中 醫(yī) 行 業(yè) 的 良 心 和 大 腦
■來(lái)源 | 中國(guó)中醫(yī)藥報(bào)
想象一下這樣的場(chǎng)景，當(dāng)你走進(jìn)醫(yī)院，智能導(dǎo)診引導(dǎo)你找到針灸科，機(jī)器人望聞問(wèn)切后為你選穴取穴，你放松地躺在治療床上，機(jī)械手臂將根根銀針精準(zhǔn)刺入穴位，很快全身經(jīng)脈有被打通的感覺(jué)……這不是科幻小說(shuō)或電影里的想象，而是正在被科學(xué)家一步步實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)圖景。當(dāng)人工智能時(shí)代來(lái)臨，古老的中醫(yī)針灸同人類文明的一切成果一同更新迭代，進(jìn)入了一個(gè)超乎人類想象的新紀(jì)元。
從20世紀(jì)90年代開始，科研人員就開啟了對(duì)智能針灸臨床決策支持系統(tǒng)（CDSS）的研發(fā)探索，通過(guò)將計(jì)算機(jī)技術(shù)與針灸診療知識(shí)相結(jié)合，試圖構(gòu)建一些快捷的輔助決策模型，幫助針灸師制定診療方案。但受限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平，其智能模型功能較為基礎(chǔ)。
“奇點(diǎn)”出現(xiàn)在2010年，人工智能技術(shù)的突破式發(fā)展不斷“顛覆”各行業(yè)的生態(tài)。當(dāng)ALphaGo成為第一個(gè)戰(zhàn)勝圍棋世界冠軍的人工智能機(jī)器人，人們驚嘆，“學(xué)習(xí)”“思考”甚至“智慧”已不再是人類的專屬，機(jī)器能夠完成的任務(wù)可能還有很多。由此，醫(yī)工交叉在針灸領(lǐng)域不斷深入。
世紀(jì)相遇 針灸現(xiàn)代化進(jìn)入2.0時(shí)代
人工智能與針灸的相遇并非偶然。
長(zhǎng)期以來(lái)，針灸臨床實(shí)踐中的穴位定位、針刺手法以及刺激參數(shù)等，缺乏明確、統(tǒng)一的量化標(biāo)準(zhǔn)，影響了針灸療效的可重復(fù)性，而統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的缺失進(jìn)一步影響了針灸的科研、教學(xué)以及國(guó)際化發(fā)展。
為破解這一困局，針灸現(xiàn)代化勢(shì)在必行。然而，從主觀經(jīng)驗(yàn)到可重復(fù)驗(yàn)證的規(guī)律，中醫(yī)針灸走過(guò)了艱難的探索歷程?！斑^(guò)去，我們對(duì)傳統(tǒng)針灸的系統(tǒng)研究可被界定為針灸現(xiàn)代化進(jìn)程的初級(jí)階段（1.0階段）。隨著人工智能技術(shù)的引入，該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了標(biāo)志性升級(jí)，推動(dòng)針灸診療模式完成了從經(jīng)驗(yàn)主導(dǎo)型向智能解析型的范式轉(zhuǎn)換，標(biāo)志著針灸學(xué)科邁入以機(jī)器學(xué)習(xí)算法和智能輔助決策系統(tǒng)為特征的新紀(jì)元（2.0階段）。”上海中醫(yī)藥大學(xué)終身教授楊華元表示。
目前，專家普遍認(rèn)可的是，人工智能在針灸領(lǐng)域的初步嘗試可追溯到2010年前后。當(dāng)時(shí)，一些研究者開始嘗試將中醫(yī)經(jīng)典文獻(xiàn)中的針灸理論轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，建立初步模型。2016年后，計(jì)算機(jī)在圖像識(shí)別、模式預(yù)測(cè)、深度學(xué)習(xí)等任務(wù)中的突破，激發(fā)了其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。隨著人工智能技術(shù)的成熟，針灸與人工智能的結(jié)合進(jìn)入快速發(fā)展期。
與1.0時(shí)代相比，人工智能帶來(lái)的針灸現(xiàn)代化2.0版本，可以實(shí)現(xiàn)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的智能解析，可以處理復(fù)雜的個(gè)體差異，同時(shí)還能通過(guò)大數(shù)據(jù)深度學(xué)習(xí)，挖掘出過(guò)去不曾被發(fā)現(xiàn)的隱性知識(shí)，解決傳統(tǒng)師承模式的局限性。
“簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，人工智能可以幫助我們突破經(jīng)驗(yàn)醫(yī)學(xué)的種種局限?！敝袊?guó)中醫(yī)科學(xué)院首席研究員榮培晶認(rèn)為，人工智能與針灸結(jié)合將為針灸診療現(xiàn)代化發(fā)展帶來(lái)諸多積極影響。例如，人工智能技術(shù)有望減少針灸操作過(guò)程中的誤差，提升臨床針灸的有效性與安全性，輔助基層醫(yī)師開展高質(zhì)量的針灸服務(wù)，緩解優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源短缺問(wèn)題，降低醫(yī)療成本，提高醫(yī)療服務(wù)可及性。此外，人工智能快速、高效分析海量臨床數(shù)據(jù)，大大縮短針灸療效驗(yàn)證的周期，為針灸循證醫(yī)學(xué)研究提供強(qiáng)有力的支持。
成果輩出，“數(shù)字銅人”重塑針灸醫(yī)教研
2017年2月，“針灸銅人雕塑”豎立在了世界衛(wèi)生組織（WHO）總部的大廳。作為一份特別的國(guó)禮，它象征和代表了中國(guó)古代先進(jìn)科技，也展示出中國(guó)古人的先進(jìn)智慧。巧合的是，幾乎同一時(shí)期，人工智能開啟了對(duì)真人的全方面模擬，這一次，模仿的對(duì)象還有人所具有的“視覺(jué)”“聽覺(jué)”“觸覺(jué)”等能力和人類智慧，搭建起新時(shí)代的“數(shù)字銅人”。
安徽中醫(yī)藥大學(xué)教授楊駿長(zhǎng)期關(guān)注針灸裝備儀器的研究與發(fā)展。隨著人工智能的興起，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)將人工智能與針灸結(jié)合，以數(shù)智針灸推動(dòng)針灸裝備儀器發(fā)展。楊駿介紹，目前在智能針灸系統(tǒng)開發(fā)、針灸機(jī)器人及知識(shí)庫(kù)、改善針灸治療與機(jī)器人應(yīng)用、資源共享與醫(yī)療技術(shù)提升等方面，已經(jīng)涌現(xiàn)出一批標(biāo)志性成果。
臨床方面，國(guó)醫(yī)大師程莘農(nóng)傳承工作室研發(fā)的智能經(jīng)絡(luò)輔助診療系統(tǒng)，通過(guò)深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)閉環(huán)驗(yàn)證，整合程莘農(nóng)的經(jīng)絡(luò)辨證學(xué)術(shù)思想及臨床經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合多種設(shè)備采集患者信息進(jìn)行智能解讀，實(shí)現(xiàn)多診合參，將國(guó)醫(yī)大師的診療智慧與現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合，解決名醫(yī)針灸經(jīng)驗(yàn)復(fù)制難題。
南京中醫(yī)藥大學(xué)副教授徐天成等開發(fā)的智能針灸機(jī)器人，則能自動(dòng)選穴，根據(jù)患者病情制定個(gè)性化針灸方案，通過(guò)算法構(gòu)建起腧穴—主治網(wǎng)絡(luò)和穴—癥的小世界網(wǎng)絡(luò)，為智能配穴提供新方法。由東莞理工大學(xué)馬宏偉團(tuán)隊(duì)領(lǐng)銜的智能針刺機(jī)器人則已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)穴位自動(dòng)識(shí)別和進(jìn)針、行針、出針等過(guò)程。
在醫(yī)教研融合方面，人工智能為針灸賦能也產(chǎn)出了許多系統(tǒng)性、綜合性應(yīng)用成果。其中最具代表性的成果是全球首個(gè)針灸領(lǐng)域的專業(yè)大模型“天河靈樞大模型”。該模型通過(guò)深度學(xué)習(xí)海量針灸案例，能迅速分析患者的病情，提出個(gè)性化建議，同時(shí)構(gòu)建出三維針灸數(shù)字人，可根據(jù)患者病情和需求，模擬演示包含針刺深度、角度和力度等細(xì)節(jié)的治療方案。此外，還融匯歷代中醫(yī)典籍及海量臨床實(shí)證文獻(xiàn)，構(gòu)建出知識(shí)融合體系，基于自然語(yǔ)言處理技術(shù)深度挖掘中醫(yī)循證數(shù)據(jù)價(jià)值，實(shí)現(xiàn)古籍方劑與現(xiàn)代循證研究的智能耦合。
此外，由廣東省新黃埔中醫(yī)藥聯(lián)合創(chuàng)新研究院、中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院針灸研究所、安徽中醫(yī)藥大學(xué)和成都中醫(yī)藥大學(xué)聯(lián)合研制“智慧針灸診療單元”，集診斷、治療、評(píng)價(jià)、教學(xué)等功能于一體，突破多電機(jī)協(xié)同控制、信息感知、圖像識(shí)別、數(shù)字化模型等技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)體位自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)時(shí)顯示診斷和療效評(píng)價(jià)信息。
看見(jiàn)“關(guān)聯(lián)，透過(guò)黑箱洞悉象思維
幾千年前的古人敏銳地觀察總結(jié)出經(jīng)絡(luò)、穴位以及人體刺激與反饋的關(guān)聯(lián)，凝結(jié)成象思維。但一直以來(lái)，針灸和中醫(yī)藥基礎(chǔ)理論都存在自證困境。
與中醫(yī)藥一樣，人工智能背后的復(fù)雜作用機(jī)制也如同一個(gè)看不透的黑色箱子，人們僅能從其作用反饋的現(xiàn)象和特點(diǎn)了解規(guī)律。中醫(yī)藥與人工智能，看似迥異的兩大人類智慧結(jié)晶，通過(guò)“黑箱”勾連，為理解中醫(yī)思維開辟了新路徑。
近年來(lái)，榮培晶帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)運(yùn)用人工智能建模技術(shù)深入解析針刺作用于腦網(wǎng)絡(luò)、外周神經(jīng)的調(diào)控機(jī)制，尤其對(duì)《黃帝內(nèi)經(jīng)》涉及耳腦關(guān)聯(lián)的“耳者，宗脈之所聚也”進(jìn)行深入解析，透過(guò)人工智能的數(shù)據(jù)表達(dá)，用現(xiàn)代科技賦能傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)，揭示出“腦病耳治”原理背后的科學(xué)內(nèi)涵，為針灸系統(tǒng)工程學(xué)科的發(fā)展提供豐富實(shí)例、實(shí)證數(shù)據(jù)和范式方法。
借助人工智能技術(shù)，越來(lái)越多的關(guān)聯(lián)被揭示。針灸機(jī)理可視化技術(shù)利用人工智能熱成像揭示出“得氣”效應(yīng)與神經(jīng)激活的關(guān)系。廣州中醫(yī)藥大學(xué)許能貴教授團(tuán)隊(duì)則用人工智能輔助循證研究，通過(guò)數(shù)字化存儲(chǔ)庫(kù)和人工智能分析，推動(dòng)針灸臨床證據(jù)的科學(xué)化與國(guó)際化。
楊華元介紹，目前人工智能在針灸科研與機(jī)理研究方面取得了顯著進(jìn)展，主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的機(jī)理研究等領(lǐng)域。通過(guò)結(jié)合多模態(tài)數(shù)據(jù)和深度學(xué)習(xí)技術(shù)，為針灸的生物學(xué)機(jī)制提供科學(xué)支持。此外，人工智能技術(shù)可以整合古籍與現(xiàn)代數(shù)據(jù)，構(gòu)建針灸知識(shí)圖譜，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析挖掘真實(shí)世界療效證據(jù)，助力科研。
通過(guò)人工智能，人們不僅“看到”了象思維背后事物間的關(guān)聯(lián)性，還能發(fā)現(xiàn)更多的關(guān)聯(lián)。科學(xué)家通過(guò)熱成像技術(shù)發(fā)現(xiàn)針刺足三里穴后局部溫度升高與迷走神經(jīng)激活呈正相關(guān)，發(fā)現(xiàn)足三里穴位具有抗炎作用。人工智能的應(yīng)用為解析中醫(yī)藥的復(fù)雜作用機(jī)制提供了新的工具和方法，創(chuàng)新了中醫(yī)藥科研范式。
布局未來(lái)破難題續(xù)寫針灸新“算法”
當(dāng)前，人工智能與針灸的結(jié)合在科研、臨床和教學(xué)領(lǐng)域展現(xiàn)了巨大潛力，但仍面臨數(shù)據(jù)支撐不足、政策支持不夠、技術(shù)融合難度大、市場(chǎng)推廣難等問(wèn)題。
尤其是在數(shù)據(jù)方面，楊華元表示，中醫(yī)數(shù)據(jù)（如脈象、舌象、證候）的采集和標(biāo)注缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)質(zhì)量參差不齊，整合程度較低，各類數(shù)據(jù)間缺乏有效關(guān)聯(lián)與融合。高質(zhì)量的標(biāo)注數(shù)據(jù)集嚴(yán)重匱乏，使得人工智能模型的訓(xùn)練缺乏足夠的數(shù)據(jù)支持，難以充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢(shì)。此外，數(shù)據(jù)挖掘也存在倫理問(wèn)題，中醫(yī)藥大數(shù)據(jù)包含患者敏感信息，數(shù)據(jù)共享與隱私保護(hù)之間存在矛盾。
資金和人才缺口也是科研人員面前的一大障礙。相關(guān)研究周期長(zhǎng)、投入大，而資本通常更傾向“短平快”項(xiàng)目?！耙葬槾虣C(jī)器人為例，機(jī)器執(zhí)行與機(jī)器感知的協(xié)同需要數(shù)據(jù)積累和算法持續(xù)訓(xùn)練，多模態(tài)傳感技術(shù)的融合尚需優(yōu)化，這些都需要整個(gè)機(jī)器人業(yè)界長(zhǎng)期積累和技術(shù)攻關(guān)?！睏铗E說(shuō)，交叉學(xué)科的發(fā)展急需既懂中醫(yī)又精通人工智能的復(fù)合型人才。
更核心的問(wèn)題是市場(chǎng)培育和觀念更新。在楊駿看來(lái)，當(dāng)前產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)建正面臨三重發(fā)展壁壘。首當(dāng)其沖的是市場(chǎng)規(guī)模瓶頸，醫(yī)療機(jī)構(gòu)采購(gòu)動(dòng)能不足直接制約了研發(fā)資本的持續(xù)投入，難以建立市場(chǎng)反哺生產(chǎn)研發(fā)的良性循環(huán)?！坝脩糍|(zhì)疑人工智能針灸的安全性，還有許多從業(yè)者和患者對(duì)人工智能技術(shù)持懷疑態(tài)度，認(rèn)為相關(guān)應(yīng)用缺乏中醫(yī)理論支撐。
與質(zhì)疑聲相伴的還有新技術(shù)給醫(yī)師帶來(lái)的焦慮情緒。部分醫(yī)師擔(dān)憂人工智能技術(shù)不會(huì)止步于輔助，而終究會(huì)替代自身工作，對(duì)其應(yīng)用存在抵觸情緒。
“智能化發(fā)展對(duì)相關(guān)人員影響各異。我們應(yīng)該謹(jǐn)慎樂(lè)觀?！睒s培晶認(rèn)為，對(duì)針灸醫(yī)師，人工智能可以輔助精準(zhǔn)診斷與治療，減輕工作負(fù)擔(dān)；患者則能在人工智能設(shè)備應(yīng)用后享受便捷、精準(zhǔn)、個(gè)性化服務(wù)，降低治療風(fēng)險(xiǎn)和痛苦，提升醫(yī)療可及性。“針灸醫(yī)師與人工智能不太可能出現(xiàn)如圍棋領(lǐng)域那般純粹的較量，因?yàn)獒樉陌宋年P(guān)懷、情感交流和對(duì)患者整體狀態(tài)的綜合判斷，人工智能雖有數(shù)據(jù)處理等優(yōu)勢(shì)可輔助醫(yī)師，但無(wú)法完全取代人在臨床實(shí)踐中的作用。”榮培晶說(shuō)。
面對(duì)新技術(shù)，有人欣喜也有人憂慮。新技術(shù)在給人類帶來(lái)改變的同時(shí)，必然也會(huì)激起人類的哲學(xué)思考。我們或許無(wú)法完全預(yù)測(cè)未來(lái)，但我們應(yīng)該篤定地相信，正如針灸和人工智能的發(fā)明一樣，人類的智慧及其蘊(yùn)含的情感與價(jià)值觀念穿越古今，將會(huì)永遠(yuǎn)閃耀。
I 版權(quán)聲明
本文來(lái)源“中國(guó)中醫(yī)藥報(bào) ”，記者/羅乃盈，版權(quán)歸權(quán)利人所有。
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