 出品 | 虎嗅科技医疗组 作家 | 陈广晶 裁剪 | 苗正卿 头图 | 视觉中国 AI和脑机，可能正在颠覆东说念主类对于大脑以及人命的瓦解。 这个进度，比咱们遐想的要快。咱们可能会亲眼看到1980年代的科幻影片《机械战警》曾形色的画面：第一次实行任务就被匪贼打断双臂惨死的考察，被医师救活后，取得了钢铁和机械的身躯，一跃从警界菜鸟，升级为超等考察，不仅刀枪不入、力大无限，还不错利用精笃定位的系统，从任何奸猾角度击中敌手…… 近40年以前了，“赛博东说念主类”、“脑回生”等一系列的遐想正在加快变成现实。而首先被深度影响的是神经外科手术——寰球最顶级的一批神经外科医师，照旧把AI器具诈欺成功术和科研之中了。 近期，虎嗅与来自芝加哥大学医学院的两位寰球顶级的神经外科医师、学者Peter Warnke和Sean P. Polster进行了独家交流。 （虎嗅注：Peter Warnke，医学博士、芝加哥大学医学院外科讲授、立体定向与功能性神经外科主任。他是宇宙驰名的神经外科医师，照旧完成了卓绝 7000 次立体定向手术与卓绝 3000 次脑手术；是为数未几的接受过赤子神经外科、脑肿瘤外科以及通顺和癫痫外科培训的神经外科医师之一。2021 年，他成为寰球第二位为儿童实施激光大脑半球切除术以休养耐药性癫痫的神经外科医师。 Sean P. Polster，医学博士，芝加哥大学医学院神经血管外科形式副主任、颅底与神经血管实验室主任。他主要聚焦于休养头颈部神经血管疾病，以及脑部和颅底肿瘤。作为又名医师兼科学家，Polster 博士一直在考虑新的休养智商与期间，以普及神经外科患者的医疗水平。） “咱们正在开发的仿生脑机接口，照旧罢了东说念主在使用机械手的同期，大脑也能感知成功在作念什么了。”Peter Warnke告诉虎嗅，“这是真确令东说念主欣忭的。不错说，AI在神经科学界限的出路是无限的。” Peter Warnke和Sean P. Polster亦然率先在手术之中尝试AI器具的一批顶级医师，他们在斗争AI的经过中所遭受的惊喜、问题以及对东说念主类异日的隐忧，颇具代表性。 在与Peter Warnke和Sean P. Polster疏通经过中，虎嗅了解到，东说念主的大脑有上千亿个神经元，它们大多数都在10到100微米之间，这使东说念主脑成为最复杂精密的结构，也使其病变的休养荒谬防止。今天的神外手术，不仅手术切口越来越小，流弊范围也一再压缩，以致不错达到0.15毫米以下。作为神经系统疾病的终极治理有谋划，侵入式脑机接口手术中，植入东说念主脑的电极不错细到头发丝的百分之一。在AI加入后，包括脑机接口在内的神经外科手术都坐上了“火箭”。 AI瞬息解码了海量大脑信号 虎嗅：连年来，许多新期间用到了神经科学界限，AI亦然其中之一。您对这项期间在神经科学界限应用的当先印象是如何的？ Dr. Warnke：我第一次使用东说念主工智能，是在2019年，那时我接近退休，和匹兹堡大学融合，在首位患者身上进行了实验性脑机接口（BCI）形式考虑。将东说念主工智能用于实时期析脑信号的体验令东说念主印象深远，因为它需要瞬息对海量的脑部神经元信号进行解码。 东说念主工智能驱动的脑信号分析，恰是这项期间的齐全应用场景。 以前咱们主要用AI来分析世俗的脑电图（EEG），信号主要来快意脑的大片区域。面前咱们用它来分析植入电极的立体脑电图（stereo EEG）——作念这种脑电图时，咱们会将电极植入到多个大脑区域，这么，除了会输出经典的脑电图，还会产生一种三维数据。对患者的单组脑细胞进行永劫间的分析，就能产生数以TB计的数据。 靠东说念主力是无法分析如斯海量的数据的，东说念主工智能就不错通过识别特定的标志并开发响应算法来进行分析。而且在这个经过中，东说念主工智能对电路信号、影像数据等进行的如故多模态分析。 不错说，东说念主工智能在神经科学界限的应用出路是无限的。 虎嗅：照实，面前东说念主工智能分析脑信号的速率照实相配快，有报说念裸露，AI不错在一秒内记载上千次东说念主脑的行动图像，不错识别到东说念主在0.5秒内看到的图片。芝加哥大学医学院也将AI用在临床上了，讨教主要用在哪些方面，应用的效果若何样？ Dr. Warnke：有一个典型的例子，从几周前刚才初始应用。以前，咱们对帕金森病或其他震颤患者进行连接的深部脑刺激。面前，咱们实时在线记载来自基底神经节（basal ganglia）深部信号，并根据咱们记载的信号，利用东说念主工智能算法分析蜿蜒刺激的强度。 Dr. Polster：血管成像期间，比如CT、MRI（磁共振成像），淌若用到东说念主群的筛查中，会快速发现健康问题。但是这些搜检的痛点在于，发射科医师需要仔细巡视影像并勾搭症状来识别潜在问题。淌若让AI来作念这项使命，就不错更高效地识别并凸显出那些容易被刻毒的、需要监测的潜在区域。我觉得这将放大 CT 和 MRI 的应用限制。 咱们面前照旧将东说念主工智能图像分析期间用到了实践中。比如一个患者疑似患有脑血管疾病，急诊医师就会进行灌输CT血管造影，在医师巡视之前，AI就会对有关信息进行处理，淌若发现可能存在大血管禁闭、脑出血等病变，系统就会见告通盘医疗团队，以便医师对患者进行分诊并判断需要进行哪些遑急处理、实时侵扰改善休养效果。 虎嗅：您提到发射科医师可能刻毒一些细节的问题。在这方面，AI带来了多大的改善？ Dr. Polster：有关数据还在整理中，我能告诉你的是，咱们将AI应用到临床的决定，是基于数据分析作念出的。在识别病理的具体应用中，咱们有凭证诠释，在东说念主类发射科医师漏诊的地点，东说念主工智能期间简略识别出来。绝顶是在检测动脉瘤方面，东说念主工智能在每个案例中都能检测到，阐扬优于神经发射科医师。 比如：也曾有一个患者因为大脑中动脉（MCA）动脉瘤碎裂出血住院，需要遑急手术。医师专注在大脑中的动脉瘤时，AI发现并领导医师，患者还有一个异日有碎裂风险的眼动脉瘤。这么，医师就一次处理了两个动脉瘤，幸免了后续发现新病灶，再次手术的英勇。 这援助了若干人命，很难量化，但是我觉得是很灵验的器具，因为东说念主可能会疲劳、遗漏信息，但是AI阐扬安然，面前效果相配好。 患者不是病变的逼近 虎嗅：您觉得东说念主工智能最大的上风是什么？淌若出现AI建议与东说念主类医师的直观碎裂的情况，应该如何作念遴荐？ Dr. Warnke：我觉得，东说念主工智能最大上风在于它简略深入到相配隐微的层面，尤其是在MRI会诊方面。 在MRI中，由于有不同的成像序列，相应地会产生都备不同的图像。东说念主工智能简略基于其对数百万次扫描的宽阔布景分析，看到临床医师看不到的更多细节。 最佳的例子是癫痫手术，临床医师可能觉得这是一个都备平淡的扫描末端，但东说念主工智能分析却能发现轻飘的各别，从而建议新的会诊，比如：大脑中的皮质发育不良乖谬导致癫痫，这些是肉眼无法看到的。因此，我觉得东说念主工智能并不会与临床申饬相矛盾，而是会补充并完善临床申饬。 虎嗅：跟着AI在临床无数使用，东说念主们顾忌医师会出现过度依赖AI、导致才智退化，或者将患者简化成一系列数据的情况。您对此有何办法，有什么智商不错幸免出现这种情况吗？ Dr. Warnke: 对于这少许，有两个方面。一方面，东说念主们频繁月旦东说念主工智能责骂了医师履行专科职责的才智。当初MRI出当前，也发生了肖似的情况。那时东说念主们月旦说，淌若成功依赖影像学搜检，医师就无法再亲身搜检病东说念主了，但实验上这种说法并莫得得到说明。因此，东说念主工智能只是一个器具。 另一方面，你的问题还触及将患者只是视为一组数字，而东说念主工智能处理这些数字，这恰是当代期间和医学面对的重要问题。咱们不成刻毒患者背后的东说念主性。实验上，情况应该有时相悖。疾病是一个需要治理的具体问题，但这只是在举座范围内。对于患者自身而言，淌若疾病并非主要问题，而是与患者的活命方式和个东说念主资格有关的另一件事，那只是是齐全休养他的特定疾病就毫无兴味了。 Dr. Polster：当你生病了，你不会去找一个科学家，ag百家乐怎样杀猪你会去看医师。器具的卓毫不会改造这少许。 虎嗅：生成式AI的幻觉，一直是东说念主们征询较多的问题，亦然影响其应用于医疗中的要害，在芝加哥大学医学院，搭载在CT或者MRI上的AI，存在这方面的问题吗？ Dr. Polster：是的，它也有可能会出现这种问题。面前将AI用在CT或MRI界限，主要的克己是，AI作为器具，它能发现一些如胶如漆的迹象，一些隐微之处，然后，领导医师去热心这些区域，判断是否存在问题。东说念主工智能可能会演叨地识别病变，但把患者只是看作病变的逼近也分歧适。 比如：一个 30 岁、有3到4毫米近端动脉瘤的患者的风险-收益情况，与一个85岁有相通大小动脉瘤的患者是不同的。而面前东说念主工智能还无法接洽到这些身分。这等于为什么把东说念主工智能动作器具使用，阐扬它领导搜检区域的作用，再由医师勾搭患者情况进行判断，才是更好的应用方式。 东说念主类医师临了的防地 虎嗅：作为在医疗界限使用的器具，您觉得AI还有哪些局限性？ Dr. Warnke: 有几个典型的局限性。一是东说念主工智能所使用臆度机的处理速率，不外这个问题在不休改善。二是学习才智，面前通用东说念主工智能（GenAI）产物的学习速率照旧和东说念主类接近，能更快相宜不爱怜况。但还有一个局限性会一直存在，等于迎面对情谊反抗定的患者时，东说念主工智能无法快速学习搪塞他们的不测反应，因为这是东说念主类私有的体验。 比如：在休养免强症等精神疾病时，需要判断作陪的抑郁症是反应性的如故孤独疾病，这很大程度上依赖患者的社会布景。淌若选择问卷走访的神志收罗信息，将东说念主类活命简化为几个数字让东说念主工智能处理，无法着实响应东说念主类的复杂性。 Dr. Polster：作为一种器具，东说念主工智能能进行影像分析，告诉你有荒谬存在，但最终是否需要休养，还需要医师来判断。这等于东说念主工智能这类器具的局限性。 虎嗅：AI过于敏锐会形成患者的战抖吗？ Dr. Warnke：这照实是一个现实问题。在肿瘤会诊方面，东说念主工智能可能出现演叨判断，将一些病变误判为肿瘤。在癫痫、精神疾病、神经退行性疾病等界限也存在肖似情况。东说念主工智能能检测出大脑结构的隐微变化，比如与亨廷顿跳舞病有关的变化，但它过于敏锐，淌若成功据此给患者下会诊，可能会让患者感到战抖。 咱们需要进行永恒考虑，判断东说念主工智能和临床判断哪个更具估量性。东说念主工智能只可根据输入的数据进行处理，天然速率比东说念主类快，处理的数据量也更大，但临床有关性只可通过永恒临床考虑来考证，无法缩小考虑周期，必须恭候考虑末端。 Dr. Polster：比如咱们每个东说念主身上都有痣，东说念主工智能不错识别出所有这个词的痣，但它无法判断这些痣是否是癌症，是否需要切除。作为一种器具，东说念主工智能能进行影像分析，告诉你有荒谬存在，但最终是否需要休养，还需要医师来判断。 AI的改造，势不可挡 虎嗅：从2019年到面前也有五六年时代了，比较您第一次斗争AI，面前AI在脑机接口界限的应用，又有了哪些普及，您的行状轨迹又发生了哪些改造？ Dr. Warnke：AI在信号解码准确性和实时自相宜系统都有普及，不外为了罢了这些，发轫得经过数年时代来生成海量的数据。 如今相较于通过机械方式切除病变或夹闭动脉瘤，咱们相配专注于神经树立外科手术。 在AI的援手下，脑机接口照旧出现了真确令东说念主欣忭的情况，面前咱们看到了至少一两个患者，通过解码念念想和意图，他们不错使用机械臂、语音生成器或其他肖似迷惑。天然，面前的速率相配慢，且是单向的。咱们正在考虑相配令东说念主高亢的新标的，等于与其他团队一都开发一种仿生脑机接口，这种接口不仅不错让你使用机械手，还能让你通过手部的反馈，让大脑感受到你实验正在作念的事情。这照实口舌常新的期间，通过更快的解码速率，你不错险些像使用我方的手一样快速地操作。 芝加哥大学和匹兹堡大学的所有这个词患者都丧失了大部离异部功能，最常见的原因是颈脊髓毁伤。脑机接口通过敌手部和特定手指区域的信号进行解码，使他们简略使用机械手，况兼该机械手还能向嗅觉皮层提供嗅觉反馈。 咱们的办法并非都备替代东说念主类手部功能，因为东说念主手的“传感器”远超机械手，但会无限趋近。 虎嗅：AI参加医疗界限以后，医师不错将资格延长到更广泛的界限，这也在给医疗模式带来改造，既有肖似脑机接口这么越来越高精尖的新期间，也在向世俗东说念主的活命延长。咱们贯注到Dr.Polster也曾在Nature发表过一篇对于肠说念菌群与大脑毁伤联系的考虑。其中提到，服用乳化剂（常用作食品的防腐剂）的小鼠，大脑出血情况更严重。这其实也在将疾病休养向健康料理转向。您是外科大师，为什么会作念这么的考虑，您是受到什么启发，面前该考虑如何影响临床休养？ Dr. Polster：咱们不雅察到患有相似疾病的东说念主却有着截然有异的症状阐扬，恰是这个不雅察末端促使咱们开展了这项考虑。咱们考虑的是脑海绵状血管乖谬（简称：CA），这是一种脑部血管的轻飘缠结。大多数被查出患有这种疾病的东说念主都能平淡活命，莫得任何问题，但有一小部分患者会被影响，比如：脑卒中、癫痫等。 咱们面前还莫得很好的智商来阔别哪些东说念主会出现问题，哪些东说念主不会；咱们也不知说念为什么有些东说念主会发病，而有些东说念主不会。在基础科学考虑中，咱们发现肠说念微生物群的一个构成部分是激发这些病变出血的充分必要条款。 咱们的考虑效果从动物实验延长到东说念主类身上，发现出血的东说念主存在肠说念菌群失调的情况。 复杂之处在于，在动物实验中，在都备可控的饲养环境里，或是永恒使用强效抗生素的经过中取得的效果，如何滚动应用到东说念主类医学中，这口舌常贫寒的一步。有许多疾病咱们在动物身上简略颐养，但要应用到东说念主类身上却极其贫寒，即便有了东说念主工智能、高通量基因组学、卵白质组学以及强劲的臆度才智的援手，依然如斯。 咱们简略了解脑血管荒谬与肠说念微生物群之间的联系，这是令东说念主高亢的。不外，除了像健康饮食、不抽烟这类知识性的建议外，咱们面前还无法就东说念主们应该如何改造活命方式给出切实的建议。我觉得深入探究这些具体细节，是咱们在不久的将来需要去作念的事情。 至于益生菌或者肖似的保健品，面前咱们的考虑信息以致说明这些可能对你无益。但咱们还不笃定，当触及到与大脑的交互时，它们是好是坏。这是一个咱们面前正在积极考虑的未知界限。 虎嗅：芝加哥大学医学院与中国医疗界的交流许多，也与中国医师融合完成了许多手术。想讨教二位大师，在与中国医师融合中，有哪些超出您预期、印象深远的事件？以及中国申饬对您的知识体系，乃至寰球医疗大模子，有哪些助力？ Dr. Warnke：最令东说念主印象深远的是中国在新期间方面追逐的速率之快。最佳的例子等于当咱们初次推出激光消融期间时，这只是始于2014年。可是就在一两年后，中国的病院也马上掌持了这项期间。实验上，咱们还与中国病院融合完成了首例癫痫激光消融手术。因此，中国在期间界限的发展速率令东说念主惊奇。 Dr. Polster：在影像分析方面，中国有着巨大的上风。因为中国患者数目宽阔，单家病院进行的 CT 和核磁搜检数目繁多，这些数据能整合出无数信息。通过处理这些信息，咱们能更好地对患者进行分诊，尽早发现潜在隐患，将患者转诊到相应专科，从而匡助患者接受更好的休养。这等于中国的影像分析才智给咱们带来的匡助。 本文来自虎嗅，原文聚拢：https://www.huxiu.com/article/4183484.html?f=wyxwapp |
