点不同,并可以利用脉象把握月经周期规律[11]。

清代喻嘉言《医门法律》明确指出“望、闻、问、切,医者不可缺一”,需要四诊合参。除了上述单一诊法运用,四诊合参的中医智能诊断仪器也相继出现。如上海中医药大学李福凤教授团队利用光学、色度学、计算机视觉和人工智能等技术,制定了四诊信息采集的标准化方法和舌、面、脉诊图像数字化分类标准;构建了四诊信息云存储平台和5万余例的不同民族、不同地区的自然人群及疾病人群的舌、面、脉诊图谱库;同时以健康、亚健康和疾病人群为对象,明确中医四诊特征指标与健康状态的内在关系,建立智能化的中医健康状态识别模型,并产业化推广应用[12]。

1.2 中医智能诊断系统的智能化

依托人工智能技术,将智能技术引入中医诊断方法体系中,特别是中医诊断知识的数据挖掘技术及诊断信息分析技术,可以辅助医生为患者作出更加客观和可靠的诊断[13]。中医智能诊断系统的发展分为三个阶段,每个阶段的智能化和客观化逐步提升。第一阶段,20世纪七八十年代是以知识为中心的中医专家系统。例如,我国的第一个中医专家系统“中医关幼波肝炎诊断治疗系统”将患者的临床症状和化验指标输入计算机,对中医专家的辨证思路进行模拟,采用模糊逻辑的方法,从专家知识库中提取诊断治疗方案,完成病历档案的编制,辨证分型并给出处方,较为准确地反映了关幼波教授对于肝病的辨证论治的思想[14]。第二阶段,20世纪八九十年代是基于知识规则的中医智能诊断系统,就其研究领域及识别方式而言,可分为通用诊断系统、专家诊断经验模拟系统和中医教学系统3种类型。如,邹云翔的中医肾系统疾病和姚贞白的妇科专家诊断系统等。第三阶段,20世纪90年代至今是基于先进人工智能技术的中医智能诊断系统。主要分为基于神经网络与模糊逻辑的中医智能诊断系统、基于病例数据库与知识库的中医智能诊断系统、基于网络技术的中医网上智能诊断系统和基于案例推理的中医智能诊断系统。这些智能诊断系统可以更好地对模糊性知识进行组织,拥有更加有效的智能行为、学习能力和自适应能力,还可以模拟多个专家思维和推理过程,提高辨证论治中的可靠性和系统性,从而提高诊断效率。例如,刘健等[15]构建以知识库、动态数据库、解释系统、推理系统为核心的高血压中医智能诊断专家系统框架,分析高血压的证候分型及处方与特征性病状的关系,将规则推理与案例推理相结合,实践表明,高血压各专家中医证型诊断结果符合率100%,中药处方符合率达到95%以上。

1.3 精准医疗的精准化

精准辨治是中医诊断的法则,也是取得显著疗效的核心,智能诊断是信息科技对于精准辨治的应用,是中医发展必然的趋势,也是传承创新的关键和难题。中医精确诊断是将中医证候的辨识客观化,利用四诊信息与微观指标结合起来全面系统的进行诊断[16]。智能诊断可以将智能系统与精准医学诊断数据相结合,建立相关的中医药数据库并实现数据的共享,进行病证的量化分型,阐明“疾病-证候-复方-人体-细胞-蛋白质-基因”之间的相互关系[17]。例如,石磊等[18]认为血浆同型半胱氨酸可作为评估冠心病患者中医证候要素痰证严重度、瘀证辨证分型的客观化指标。陈聪等[19]研究发现,冠心病血瘀证与血管紧张素转换酶基因I/D多态性、白细胞介素8/9、血管性血友病因子密切相关。

此外,中医的“上工治未病 ”(《灵枢经·逆顺》)思想也被融入智能诊断,不仅可以诊断疾病,还可以进行健康管理和疾病预测。例如,智能中医健康管理就是基于中医药理论指导,通过精准的辨证论治,为患者制订符合自身的养身、预防、治疗和康复的健康管理计划。智能中医健康管理服务基于移动互联网的中医健康状态辨识系统,实现了在线的智能化中医健康状态监测与个性化健康方案指导,已被广泛应用于社区服务中心、综合性医院治未病科室和健康管理企业[12]。

2 中医智能诊断的伦理问题

中医智能诊断应用优势,有利于中医诊断更加客观化、标准化和精准化,有利于中医的现代化和国际化,也有利于人民的健康和人类健康命运共同体的构建。祖国医学千百年来为维护中华民族的健康作出巨大贡献,中医不仅是一门“救死扶伤”的医学技艺,也是中国传统文化和中国人民的精神寄托。中医强调“形神一体、身心合一”的整体观,要求“身心兼治”,甚至“欲治其疾,先治其心”,把心理呵护放在首位。传统的中医诊疗方法已深入人心、根深蒂固,相对于西医诊断的智能普及,中医智能诊断的普及更加不均。因此,中医智能诊断除了医学智能化诊断中普遍存在的伦理问题,也有中医的特殊性问题。中医伦理要避免“技术先行,伦理在后”的现象,必须在中医智能诊断发展的同时进行伦理审视和反思,让伦理为中医药信息化和智能化发展保驾护航。

2.1 “不失人情”人性问题

中医学从创立之初,就注重探讨患者在疾病中的心理和情绪变化,认为不同的个性与心理状态对疾病的治疗与转归至关重要[20]141。《素问·方盛衰论篇》:“诊可十全,不失人情。”明末名医李中梓在其代表作《医宗必读》中,专门列有《不失人情论》,就是临床诊断时必须充分考虑患者的社会心理特征,并作出适当兼顾,“医患相得”才能确保良好的临床疗效,也有利于医患关系的和谐。因此,传统中医四诊中都融入丰富的“人情”,在诊断中细心观察、感同身受,妥善地应对患者的心理感受和状态表现,这也是与患者建立良好医患关系,提高治疗效果必不可少的环节。例如,望诊中除了智能四诊辅助系统中的望面和望舌,还有很重要的一个环节“望神”。“神”在中医中不仅指脏腑功能活动的外在表现“神气”,还代表“神志”,人的思维、意识和情志活动。“情动于中,而形于外”(《毛诗·序》),人的心理活动会通过人的表情神态、动作语言表现出来,望诊即运用视觉观察患者的神色形态、局部表现来诊察、辨别其心理状况。医生在诊疗时,可通过观察患者的神色形态、行为举止,迅速判断出患者的大致性格特点、当前的情绪状态,以便“因人制宜”。闻诊中除了智能诊疗中所采集的音调特质,实现从声音的高低缓急、强弱快慢、颤抖低语均可判断出患者的心理变化。吴谦《医宗金鉴·四诊心法要诀》提出“喜心所感,忻散之声;怒心所感,忿厉之声;爱心所感,温和之声。”表明不同的心理状态发出的声音性质亦不相同。问诊更是了解患者心理状态的重要渠道。《黄帝内经·灵枢·师传》:“黄帝曰:顺之奈何?岐伯曰:入国问俗,入家问讳,上堂问礼,临病人问所便。”“顺志”即是要重视患者的心理和社会因素,设身处地地多为患者着想。切诊是通过局部的脉诊和按诊,了解机体脏腑经络气血,精神情志等变化的一种诊断手段[20]53。脉诊自古以来就是诊察心身证候不可忽视的方法。《素问·经脉别论篇》:“人之居处,动静、勇怯,脉亦为之变乎?岐伯对日:凡人之惊、恐、悉,劳、动、静,皆为变也。”脉象在心理病机分析和心身病症预后判断方面有重要意义。孙思邈曾总结:“人乐而脉实,人苦而脉虚,性急而脉缓,性缓而脉躁,此皆为逆,逆则难治(《千金要方·脉法》)。”研究表明,肿瘤临床诊断时发现,切脉后简单的肢体接触,拍拍肩膀、握握手等都可以对肿瘤患者起到很好的安慰和情感支持作用[21]。

然而,中医智能诊疗无法做到“不失人情”,提示运用过程中防止失去人情而导致医学“物化”。西医诊疗仪器原本就是指标的获取,中医智能仪器替代中“人情”的缺失是从有到无的缺失,更需要关注。

2.2 “普同一等”公平问题

我国古代医学家从朴素的人道感情出发,要求博施济众,不分贫富贵贱,普同一等,强调平等待患。孙思邈在《大医精诚》中提出“若有疾厄来求救者,不得问其贵贱贫富,长幼姘媸,怨亲善友,华夷愚智,普同一等,皆如至亲之想”。北宋医学家唐慎微凡病家来请,“求治者,不论贵贱必往”。

但中医智能医疗属于高科技技术,研发和初步使用都是在发达地区和级别较高的医院,必定存在医疗资源分配不公平问题。在中医智能精准治疗中,需要收集和分析基因测序及分子组学检测,收集和分析所产生的高额费用仍是需要解决的现实性问题。对于西医新兴诊断治疗仪器,大众普遍较容易接受,愿意尝试,而基于对“老中医”思想根深蒂固,又因为缺乏中医现代化观念,对中医智能诊断不了解,从而产生排斥情绪,影响中医智能诊疗普及。

因此,医疗卫生资源分配所产生的选择性差异问题是中医智能诊断稳定发展必须解决的问题,要保证社会公平和经济效益并存,把公平摆在前面,适度合理地保障精准医疗发展,合理地解决精准医疗带来的公平性问题。相关部门还需要加强对中医智能的宣传和科普,并且将已经成熟的中医智能诊断产品积极纳入基本医疗保障内容中,保证普通民众也能够享受精准医疗的成果。

2.3 “生命至上”的人本问题

中医基础理论的奠基之作《黄帝内经》开篇中记载:“天覆地载,万物悉备,莫贵于人。”(《素问·宝命全形论》)历代中医医家都主张“济世救人、不为名利”,治疗的根本目的是一切以患者的利益为中心,提倡“生命至上、以人为本”的民本思想。人工智能也必须始终坚持“以人为中心”的原则,一切以服务人类和维护人类的生命健康、价值和尊严为目的,绝不能伤害到人类的健康和权益[22]。对于中医智能诊断,这一原则同样是最根本的。

对于新兴医疗技术,患者处于全然不知或一知半解的状态,而医生则处于绝对的权威地位,因此,患者一般依从于医生决定,对医生较为依赖,表现出一定的从属性和依赖性[23]。中医智能诊断属于新兴技术,在临床实践中,有些医生或医疗机构受到利益的驱使迫使或诱导患者作出选择。如,医生为了满足科学探索欲望、占领技术高位或赢得业内声誉,或者某些医疗机构为了从关联的诊断仪器公司获取私利,诱导和强迫患者使用中医智能诊断。因此,中医必须确保有效的知情同意,向患者提供全面、准确的信息及存在的风险,防止患者产生乐观偏差或受到外界任何的强迫和干扰。中医智能诊断也需要保护患者隐私和数据安全,需要遵守健康医疗大数据优良实践的伦理共识:医疗数据(包括基因数据、生物识别数据、病历资料数据等)属于个人敏感数据,涉及个人敏感信息,是隐私保护的重要方面;对数据主体公开透明,未经数据主体知情同意不得非法窃取个人健康医疗数据[24]。

2.4 “有知有义”道德主体问题

为何先贤一直强调“人最为天下贵”?《荀子·王制》有一段名言可以很好诠释:“水火有气而无生,草木有生而无知,禽善有知而无义,人有气、有生有知,亦且有义,故最为天下贵。”这段话可以称为中国版本的或是世界最早的“进化”理论之雏形,生动地阐明了人和植物、动物的主要区别。人不仅是客观物质存在(有“气”),有生命属性(有“生”),而且较动植物多了“知”和“义”,具有感知和道德[20]1。中医智能诊断系统和设备可以替人诊断疾病,是否具有道德属性?当其引发医疗事故或设计、操作失误后等的规则如何判断?也是值得思考的伦理问题。儒家认为道德及责任的主体只能归于人,而非机器,唯有人才具有道德主体资格,因此,责任只能由人来承担[25]。甘绍平[26]认为机器人是物,不具有自主选择性,因此不具备道德主体性。然而,温德尔· 瓦拉赫等在其著作《道德机器:如何让机器人明辨是非》中指出:“机器可以进行基于人类基本道德准则的对错判断,故具有道德性。”现代学者发现,智能诊断机器和其他人工智能一样,作为人类智慧的“外化产物”,已然呈现出“道德超载”的趋势:人类已经先验的将人类的“预期情感”投入其中,这就使得“人工智能”需要按照人类社会的道德规范、按照人类意识来实现其自身的价值所在;在一些情况下,人类变得“不被信任”,人工智能才能够体现“绝对”的公平公正[27]。

智能诊断的责任划分是当前我国甚至全球不可回避的伦理和法律问题,开发者、生产者对瑕疵担保责任等还远未达成共识。目前,我国的政策法规还没有赋予中医智能诊断处方权, 其给出的结论只能作为辅助诊断的判断依据,而由此产生的误诊、漏诊也没有明确界定由谁承担责任[28]。而在一线临床实践中,人工智能的自我判断能力以及它的自主性,使得侵害主体、归责对象的认定变得更为复杂。例如,由于算法错误发生误诊时,患者若产生严重的预后不良现象,责任究竟如何划分,责任到底是在当值医师、对应医院还是诊断系统的开发单位,目前并没有合适的法律法规予以具体认定和解读。目前,对于医疗智能诊断有两种归责方式,患者在遭受医疗损害时,有权利向医疗机构索赔,也有权利向相关医疗器械生产单位进行索赔,医疗机构首先要承担赔偿患者及其家属的主要责任[29]。

医生须承担责任是根据其在医生诊断过程中的地位决定的:如果在诊断过程中最终的结论是医生作出的,医生需要承担相应责任;如果智能诊断系统不受医生约束,医师便无须担责[30]。创新性治疗如果遭遇风险,医生及医疗机构需要承担相应的责任,并对受到伤害的患者进行补偿。在任何的技术决策中,效益主体和风险主体是不可分离的, 如果决策者不直接承担技术风险,在决策中就可能会更多地考虑技术效益,而更少地估计技术风险[30]。因此,学者们认为中医智能诊断要加强医生作为主体的责任,可以使得医生在使用智能设施诊断时更加谨慎,避免影响医疗质量。医疗机构也应增加监管力度,对于智能诊断结果进行专业判断后才成为最终判断,对于中医智能诊断的设备使用也要有相关专业的培训,实施治疗的医疗机构应具备符合技术应用条件的配套设备和管理制度。患者与医疗智能诊断系统或平台间的关系又必定给传统医患关系带来新的挑战。

2.5 “诊病不问其始”的技术弱化问题

早在《素问·著至教论篇》就强调“上知天文,下知地理,中知人事”方可为医,要求医师必须精通医理、知识渊博。医圣张仲景认为医道是“至精至微之事”,习医之人必须“博极医源,精勤不倦”。中医对医者的医术要求十分严格,精湛的医术是成为一位良医的必备素质。然而,随着西医诊断设备和检验仪器的广泛应用,中医临床工作者越来越依赖于设备的诊断,出现中医思维弱化和中医技术退化的现象[31]。中医智能在中医临床应用的初衷是为了提高中医诊断的精准性和标准化,方便中医诊断的现代化研究、提高诊断治疗的效率和准确率,并且可以方便初学者对中医诊断的学习。然而,在临床实践中,中医智能诊断的应用可能会导致中医学者对智能诊疗的依赖,而疏忽中医诊断知识的学习和操练,出现临床诊断经验的技术弱化问题。

此外,传统的中医诊断和医生主体的功能被弱化,出现“诊病不问其始”的现象,忽略常规的诊断流程,无益于医患之间的正常交流。例如,智能诊断APP的使用,使得所有的诊断结果“跃然纸上”,如果对诊断或化验结果有任何疑问,可以在进行复诊之前与移动或电脑端的人工智能进行沟通,获取患者认为必要的信息,整个过程无须和医生交流[28]。对智能诊断仪器的过度依赖会使医疗人员忽略对诸如流行病学史或多并发症疾病的敏感性[32]。因此,过度依赖人工智能产品,而导致中医专业素养退化是应重视的问题,必须明确人工智能的辅助地位,不应凌驾于人类之上而存在,“人”始终处于诊断的核心地位。

3 小结

中医学源远流长,博大精深,千百年来为维护中华民族的健康作出巨大贡献。中医也是我国优秀传统文化的一部分,中医文化需要走向世界。中医智能诊断通过大数据挖掘与分析把标准化、客观化、共享化的诊断数据转换为支持临床决策需要的信息,通过算法的优化和深度学习技术有效提升中医诊断的效率和精准度,以便中医实现现代化和国际化。科学技术是一把双刃剑,中医智能诊疗的发展也不例外,要促进其健康发展,必须进行伦理关照。首先,要避免人的“物化”,注重“不失人情”和“治人医心”,不失中医“身心并重”的整体观念,不仅关注人的病,更关注病的人。不忘“万物悉备,莫贵于人”的人本初心,一切为了人类健康,反对急功近利,不失中医“生命至上、敬畏生命”的原则。避免出现“诊病不问其始”的技术弱化问题,“博极医源、精勤不倦”是作为一名中医亘古不变的追求,不能把智能诊断作为依赖和懈怠的理由。智能诊断毕竟不是“有知有义”人类,系统的操作者要注意道德主体和责任问题。此外,媒体也要加强对中医智能诊断的科学引导和舆论监督,以便公众合理认知,同时需要对媒体在医学新闻的报道上加以监管和约束。

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