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  • 从“神”到智能技术的医者之路

  • 责任编辑:新商业 来源: 中国商业期刊 2018-11-09 10:34:13
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    图片来源:云图视觉

      文/田伟   北京积水潭医院院长

      如果说世界上什么行业最神秘、最复杂、最让人纠结得爱恨交加,那就是看病的医生。因为他研究的对象是最神秘、最复杂、最无法掌控的生命体——人,而且还是得病的人。大家一直对医生和医疗抱有或多或少的认知偏差,我试图做一个说明,帮助大家理解这个神圣行业,以及了解智能技术辅助是医学未来的必由之路。我把医生行业的发展分为三个阶段。

      医巫同源时代

      医疗被认为是神圣的行业是有历史渊源的。

      在人类早期的原始部落阶段,人对自然的认识很有限,对大自然的神秘力量无条件地崇拜。那时候,认为得病是上天的惩罚。治疗手段只是知道一些草药可以治病。这非常原始,因为像马、鹿等很多动物也知道一些草可以治病。

      那个时代治病主要是祈祷上天的神的宽恕和帮助。所以,在部落里往往族长、大祭司、医生都是由最德高望重的一人担当。据说神农氏就是这样一位倍受尊崇的人。公元前2600年,古埃及有个著名大祭司兼医生叫伊姆霍特普(Imhotep),他是发明金字塔的人,把坟墓做成尖顶是为了使法老的灵魂凝聚不散从尖顶部升天。同时他也是最著名的医生,治病主要靠念咒语和简单的草药。

      今天我们不相信这种荒诞的治疗。但是,治疗疾病其实分为三个重要部分。一是靠自身免疫系统调节的自愈能力,大致占30%的作用;医疗的具体手段方法最重要,占50%的作用;还有20%是精神心理作用。

      现代社会的初期,由于治疗技术日新月异,不断进步,中间部分被过度夸大,忽视了第一和第三部分的作用。而在远古时期具体方法很少,主要靠自愈和精神心理的治疗,效果确实差些,但也能治疗疾病,帮助人类繁衍成为世界的主宰。所以在这个时期,医生的工作被认为是神圣的,医生就是神的化身。

      在中国,我们从繁体的医字也能看出这样的历史脉络。古代“医”字写作 “毉”,上半部分是两种武器,“医”是承放着羽箭的盒子,“殳”是一种带钩的长矛。古代人祭天的时候,习惯把武器作为最重要的贡品,因为可以狩猎,可以打仗,是生存最重要的工具,现在一些少数民族还保留着把箭作为贡品的习惯。下面一个“巫”字,就是负责祭天的人。所以早期的“医”就是祈祷治病的过程。

      随着人类逐渐认知世界,治病的方法多了起来。最重要的变化,是发明了配伍药剂,把不同的草药配合起来用酒制成药剂服用,明显提高了疗效。这时候“毉”字就变成了后来的繁体字“醫”下面的“巫”字被代表药剂的“酉”字替代。医生因为有了越来越多的具体治疗办法,开始和巫也就是神学逐渐分离。

      这是一个漫长的演变过程。今天,我们甚至还能看到二者的联系,少数民族地区寺庙的神职人员还在看病,西方很多医院附属于教会等。但是无论如何,医巫分离代表一个新时代的出现,这就是崇拜名医的个人技术崇拜时代。

      名医的个人技术崇拜时代

      由于医生有了自信的治疗方法,和巫术逐渐分离。中国早在周朝的皇家工作岗位,巫师和医师已经明确分开。到了公元前400年,中国战国时代有个名医叫秦越人,他内外妇儿都很精通,是中医的“望闻问切”诊查方法的发明者。因为医术好,当时民间有个习惯,把医术通神的人用黄帝时期的神医扁鹊称呼他,以示尊重。大家就都称呼秦越人为扁鹊。慢慢大家只知道扁鹊,反而淡化了他的真名。

      传说他外科技术很神。战国时期有个列御寇,又称“列子”,善于写故事,像“愚公移山”“高山流水”“夸父追日”“杞人忧天”都是列子的手笔。他还在《汤问》的第十三章,写了一个扁鹊换心的故事。有两个人,一个有勇无谋,净干傻事,一个有谋无勇,一事无成,都很苦恼。他们一起找到扁鹊,希望得到治疗。扁鹊认为很容易,只需要把二人的心脏调换就可以了。因为一个会变成有勇有谋,很完美,一个变成无勇无谋,也简单快乐。换完心,两人都非常高兴。但是由于性格大变,家里人不认识他们了,只能把扁鹊叫来证明是换了心脏,才平息了此事。

      其实,扁鹊未必能换心,神话故事只是反映了他医术高超。扁鹊还有一个理念,即:信巫者不医,说明医巫完全分离了。同一时代,西方有个发明了“医生誓言”的名医叫希波克拉底(Hippocrates),他也明确表示不给相信巫术的人看病,结果被教会关进监狱。中国在三国时代还有个华佗,是我们外科的先驱,除了给关公刮骨疗毒,据说可以开颅手术,正因为要给曹操开颅治疗偏头痛,惹来杀身之祸。很可惜中国的外科没有传承下来。

      西方的现代外科是从剃头匠开始的。1540年,西方还没有什么外科技术,只有放血疗法,被认为可以治病。今天看来也许有点道理,因为失血可以促进骨髓造血加快,免疫系统会增强。当时放血的工作就由善于玩刀的剃头匠兼职了。所以剃头铺子外面都放着一个带着接血盘子的铜柱子,上面缠满了带血的白布。慢慢变成了约定俗成的招牌,谁都知道这个地方是剃头和放血的铺子。

      后来,放血疗法随着医学进步消失了,已经成为招牌的放血用的柱子变成理发店外面红白蓝相间的转桶。当时有个叫帕雷的剃头匠上战场当军医,负责截肢,他发明了结扎血管等不少实用的外科方法替代了烙铁烙的旧方法,得到了皇帝的赏识,成了第一位皇家御用外科医生,开始确立了外科医生的地位。

      以后逐渐发展外科技术,医生开始找到胸腹脏器的手术方法。随着医生技术不断提高,治疗手段越来越多,手术也越来越多,越来越大。但同时也带来了更多的手术风险。比如骨科,过去以整复外用石膏或者夹板固定为主,整体手术并不多。自从1958年达沃斯滑雪场的医生穆勒等人发明了钢板螺钉手术治疗骨折,各种内固定被不断发明,用于全身。这一技术引发骨科治疗的革命,大大缩短了治疗时间,给患者带来了福音。

      但是,大量的内固定也给患者带来了手术风险。有人统计,固定的总体准确率60-70%,合并症高达16%,这给手术带来了很大的不确定性。1964年世界医学大会发布了著名的《赫尔辛基宣言》,当时主要是针对医学人体实验有很大风险,要求应该让患者知情同意。其实从法律层面看,患者即获得了知情权和决定权,也承担了决定权的后果。这对于西方人的直线思维文化是非常合理的。但是中国是圆环的阴阳文化,我们追求绝对的满意,任何事都希望有解决办法,不愿意承担直接的严重后果。签署知情同意书,对中国人来说是个巨大的打击。

      记得我上大学的时候,需要做个手术,身上发现一个肿物,良恶不清。这时就有两种可能:如果是良性,做个小手术就没问题了;如果是恶性,就要改为大手术,可能出现大出血死亡、伤神经瘫痪的可能。当时,让我家人签署意见做还是不做手术。作为家属,心理打击是难以名状的,不做肯定不行,做就要承担后果。对中国人来说,需要一定程度上决定亲人生死,而实际你又决定不了,实在太难了。那时候我就想,什么时候手术可以做到不出现失误,那不就不用签署知情同意书了吗?

      但是,靠医生本身的能力太难了。医生有两大颈瓶难以突破:一是医生没有透视眼,无法从组织表面看到深部,特别是骨组织坚硬致密,形态复杂,深部伴行血管神经。二是医生手再细致还是不能做到一点不失误,特别是动作要求特别精细的时候。

      全世界的医生想了很多方法,比如积累经验,但是过程必然很多代价,最终只能做到少出问题;也有大数据总结解剖规律的方法,但是共同的规律是平均值,对于一个具体病人会有偏差,有畸形的时候偏差大到不可参考;还有就是术前测量,固然可以做得很好,但是如何原封不动地在手术中实现,始终没有好办法;最后是注重术中透视,但是透视有两大问题,一是重叠影像,准确率只有80%,二是反复透视医生容易得放射病,很危险。

      方法都不行,说明人的能力达到了颈瓶。我们需要新的思路,曙光就是人工智能辅助的机器人技术。

      智能辅助时代

      当人类本身技能开发到了极限,再往前进步,就需要一场新的革命,这就是智能技术辅助时代,代表性的技术就是机器人。

      机器人的概念首先是由文学家想象出来的,或者说文学家把人类的幻想用作品的形式表达出来。

      公元前400年,中国的名人列子写了一篇机器人的故事,叫做“偃师造人”。讲述周穆王在巡游的时候碰到一个叫偃师的工匠,他带来一个舞者献艺,这个舞者在表演时能歌善舞,周穆王非常高兴,但是他跳到尽兴处,居然抛媚眼挑逗周穆王的妃子,穆王大怒,要将其斩首。偃师急忙阻止,声称这只是个机器人,立刻将其拆成零件。穆王非常好奇,又让偃师当面组装起来,立刻又能唱歌跳舞了。周穆王高兴地将其带回宫廷。当时的工匠名人墨子和鲁班听说此事,都承认自己不如偃师。这个故事生动地讲述了一个机器人的发展方向,即拟人化机器人。三国时期,诸葛亮发明“木牛流马”来运输军需品,后人分析那就是一种搬运机器人,但是样子并不像牛马,只是功能比牛马强大。这是另外一种机器人发展的方向,即功能性机器人。

      美国有个著名的机器人小说家,叫阿西莫夫,他在1942年发表了著名的《机器人三定律》,试图规定未来机器人的行事规则。1948年有个年轻工程师叫恩格尔伯格,他看了阿西莫夫的机器人小说很受启发,就真的制造了一个工业机器人,当然那一点儿也不像人,只是具有一些超越人的能力,最终说服了通用公司老板,用在了有毒易疲劳的电焊工作上,展现了机器人的优势。这就是功能性机器人的现代起源,此后,机器人开始进入人类的生活 。

      田伟,医学博士,一级主任医师,北京大学和清华大学教授,博士生导师。英国皇家外科学院院士,日本广岛大学名誉博士,香港中文大学骨科学系名誉临床教授。1983年北京医学院(北京大学医学部)医学专业毕业,1989-1995年日本国立弘前大学攻读研究生院脊柱外科专业获医学博士学位。回积水潭医院工作后,1997年创立脊柱外科,并一直担任主任至今。2003年任积水潭医院院长。2017年任副局级院长。多年来主要从事脊柱外科疑难重症的治疗和研究,是我国医学导航与机器人领域的著名专家,领衔研发著名的“天玑”骨科手术机器人。

      任中华医学会骨科分会前任主任委员,脊柱学组组长;中华预防医学会骨与关节病分会主任委员;中国生物医学工程学会医用机器人分会主任委员;中国生物医药技术些会计算机辅助外科分会主任委员;《中华骨科杂志》主编。任国际计算机辅助骨科学会主席,担任过亚太颈椎外科学会主席;SPINE杂志中国特刊主编;SICOT中国脊柱外科学组组长;ISASS中国区的主席。

      先后承担过国家863、973、国家自然科学重点基金、科技部重大专项等科研项目。国家科技进步奖二等奖,何梁何利奖,第一届国家创新争先奖奖章。

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