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医疗保健

培养信任:交互式人工智能如何在医生和人工智能诊断之间建立信任

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人工智能 (AI) 前景广阔 承诺 对于医疗保健,提高诊断准确性、减少工作量并提高患者治疗效果。尽管有这些好处,但在医疗领域采用人工智能仍存在犹豫。这种不情愿主要源于医疗保健专业人员之间缺乏信任,他们担心 工作转移 由于人工智能在各种任务中的卓越性能以及人工智能系统的复杂性、不透明性。这些“黑匣子”技术往往缺乏透明度,使医生很难完全信任它们,特别是当错误可能对健康产生严重影响时。尽管人们正在努力让人工智能更易于理解,但弥合其技术运作与医生所需的直观理解之间的差距仍然是一个挑战。本文探讨了一种基于人工智能的医疗诊断的新方法,重点关注如何使其更值得医疗保健专业人员信赖和接受。

为什么医生不信任人工智能诊断?

基于人工智能的医疗诊断的最新进展旨在实现整个诊断过程从开始到结束的自动化,有效地接管医学专家的角色。在这种端到端方法中,从输入到输出的整个诊断过程都在单个模型中处理。这种方法的一个例子是人工智能系统,经过训练可以通过分析胸部 X 光、CT 扫描或 MRI 等图像来生成医疗报告。在这种方法中,人工智能算法执行一系列任务,包括检测医学生物标志物及其严重程度、根据检测到的信息做出决策,以及生成描述健康状况的诊断报告,所有这些都是一项任务。

尽管这种方法可以简化诊断流程、减少诊断时间,并可能通过消除人为偏见和错误来提高准确性,但它也存在显着的缺点,影响其在医疗保健领域的接受和实施:

  1. 害怕被人工智能取代: 医疗保健专业人员最关心的问题之一是 担心工作被取代。随着人工智能系统变得更有能力执行传统上由医学专家处理的任务,人们担心这些技术可能会取代人类的角色。这种恐惧可能会导致人们抵制采用人工智能解决方案,因为医疗专业人员担心他们的工作保障以及他们的专业知识可能会贬值。
  2. 由于缺乏透明度而导致的不信任(“黑匣子”问题): 人工智能模型,尤其是用于医疗诊断的复杂模型,通常作为“黑匣子”运行。这意味着这些模型的决策过程不容易被人类理解或解释。医疗专业人士发现,当他们无法看到或理解诊断是如何做出时,他们很难信任人工智能系统。这种缺乏透明度可能会导致 怀疑和不情愿 依靠人工智能做出关键的健康决策,因为任何错误都可能导致严重的后果 启示 为了患者的健康。
  3. 需要大力监督来管理风险: 人工智能在医疗诊断中的使用需要大量监督以减轻 风险 与不正确的诊断有关。人工智能系统并非万无一失,可能会因训练数据偏差、技术故障或不可预见的场景等问题而出错。这些错误可能会导致错误的诊断,进而导致不适当的治疗或错过关键情况。因此,人工监督对于审查人工智能生成的诊断并确保准确性至关重要,这会增加而不是减少工作量。

交互式人工智能如何建立医生对人工智能诊断的信任?

在研究交互式人工智能如何增强对人工智能诊断的信任之前,在这种背景下定义该术语至关重要。交互式人工智能是指一种人工智能系统,允许医生通过询问特定问题或执行任务来与之互动以支持决策。与自动化整个诊断过程并接管医学专家角色的端到端人工智能系统不同,交互式人工智能充当辅助工具。它可以帮助医生更有效地执行任务,而无需完全取代他们的角色。

例如,在放射学领域,交互式人工智能可以帮助放射科医生识别需要仔细检查的区域,例如异常组织或异常模式。人工智能还可以评估检测到的生物标志物的严重程度,提供详细的指标和可视化效果,以帮助评估病情的严重性。此外,放射科医生可以要求人工智能将当前的 MRI 扫描与之前的扫描进行比较,以跟踪病情的进展,人工智能会突出显示随时间的变化。

因此,交互式人工智能系统使医疗保健专业人员能够利用人工智能的分析能力,同时保持对诊断过程的控制。医生可以向人工智能查询特定信息、请求分析或寻求建议,从而使他们能够根据人工智能的见解做出明智的决策。这种互动营造了一个协作环境,人工智能可以增强而不是取代医生的专业知识。

交互式人工智能有可能通过以下方式解决医生对人工智能不信任的长期问题。

  1. 减轻对工作失业的恐惧: 交互式人工智能通过将自己定位为支持性工具而不是医疗专业人员的替代品来解决工作岗位流失的问题。它在不取代医生角色的情况下增强了医生的能力,从而减轻了对工作取代的担忧,并强调了人类专业知识与人工智能相结合的价值。
  2. 通过透明诊断建立信任: 与端到端人工智能诊断相比,交互式人工智能系统更加透明和用户友好。这些系统执行更小、更易于管理的任务,医生可以轻松验证。例如,医生可以要求交互式人工智能系统检测是否存在癌症(一种在胸部 X 光检查中显示为结节或异常肿块的癌症),并轻松验证人工智能的反应。此外,交互式人工智能可以为其推理和结论提供文本解释。通过使医生能够提出具体问题并获得人工智能分析和建议的详细解释,这些系统澄清了决策过程。这种透明度的提高建立了信任,因为医生可以看到并理解人工智能如何得出结论。
  3. 加强诊断方面的人类监督: 交互式人工智能维持了人类监督的关键要素。由于人工智能充当助手而不是自主决策者,因此医生仍然是诊断过程中不可或缺的一部分。这种协作方法可确保人工智能生成的任何见解都经过人类专家的仔细审查和验证,从而减轻与错误诊断相关的风险并维持高标准的患者护理。

底线

交互式人工智能有潜力通过提高诊断准确性、减少工作量和改善患者治疗结果来改变医疗保健。然而,人工智能要想在医疗领域得到充分应用,就必须解决医疗保健专业人员的担忧,特别是对工作岗位流失和“黑匣子”系统不透明的担忧。通过将人工智能定位为支持工具、提高透明度并维持必要的人类监督,交互式人工智能可以在医生之间建立信任。这种协作方法确保人工智能增强而不是取代医疗专业知识,最终导致更好的患者护理和医疗保健领域对人工智能技术的更广泛接受。

Tehseen Zia 博士是伊斯兰堡 COMSATS 大学的终身副教授,拥有奥地利维也纳科技大学的人工智能博士学位。 他专注于人工智能、机器学习、数据科学和计算机视觉,在著名科学期刊上发表论文,做出了重大贡献。 Tehseen 博士还作为首席研究员领导了多个工业项目,并担任人工智能顾问。