出品 | 虎嗅科技医疗组迪士尼彩乐园邀请
作家 | 陈广晶
剪辑 | 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默契。
这个进度，比咱们瞎想的要快。咱们可能会亲眼看到1980年代的科幻影片《机械战警》曾神态的画面：第一次实践任务就被强盗打断双臂惨死的窥探，被大夫救活后，得到了钢铁和机械的身躯，一跃从警界菜鸟，升级为超等窥探，不仅刀枪不入、力大无限，还不错利用精详情位的系统，从任何奸猾角度击中敌手……
近40年往日了，“赛博东说念主类”、“脑回生”等一系列的瞎想正在加快变成履行。而首先被深度影响的是神经外科手术——公共最顶级的一批神经外科大夫，如故把AI器用愚弄胜仗术和科研之中了。
近期，虎嗅与来自芝加哥大学医学院的两位公共顶级的神经外科大夫、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训诲、立体定向与功能性神经外科主任。他是宇宙闻明的神经外科大夫，如故完成了非常 7000 次立体定向手术与非常 3000 次脑手术；是为数未几的接受过赤子神经外科、脑肿瘤外科以及判辨和癫痫外科培训的神经外科大夫之一。2021 年，他成为公共第二位为儿童实施激光大脑半球切除术以养息耐药性癫痫的神经外科大夫。
Sean P. Polster，医学博士，芝加哥大学医学院神经血管外科阵势副主任、颅底与神经血管实验室主任。他主要聚焦于养息头颈部神经血管疾病，以及脑部和颅底肿瘤。作为别称大夫兼科学家，Polster 博士一直在筹划新的养息措施与本事，以进步神经外科患者的医疗水平。）
“咱们正在开发的仿生脑机接口，如故达成东说念主在使用机械手的同期，大脑也能感知胜仗在作念什么了。”Peter Warnke告诉虎嗅，“这是真确令东说念主高亢的。不错说，AI在神经科学领域的远景是无限的。”
Peter Warnke和Sean P. Polster亦然率先在手术之中尝试AI器用的一批顶级大夫，他们在战斗AI的历程中所碰到的惊喜、问题以及对东说念主类畴昔的隐忧，颇具代表性。
可别小看这飞机的刹车盘，它却是飞机的关键部件之一，与飞机的“心脏”发动机和“大脑”飞控一样，同等重要。
在与Peter Warnke和Sean P. Polster交流历程中，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，也使其病变的养息颠倒重荷。今天的神外手术，不仅手术切口越来越小，邪恶范围也一再压缩，致使不错达到0.15毫米以下。作为神经系统疾病的终极处罚决议，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短暂解码了海量大脑信号
虎嗅：比年来，好多新本事用到了神经科学领域，AI亦然其中之一。您对这项本事在神经科学领域应用的率先印象是如何的？
Dr. Warnke：我第一次使用东说念主工智能，是在2019年，其时我接近退休，和匹兹堡大学妥洽，在首位患者身上进行了实验性脑机接口（BCI）阵势筹划。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长远，因为它需要短暂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，恰是这项本事的完整应用场景。
以前咱们主要用AI来分析庸碌的脑电图（EEG），信号主要来闲适脑的大片区域。咫尺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。而且在这个历程中，东说念主工智能对电路信号、影像数据等进行的照旧多模态分析。
不错说，东说念主工智能在神经科学领域的应用远景是无限的。
虎嗅：确乎，咫尺东说念主工智能分析脑信号的速率确乎极度快，有报说念袒露，AI不错在一秒内纪录上千次东说念主脑的行为图像，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，求教主要用在哪些方面，应用的效果何如样？
Dr. Warnke：有一个典型的例子，从几周前刚才开动应用。往日，咱们对帕金森病或其他震颤患者进行延续的深部脑刺激。咫尺，咱们实时在线纪录来自基底神经节（basal ganglia）深部信号，并根据咱们纪录的信号，利用东说念主工智能算法分析退换刺激的强度。
Dr. Polster：血管成像本事，比如CT、MRI（磁共振成像），要是用到东说念主群的筛查中，会快速发现健康问题。但是这些查验的痛点在于，辐射科大夫需要仔细检察影像并联结症状来识别潜在问题。要是让AI来作念这项职责，就不错更高效地识别并凸显出那些容易被冷落的、需要监测的潜在区域。我以为这将放大 CT 和 MRI 的应用规模。
咱们咫尺如故将东说念主工智能图像分析本事用到了实践中。比如一个患者疑似患有脑血管疾病，急诊大夫就会进行驻防CT血管造影，在大夫检察之前，AI就会对关连信息进行处理，要是发现可能存在大血管封闭、脑出血等病变，系统就会见知通盘医疗团队，以便大夫对患者进行分诊并判断需要进行哪些紧迫处理、实时打扰改善养息效果。
虎嗅：您提到辐射科大夫可能冷落一些细节的问题。在这方面，AI带来了多大的改善？
Dr. Polster：关连数据还在整理中，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，咱们有凭证说明，在东说念主类辐射科大夫漏诊的地方，东说念主工智能本事大要识别出来。极端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，弘扬优于神经辐射科大夫。
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，需紧要迫手术。大夫专注在大脑中的动脉瘤时，AI发现并教导大夫，患者还有一个畴昔有碎裂风险的眼动脉瘤。这么，大夫就一次处理了两个动脉瘤，幸免了后续发现新病灶，再次手术的遏制。
这支持了几许人命，很难量化，但是我以为是很有效的器用，因为东说念主可能会疲惫、遗漏信息，但是AI弘扬踏实，咫尺效果极度好。
患者不是病变的聚拢
虎嗅：您以为东说念主工智能最大的上风是什么？要是出现AI建议与东说念主类大夫的直观残害的情况，应该如何作念采用？
Dr. Warnke：我以为，东说念主工智能最大上风在于它大要深入到极度幽微的层面，尤其是在MRI会诊方面。
在MRI中，由于有不同的成像序列，相应地会产生王人备不同的图像。东说念主工智能大要基于其对数百万次扫描的巨大配景分析，看到临床大夫看不到的更多细节。
最佳的例子是癫痫手术，临床大夫可能以为这是一个王人备平日的扫描为止，但东说念主工智能分析却能发现轻微的各别，从而建议新的会诊，比如：大脑中的皮质发育不良无理导致癫痫，这些是肉眼无法看到的。因此，我以为东说念主工智能并不会与临床告诫相矛盾，而是会补充并完善临床告诫。
虎嗅：跟着AI在临床多半使用，东说念主们挂念大夫会出现过度依赖AI、导致才调退化，或者将患者简化成一系列数据的情况。您对此有何认识，有什么措施不错幸免出现这种情况吗？
Dr. Warnke: 对于这少量，有两个方面。一方面，东说念主们经常品评东说念主工智能指责了大夫履行专科职责的才调。当初MRI出刻下，也发生了访佛的情况。其时东说念主们品评说，要是胜仗依赖影像学查验，大夫就无法再亲身查验病东说念主了，但本色上这种说法并莫得得到阐述。因此，东说念主工智能只是一个器用。
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，这恰是当代本事和医学面对的首要问题。咱们不成冷落患者背后的东说念主性。本色上，情况应该赶巧违犯。疾病是一个需要处罚的具体问题，但这只是在举座范围内。对于患者自己而言，要是疾病并非主要问题，而是与患者的糊口样式和个东说念主履历关连的另一件事，迪士尼彩乐园正规吗那只是是完整养息他的特定疾病就毫巧合旨了。
Dr. Polster：当你生病了，你不会去找一个科学家，你会去看大夫。器用的逾越不会篡改这少量。
虎嗅：生成式AI的幻觉，一直是东说念主们商榷较多的问题，亦然影响其应用于医疗中的要道，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。咫尺将AI用在CT或MRI领域，主要的平正是，AI作为器用，它能发现一些不落俗套的迹象，一些幽微之处，然后，教导大夫去关切这些区域，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聚拢也不对适。
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岁有通常大小动脉瘤的患者是不同的。而咫尺东说念主工智能还无法计划到这些要素。这即是为什么把东说念主工智能行为器用使用，阐明它教导查验区域的作用，再由大夫联结患者情况进行判断，才是更好的应用样式。
东说念主类大夫临了的防地
虎嗅：作为在医疗领域使用的器用，您以为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蓄意机的处理速率，不外这个问题在抑遏改善。二是学习才调，咫尺通用东说念主工智能（GenAI）居品的学习速率如故和东说念主类接近，能更快得当不悯恻况。但还有一个局限性会一直存在，即是迎面对情谊不踏实的患者时，东说念主工智能无法快速学习应酬他们的不测反应，因为这是东说念主类特别的体验。
比如：在养息将就症等精神疾病时，需要判断跟随的抑郁症是反应性的照旧镇定疾病，这很大程度上依赖患者的社会配景。要是经受问卷拜谒的体式网罗信息，将东说念主类糊口简化为几个数字让东说念主工智能处理，无法实在反应东说念主类的复杂性。
Dr. Polster：作为一种器用，东说念主工智能能进行影像分析，告诉你有颠倒存在，但最终是否需要养息，还需要大夫来判断。这即是东说念主工智能这类器用的局限性。
虎嗅：AI过于明锐会形成患者的心焦吗？
Dr. Warnke：这确乎是一个履行问题。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、神经退行性疾病等领域也存在访佛情况。东说念主工智能能检测出大脑结构的幽微变化，比如与亨廷顿跳舞病关连的变化，但它过于明锐，要是胜仗据此给患者下会诊，可能会让患者感到心焦。
咱们需要进行恒久筹划，判断东说念主工智能和临床判断哪个更具瞻望性。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，但临床关连性只可通过恒久临床筹划来考证，无法裁减筹划周期，必须恭候筹划为止。
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通盘的痣，但它无法判断这些痣是否是癌症，是否需要切除。作为一种器用，东说念主工智能能进行影像分析，告诉你有颠倒存在，但最终是否需要养息，还需要大夫来判断。
AI的篡改，势不可挡
虎嗅：从2019年到咫尺也有五六年期间了，比拟您第一次战斗AI，咫尺AI在脑机接口领域的应用，又有了哪些进步，您的奇迹轨迹又发生了哪些篡改？
Dr. Warnke：AI在信号解码准确性和实时自得当系统都有进步，不外为了达成这些，开端得经过数年期间来生成海量的数据。
如今相较于通过机械样式切除病变或夹闭动脉瘤，咱们极度专注于神经开辟外科手术。
在AI的扶持下，脑机接口如故出现了真确令东说念主高亢的情况，咫尺咱们看到了至少一两个患者，通过解码想想和意图，他们不错使用机械臂、语音生成器或其他访佛开辟。天然，咫尺的速率极度慢，且是单向的。咱们正在筹划极度令东说念主高亢的新所在，即是与其他团队一王人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，让大脑感受到你本色正在作念的事情。这确乎怀念常新的本事，通过更快的解码速率，你不错果然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通盘患者都丧失了大部仳离部功能，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，使他们大要使用机械手，何况该机械手还能向嗅觉皮层提供嗅觉反馈。
咱们的主义并非王人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插足医疗领域以后，大夫不错将履历蔓延到更浩繁的领域，这也在给医疗模式带来篡改，既有访佛脑机接口这么越来越高精尖的新本事，也在向庸碌东说念主的糊口蔓延。咱们着重到Dr.Polster也曾在Nature发表过一篇对于肠说念菌群与大脑毁伤关系的筹划。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。这其实也在将疾病养息向健康照顾转向。您是外科内行，为什么会作念这么的筹划，您是受到什么启发，咫尺该筹划如何影响临床养息？
Dr. Polster：咱们不雅察到患有相似疾病的东说念主却有着迥然相异的症状弘扬，恰是这个不雅察为止促使咱们开展了这项筹划。咱们筹划的是脑海绵状血管无理（简称：CA），这是一种脑部血管的轻微缠结。大多数被查出患有这种疾病的东说念主都能平日糊口，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。
咱们咫尺还莫得很好的措施来区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。在基础科学筹划中，咱们发现肠说念微生物群的一个构成部分是激勉这些病变出血的充分必要条目。
咱们的筹划着力从动物实验蔓延到东说念主类身上，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，在王人备可控的饲养环境里，或是恒久使用强效抗生素的历程中得到的着力，如何悠扬应用到东说念主类医学中，这怀念常坚苦的一步。有好多疾病咱们在动物身上大要颐养，但要应用到东说念主类身上却极其坚苦，即便有了东说念主工智能、高通量基因组学、卵白质组学以及遒劲的蓄意才调的扶持，依然如斯。
咱们大要了解脑血管颠倒与肠说念微生物群之间的关系，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，咱们咫尺还无法就东说念主们应该如何篡改糊口样式给出切实的建议。我以为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。
至于益生菌或者访佛的保健品，咫尺咱们的筹划信息致使说明这些可能对你无益。但咱们还概略情，当触及到与大脑的交互时，它们是好是坏。这是一个咱们咫尺正在积极筹划的未知领域。
虎嗅：芝加哥大学医学院与中国医疗界的交流好多，也与中国大夫妥洽完成了好多手术。想求教二位内行，在与中国大夫妥洽中，有哪些超出您预期、印象长远的事件？以及中国告诫对您的知识体系，乃至公共医疗大模子，有哪些助力？
Dr. Warnke：最令东说念主印象长远的是中国在新本事方面追逐的速率之快。最佳的例子即是当咱们初次推出激光消融本事时，这只是始于2014年。但是就在一两年后，中国的病院也飞速掌捏了这项本事。本色上，咱们还与中国病院妥洽完成了首例癫痫激光消融手术。因此，中国在本事领域的发展速率令东说念主感触。
Dr. Polster：在影像分析方面，中国有着巨大的上风。因为中国患者数目巨大，单家病院进行的 CT 和核磁查验数目繁密，这些数据能整合出多半信息。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养息。这即是中国的影像分析才调给咱们带来的匡助。
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