新聞通訊員 張曉衡 杜泓柳
近年來，人工智能技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，在腫瘤篩查、疾病診斷、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)和輔助治療等領(lǐng)域引發(fā)深刻變革。然而，構(gòu)建高質(zhì)量醫(yī)學(xué)AI模型的過程中，臨床醫(yī)生與計(jì)算機(jī)工程師之間的協(xié)作難題，一直阻礙著其高質(zhì)量發(fā)展。
近日，武漢大學(xué)人民醫(yī)院（湖北省人民醫(yī)院）消化內(nèi)科于紅剛教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院藺蓉教授團(tuán)隊(duì)，在權(quán)威期刊《中華消化內(nèi)鏡雜志》發(fā)布了全球首個(gè)臨床人工智能系統(tǒng)開發(fā)與驗(yàn)證的完整理論體系——“教練理論”（Coach - Translator - Apprentice Model），為醫(yī)學(xué)AI從實(shí)驗(yàn)室走向臨床開辟了標(biāo)準(zhǔn)化路徑。該理論已成功應(yīng)用于胃鏡質(zhì)控、超聲內(nèi)鏡輔助診斷等系統(tǒng)，顯著提升了消化道疾病早期診斷率，降低了漏診率。
醫(yī)工協(xié)作“語言不通”？“教練理論”架起橋梁
在醫(yī)學(xué)AI開發(fā)過程中，“醫(yī)工協(xié)作難”是長(zhǎng)期存在的問題。臨床醫(yī)生雖精通醫(yī)學(xué)知識(shí)但對(duì)算法技術(shù)了解有限，工程師雖擅長(zhǎng)算法開發(fā)卻缺乏醫(yī)學(xué)視角與臨床洞察力，這使得開發(fā)出的AI系統(tǒng)常常與臨床實(shí)際需求脫節(jié)。
為解決這一難題，武漢大學(xué)人民醫(yī)院于紅剛教授團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出了“教練-翻譯-學(xué)徒”模式。該模式巧妙地將人工智能模型開發(fā)流程類比為球隊(duì)訓(xùn)練：臨床醫(yī)生如同球隊(duì)主教練，憑借自身深厚的醫(yī)學(xué)理論與豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，主導(dǎo)發(fā)現(xiàn)科學(xué)問題，肩負(fù)起帶教“語言不通”的外國(guó)球員（人工智能模型）的重任；工程師則扮演翻譯官的角色，明確目標(biāo)任務(wù)類型，將教練的醫(yī)學(xué)先驗(yàn)知識(shí)精準(zhǔn)地翻譯成人工智能模型能夠理解的計(jì)算機(jī)語言，供模型進(jìn)行識(shí)別學(xué)習(xí)；人工智能模型則是球隊(duì)中的隊(duì)員（學(xué)徒），通過海量數(shù)據(jù)訓(xùn)練，逐步掌握診斷技能。正如Deepseek等高性能大模型，雖具備強(qiáng)大算力，若未經(jīng)專業(yè)教練員的悉心訓(xùn)練，也難以在醫(yī)學(xué)專業(yè)領(lǐng)域發(fā)光發(fā)熱。
“教練理論”將AI開發(fā)細(xì)致地劃分為8大階段，涵蓋從科學(xué)問題發(fā)現(xiàn)、專家視角探索、數(shù)據(jù)采集，到產(chǎn)品化、臨床驗(yàn)證等各個(gè)關(guān)鍵步驟，且在整個(gè)過程中高度強(qiáng)調(diào)醫(yī)工深度協(xié)同。
例如，臨床醫(yī)生在日常工作中觀察到內(nèi)鏡醫(yī)師由于經(jīng)驗(yàn)水平參差不齊等因素，在胃鏡檢查時(shí)容易出現(xiàn)部分區(qū)域漏診的情況，于是提出“減少檢查盲區(qū)”的目標(biāo)。工程師隨即設(shè)計(jì)深度卷積神經(jīng)模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)鏡檢查解剖部位的實(shí)時(shí)追蹤，最終成功構(gòu)建出WISENSE系統(tǒng)。經(jīng)臨床試驗(yàn)驗(yàn)證，該系統(tǒng)將胃鏡檢查盲區(qū)率從22.46%大幅降至5.86%（P0.001），效果顯著。
落地應(yīng)用顯身手，AI助力檢病灶
在“教練理論”的引領(lǐng)下，眾多創(chuàng)新醫(yī)療應(yīng)用系統(tǒng)如雨后春筍般涌現(xiàn)，在實(shí)際臨床工作中展現(xiàn)出強(qiáng)大效能。
初露鋒芒的是胃鏡質(zhì)控系統(tǒng)（WISENSE），它堪稱內(nèi)鏡醫(yī)師的“得力助手”。系統(tǒng)能實(shí)時(shí)精準(zhǔn)提示未檢查部位，臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，其成功將胃鏡檢查盲區(qū)率從22.46%顯著降低至5.86%（P0.001），為提升胃鏡檢查質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，有力確?；颊吣芙邮芨珳?zhǔn)的胃部檢查。
除了胃鏡質(zhì)控系統(tǒng)取得顯著成效外，超聲內(nèi)鏡系統(tǒng)在“教練理論”的應(yīng)用下也成績(jī)斐然。初代系統(tǒng)BP MASTER依托超萬例影像數(shù)據(jù)，搭建起四大核心模塊，可自動(dòng)識(shí)別胰腺標(biāo)準(zhǔn)解剖站點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)膽管分割及直徑測(cè)量。經(jīng)該系統(tǒng)培訓(xùn)的醫(yī)師，操作準(zhǔn)確率從60.8%飛速躍升至76.3%，學(xué)習(xí)周期更是縮短一半，超聲內(nèi)鏡檢查的效率與準(zhǔn)確性實(shí)現(xiàn)跨越式提升。
升級(jí)版EUS-IREAD系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化了性能，它覆蓋8大胰腺站點(diǎn)與24個(gè)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，不僅能精準(zhǔn)完成胰腺定位、血管分割、膽胰管追蹤，還具備智能鑒別腎/脾區(qū)域的強(qiáng)大功能，極大降低了醫(yī)師漏診率，為胰腺疾病的精準(zhǔn)診斷提供了堅(jiān)實(shí)可靠的依據(jù)。
“教練理論”這種醫(yī)工合作新模式，深度融合醫(yī)學(xué)與人工智能技術(shù)，推動(dòng)跨學(xué)科高效協(xié)作，為打造高診療質(zhì)量、廣適用場(chǎng)景的AI輔助診療系統(tǒng)制定了規(guī)范流程。武漢大學(xué)人民醫(yī)院（湖北省人民醫(yī)院）的這一創(chuàng)舉有望成為醫(yī)療行業(yè)智能化升級(jí)的強(qiáng)勁引擎，為廣大患者送去更精準(zhǔn)、高效的醫(yī)療服務(wù)。隨著“教練理論”持續(xù)推廣應(yīng)用，醫(yī)學(xué)AI領(lǐng)域必將迎來新的繁榮，攻克更多醫(yī)學(xué)難題。
