医生的精进——医学界的“深蓝大战”

1996 年夏季的一天，就职于瑞典兰德大学附属医院，负责冠状动脉特护病房的汉斯•沃林（Hans Ohlin）主任，一个 50 岁的老头，坐在办公室里，面前堆积着 2 240 份心电图。每份心电图都是一张 4 开左右的方格纸，由左至右有一条弯曲起伏的线。沃林独自一个人在办公室里审阅它们。他迅速而仔细地浏览着，将他认为代表心脏病发作的心电图挑出来。为了避免因为疲倦带来的疏忽，他每两小时休息一会儿。他不想因为粗心大意而犯错，代价太大了。这是医学界的“深蓝大战”，而沃林就是心脏病学界的棋王卡斯帕罗夫。他将与电脑进行对决。 心电图是一种非常普遍的诊断检查，在美国一年就有多达 5 000 万次的这种检查。我们将电极片贴在病人皮肤上，接收心脏每次收缩扩张产生的电流，由此绘制出心电图。心电图上的曲线显示了心肌电位的变化，一旦心脏出现问题，心电图的曲线就会出现异常。具体来说就是由于部分心肌坏死，电流通过这些坏死的部分，导致心电图上的曲线产生变化。有时这些变化很明显，但更多的时候这种变化很细微。 对于医学院的学生来说，心电图看起来很复杂，难以理解。图中包含了12 导极，每一个导极都会产生一种不同的曲线记录，每一种曲线都有英文字母做标识：比如，从一开始就下降的曲线被称为 Q 波，心脏收缩突然向上升起的被称为 R 波，随后又向下的被称为 S 波，受冲击后显示环型波的曲线型被称为 T 波。学生要学习辨别这一打甚至更多的曲线。在医学院里第一次学习解读心电图时，我感觉它就像复杂的推算。我和同学们将那些晦涩难解的译解指南写在一些小卡片上，放在白大褂的口袋里，方便随时查看。 随着不断的练习，译解心电图就变得容易多了，就像植入中心静脉导管那样简单。经验丰富的心脏外科医生有时只要扫一眼就能判断出病人是否心脏病发作，好比小孩可以马上认出房间另一端的母亲。但心电图实在太复杂，有些细微的变化很容易被忽略掉，即使是专家的判断也不能保证百分之百正确。研究表明，送到急诊室的 2%~8% 的心脏病患者会被误诊为没有问题，这些人中的 1/4 最终死于心脏骤停。有人试图让电脑看懂心电图。他们认为如果电脑能比人更准确地为病人诊断，那么我们就可以使用电脑解读心电图，每年就可以使几千人免于死亡。 1990 年，加州大学圣地亚哥分校的急诊科医生威廉•巴克斯特（William Baxt）在公开发表的学术论文中第一次提出，电脑可以比医生做得更好。这种电脑系统像人类一样从经验中不断学习，从每个成功案例中总结经验，从每个失败案例中吸取教训，进而改进自己的内部程序。在之后的研究中，巴克斯特发现电脑可以熟练诊断心脏病，胜过许多参与研究的对照组的医生。对病人的胸闷疼痛症状，电脑可以准确给出诊断意见，医生则出现了较多失误。不过这些医生中 2/3 是经验不足的住院医生，他们对心电图的判断还存在一定困难。那么，电脑可以超过经验十足的医学专家吗？ 关于这个问题，瑞典的拉尔斯•伊登布兰特（Lars Edenbrandt）做了一个实验。他将 1 万多名病人的心电图资料输入他的电脑系统，并“告诉”电脑哪种情况代表心脏病发作，哪种情况代表没有，直到电脑“成长”为专家，甚至可以读懂最复杂的心电图。接下来，他邀请了沃林参与实验。沃林可是瑞典顶尖的心脏专科医生，每年要看上万份心电图。伊登布兰特从医院病例档案中挑选了 2 240 份心电图，其中恰好一半是表示心脏病发作的。他将这些心电图分别交给电脑和沃林去诊断。1997 年秋天，实验结果被低调地发表出来：沃林正确挑出了 620 份，电脑挑出了 738 份。电脑以 20% 的优势击败了专家。