展开历史长卷,世界的运行留下系列轨迹,人们依据这些轨迹,揭示及领悟万物发展的规律。揭示及描述规律的过程,是科学发现,而人类不满足于仅仅被这些固有的规律束缚,找出有效方法,发明系列工具,预测及改变自然规律,让其朝着有利于人类和自然的方向发展,这就是发明,是人类智慧的重要组成。
在远古时代,祖先认识自然的能力有限,更无改变自然的能力,遂将自然的神秘和人类的柔软结合,以故事的形式发明出人类可以倚靠的神,并以形而上学的模式,自圆其说,编织出可以解释万物的经书,包括生命的起源及多样性,人类的生老病死,都是神灵的预设及安排,虚无缥缈的神成为人们的主宰及精神支柱。
跨越了中世纪,随着人类解剖学的发展,以及显微镜、麻醉术、蒸馏术、消毒术的发明及应用,人们对生命与疾病的物质基础有了重新的认识,逐渐将症状、部位、器官、组织、细胞、分子链接起来。随着对人体及疾病认识的不断深入,医学用简单粗暴的方法,按靶器官将学科越分越细,各扎篱笆,以自己的学科为中心解读生命,寻找独特的规律,将生命与疾病用现代科研手段解析得支离破碎。
21世纪,人类的主要敌人已由饥饿、营养不良、急性传染病,转变为非传染性慢性疾病,这些疾病的致病因素不同,但具有共同特点,病理生理过程均为损伤、炎症、修复,或控制及缓解,或纤维化及终末期,同时,与衰老交织。整个疾病过程均可根据病情分期为缓解、轻度、中度及重度。治疗原则除了去除风险因素,均为改善病程,从而将重度病情活动度转为轻度,乃至临床缓解,实现达标治疗,显然,生命的过程有着可循的共同规律。
历史长河,孕育出许多人类大师,他们通过对大自然的观察、思考、分析、总结,找到自然现象的共同规律,并通过提取模式、建立模型、设计出算法,形成了解析自然、预测未来、改变世界的科学定律。Newton:苹果落地——万有引力解密潮汐、日月;Maxwell:电磁转换;Mendeleev:元素周期表——预测未知元素; Crick & Watson:双链DNA—— 一元化解密生命;Einstein:E=MC2。而这一切的一切,均基于宇宙的共同起源,以及时间、空间、物质、能量在微观及宏观的运行本质及规律。地球上的生命具有共同的起源,并遵循着适者生存的自然选择规律,不断繁衍和进化,塑造出生物多样性,以及伴随着基因、环境、习惯及运气交织的不同种系的表观及疾病。Darwin据此发现了物种起源的规律,提取了自然选择模式,建立生命进化的模型,设计出物竞天择,适者生存的终极算法;而人类的生、老、病、死也有其共同运行规律、共同分期、共同治疗思路及共同目标。
基于前辈的知识,思考科学的规律,凝聚医者的智慧,我们是否也能像大师一样提取人类慢性疾病的通用模式并建立模型,设计出健康与疾病的终极算法,建立解析健康、风险、疾病、康复的统一理论(unified theory)体系?
本期收录了第十届《康复•生命新知》医学高端论坛期间,与会专家对上述问题的精彩讨论。站在“高个子”的肩膀上总是能看得更远,他们的对话必将对“数据科学+”“AI+”医学有所启示。
展开历史长卷,世界的运行留下系列轨迹,人们依据这些轨迹,揭示及领悟万物发展的规律。揭示及描述规律的过程,是科学发现,而人类不满足于仅仅被这些固有的规律束缚,找出有效方法,发明系列工具,预测及改变自然规律,让其朝着有利于人类和自然的方向发展,这就是发明,是人类智慧的重要组成。
在远古时代,祖先认识自然的能力有限,更无改变自然的能力,遂将自然的神秘和人类的柔软结合,以故事的形式发明出人类可以倚靠的神,并以形而上学的模式,自圆其说,编织出可以解释万物的经书,包括生命的起源及多样性,人类的生老病死,都是神灵的预设及安排,虚无缥缈的神成为人们的主宰及精神支柱。
跨越了中世纪,随着人类解剖学的发展,以及显微镜、麻醉术、蒸馏术、消毒术的发明及应用,人们对生命与疾病的物质基础有了重新的认识,逐渐将症状、部位、器官、组织、细胞、分子链接起来。随着对人体及疾病认识的不断深入,医学用简单粗暴的方法,按靶器官将学科越分越细,各扎篱笆,以自己的学科为中心解读生命,寻找独特的规律,将生命与疾病用现代科研手段解析得支离破碎。
21世纪,人类的主要敌人已由饥饿、营养不良、急性传染病,转变为非传染性慢性疾病,这些疾病的致病因素不同,但具有共同特点,病理生理过程均为损伤、炎症、修复,或控制及缓解,或纤维化及终末期,同时,与衰老交织。整个疾病过程均可根据病情分期为缓解、轻度、中度及重度。治疗原则除了去除风险因素,均为改善病程,从而将重度病情活动度转为轻度,乃至临床缓解,实现达标治疗,显然,生命的过程有着可循的共同规律。
历史长河,孕育出许多人类大师,他们通过对大自然的观察、思考、分析、总结,找到自然现象的共同规律,并通过提取模式、建立模型、设计出算法,形成了解析自然、预测未来、改变世界的科学定律。Newton:苹果落地——万有引力解密潮汐、日月;Maxwell:电磁转换;Mendeleev:元素周期表——预测未知元素; Crick & Watson:双链DNA—— 一元化解密生命;Einstein:E=MC2。而这一切的一切,均基于宇宙的共同起源,以及时间、空间、物质、能量在微观及宏观的运行本质及规律。地球上的生命具有共同的起源,并遵循着适者生存的自然选择规律,不断繁衍和进化,塑造出生物多样性,以及伴随着基因、环境、习惯及运气交织的不同种系的表观及疾病。Darwin据此发现了物种起源的规律,提取了自然选择模式,建立生命进化的模型,设计出物竞天择,适者生存的终极算法;而人类的生、老、病、死也有其共同运行规律、共同分期、共同治疗思路及共同目标。
基于前辈的知识,思考科学的规律,凝聚医者的智慧,我们是否也能像大师一样提取人类慢性疾病的通用模式并建立模型,设计出健康与疾病的终极算法,建立解析健康、风险、疾病、康复的统一理论(unified theory)体系?
本期收录了第十届《康复•生命新知》医学高端论坛期间,与会专家对上述问题的精彩讨论。站在“高个子”的肩膀上总是能看得更远,他们的对话必将对“数据科学+”“AI+”医学有所启示。
历史的长河,孕育出许多大师,他们通过对大自然的观察、思考、分析、总结,找到自然现象的共同规律,并通过提取模式、建立模型、设计算法,形成了解析自然、预测未来、改变世界的科学定律。苹果落地激发牛顿逆向演绎(inverse deduction),悟出了万有引力法则,解析了潮汐与日月;一梦醒来,门捷列夫逆向回归(inverse induction),诞生了元素周期表,预测未知元素;克里克和沃森通过逆向解析(inverse engineer),将散落的碱基排成双链螺旋,一元化解密生命;爱因斯坦从经典力学模拟推理(analogic inference)出了E=MC2的著名公式,揭示了质量与能量互换的算法。而这一切的一切,均基于宇宙的共同起源,以及时间、空间、物质、能量在微观及宏观的运行本质。同理,地球上的生命具有共同的起源,并遵循着适者生存的自然选择规律,不断繁衍和进化,塑造出生物多样性,以及伴随着基因、环境、习惯及运气交集的不同种系的表观及疾病。Darwin据此发现了物种起源的规律,提取了自然选择模式,建立生命进化的模型,设计出物竞天择,适者生存的终极算法;而人类的生、老、病、死既然有其共同运行规律、共同分期、共同治疗思路及共同目标,让我们静下心来思考:我们能否像大师一样提取慢性疾病的通用模式?建立人类慢性疾病的通用模型?设计出健康与疾病的终极算法?
一、慢性疾病的发展是否有规律可循?
在第十届《康复•生命新知》医学高端论坛上,300余位来自全国各地的医学专家投票显示:42%认为慢性疾病的发展大部分有相似的病理过程,46%认为大部分有相似的临床病程,这两个选项的占比都非常高,余下只有12%的医学专家认为大部分慢性疾病的病理或临床病程不同。
主持人肖飞教授:
Doctor Chong, you are an immunologist, you developed immunosuppressive agents based on the lab discovery, and also you found every foreign organ has immune problem, and also you put effort on not only treat rejection, you also want to induce tolerance, so what’s your view about the common pathway from a transplantation aspect?
(Doctor Chong,你是免疫学家,你和你的团队基于实验室研究开发了免疫抑制剂,你们发现所有移植的器官都存在免疫问题,你们不仅仅要治疗排异,还要诱导耐受。从移植学的角度来看,你认为慢性疾病的发展是否有规律可循?)
Anita Chong教授:
From immunologist point of view, we are very interested in understanding basically what happened to the immune system. If you divide the immune system into two major parts, you have the part that is what we called innate, and there is the part what we called adaptive, adaptive has T cells and B cells, and the processes in which the adaptive and innate induce injury are very different. If we look at the T cells, a lot of immunosuppression that we have are directed and preventing T cell responses, and then we also have some drugs that affect and control B cell responses. What we have fewer are drugs that control the adaptive immune system, things like steroids, so what we would like to do as an immunologist is to understand exactly which part of the immune system is causing the disease, and then trying control them. You need your immune system, if you just have a general way to just control all your immune system, you will have no autoimmune diseases, you will have no rejection, but you will have a lot of infections. So for us what we want to do is understanding specific mechanisms and then coming up with ways to control specific arms of the immune response.
(从免疫学的角度看,我们对从根本上理解免疫系统如何运作非常有兴趣。免疫系统主要分为两大部分,即固有免疫(又称非特异性免疫)和适应性免疫(又称特异性免疫或获得性免疫),适应性免疫又分细胞免疫(T细胞参与)和体液免疫(B细胞参与)。固有免疫和适应性免疫的运作过程是非常不同的。现有的很多免疫抑制药物能直接阻止T细胞的反应,同样也有药物可以影响和控制B细胞的反应,但我们缺少的是可以控制适应性免疫系统的药物,例如类固醇。作为免疫学家,我们需要准确理解免疫系统的哪个部分在导致疾病,并且试图控制这个部分。同时我们也需要自身的免疫系统,如果只是采取一个通用的方法控制了免疫系统的全部,人类将不会患自身免疫性疾病,也不会有排异反应,但却会大大增加感染的危险。)
肖飞教授: 刚才Doctor Chong讲的是我们的免疫系统分两大部分,一个是获得性免疫,另一个是固有的免疫。我们希望控制因免疫失常而导致的疾病,但同时要把我们自身的免疫系统维护好,避免在控制自身免疫疾病和移植排异反应的同时失去了自身的免疫力,反而患了其他的疾病,因此需要掌握平衡,维护内环境稳定。我非常赞同她的观点。
主持人肖飞教授:
So Doctor Baeten, Like Cimzia, it can treat not only the rheumatoid arthritis, but also ankylosing spondylitis, and psoriatic arthritis, etc. So, any comments?
(Doctor Baeten,像希敏佳这样的药物,不仅仅可以治疗类风湿关节炎,还可以治疗强直性脊柱炎和银屑病关节炎等,对于慢性病的共同规律,你有什么看法吗?)
Dominique Baeten教授:
You probably suppose I would say A or B, but my answer is still C, so now I am here with my head of a clinician academic research not from a pharma. As we know TNF is a common target for both rheumatoid arthritis and ankylosing spondylitis. When many years ago, I started my own research group in academia, one of the most intriguing questions to me is why blocking TNF is so effective in two diseases at least two completely different phenotype and progress, and we spoke a little bit this morning about TNF, and one aspect is TNF is produced as a molecule that’s both transmembrane and soluble, so it can be cleaved and it can become soluble TNF. We use animal models to mimic that, but we also looked at patients. What we recently discovered is that if you mainly express soluble form of TNF in mice, you get the phenotype which is completely rheumatoid arthritis, if you express exclusively the membrane form of TNF without soluble TNF, you get the full ankylosing spondylitis phenotype with new bone formation, everything that you see, so what I learned is that in this case the same cytokine but acting slightly differently may lead to a completely different pathway, pathology and progress, that is TNF example. We can discuss the same about IL-23 and IL-17 pathway, why blocking IL-23 is very effective in psoriasis not ankylosing spondylitis. There are many examples across the fields, we discussed a little bit before about hepatitis and fibrosis, we know when we cure patients from hepatitis C, a large proportion of patients’ fibrosis stopped or even resolves, but 22% and 25% of patients’ fibrosis is still proceeding, so for me it’s still amazing about how to differ these processes.
(你可能觉得我会选A或B,但是我的选择是C,我是从临床学术研究的角度出发做出的选择,而不是从药物的角度。TNF是类风湿关节炎和强直性脊柱炎的共同治疗靶点,我觉得最有趣的一个问题是:为什么TNF抑制剂对两种疾病(具有两种完全不同的表型和病程)都有非常显著的功效?我们今天上午也谈到了TNF,TNF可与细胞膜结合成为跨膜型(或膜结合型)TNF, 也可进入体液成为分泌型(或可溶型)TNF。我们使用动物模型模拟,但同时我们也会观察患者,最近发现,如果在小鼠体内主要表达可溶型TNF,就会出现类风湿关节炎的表型,如只在小鼠体内表达跨膜型TNF,则会出现强直性脊柱炎的表型(包括脊椎赘骨生成等强直性脊柱炎的所有症状)。从以上的发现中可以总结出,对于同一个细胞因子,即使微小的改变也可以导致疾病的病程和病理完全不同,这是TNF的例子。白介素23和白介素17也是同理,为什么阻断白介素23对于银屑病非常有效,但对强直性脊柱炎无效?在各个领域中都有很多类似的例子。我们刚刚谈到了肝炎和纤维化,我们知道,当治疗丙型肝炎患者时,会有很大一部分患者的纤维化停止甚至消失,但22%和25%的患者纤维化仍在继续,所以对我来讲,如何区分疾病的进展仍然是令人惊叹的。)
栗占国教授:
我的回答是A,我认为大部分自身免疫病有类似的病理过程。我们今天在座的多数专家都来自自身免疫病领域,这类疾病的基本免疫学原理是:由于抗原介导的T细胞活化,后来B细胞参与,引起相应的炎症反应,当然同时受遗传因素与外界因素(例如微生物、病毒等)的影响,从而引起免疫反应,然后出现相应的下游免疫系统紊乱、细胞紊乱,再出现因子紊乱,所以导致了一些炎性因子的增高,一些抑炎因子的减少,最终导致了自身免疫性疾病。大部分患者经历了此过程,但有些患者因为某一个因子或者某个细胞是特殊的,从而出现了异质性。例如TNF-α抑制剂,在治疗疾病和研究中发现,TNF-α抑制剂对多数患者都有一定效果,对一部分患者非常有效,对一部分患者效果差一些,对一部分患者另一类药物更有效,因此体现出了异质性。所以在大的发病规律前提下,应找到不同患者的免疫学和病理机制来做相应的研究和临床应用,这其实引出了精准的概念,所以要针对特定疾病的特定细胞群生成的因子来干预,以使多数患者得到比较好的缓解,下一阶段治疗是将“大部分”和“个别”结合起来形成联合用药,多种细胞因子多靶向干预。
Anita Chong教授:
I think one of the big differences between people who treat auto-immune disease and people like me who are interested in transplant is that by the time rheumatologist sees the disease is already many many years after immune response has already developed, so what you see is the tissue that was already damaged, I think many common mechanism automatically lead diseases to the pathology that is similar which is a lot of cells infiltrating your tissue, which is inflammation. I think in transplant what we have is that we know when the disease start, when the graft is put in, and if we monitor overtime, we can see which part of the immune system is escaping the immunosuppression, and causing the damage, at the beginning the damage is very different, but automatically the damage is becoming more and more similar, so I think that if you are an immunologist like me, you study mechanisms, and all the differences of all the different types of cells, all the different cytokines, like Professor Baeten has said, even different types of the same cytokine whether it’s membrane or it’s soluble, causes different type of disease, I think that could give you a lot of power in terms of individualized medicine. Even though if you look the common pathway in a very far far away, it looks exactly the same, so it’s up to you whether you want to look it as if it’s same from very far away, so you use same therapy and same approach, or like me, where you say everything is different, you can individualize the treatment, and preserve all parts of immune system that is necessary to maintain good health.
(我认为自身免疫疾病领域的医生和移植免疫学者相比最大的不同是,当风湿科医生看到疾病时,免疫反应可能已经发生很多年了,患者组织已经受损。我认为共同的原理所引发的疾病自然会发展成为类似的病理,即大量细胞渗透组织,即生成炎症。但在移植领域我们可以看到疾病的开端,即将移植的活组织植入患者体内时,如果实时监控,我们可以看到免疫抑制药物对免疫系统的哪个部分没有发挥作用,因而造成了部分的机体损伤。在开始阶段,损伤有很大的不同,但是损伤会自动变得越来越相似。我们免疫学者主要研究所有不同类型细胞和不同细胞因子的区别,以及它们之间的作用机制,正如Professor Baeten刚讲的,即使相同细胞因子的不同形态(跨模型与可溶型)也会导致不同的疾病,这为个体化医疗这一理念提供了强有力的支持。如果你从非常宏观的层面看,所有的慢性疾病都有共同的规律,可以采用相同的治疗和方法,或者也可以像我一样从疾病起始的微观层面看,那么一切都是不同的,应采取个性化的治疗方法,保护整体的免疫系统以维持健康的状态,所以这取决于看待疾病的角度。)
主持人肖飞教授:
Doctor Chong提到了一个非常好的观点,从她移植免疫学家的角度看,当自身免疫疾病的医生看到临床患者时,器官损害和临床症状已经形成,因此风湿科医生看不到疾病的开端。当器官移植到患者体内时,免疫反应就已经开始,所以移植免疫学家可以看到不用因子的不同表现,这给Doctor Chong一个启示:随着疾病的发展最后所有表现趋于一致,但是我们可以从最开始控制很多起始因子,从而走向个性化的治疗。
栗占国教授:
我补充一点,我很赞同Doctor Chong的观点,我们自身免疫病的治疗或研究都主要对抗下游因子虽然也很重要,但我认为,从长远看,做研究还要着眼于疾病的开始。
主持人肖飞教授:
这也提出了一个早期治疗的问题,早期治疗也需要多学科合作。Doctor Chong他们所做的模型是移植免疫模型,移植免疫学家将异体器官植入模型中,异体器官对模型而言即大量的抗原,从而激发模型产生自身免疫反应,所以移植免疫学家可以看到疾病和免疫反应的起源。因此我们需要多学科合作来控制自身免疫这类“暗能量,暗物质”。
沈锋教授:
对于这个问题,我引用一句中国的官话,“上面同志们的发言我都赞成,都说得对”。如果将病理过程落实到炎症,那么大部分慢性病都有相似的病理过程。如果将病理过程落实到一些非常细的方面,比如某些基因的突变而导致一些病理表征、表型的变化,则有区别。
从我的领域看,我选择B“大部分有相似的临床病程”。列举三个临床例子:
第一个例子是乙型肝炎(hepatitis B) 和丙型肝炎(hepatitis C)患者,这两种疾病的病理有细微的差别,但临床表现却基本一致;
第二个例子是肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,缩写为HCC,中国高发)和肝内胆管癌(intrahepatic bile duct carcinoma),这两种肝癌有相似的临床病症和病程,但病理却不同。肝细胞癌主要来源于肝细胞病毒感染,感染的肝细胞通过一些代谢的途径呈现出其特征性的表现,比如ADG1,ADG2的突变等等,不同的表现型治疗方案也不同;肝内胆管癌与胰腺癌特别相似,突变都是以TP53、KRAS这些炎症的信号通路的突变为主,所以肝内胆管癌与胰腺癌的恶性程度都很高。
第三个例子,两种类型的肝内胆管癌都有相似的临床表现,例如肝脏肿块、压迫胆管引起黄胆、晚期患者的恶病质等,但两种肝内胆管癌的病理却完全不同。
主持人肖飞教授:
Actually we are putting together a big puzzle, as we each have a different point of view (including phenotype, genotype, pathophysiology, molecular biology and molecular signal transduction) , so we put them together to make the definition of disease, classification of disease intact.
(现在我们就像在做一个大拼图,我们每个人都有不同的观点(表现型、基因型、病理生理学、分子生物学和分子信号传导等),我们把这些观点拼到一起,从而使疾病的定义和分类更加完整。)
孙凌云教授:
我的答案是ABCD。
主持人肖飞教授:
Doctor Chong是从我们的信号传导、分子生物学角度分析,Doctor Baeten和栗主任从病理学角度分析,沈锋教授是从临床表现的角度, 而孙主任的选择是ABCD。
孙凌云教授:
我是从宏观和微观两个层面来看这个问题,换句话说,4个选项都不一样,但都可能发生,所以我认为是ABCD。
从宏观层面看,慢性疾病都是因免疫失调引起炎症反应,所以病理和临床病程相同,都给患者带来痛苦,只是痛苦的表现不同,有的疼痛、有的发烧、有的器官功能异常,总之最终都走向死亡,如治疗顺利可以延长患者生存期,治疗失败则会缩短生存期;但换个角度看,不同疾病的病理和临床病程又不同,例如骨性关节炎,部分患者没有症状;高血压和高血脂,如治好不会对患者造成影响;但系统性红斑狼疮,如治好患者的生存期可以非常长,但治不好则会危及生命。
从微观层面看,慢性疾病的发展完全不同,例如TH17在银屑病、关节炎、类风湿关节炎的表现都不同,刚刚提到的TNF-α的例子也同理。
不同疾病既相似又不相似,所以很难回答,我可以回答四个选项都对,也可以回答一个都不对。
主持人肖飞教授:
这个题目很有意思,有争议,大家将来可以再继续这个话题,看看哪些相似,哪些不相似,可以多学科来回答这些难题。
二、疾病趋势的预测
300余位参会的医学专家中,有高达73%的医学专家认为自己对疾病发展趋势的预测能力比较强,经常可预测到疾病的发展趋势及预后;7%的医学专家认为自己这方面的能力很强;15%的专家认为自己这方面的能力一般,偶尔能做出正确的决策;极少数专家(5%)认为无法预测,疾病随时千变万化。
孙凌云教授: 我选A,我认为作为一个临床医生必须要有自信,当然自信来源于临床经验,没有丰富的临床经验就不可能有很强的预测能力。
主持人肖飞教授:
您的预测准确率有数字吗?
孙凌云教授:
我没具体计算过预测准确率,准确率即抢救成功的患者概率。临床医生必须要有预测能力,例如一位狼疮性肾炎患者来就诊,狼疮的表现是不同的,但我们科的很多医生,也包括很多今天在座的一些医生,都先给患者服用大约60毫克激素,我认为这是不正确的,如果都按照教科书上的每公斤体重2毫克激素来治疗,那治疗后会引起很多患者一连串的副作用。
主持人肖飞教授:
所以临床和教科书不一样。我再多问一句,孙主任,你有预测错的时候吗?有总结吗?
孙凌云教授:
人总归有错的时候,患者死亡就是我预测错了。
主持人肖飞教授:
有时患者死亡也很无奈,未必是因为预测错误。
孙凌云教授:
因为生命太多奥秘了,存在许多未知,意外也会发生,大家都可以理解,飞机也会失事,很多事情都不可能100%顺利。
沈锋教授:
我的回答的是B,我们临床上有一个量化的预测指数是C Index(Concordance Index),用于衡量预测和实际发生情况之间的符合度,C Index一般应在80%左右,超过80%的则为优秀,70%~80%为良好,60%~70%为一般,低于60%为不合格。之前我的一位老师跟我聊过这个话题,他认为我们预测成果还不理想。C Index 80%是什么概念呢?即在100个患者里面预测某个事件,有80个患者应验了你的说法。例如,我认为患者病理上会出现哪个症状,病理结果100个人里有80个患者出现我说的症状,那么C index是80%。
主持人肖飞教授:
你有数据吗?
沈锋教授:
我们每一项工作都用C index衡量。
主持人肖飞教授:
国际上有个标准叫ROC。
沈锋教授:
AUC、ROC都可以,计量化是最简单的方式,即C index,每一项都需要单独计算,我认为我们目前达到的水平在78%~82%左右,我的选择是“比较强”,这是由大数据得来的,通过统计学的多因素分析能够得到一个比较精确的预测。但为什么不是最强呢?因为刚刚Anita讲到的个体化治疗,有些患者的表现超出了预测范围。例如,我们经常会碰到某个患者手术非常成功,但最后这个患者可能两三个月后就转移了,肿瘤患者经常会发生这种情况。
主持人肖飞教授:
刚才他提到了C index,其实国际上还有个衡量标准叫ROC(receiver operating characteristic curve),即把真阳性率和假阳性率绘制成一个曲线,如果在0.8以上,则有意义,而且意义非常大。现在预测自杀的ROC只有0.6,就像抛硬币一样。在临床上还有很多事情都没办法预测。
Doctor Chong, you do basic research, you design the protocol for a lot of projects like anti-virus, immune suppression, xenotransplantation etc. So what’s the successful rate from your perspective?
(Doctor Chong,你做基础研究需要设计很多项目的方案,包括抗病毒项目、免疫抑制项目和异种器官移植项目等。从你的角度看,(预测)成功率是多少?)
Anita Chong教授:
Good enough to still be here. It depends, I think that in our field, there is a lot of effort trying to balance sensitivity and specificity. So the more sensitive you are, there is also going to be a higher probability that you discover different ways from what is normal or healthy, sometimes it will be OK, sometimes you have to treat, so that’s what our field in clinical is really interested, which is trying to balance too. For instance, in mouse models for type 1 diabetes, we know that you have antibodies against the component of the islet, the more types of antibodies you have, the more likely you are going to develop type 1 diabetes. Because it’s children, you don’t want to start treatment too early with immunosuppression because they are kids you don’t want to give them drugs if you don’t have to, so the question is when do you start treatment? And some of those kids will never develop diabetes, but you give them drugs. You start to give drugs if the 80% will develop diabetes, I think this is the critical balance. I think in transplant, also for a long time, for instance in kidney transplant, by the time you discover serum creatinine, your kidney function is already very poor, so you should start treatment the moment you discover it, by that time your treatment may not be very good, so you want to start treatment earlier, so in our field we are trying to look at urine from the transplant to see if there are any changes that are consistently predicting as well as serum creatinine but a lot earlier, then start treatment, so I think the balance of sensitivity and when you want to start treatment is really really important.
(好到还可以坐在这里~开个玩笑。事实上看疾病情况而定。在移植免疫领域,我们做了很多努力来平衡敏感性和特异性。机体越敏感,越容易发现不同于健康或正常组织的异物,有时这不会对机体造成影响,但有时必须采取干预治疗,这也是我们移植免疫领域在临床研究中真正感兴趣的点,即试图找到平衡。
例如,人体有对抗胰岛成分的抗体,在1型糖尿病小鼠模型中发现,抗体的类型越多,小鼠越可能患1型糖尿病。1型糖尿病一般从儿童和青状年开始发病,因为患者年龄较小,医生不想过早的开始免疫抑制治疗,那么应该什么时间开始治疗呢? 一部分儿童将永远不会患糖尿病,但是医生还是对他们进行了药物治疗。如果患糖尿病的可能性为80%,则开始药物治疗,80%即为关键的平衡点。
在移植领域,相当长的时间内,当发现问题时往往已为时过晚。例如肾移植,当发现血清肌酸酐时,患者的肾功能已经很差了,所以一经发现,应立即开始治疗,但治疗效果可能不会很理想。所以,在我们领域,我们会持续观察患者移植后的尿液,以寻找其它可以较早预测疾病的成分。所以,我认为敏感性的平衡与开始治疗的时间都非常重要。)
主持人肖飞教授:
所以Doctor Chong强调了两点,即敏感性和特异性,敏感性与特异性组成了生命的平衡。她说在1型糖尿病经常会发现自身抗体。自身抗体出现的时间和治疗开始时间都很关键。治疗不能开始太早,太早会对儿童造成损害,太晚则错过治疗机会。移植也是同理,例如肾移植,当检查出尿肌酐上升时,一般已经比较晚了,所以我们应实时检测,以发现尿液中其它可以更早地预测疾病的成分,避免错过治疗时机。
栗占国教授:
不同专业对这个问题的回答可能不一样。刚才沈院长选B,因为外科是真的高风险,变数较多。在我们内科,相信很多人选的答案是A。我同意孙凌云教授的说法,如果医生有丰富的经验,在患有内科疾病的患者(例如狼疮)入院后,医生基本能够判断出患者的转归。
主持人肖飞教授:
您觉得是经验的积累,还是您积累了很多的数据和参照标准
栗占国教授:
主要是经验的积累,临床经验非常重要。我们科室有个基本的规定,即要求为所有入院的重症患者做评估,将患者所有的临床表现和实验室变化的指标列一个表,根据这个表可以判断患者的预后和用药转归。
Dominique Baeten教授:
My answer is C, I think we are becoming really good in diagnosis, fortunately we are getting better and better in treatment, as a clinician I still struggle about predicting what will happen to patients. I give you 2 examples, one example is predicting a patient with Ankylosing Spondylitis whether she or he will develop ankylosis, B27 can give you some direction, but doing a real prediction is very tough. The another example, we were just discussing this morning, we discuss RA in pregnancy, we said probably more than half of the patients are doing a little bit better during pregnancy, the other is not, I have no idea how to predict when she come to see me and ask me whether she will be better during pregnancy, so from clinical perspective I still struggle, but I am very happy that we have colleagues that are better. From private perspective, I would like to ask the help later on, maybe they can help me with better prediction.
(我的答案是C,我认为现代医疗在诊断方面做得很好,幸运的是我们在治疗方面也越来越好,但是作为临床医生,预测疾病的发展趋势对我来说依然很难。
举两个例子,一是预测一位强直性脊柱炎病人是否会患关节强直(ankylosis),可以参考B27,但是真正的预测还是非常困难;
另一个例子是关于妊娠期的类风湿关节炎患者,今天上午我们刚讨论过,可能超过一半的患者妊娠期病情会好转,另外一半则并非如此。当RA患者咨询我是否妊娠期病情会好转,从临床的角度看,预测依然很难,但我很开心我们有同行在这方面更强。我很想稍后私下请教一些同行,希望对我未来的预测会有帮助。)
主持人肖飞教授:
Doctor Baeten很谦虚,他回答的是C。所以作为临床医生,我们现在的预测手段依然非常少,所以还会遇到很多问题,例如TNF-α的治疗,哪些有效、哪些没效,还有很多实际的临床问题待解决。
三、当联合用药发生不良事件,怎样调整方案?
对300余位医学专家展开的调查显示,当一种联合用药发生不良事件需要调整方案时,绝大多数医学专家采取的行动是根据经验判断,撤掉不良事件发生率最高的药品,比例占所有投票人数的60%,只有11%的医学专家利用大数据及算法辅助撤药,可以看出,在医疗领域,目前大数据和算法的应用还有很大的提升空间。
Dominique Baeten教授:
Probably be either A or C, depends on if there is a good reason that the lastest drug I add will induce adverse event, otherwise it’s based on clinical experience of myself and colleagues, that’s probably how I would do it.
(可能是A或C,取决于是否有理由证明最新加的药会引发不良反应,否则将基于我个人和我同事们的临床经验。)
栗占国教授:
我认为多数专家会选C,我也比较同意C,因为临床经验非常重要,根据过去的用药经验,我们了解哪种药发生某种不良反应的概率最高。
例如,根据经验判断,不同药物的不良反应发生率在不同部位可能不同,例如生物制剂也许对肝肾影响比较少,所以如发生肝肾的不良反应,则其它免疫制剂导致的可能性更大。
Anita Chong教授:
Well, as I am not a physician, if I have to guess, I would try D, because I have been convinced that if Cinkate Group have a big data, you have all the different drug combinations, and you have all the different side effects, eventually you will be able to determine what exactly is the right answer. The experience or reading the brochure is not going to be enough.
(我不是医生,如果必须要选,我会选D,因为我知道欣凯集团有大数据库,我相信,大数据涵盖了所有的药物联合、所有不同的副作用,最终大数据将能够判断出哪一个是正确的答案。经验或说明书都是不足够的。)
沈锋教授:
我的选择是C。我用了排除法。关于A,如果撤掉最后一个药品,并不能排除是因为前面这些药到了一定的时间而导致副作用的可能性,所以A是不合理的。B是看说明书,大家都知道说明书是什么,打个比方,如果所有的药都有肝功能损害,当出现肝功能损害的时候,仍然无法判断是哪个药引起的。D当然好,但是至少在我们这个领域里面,关于药物的应用,大数据及算法仍有待提高,所以通过排除法我只能选择C。
举个例子,是我亲身经历的事情。我的老师在接受治疗期间,一天晚上睡觉时唤不醒他,大家都很着急,怎么会无法唤醒呢?他的生命体征完好,医生紧急安排他去做磁共振,磁共振结果显示也没有任何问题。后来有一位经验丰富的医生说,有一个药物正常剂量下出现不良反应的概率只有千分之一(0.1%),但是老年人不良反应的出现概率是5%,所以紧急撤掉了这个药物。结果此药物一经撤离,我的老师半夜苏醒了,也没有任何不良反应。通过这个例子,我认为经验很重要,这位心内科医生的经验非常丰富,所以我认为C是正确的。
主持人肖飞教授:
这是用先验知识推导了未来预测,与天气预报同理,事实上是先积累了大量的数据,用这些数据推导了未来。
孙凌云教授:
联合用药有多种方式,一种是一开始就使用两种、三种甚至四种药,如发生不良反应,医生首先要根据经验判断是哪种药物导致不良反应的可能性最大,如无法判断,则需要把可能发生不良反应的药物都撤掉。
所以在治疗类风湿关节炎时,我在临床上采取的方式是逐个递增药物,比如我增加了一个药物,如半个月或一个月后患者没有不良反应,且病情得到了很好的控制,我将不再增加新的药物,如患者的病情没有得到很好的控制,我再增加第二个药物,第三个……通过这种方式,如果患者发生不良反应,我将知道是哪一种药物导致的,这非常重要,如若无法判断,那么治疗将非常困难。
主持人肖飞教授:
如果加到最后一个药物后出现不良反应,你怎么撤药?
孙凌云教授:
这种情况就是A和C。我最开始选的是C,但如果最后一个加的药品出现不良反应,A和C都有可能的。
主持人肖飞教授:
我们医生都很棒,积累了丰富的经验,当遇到临床问题时,通过说明书和经验判断,最后可以预测我们的未来,但我相信还有其他的一些方法。
四、当您的预测及判断与患者病情发展规律不符时,主要原因
多数专家(56%)认为当预测及判断与病人病情发展规律不符时,主要是因为可获得的数据太少,25%认为是经验导致失误,只有少数专家认为是循证医学证据误导和处理数据的能力有限,分别为10%和9%。
孙凌云教授:
首先需要判断疾病的诊断有没有错误,如果诊断错误,治疗将是盲目的。假设治疗有问题,我个人的观点是,现在的治疗有两个问题,一是剂量太高,另一个是联合用药太多。好多患者是被治死的,如果有些患者没有接受治疗,有可能不会感染。自身免疫病中的狼疮,死亡的第一原因是感染,感染当然与患者自身的免疫力下降有关,但很大一个原因是医源性的感染,这一点始终是临床医生需要关注的。作为临床医生,可以治不好患者,但不能给患者带来危害,例如造成严重的不良反应,甚至导致患者死亡,这是我们作为医生不愿意看到的。
主持人肖飞教授:
西医的鼻祖说do not harm,就是首先不要伤害患者。确实,美国的第三大死亡原因就是医疗失误。
沈锋教授:
我选D。从肿瘤学的角度看,医生预测错误的现象也很多,我刚刚提到,预测错误的概率在20%左右。大家都说数据比较少,但我认为现在的数据并不少,无论临床、病理或基因,至少在我们肝癌领域数据非常多。通过这些数据,我们可以进一步认识哪些患者是特殊的,必须要进行个体化治疗。
但我个人认为,在肝癌领域我们处理数据的能力是比较差的。我与大家分享一个例子,现在有很多测序公司,通过测序可以找到靶向治疗,但是我们通常会发现两个不同的公司测序结果是截然不同的,我们不能判定哪个公司的测序是错误的,因为可能是解读信息的方式不同导致测序结果不同。目前在国内外,生物信息学分析的能力都有待提高,为研究者、临床医生提供一个确定性的结论是非常重要的。
Anita Chong教授:
My answer is C, as a researcher we always believe that there is the right reason for why something works differently or the same as you predict, so I think in disease if you agree that they all have a common mechanism, and you look at pathology, inflammation, immune mediated, you think everything is the same, so it should behave in the same way.
But I earlier made the argument that even though it’s immune, there are many many reasons, many many different types of cells, there are many many different types of molecules, that might be initially causing the process, also I think the genetic of the person who has the disease can also affect how quickly the disease progress especially in transplant, so I think in the end there is always not enough data. If you exactly know the person, the cause, when, how long the disease has been going, I think you will be able to treat it and predict its course, but we just don’t have enough information.
(我选择C, 作为研究者,无论预测与实际发展一致与否,我们相信总有合理的解释。
如果你认同慢性疾病有共同的规律,你会认为病理、炎症和免疫介导等等都是相同的,所以疾病的表现也应该是相同的。
但我之前说过,仅仅免疫系统疾病也有很多原因,存在太多不同类型的细胞和不同类型的分子,这些元素都有可能是最初引发疾病的原因。另外,我认为尤其是在移植手术中,基因也会影响疾病进展的速度,所以最后总是没有足够的数据进行预测。如果能够准确了解某位患者,包括其病因、疾病开始时间、持续时间,则能够准确治疗并预测病程,但我们并没有足够的信息。)
栗占国教授:
我认为,现在看来B比较现实,但是我期待C和D将来会更好。大数据、算法现在有些难以想象,但5年、10年后能力可能会非常强。
Dominique Baeten教授:
I don’t agree with everything that was said, certainly on the “too little data available” part, I like this question, because I want to make a comment about B, I think this is a very interesting one, not only in medical decision making, but also in business decision making in science, probably also in personal life. The more experience you get , the more your brain is getting lazy, that’s how human brain works. What we start to do is because we have experience. We try to scan the world around us, instead of collecting all individual data points, we just select the data points to confirm our belief and our hypothesis, so it’s not because we have too little data, the truth is we give different weight to data. 80% of the time we are right, but 20% of time we are misled by our experience.
Let me share a very interesting study about medical decision making happened in hospitals, where researchers ask the question ”when do you have the best decision?”, The young fellow spent hours and hours going far to the patients’ , because she or he didn’t know the data. Then a professor came in, within 5 minutes he recognized a pattern. The answer is neither of them, between both of them discuss together that comes to the best decisions. So too little data? but also be careful about waiting the data in the wrong way.
(我不同意前面专家关于这个问题的观点,尤其是“可用的数据太少”部分。我喜欢这个问题,因为我想针对B谈谈我的看法,我认为答案B(经验导致失误)非常有趣,B不仅仅发生在医疗决策中,也发生在科学领域的商业决策甚至个人生活中。你获得的经验越多,你的大脑就越懒惰,这是人脑的工作原理。我们倾向于做我们有经验的事情,并且我们试图扫描我们周围的世界,不是通过收集所有的个体数据,而是选择部分的数据来证实我们的信念和假设,所以并不是因为数据太少,事实是我们对数据抱有偏见。80%的情况下我们是正确的,但20%的情况却因经验导致了失误。
我来分享一个关于医疗决策的有趣研究。在医院中,当医生被问及“你什么时候做的决定是最好的?”一位年轻的医生花了数个小时去病人的家,因为他(或她)没有数据。后来一位教授走进来,5分钟内这位教授总结了一个规律。答案是他们两个都不对,事实是他们一起讨论才可以做出最好的决定。所以是可用数据太少吗?我们也需要警惕用错误的方式等待数据。)
五、算法在临床实践及科研中的应用
300余位专家对于算法的应用,答案比较分散,25%的专家在临床实践及科研中对算法有体会,在有意识地建立和使用算法;32%无体会,在无意识中建立和使用算法;20%没体会,刚意识到算法;23%没体会,一直靠直觉。
Dominique Baeten教授:
A , it relates with my previous answer,I think in clinical practice, whenever you have hypothesis, the tendency of your brain is to confirm the hypothesis. I think we have to intentionally force our brain to see if we can find the data to overturn our hypothesis, so we should try to do this as intentionally as possible.
(我选A,这和我之前的选择也是相关的,我认为在临床实践中,我们的大脑倾向于证实我们的设想,所以我们必须尽可能有意识地强迫大脑去寻找数据来推翻我们的设想。)
栗占国教授:
我也选A, 还是有感觉,也在做相关的事情。
Anita Chong教授:
I also chose A.
( 我也选A。)
沈锋教授:
我也是A,因为我们大部分的工作都是围绕预测和模型。
孙凌云教授:
我也选A。
主持人肖飞教授总结
最后这道题,尽管现场所有专家的答案比较分散,但台上的嘉宾没有争议,都在有意识地建立和使用算法,然而建立临床的算法思维仍然需要长期的经验与知识积累。数据本身没有用,只有将其梳理、分析、翻译和应用,数据才有价值,是算法实现了数据从无价值到有价值的转化。
算法实际分两种,一种是医学生的模式,另一种是临床医生的模式,这是斯坦福大学的几个人工智能教授所说的。医学生模式是基于电脑的专家系统,这种模式下结论和路径都已知;临床医生的算法是基于机器学习,结论未知,需通过分析大量的数据而推导出结论,而且这些数据会不断更新,最后得出预测结果。
例如,一位孕妇站在我们面前,第二个因素是她患了RA,第三个因素是活动,第四个因素是焦虑,第五个因素是激素治疗,第六个因素是副作用高血糖,第七个因素是有经济条件……临床医生怎么治疗?临床医生只有获得这些信息之后才能做出判断,而不是单纯地遵循指南。
人工智能是什么?人工智能的定义是设计成模仿人类智能的算法和代码,其目的是将有价值的知识转化成有功能的知识。人工智能可以像人一样思考推理,经过海量数据的处理,人工智能实际上可以优于人类。我们现在宣扬“互联网+”医学,医生更容易获得知识,未来一定是“智能+”医学,让医生从优秀发展到卓越。现在我们提出来同病异治、异病同治的理念,本质上是指精准医学和共同规律。“两害相权取其轻,两利相权取其重”,这一理念也可以指导我们减药与加药。
图11列出了大约十几种药,这些都是数据库里拿出来的,用红色字体标注的NA都是指说明书里没有任何信息。比如说甲泼尼龙,说明书中没有任何肝损害的信息,但数据显示在真实世界其ALT升高的不良反应发生率将近5%。更令人吃惊的是,英夫利昔单抗在真实世界中的不良反应发生率为15%,但说明书上说不良反应率仅5%。
再比如单药对应的白细胞下降谱,这个谱(图12)单凭说明书是没办法完成的,只能靠大数据。
中国的风湿科医生在创造一个奇迹,例如,新疆的一位患者出现了不良反应,其远在北京协和医院的主诊医生就会收到警报信号,此时,医生通过数据平台可以看到这位患者采用了5种药物联合治疗,也能看到以单药甲氨蝶呤为基础的一系列不良反应谱。这5种药是由5个单药组成,可以形成30种撤药方案,这位患者由4种药联合过渡到3药联合、2药联合,最后过渡到1种药,人脑并不具备处理这类大数据的能力,但是采用马尔科夫模型就可以画出最安全的GPS撤药路线图(图13)。
图14是7616位类风湿关节炎患者三个月的转归β-distrbution图,从图中可以看到一部分患者复发,一部分变成了高活动度。我们怎么预测呢?目前没有办法,只能通过严密监测,例如像BeSt研究一样,每三个月评估一次,每次评定是否需要增药、减药或者换方案。
有本书的名字是《Deep Medicine》,作者是一位有名的医生,他说过,处理复杂数据的能力将成为区分优秀医生和一般医生的标准。所以,今天的医生要迎接这个挑战。
如何建立医学的天气预报?人类的共同起源保留了七大信号传导,包括症状、部位、器官、细胞、基因、蛋白到分子,这七大信号传导支撑着我们的生命,但也是它们引起了疾病,我们要做的是去寻找疾病的共同规律。(整理报道:刘艺红)
天气预报,已成为人类常规使用的对大自然的预测工具。通过对历史数据的梳理建模,机器学习,超级运算,形成天气预报算法。当遍布太空(卫星)、地面、水上的检测器实时采集风、湿、压力数据,算法会实现对未来的气象给予精准的概率预测。但遗憾的是,我们目前除了适应气象及预防灾难,还没有办法改变天象。与此相同,生命科学期待可预测未来及转归的预报工具,与此不同,生命科学的精髓不单单是探索生命的内在规律,预测未来,还要应用科学手段,改变其自然规律、控制疾病、完善生命。让我们静下心来思考:基于通用模型设计的终极算法能否建立临床医学的“天气预报”,辅助临床决策,提高治疗方案的安全性,改善其有效性?能否建立解析健康、风险、疾病、康复的统一理论体系(unified theory)?中国有世界上最多的人口,有最多的病人,有最迫切的需求,中国医生应该如何利用前所未有的机遇,拥抱数据科学的核聚变,承担起这一历史责任?
一、医学天气预报系统
“如果有一个像天气预报一样的系统,可以预测治疗方案的转归概率,您会参考吗?”,对于这一问题,绝大多数的与会专家显示出了积极的态度,其中将近一半(49%)的与会专家选择了A,表示“很期望,会作为临床决策的辅助工具”;46%的与会专家选择了B“会尝试,参与临床验证”,只有3%和2%的专家表示怀疑或者不接受。
针对投票结果,主持人肖飞教授邀请陈香美院士、许嘉齐教授、温利明教授(澳大利亚)、曾小峰教授、赵岩教授和张志毅教授分别发言,分别阐述了他们各自的观点。
陈香美院士:
对于这个问题,我的回答应该是选项A“很期望”。天气预报现在我们每个人都在看,大家一打开电视或者手机,都会关注最近的天气。尤其是要到哪去的时候,好比我今天是从长春到上海,那我就关心这两个地方的天气。一个是将近零下15度(长春),一个是零上15度(上海),两地的气温相差30度。这个预报的结果,虽然还不能说特别准确,但是基本上是很概括的,包含在这个范围内,能起到提示的作用。
在诊断方面的辅助,如果大数据人工智能将来会像天气预报一样,能够帮助我们临床医生去判断疾病,提示疾病发生的程度,预测将来的愈后如何?这一点我还是相信的。
至于疾病的治疗方面,我不是很相信,担心过于相信人工智能之后,会倒向另外一面。任何一个机器也好,人工智能也好,都代替不了我们的人脑,它只能是做一个辅助性的诊断,我是这么想的。
曾小峰教授:
有可能,这个可能叫做没有最好,只有更好。所以说这种辅助只是在这一阶段,可能它也会在不断的进步,这个系统应该是在随着时代的发展不断进步,我相信这个系统很快会出现,只是时间早晚的事。当然这个系统它会永远在路上,没有最好,只有更好,我相信这是社会发展的趋势。
因为现在科技发展得太迅速了,在几年前,我记得在五六年前我开始讲大数据的时候,很多人都认为是忽悠,你看看,将来可能在两三年左右就出现一些变革,甚至十年之内就会发生一次观念性的变化。所以我觉得时代发展很快,让我猜测,我很难猜测。我们现在大家所有人都在拿手机,而有人预测在五年以后手机将消失。
许嘉齐教授:
我认为需要迫切加快研发投入,加快工作进程。从AI技术的发展趋势来看,实际上这已经是人类在AI技术上的第三次兴起,前两次的失败都在于我们技术不够成熟。第一阶段,信息技术解决了记忆的问题;第二阶段,能够解决人类感知的问题;现在到了第三个阶段,AI技术解决的是认知技术的问题。
可以说现在我们真正开始进入到了认知革命的阶段。认知包括了大数据对一个具体病人病情的理解、对病情的洞察、对病情的推理、对病情的分析、计划和决策,提供出来相应的一些方法,这些都是基于大数据。
将来到第四个层次,就要有在认知的基础上更高一层地进一步学习。实际上AI现在已经放进去了很多学习的相应内容,如果是一个好的系统,它需要不断地完善一些相应的数据进去,让评估的体系更加成熟、更加准确。一直到第五个层次,人们认为这是一个智慧的层次。如刚才陈院士所讲,我非常赞同:这个智慧的层次永远是在人的脑子当中,机器永远是辅助于人的。我认为现在随着技术的完善,我们需要大量的医生投入到实际的工作当中,解放我们沉淀在医院里面的无数数据,让这些数据变成生产力,是当务之急。
主持人肖飞教授:
这就是我一直讲的:希望核聚变的发生。温教授,作为一位流行病学专家和健康专家,您对此有什么看法?
温利明教授:
温利明教授:我是搞公共卫生工作的,当然预测模型就是我的工作。通常讲预测的时候,都会有一个结果,还有一个可信区间。也就是说,因为没有办去无穷尽地预测到一个极限值,也就是模型无法包罗万象,把所有的因素都囊括在里面。如果遗漏了某些因素,也没有办法去进行100%的预测。当然,即便如此,这个预测模型,也会帮助我们的临床诊断。
另外,我还想把这个问题引申开来讨论,不只是讲天气预报,比如说地震检测。这么多年了,我们到现在还没办法准确地预测地震。另外,还有火山爆发的预测。上周,我有位新西兰的朋友过来,提到预测火山爆发(编者注:当地时间2019年12月9日下午,新西兰怀特岛发生火山爆发灾害,当时岛上共有四十余人,截至发稿时,已有19人因灾死亡)。大家都说,这个是一个活火山口,都在预测某一天可能会爆发,但就是没有办法去准确推算。那就只能反过来说,这是一个无穷尽的预测,没有办法找到一个终极的模型,确实很难。
主持人肖飞教授:
社会科学和医学,还有政治和经济学,都和物理化学不一样,因为影响因素太多。物理的公式多简单,E=mc2,就解释了整个的物质质量和能量的变化。但就是刚才温教授所提到的那个火山爆发,也是因为有了警告,提高了大家的警惕性,才没有几万人在岛上,就只有四十多位游客,控制住了损伤和死亡人数。
对此,赵主任您有什么样的观点?
赵岩教授:
我同意很多专家的想法,肯定是选A。我举个很简单的例子,在我当年上大学的时候,学习心电图,连心率都要自己数,还要靠人眼去判断有没有房早、室早和其他异常,间歇长短,都要用量尺去量。但现在的心电图,直接就能给出结论:比如这个人是否有室早、房早?心率多少?有一次,我听心血管科医生在讲课的时候提到,现在有些人机联合的传输设备,不仅能告诉你出现了什么情况,在急救的时候,还可以建议你首选什么药,到附近的药店拿一下,后面再关心什么,一步一步都已经在往前走了,所以这肯定是趋势。另外一点,我觉得人脑就是一台最好的电脑。
张志毅教授:
人跟动物的区别,就是从智商和抽象思维上,摆脱了动物的层面。但是人的大脑毕竟还有很多的局限,所以人脑又发明了当今的电脑和人工智能。人工智能的作用,在某种情况下一定要超过人的智商。所以如果有天气预报这样的一个系统来预测疾病,一定是我们所期待的。但是刚才几位专家也谈过,尽管天气预报能够预报天气,但它也有不准的时候,不能穷尽。影响因素太多,但至少它能给我们提供一个方向。人工智能一定要跟大脑结合起来,未来在疾病的预测、诊断和治疗上,能发挥很大的作用。比如说防病,光想着治病,是治不过来的,要通过各种危险因素来进行预测,提供一种统一的共性方法,来进行防病,这样无论在诊断上还是治疗上,一定会事半功倍,对医学起到极大的推动作用。
主持人肖飞教授:
有人说再好的机器都没有同理心,在判断的时候都很机械,但是它有客观性,它可以来补充纠正我们的惯性思维。刚才赵教授讲了心电图的例子,我看过一项非常好的研究就是用来分析心电图的,通过人工智能分析来发现高血钾。过去传统都是看ST段或者是T波,把其他数据忽略掉了。后来,研究人员把整个心电图的数据段全部输入进去,最后94%以上能判断出高血钾,特别是透析病人。所以说,大数据做了补充。
二、慢病共同规律 vs个性化治疗
张志毅教授:
在某种程度来说,医学也是一门哲学,是一个辩证法。看病都是一样的,从个性当中找共性,从共性当中找个性,相辅相成。同样,疾病也一样,无论个体还是人群,它一定是在共性当中有个性。所谓的共性,就是一个共同的规律;个性,是要采取个体化的治疗。任何一个疾病治疗,都有常规治疗,在此基础上再采用个体化的治疗方案,所以是相辅相成的。
赵岩教授:
我是A、B、C、D都选,因为这个规律很简单,我是风湿科的大夫,举一些风湿科的例子。比如说殊途同归(选项A),有个病很简单,原发性胆汁性肝硬化,简称PBC,不管什么样的肝脏的损伤,无论是乙型病毒性肝炎(HBV),或者酒精肝,或者自身免疫性肝炎,到最后都是殊途同归,到肝硬化,我们大能理解。相辅相成(选项B)的例子太多了,我就不举了。分道扬镳的(选项C)也有,比如红斑狼疮和类风湿关节炎,都是从自身的免疫异常起病,但是最后的表现完全是分道扬镳的。比如说相互矛盾(选项D)的,也有,我们今天上午讨论了这么多TNF-α抗体的问题,TNF-α抗体,比如对肉芽肿的作用就是相互矛盾的。用于治疗肉芽肿疾病的时候,比如克罗恩病,它是好的一面。但是,往往治疗克罗恩病效果好的这些药物,又会破坏潜在结核的肉芽肿,所以往往结核的发生率也高。所以说,我觉得人的疾病太复杂。
温利明教授:
我的选择也是相辅相成。但是我想把有关慢病的共同规律推广一下,从公共卫生的角度来讲,慢病的共同规律,到最后是社会经济地位很重要。为什么这么讲?因为我们发现,在公共卫生领域,很多疾病,为什么在某个特殊人群中容易发生?这就和他们的收入和职业有关。
对我们来说,慢病里面一个共同的规律要注意,就是人群的规律。特别是刚才曲伸教授讲的,我很欣赏:在给患者看病的时候,我们问病史时,病历里面,第一句你就会问患者的年龄、性别、职业和生活习惯,这些都有可能会影响到其疾病的发生。
陈香美院士:
我也同意大家的意见,主要还是相辅相成的。疾病的共同规律确实有很多,在公共卫生方面,好比说代谢性疾病,如代谢综合征、糖尿病等,确实是与群体的医学科普素养的高低有直接的关系,所以这也是一个共同的规律。因为医学素养高的一些民众,可能比较注意饮食和周围的环境,所以这些人虽然也可能发生代谢综合征,但是不会那么严重。
精准医学必须要在疾病共同规律的基础之上,再结合个体化。如果每一个疾病都去找精准医学的个性化,这可能是基础医学专家比较期待的,但有些不太现实。所以精准医学的理念提出了好几年,虽然推进了临床医生对个性化治疗的认识,但是在全世界范围内,在治疗方面,精准医学几乎还停滞在一个相对比较滞后的水平。所以,我认为ABCD都有,但是可能以B为主,应该是相辅相成的。
主持人肖飞教授:
关于“精准医学”的理念,2011年第三届《康复•生命新知》医学高端论坛在中国首次提出了这一理念。曾教授你怎么理解这个问题?从风湿科的角度,从大医学的角度。
曾小峰教授:
我觉得也是相辅相成。我觉得不单纯是慢性疾病,所有疾病可能都有它的共同规律。刚刚陈院士讲得非常对,个性化治疗一定要建立在共有的基础上。就像我们现在发表的诊疗指南,就是一个共性的指南。但有些人说你这个指南根本不适合我,我治病就不用指南,全都用“个性化的治疗”。那这就违背了矛盾的普遍性和矛盾的特殊性的关系。实际上,我觉得共同规律跟个性化治疗,就是矛盾的普遍性和矛盾的特殊性。矛盾的特殊性一定是在矛盾的普遍性里面,它首先是在普遍性不适应的时候,才出来了它的特殊性。所以我们在治疗的情况下,首先应该按照指南来治疗,这才是共同规律的治疗;当然,有些不符合的,可以再考虑个性化治疗。但不能说指南的治疗方案都不采纳,直接去用偏方或者是什么其他的方法,我觉得这就是一个错误。
主持人肖飞教授:
大家都是在从哲学的角度来讨论这个问题,我们都认真地学习过矛盾论、辩证法,这些思路应用在临床角度,会非常有帮助。实际上一位优秀的医生,一定是哲学家、科学家、艺术家,还要是社会活动家。这几个“家”,结合在一起,确实很难做到,对医生的要求很高。
现在的精准医学,是因为有几个抗肿瘤药物,做了分子通路的划分,给疾病重新分了类。不再是按部位来命名,比如肺癌、结肠癌,而是按照一些通路,比如说AKT通路。关于精准医学和疾病的共同规律,许教授,从药审的角度,您怎么看?
许嘉齐教授:
我们正在经历着一场医学范式的变革。过去,我们对分子和基因跟疾病相关联的方法上是认知不足的,如今我们知道它们跟相关疾病紧密相连。在整个的治疗体系,治疗学上,正在发生着改变,指导着未来的模式。
现在的治疗,我们有大的总的原则、共识、指南。当到具体的病人的时候,一定是在共性和个性这两个方面相结合。任何一个指南,任何一个共识,都不可能包罗万象,把每一个病人具体的情况都写到那么精准,这个时候是医疗如何利用指南?如何在面对具体病人的时候,把精准医疗跟具体的疾病结合?
举个例子,比如说现在广谱的抗肿瘤药物,它可以针对某个基因突变,可能既在肺、又在肝、又在肾,但是这些病人本身的基础疾病并不相同。但基础疾病跟患者的肿瘤,究竟是什么样的关系?如何来应用这种广谱抗肿瘤药物?从药品审评的角度来讲,实际上还有很多数据并没有纳入。
所以,一个说明书,一个指南,提供给医生的也仅仅是在某一个方面,医生永远不可替代,他一定是从一个病人的整体的角度来考虑问题。
主持人肖飞教授:
指南和说明书都是随机对照研究(RCT),是在一个理想的世界中做出来的数据,它的适用范围是有限的,只能解决一部分的问题,或者一般的问题,还有很多留待临床医生去总结,去积累数据。
三、中国医生可以引领世界医学
主持人肖飞教授:
许教授,您接触过美国的FDA,接触过全世界的药审部门,您觉得中国能引领世界医学吗?
许嘉齐教授:
恕我直言,我觉得我们现在不要再喊去引领什么,我们需要踏踏实实地做好每一件事情。人类的健康是每一个国家、每一个医生去奋斗,去奉献自己的一份知识,去完成全球疾病治理,这应该是一个比较好的一种做法。病人多不是一个光彩的事;医生多我们可以挺自豪,但是我们只是总数多,我们人均医生是不是真的多?我们还得要回到一个医生到底管多少病人上来讲;要说到数据的合理利用、采集,科学的合作精神,那我们更有很多工作需要做。所以,我想我们需要坚定信心、奉献更多、努力更多。
主持人肖飞教授:
曾教授,您有什么样的观点?
曾小峰教授:
我很同意许教授的观点。我认为是可以引领,但是目前还没有。我觉得引领不是因为中国的病人多、中国的医生多这些原因。中国的病人多,恰恰说明是不好的,并不是说病人多就会引领,而我们中国医生的智慧,将会引领。
实际上我们医生并不多。在风湿免疫科,我们一直在说缺医少药,我们在推动这个学科的建设。卫健委刚发文,要求三级医院要建风湿免疫科,我们的医生并不多。所以说我认为将来中国的医生是可以引领世界的,但并不是因为这几点。
主持人肖飞教授:
陈院士,您是最高学术权威机构的代表,中国工程院的院士。您从国家战略上,看我们什么时候能够引领?
陈香美院士:
我相信中国终究有一天是会引领的,这是我们的终极理想和目标。但是现在有几个问题,第一个,中国的病人和人口数的比例还不是很准确,因为我们现在发布的流行病学数据要慎重地去思考,因为流行病学是在某一个抽样调查,或者某一个区域,在某一个时代所发生的。如果按照现在流行病学公布的数据,看起来一个病人要有多种疾病缠身。当然我们国家已经进入到老龄化社会,65岁以上的老年人有几种疾病合为一体,我是相信的,但是我们的青少年并没有。
所以我希望国家疾控中心,应该重新考虑流行病学调查,国家计划里面应该拿出更多的经费,去支持准确的流行病学调查。要不然的话,真的以为我们是一个疾病大国,还引以为傲,这是不应该的。这说明我们的预防做得不好,治未病方面做得很差。准确的流行病学数据是首先要做到的。比如说“乙肝大国”,这些当时提出的数据,我们不能否认当时那个时代的调查数据,但现在时过境迁,现在乙肝又有多少?实际上我们可以说,40岁以下的乙肝病人几乎已经没有了,尤其是在中国的发达地区。所以,这些流行病学数据,在不同年龄层,它的数据是不准确的。
但是我们国家的科学家、临床医学家,为了申请一个项目,就刻意去夸大这一部分,就像说中国这个技术也是“卡脖子”的,那个也是“卡脖子”的,等到报国家奖的时候,肯定说我已经解决了“卡脖子”技术,回头他有一份项目建议书给中央说,我要解决这个“卡脖子”技术,正好是他报奖的,已经解决了这个“卡脖子”。所以我们还是脚踏实地的,实实在在的,不能有半点虚的学术作风。
至于大数据,我相信中国医生的智慧和AI领域等多学科的合作,会有走在国际前沿的可能,因为我们现在起跑线基本上是一致的,中国又有这么大量的数据。当然,如果一个住院医生、一个主治医生一天看100个病人,最后他手上等于没病人,没经验!因为他顾不上去整理,每天看到就头昏脑胀,哪能去整理这100个病人呢?而如果一个医生一天看10个病人,那就是真正的经验,他能够背下来这10个病人。所以,中国医生是世界上最优秀的医生,任劳任怨,每天要看这么多病人。在目前的医疗体制下,中国的病人是想找谁看就找谁看,而且马上就要看,不看就要闹。
我很赞赏用大数据去解决问题。为什么我这么忙也要赶来?因为肖飞他们在这方面做得很好,尤其对疾病数据智能化的处理。让病人自我管理,这也是大数据的一部分,我们也在合作做一些IgA肾病的数据科学,但肾脏病比较难。
总的来讲,我们的临床医生优秀,但是他没有时间去整理数据,他可能是让一些下面的人去整理,那么这个数据来源就不准确,你想想产生的人工智能会准确吗?所以这些问题都是在我们前进过程中不断完善和改变的一些部分,但我们要有一个目标,相信这些是会实现的。
主持人肖飞教授:
确实是,如果没有准确的基础数据,做决策就会被误导。美国也没有特别好的数据,他们的电子病历好多都是复制粘贴的。还有韩国和日本的医生,也只是用两三分钟的时间看病人,这确实是通病。赵教授,您有什么补充?
赵岩教授:
肯定大方向跟大家都一样,我们会自信的,但是我觉得这个自信不能让我们迷惑自己。举两个例子,一个是有些数据可能误导了我们,比如说我们这几年确实发展得很快,但是要想到我们前面是一张白纸。比如说狼疮患者,大家都觉得这几年狼疮患者的存活率提高了,但是如果再跟50年前相比的话,狼疮患者这么多年和正常人的寿命之间的差距不是在缩小,而是在扩大。是因为和50年前相比,大家整体都上来了,所以要从不同的角度去看,才不会被迷惑。
第二个例子,来看看类风湿关节炎治疗的大分子靶向药物,比如说,2020年,一个靶向药“修美乐”的专利到期了,一下子冒出来十几个仿制药。但是,这几年,我们国内有一个原研药出来吗?这一道门槛如何跨过去? 我觉得要有自信,但是要客观看我们自己,不要被迷惑了。
张志毅教授:
作为中国人,信心要有,但是路还很长。我觉得,目前还处于一个科学浮躁的年代,无论科学精神还是合作精神,都有待于进一步提高。所以对于数据的采集和合理的应用,风湿病学界也就是这几年在曾小峰主委的带领下,才提到大数据上。这个工作才刚刚开始,但未来的路还有很长。中国医生多,这是相对的,中国人本来就多,这么大的一个人口基数,医生自然就多,但相对于病人来说,医生数就少得可怜。
陈香美院士:
提到这个话题,我补充一下,如果按照人口数来计算的话,中国的医生根本就不多。我们现在将近14亿人口,注册医生100多万,不到200万;再加上助理的注册医生,一共加起来360多万。但你用14亿人口去除一下,医生的比例是比较低的,和我们国家经济发展是不相符合的。(编者注:2019年4月发布的《国务院关于医师队伍管理情况和执业医师实施情况的报告》中显示,截至2018年底,我国医师数量为360.7万,年诊疗人次数83.1亿,支撑起世界上最大的医疗卫生服务体系。每千人口中医生数量为2.59人,在全世界范围内排名靠后。)
张志毅教授:
医生目前相对较少,还有很多原因,比如说,有些医生都改行了,在干别的工作。在座的至少有20位原来都是医生,现在已经从事其他的工作。我们国家的病人很多,需要更多的医生。
主持人肖飞教授:
是的,病人数量越来越多,有很多客观原因,一方面是因为诊断水平提高了,疾病分类提高了,以前无法确诊的疾病现在得到了诊断;还有一个原因是人口的老龄化,寿命长了,得病的整个周期也就延长了,看上去好像病人多了。如果按照达尔文的进化论来看,就是优胜劣汰,适者生存。以前医学不发达的时候,人如果在年轻的时候得了疟疾,一半的可能性就会死掉。但是到了老年,这个进化论就不太适用了,环境已经没有办法影响他的寿命了。但是人衰老了,就会有新的病出来,这是要我们思考的。
四、中国医学在哪些领域可引领世界?
许嘉齐教授:
改革开放以来,应该说中国的医学有了极大的进步。但是如刚才各位专家所讲,我们是在一个过去被封锁、在计划经济的条件下,从一穷二白发展起来。那么想要说未来我们在哪一个领域可以发展的快一些,可以让全球认可,说中国引领,我觉得4个方面皆有可能,但是最现实的话,我认为大数据和人工智能的这一个领域可能更接近于国际水平。我们在这个领域当中投入更多的资源,设计更好的制度,创造更好的环境,就完全有可能去创造一种新的发展方式,快速前进。
这些年在改革发展的过程中,药物的研发及产业化也在进步。刚才有专家讲到创新的药物很少,确实如此,但这两年也有喜人的进步。2018年底,罗沙司他,在中国率先获批上市,从中国走向世界。(编者注:罗沙司他,可促进内源性促红细胞生成素表达和铁的吸收、利用,有效改善贫血症状,被批准用于治疗正在接受透析治疗的患者因慢性肾脏病引起的贫血,是全球首个利用低氧诱导因子原理开发的肾性贫血治疗创新药。)
像罗沙司他这样“first in class,best in class,only class”的药物,都在后续的管线上在研究。首先说环境,这么多年的改革下来,国家努力创造了一个鼓励创新的好环境;资金,全球的投资基金大幅增长,投入到中国的药物研发当中,增长规模达上万亿;人才,我国的科技千人计划,总计7千多人中,大约有2千多人是涉及到健康领域千人计划的专家。所以人才、环境、资金,都已经具备,我们确实到了一个跟全球发展平行的、能够快速增长的时候,所以对未来应该充满信心。
曾小峰教授:
实际上,A、B、C、D我们都有可能引领,但是我们最快能够实现引领的,我觉得大数据跟人工智能可能是我们现在跟国外差距不大,我们能够实现弯道超车的一个方向。当然我觉得我们在临床,在药物研发方面也是很有优势的,这完全可能,但是我觉得目前要想很快超越引领,还有很大的差距。现在我们唯一觉得比较接近的,就是大数据跟人工智能,因为我们跟国外几乎差不多,差距比较少,起步不算太晚,所以我觉得在这个领域最有可能引领。
陈香美院士:
我和大家的意见一样,这四个方面都有可能引领,但是就好比A选项,药物的研发和产业化,这完全是有可能的,但可能只是在某些药物的研发方面。因为重大新药创制专项,国家做了非常大的投入,按照咱们国家的GDP增长的速度,和对重大新药创制的投入,那么药物研发的土壤现在已经比较肥沃了,我相信陆续会有一些新药产生的。
当然,产生一个新药,马上大家会有一些争议,所以大家老说,在各个行业里面,我们医药卫生行业是批评与自我批评最热烈的——马上就自我批评,哪儿不合适。我们卫生行业自我批评、互相批评,自律性很高。所以说氛围很重要,我们应该支持新型的药物,当然任何一个药物的产生,任何一个新生事物都不会是完美的,那我们都要去包容,去不断改良,再评价,再改良。
B选项,临床治疗,也是这样的。在临床医疗的某些领域,外科的很多手术都能引领世界。比如说在座的沈锋教授,他们东方肝胆医院的肝脏手术,绝对是在全世界做得最好的。但从整体上来看,我还是非常同意我们最可能引领世界的是D选项,大数据和人工智能领域。但是顶层设计非常重要,不能一窝蜂,不能把大数据做滥。怎么能够把顶层设计做好?把数据的准确性把握好?然后和AI等多学科整合,不要急于去产生一个人工智能,然后在临床评价以后让临床医生非常之失望,那么对整个领域就是一个否定的态度,如何去对待这些,是非常重要的。
C选项,基础医学领域,也是有可能的。像蛋白质组学、肝脏蛋白质组学,贺福初院士应该在全世界是做的最好的。但从整体上看,我们现在能够快速引领的,因为起跑线是和国际上一样的,是大数据和人工智能。
2010年开始,我们在时任卫生部陈竺部长的领导下,做了一个透析登记的数据库。当时还不知道叫大数据,反正就想摸一下中国有多少透析病人,多少尿毒症病人,需要建多少透析室,卫生部是从这个角度考虑问题。经过10年数据积累,到目前为止,正在血液透析和腹膜透析的病人总计70万,这个数据是比较准确的。但是这个数据怎么能够利用好,变成人工智能去预测尿毒症患者的早期干预措施,或者延缓他走向尿毒症,或者他并发症的出现等等,还需要考虑。
刚才许教授讲了,罗沙司他,就是治疗肾性贫血的一个药物,其实它是在北京的产业园产生,但它的研制是在国外做了很多的前期研究。我们还是希望大家都有信心,要包容,要支撑我们国家任何一个方面的发展和进步。
主持人肖飞教授:
陈院士讲的道理非常深刻,就是说我们的大数据不能急。在数据科学上有一个说法,叫做“Garbage in, Garbage out.” 意思是说:如果是垃圾进去,就永远变不成金子,出来的还是垃圾,所以我们还是要讲数据的质量。
陈香美院士:
对,讲到大数据,不但要有人来采集数据。还有一个,实际上我们已经领先了——在数据的运算方面,连续这几年,我们大数据的计算速度都领先国际。
温利明教授:确实是,中国的大数据运算能力,是世界第一的。再一个,假如说到大数据,就要涉及数据传送,为什么5G打得那么凶?就是因为中国已经在这个方面领先了。
赵岩教授:
实际上在人工智能和大数据领域,我们在某些方面已经领先。这两年的中美贸易战,美国人为什么掐华为?大家都很明白,就是因为我们在某些方面已经超过它了。中国有独特的优势:我们有这么广大的应用市场;我们还有一个很重要的——国家政策的支持;更重要的是,中国能够形成产业人才的最大基地。我们每年培养的计算机、数学的工程师是全世界第一,这是最重要的一点!
主持人肖飞教授:
而且还有一个,就是病人愿意去分享数据。其实要特别感谢我们中国的病人,他们拥有数据,他们也愿意分享数据,最后让我们的医学能进步。回过头来,通过科学的努力,让病人成为最大的获益者,实现价值。我们应该感谢广大的病人,是他们分享和牺牲的精神,在推动科学的进步。
张志毅教授:
我和大家意见一样,因为现在有几个优势——第一,大家意识到它的重要性;第二,国家的支持和重视程度;第三就是我们有这么多的医疗资源。但是需要注意的,就是科学性和规范性极其重要。从顶层设计做好,不要产生科技垃圾,一个垃圾进去,整个就都是垃圾。所以怎么保证科学性,是最重要的。
五、临床思维方法
张志毅教授:
我个人看病的一种模式,就是A,尽管大家选得很少。对于一位资深的、有经验的医生,要有这样的能力,病都是看出来的,不是化验出来的。但是为什么还要去化验?就是找各种证据去支持。一般情况下去出门诊,我们给一个病人做诊断,要理论知识、临床经验,再加上辅助检查相结合。实际上,当一个病人到你的诊室以后,经过你看他男的、女的,多大年龄、起病形式、治疗反应,在这种情况下,我们几乎对这个病就有一个判断了。
有一些患者,比如说类风湿关节炎,根据经验,医生判断患者是这个疾病,有可能化验结果显示类风湿因子阴性,CCP阴性,但其实整体来看,患者还是可以诊断为类风湿关节炎,因为其他方面的表现都符合。任何检查都存在一定的敏感性和特异性,会存在假阳性、假阴性的情况,所以不能单纯去看检查结果,要综合来评判。这样下来,准确率应该在百分之七八十左右。
赵岩教授:
我在想,我这个礼拜看的病人,是哪种情况?我感觉,我大部分的病人,答案中的这几种都不是。大部分的病人,我可能就是下意识去做判断。但是我必须看到病人本人,如果电话咨询我,我就给不出答案。有的病人,看到本人,简单聊几句,基本上就差不多了。但是如果有疑问的病人,我的思维一般是从C开始,用排除法说服自己。
温利明教授:
我想把这个问题引申开来,也就是方法论的问题。通常我们中国人讲先入为主,你看到一个问题,先设想最可能的,然后去找证据。所以这个问题,我选的是B。
陈香美院士:
在诊断过程中,根据医生的级别不同,可能会有不同的考虑,做出的选择也不完全一样。比如说有经验的医生,也就是说高明的医生,自己基本上是设定了一些想法,再去经过化验或者是辅助检查验证。而一个初级医生,来了一个病人,他肯定要想这到底是什么病?这也是为什么我们临床医学是经验医学的原因。
当然经验不是单纯靠每天去多看病人积累的,必须要有科学的思维去进行经验积累,才能够做一个很好的医生。所以,我认为这个问题跟医生本身的经验、年资等都有关系,不能一概而论。
当然,我们应该向国外比如欧美学习,他们从小的教育就是先去尝试,任何事情都去尝试,中国的教育基本还是应试教育,所以从小的模式就是按照固定的模式去思考,这一点也是临床医生不能很好地创新的原因,和从小的教育模式有关。但是中国的医生手巧、有智慧,心算也好,这也是一个优势,真的是多年来我们的文化背景所导致的。
将来想做一个创新型的临床医生,还是要从小培养。我们改变不了初高中的教育,我们应该改变医学的教育,目前的医学教育,还不能够培养更多的优秀学生。有个不太乐观的趋势,就是现在很多90后的学生,在住院医生培训阶段,会选择不做临床医生了。因为现在这种住院医生,都变成了流水线的纺织女工,做的都是重复性的工作,不停地在写病历。几个上级医生,一天做100个各种各样的手术,下面的住院医生,就在那写病历,他们感觉不到自己能学到什么智慧,学到什么经验。
所以要呼吁,要想真正把临床医生的思维方法教给医学生和年轻医生。要改变的话,首先应该要有医生的助理,现在医生没有助理,尤其住院医生和主治医生做着非常低层次的重复性劳动。我们医生经过这么多年的培养,结果却要做一些非常低智商的劳动,浪费了医生的培训时光,使医生不能够很好地用创新临床思维去做创新的临床工作。
主持人肖飞教授:
十二年前,我曾有幸采访过黎磊石院士,那个时候,他就说医生分成几个层次:能工巧匠、临床专家和医学科学家。曾教授,您选的是哪个?
曾小峰教授:
我觉得证据分好多,病人给你提供病历、提供病史,就是给了你证据,你要根据他的证据来去寻找线索,再去检查,也就是寻找线索。所以我们要诊断,是step by step(一步一步来)的。
当然我们需要临床经验,如果一个病人跟我说,他是年轻男性,腰背疼,一听有炎性腰背疼,你可能会判断他是脊柱关节病,你可能会去找这些证据。但是实际上,你可能也是根据证据来进行寻找,而不是这个病人没开口,往那一站,你就给他设定了几个。这样的话,往往可能你就自己掉到坑里去了,我觉得这个对我们来说是不好。
因为我见过有一些医生是很偏执的,他就知道一个病,什么人到他那看病,都是这个病,我看见不少这种大夫。所以我觉得我们不能够事先设定,一定是根据证据来寻找。所以,我觉得我们看病是一个科学的过程。
沈锋教授:
我非常同意陈院士刚刚那个,其实我们国家的统计学,流行病学确实是有一定的局限,特别是在某些落后的地区,不是非常完整。比如像上海、北京这些地区,肯定还是比较准确的,恶性肿瘤也同样也这个道理;但是在边远地区,它的标化死亡率、标化发病率,是有一些误差的。
刚才陈院士讲的我非常同意,其实我们预见到的,比如说通过计划免疫以后,可能乙肝会有所下降。但是我们发现,从整体来看,现在的统计学资料显示,乙肝的总体人数上没有表现出明显的下降,但是患者发病的年龄有所上升;肝癌也同样,与以前相比,肝癌患者的发病年龄上升。从这个角度来推测,疫苗是有效的!
但其实到目前来说,还没有一个绝对的数字来说明这一点,但我们国家的肝癌的确是这个情况。前几天汤钊猷院士90岁的时候,他说了这样一番话,他说原来肝癌是第二位、第三位的死亡原因,后面下降了,下到第四、第五位了,最近又上升到了第两、三位。而且汤老师说这个的时候,我认为他是经过了反复的检索,反复的文献检查,他是一个非常认真的表态。
陈香美院士:
重大传染病这5年执行下来的重大专项,有非常多的成果,其中有一项成果大家都是公认的:乙肝的母婴传播基本上是阻断了。这一点为咱们国家在将来摘掉乙肝大国的帽子,奠定了非常良好的基础。但现在又有调查说病人的总数还是在不断地上升。这些问题,当时我也问过重大专项的顶层设计专家以及很多院士们,他们说在示范区,统计数据就是这样。示范区的统计结果是不是推广到全国各地都行得通呢?还有很多临床科学研究的方法,值得我们每一个科学家、临床医学科学家去考虑。
主持人肖飞教授总结
我们都很期待这样可以预测治疗方案转归概率的天气预报系统。那么,现在的人工智能大数据已经能起到什么作用了呢?现在非常成熟的就是影像识别,2019年在厦门抓了一个逃亡20年的逃犯,就是通过人脸识别,然后再做了基因的识别,最后把他给抓起来了。
从现在的X光、CT(计算机断层扫描)、MRI(核磁共振)等影像学检查的结果,已经能够非常准确地做出肺癌的诊断。人眼可能漏诊,但是人工智能可以抓住细微的线索。脑卒中患者的MRI,放射科医生需要半小时才能给出检查结果。然而如果患者真的是脑卒中,这样长时间的等待无疑会耽误及时治疗的机会。但是现在的人工智能可以在10分钟之内,大约5分钟左右就可以通知医生采取行动。病理的诊断也是通过模式,现在已经从标注变成了像素,可以看到乳腺癌的淋巴细胞转移。
还有眼底图像以及皮肤癌的识别。皮肤科用A、B、C、D、E来表示不同的意义:A是不对称,B是边缘不整齐,C是不同的颜色,D是直径变大了,E是有证据表明它在变化。这个A、B、C、D、E,是皮肤科医生来诊断黑色素瘤的重要标准,用人工智能来替代后,就把斯坦福大学的皮肤科医生给打败了。皮肤科医生需要更长的时间来做出诊断,而人工智能只需要非常短的时间就能给出诊断。
以上就是以图像、语言为基础的人工智能识别。此外,还有一种非固定模式的人工智能,也实现了。比如说在美国有终末期关怀机构,如果说一个人马上就要死了,你想关怀也来不及了,这些人即使愿意死在家里,也没机会回到家里了。为了避免这种措手不及,需要判断哪些人在未来3个月到12个月之间可能要去世,给他各种减除痛苦的药物和措施,让他最终不受痛苦地离开这个世界。他们用了上百万人的电子病历,搜集了一万多个指标,进行机器学习,300多层的机器学习,最后能达到80%以上的准确预测,让病人可以得到临终关怀。
再说说自杀的预测,过去自杀也曾用过一些医生建立的回归模型,结果预测的准确率只有50%多。通过人工智能和机器学习的结果,预测的准确率达到了将近90%,这样就可以及时地干预。这是非模式化的,它不像图像识别是模式化的,而是用临床数据建立了人工智能。
在风湿科,也有这样的机会。比如说某位患者的病情呈持续缓解状态,在【风湿中心】管理平台就可以提示医生,对这位患者的治疗方案进行干预。根据疾病活动程度的β分布,从基线到治疗一段时间后,有个自然转归。我们可以看到,无论是联合治疗,还是单药治疗,在维持缓解这一段,不同方案治疗后的患者转归并没有差别。而在疗效相同的情况下,与联合用药方案相比,单药或者简单方案的安全性更好,患者的经济负担也更轻,医生就可以选择简单的一些方案,下台阶治疗。
反过来,如果患者的病情在变坏,系统识别以后传到云端,再发到医生的手机终端,提醒医生可以根据治疗原则,对患者进行上台阶治疗,从而得到更好的效果(图15)。
另一种情况,如果某位患者的病情持续不改善,一直处于严重疾病活动度状态,医生也可以收到信号:治疗三个月没有效果。这个时候,可以考虑改变治疗方案,比如说生物制剂等二线药物,就可以加上去了。
按照疾病活动的程度,慢性疾病通常可分成“缓解、轻、中、重”四种状态,在治疗时都有转归的规律,每个状态都可以维持在原状态,或者向另外3个状态去转换,也就是4个状态在往16个方向走。在另外的一个时间层面,这4个状态,又在往16个方向走,是以平方的方式、级数的方式往上走的(图16)。我们怎么来判断?需要的就是对实时数据来进行跟踪。
其实很简单,医生可以采取简单的三个步骤,就是——病情好转了,下台阶,减少用量,或者是减少治疗药物的品种;如果复发了,就上台阶;如果持续增高不改善,就改变方案(图17)。这三招,应该就能把80%的病人的病情给控制住了。
全世界现在面临的问题是,没有数据可以告诉医生病人现在所处的状态。实际上,这是很好实现的,这还只是机器的一个自动提醒。比如,4年的追踪数据显示,在有那么多好药治疗的情况下,病人的基线达标率只有28%(图18)。好几个数据库,包括曾小峰教授领导的CRDC数据库,包括栗占国教授等开展的横截面调查,都显示出了类似的达标率,证实临床达标率就是这么低。
然而,这其实是可以改善的,只要利用【风湿中心】每三个月监测一次,像BeSt的研究一样,医生来做调整,在不去干预任何用药的情况下,就可以达到BeSt临床试验的效果,达到60%多的达标率,这是我们中国医生创造的奇迹(图19)。
《Nature》杂志曾刊出过一幅图(图20),列出了销售额位居前十药品的有效率,其中Humira(阿达木单抗)、Remicade(英夫利昔单抗)和Enbrel(依那西普)这三种生物制剂的治疗有效率,在美国的真实世界只有25%,达标率非常低。治疗胃食管反流的药物,疗效只有不到5%。销售额前10位的药品,有效率都不尽如人意,为什么?因为美国的专科医生也不知道病人治得怎么样,都是按照保险公司的安排,病人要排队,等两个月之后才能排到他,而有的病人是不需要来的,也有的病人病情已经变坏了。所以,出现这种结果并不奇怪。我们现在在没有很好的判断方法的情况下,起码能监测药物的效果,然后及时采取措施。
穆荣教授在2019 ACR年会上有一篇壁报,把前验经验和后验经验画了出来(图21)。一个病人,他已经达到了临床缓解状态(用R表示),三个月之后会变成什么样?从图中可以看出,来氟米特治疗相较于来氟米特加MTX治疗,没有区别。此时,我们可以判断,对于缓解人群和低活动度人群,可以单独用药。但是如果是高活动度的患者,似乎联合用药更好。由此可见,我们可以预测病人的转归。这种转归预测,实际上就是走向精准医学的关键。
《新英格兰医学杂志》曾说,像所有的工业革命一样,数据科学革命也是颇具颠覆性的,随着机器学习对临床医学的改变,受益最大的将是病人。
SSDM模型架构是数据科学的模式,最后让病人受益。比如说患者可以把自己的数据输入SSDM,包括实验室检查指标、用药方案,然后自我评估病情。这些数据集中以后,进入云端,同步到医生的终端(图22)。
医生周围的病人越来越多,而其中30%到40%的患者是不需要来门诊看的,医生可以通过在线互动,帮助他们解决一些问题;同时这些数据可以帮医生验证自己的判断是不是准确。医患跨时空的互动给病人节约了12倍的费用,降低了机会成本,满意度100%(图23)。而患者在平台上对医生提出的问题,都可以纳入人工智能,以后变成一个医生辅助的自动回答系统,风湿科医生真正是在改变和重塑医疗模式。
现在的医疗体系下,病人可以随便找医生看病,看病难是个悖论,中国的看病难是看病太容易造成的。任何人去排队,都可以看专家,实际上40%的病人不需要看这些专家,他们可以用其他的方式解决自己的问题。
2017年,在张奉春教授主导下所开展的医疗经济学研究结果在美国风湿病学会(ACR)年会上报道,ACR非常重视,进行了官方报道、新闻发布会、壁报巡讲和大会发言(图24)。SSDM工作组和中国的风湿科医生,提出了一个观点:疾病管理是良药,智能疾病管理优于良药。
良药的定义需要满足几个标准,包括安全、有效、经济、可获得性和满意度。提到安全,在SSDM系统中,一是有安全的警示,描述出不良反应谱,辅助撤药,可以预测,就是预测和辅助;第二个,疗效可以提示,让医生及时采取行动,因为病人的数据是可以实时提醒的,就可以做一些预测,并辅助医生来决策;三是经济,已经为病人节约了大量机会成本;四是使用起来比较方便,可获得,满意度高。这就符合了良药的定义。
我们从自然界,从病人那里,把数据采集来,通过医生的梳理变成了信息;把这些信息可用、固化,变成了知识;合理的使用就变成了智慧。
习近平主席在做2018年新年致辞的时候,办公室的书架上摆了一本书,被《中国日报》给拍了下来,叫《终极算法》,习主席也在看算法,实际上他可能在用这种算法来领导我们的国家,制定方针政策。作为一线医疗工作者,更应该重视算法。
当我们把医学和自动驾驶进行匹配的时候(图25):
驾驶的自动化可以分为0~5级:
0级,没有自动化,驾驶全靠人。
1级,辅助系统能让车保持速度和车道,但还是人在控制。
2级,部分自动化,除了能自动控制速度,还能控制方向盘,例如控制汽车以平稳的速度行驶、保持车道。
3级,有条件自动驾驶,自动驾驶系统代替人类驾驶以及监控路况,驾驶员变成乘客,但遇到问题,还是需要人类来控制车辆,仍依赖于人类驾驶员的支持。
4级,高度自动化,自动系统能做任何事情,不再需要人类的支持,仅在有限的极少数情况下需要人。
5级,完全自动化,真正的电子驾驶员,完全不需要人类,能在任何情况下行驶。
医疗自动化0级~5级:
0级,没有自动化。
1级,可以对已出现的风险进行报警,及时反馈治疗效果,让病人可以平稳地沿着治疗方案,顺利实施。
2级,除了警示外,可以对风险进行预测,对遇到的风险提出合理的规避建议,但仍需医生来执行;有疗效的预测和决策辅助体系,寻求更佳的方案。
3级,病人可以依据系统自动接受最合理的方案治疗,将病情控制到最佳状态,必要时医生介入。
4级,高度自动化,系统承担大部分诊疗工作,只有在系统出现问题时需要医生干预。
5级,智能系统完全取代医生,自行管理疾病。
那么现在绝大多数医疗仍处于0级,没有什么自动化,然而在个别领域,已经开始出现突破。例如在中国风湿科领域,智能疾病管理系统(SSDM)的应用,已经将风湿这一领域带入了2级自动化。SSDM系统能辅助病人,在不改变治疗方案的情况下,帮助医生病人管理疾病、提高达标率,医生仍是病人的主要管理者。这与自动驾驶的1级相类似。在此基础上,SSDM还融入了AI,警示风险、辅助临床预测和决策,医生在这一过程中提供支持(backup)。由此达到2级自动化。未来,患者将在SSDM的赋能下成为driver,而医生的工作量将大大减轻,仅作为支持者。
回到大健康的马尔可夫模型,把人群分成健康、亚健康、疾病和康复四种状态(图26)。没有病痛、精神愉快、有社会价值,这是WHO定义的健康。如果出现一个指标的异常,还没有器官损害,比如高血脂、高血压、高尿糖、高血糖、这是亚健康风险人群,是可以通过生活方式的调整将之拉回健康状态的。但是如果出现器官损害了,不管是肝功能损害,还是肾功能损害,就成了病人,需要医生照顾。病被控制了,但病人不一定有社会功能,还不愉快,需要康复,此时应该让他恢复社会价值、生活愉快、没有病痛,这样就恢复了健康。
所以,扩展开来,健康不是一定要没病才行。如果一位透析患者,没有病痛,有社会价值,生活愉快,也可以实现健康,所以人人都可以实现健康。正如肖飞教授和他的老师吴孟超院士,以及沈锋教授,在2007年所提出的“与疾病共生存”的理念,类似的,2012年美国医学会也提出“与疾病更好地共生存”。
随着年龄的增长,疾病不可避免会出现,而我们希望到了90岁、95岁的时候,生活质量还非常好,不给社会增加负担。但是在2~3个月之内,结束我们自己的生命。怎么实现这一理想呢?需要把数据科学用在健康上,用在病人上,实现医学革命。
(整理报道:贾玉华)
21世纪,人类的主要敌人已由饥饿、营养不良、急性传染病,转变为非传染性慢性疾病,如:心脑血管疾病、癌症、阻塞性呼吸道疾病、糖尿病、风湿病,以及慢性传染病,如:艾滋病、病毒性肝炎。这些疾病的致病因素不同,但具有共同特点,病理生理过程均为损伤、炎症、修复,或控制及缓解,或纤维化及终末期,同时,与衰老交织。整个疾病过程均可根据病情分期为缓解、轻度、中度及重度。应对的态度均为积极治疗,抓住机会窗口;治疗原则除了祛除风险因素,均为改善病程,从而将重度病情活动度降为轻度,乃至临床缓解,实现达标治疗。思考:从跨学科的视角审视,慢性疾病是否有共同的规律?在学科越分越细的今天,如何理解疾病发展的共同规律与精准医学的协同关系?
一、多少疾病有共同发病机理?
疾病的发病机理是导致病变状态的生物学机制,这个术语还可以描述疾病的起源和发展。这个词来源于希腊语πάθος-patho(痛苦、疾病)和γένεσις-genesis(创造)。
300余位参会医生中,将近半数(43%)认为,他们所在的领域有共同发病机理的疾病所占比例在25%~50%。
闻玉梅院士:
我的回答和多数人相同,虽然我是做慢性肝炎的,但是我认为很多疾病,确实存在共同规律。共同规律主要表现在三个方面:①很多疾病跟免疫相关;②跟炎症相关;③跟代谢相关。目前的很多疾病,包括肿瘤,我认为它们都有共同规律,或者可以说有一些共同的方法来进行干预或者治疗。
韩春雷教授:
我是做影像的,大家都知道PET在活体上是可以直接观察到正常人和病人区别的,而且现在人的炎症因子显像已经做的相当成熟。所以,通过这些炎症因子,我们发现很多疾病的炎症情况是非常严重的。例如,与脑相关的两个疾病:①老年痴呆(阿尔茨海默病),人体大脑里面的炎症反应很明显;②精神分裂症,从PET角度看,它的炎症非常明显。
张奉春教授:
如果从风湿免疫的角度看,特别是免疫病的角度来讲,应该都与免疫和炎症有关。但是我选择C(51%~75%),因为风湿病范围太大了,比如纤维肌痛综合征就没有太多的炎症,主要是神经肌肉接头的地方有异常。
曲伸教授:
我是做内分泌的,我觉得共同的发病机制要超过75%。举个非常简单的例子,糖尿病或者肥胖,它们有很多共同的发病机制,包括炎症。大家都认为内分泌代谢和炎症关系不密切,其实我们现在发现炎症最初的起源是起源于大脑,而大脑的胰岛素抵抗和大脑的炎症,往往导致周围组织的炎症。所以,脂肪肝就是一种炎症性疾病。其实内分泌代谢就是一个平衡问题。
刘毅教授:
慢性疾病的规律,我认为应该从三个方面去找它的共同点。第一,大部分的慢性疾病都是多基因疾病,都和外界的交互有关系,这是发病过程。第二,多半都是多系统受累,无论是内分泌,还是风湿科,大部分都是多系统受累。不论是免疫系统异常,还是其他系统异常。第三,从管理角度看,漫长的管理过程中也是以提升病人的生活质量为主,不仅仅是治好这个疾病,还要让他活得更好。我觉得大部分慢性病都应该从这三个规律里面去找。
肖飞教授:
许多多学科疾病,它们的共同发病机理,集中在炎症、代谢方面。有学者做了一个基因开关的研究,特别是那些不是去制造蛋白的基因片段。我们机体里有10万亿个细胞,其中有210万个开关,只有7500个是常开的,其他的都是机会性的,实际上受环境、生活习惯,还有一些运气的影响,非常有意思。
二、与炎症及免疫功能异常相关的疾病
具有血管系统的活体组织对损伤因子所发生的防御反应为炎症。通常情况下,炎症是有益的,是人体自动的防御反应;但是有的时候,炎症也是有害的,例如对人体自身组织的攻击。
免疫是人体极其重要的自卫功能。人体依靠自身的免疫力,能抵御种类庞大的各种疾病。免疫力由两大部分组成,即:细胞免疫和体液免疫。 正常的免疫是适度的、及时的,在高级神经中枢调控下进行。如果调控失常,也会出现不正常的免疫反应,这时不仅对机体无益,甚至会损害机体,形成新的疾病。
300余位参会者中,有42%的医生认为,与炎症及免疫功能异常相关的疾病所占比例为51%~75%,有41%的医生认为甚至是≥75%。
闻玉梅院士:
免疫是健康之本。为什么会生病呢?很重要的一点是我们没有把这个“本”固好。免疫在这里面起了很重要的作用。我经常说,免疫是上帝给我们的“体内医生”。我跟患者讲,你身体里面是有医生的,它是一个全科医生——免疫可以管到神经、皮肤、肠胃,它是个全科医生。另外,免疫还是个进修医生,它可以从固有免疫到获得性免疫。但是,目前很多人不知道善待自己体内的医生。健康不单单是疾病,应该把健康提到预防上来,大家都应该懂得这一点。
曲伸教授:
很多人认为减肥就是“管住嘴、迈开腿”。但是,作为医生,我不倡导这个口号,因为容易误导大家。人们都以为管住嘴、迈开腿就能治疗肥胖,但这是不可能的事情。所以,一定要找病因,每个人肥胖的病因不一样。肥胖,最初的起源在于大脑,它的调控出了问题,就出现了很多的炎症因子,而大脑没有吞噬细胞和巨噬细胞这种炎症细胞,它的小胶质细胞使大脑起始于这个炎症,或者炎症因子。这里说的炎症是inflammation,不是infection,像TNF-α、CRP,包括其他的一些血液指标,都代表了体内的炎症水平。
张奉春教授:
尽管不同学科的疾病可能有一些差异,但是体内一有改变,免疫发生异常是非常普遍的。只是以哪个为主,就看它在这个疾病里占的比重是多大,主要原因是紊乱引起的,还是由于别的原因而出现了一些免疫的现象。
主持人肖飞教授:
实际上,在整个慢性疾病的过程中,是逃离不开炎症和免疫的,特别是在衰老的过程,最后走向了炎症。
三、可用相似手段治疗的疾病(异病同治)
异病同治指不同的疾病,在其发展过程中,由于相同的病机,因而采用同一方法治疗的法则。异病可以同治,既不决定于病因,也不决定于病证,关键在于辨识不同疾病有无共同的病机。病机相同,才可采用相同的治法。
300余位参会者中, 51%的医生认为,自己所在领域,可用相似手段治疗的疾病所占比例为51%~75%。
刘毅教授:
刚才肖飞教授讲到了基因开关,很有意思。不论是免疫还是代谢,都存在一个总开关,关住哪个开关、导向哪个开关,可能是最终极的目标。而我们现在,多半是在那个开关下游的治疗方法。以后我们的手段多了,也许会直接针对更上游的靶点,甚至是这个总开关。
张奉春教授:
风湿病比较常用的治疗手段是镇痛药,当然如果把范围缩小,更精准一点就是免疫性疾病、自身免疫病,这方面一定会用到激素和免疫制剂,只是用药的比例、用量的大小是一门艺术,其他的药物应用相似率也很高。
主持人肖飞教授:
作为风湿科医生,经常遇到疑难病症,诊断不清楚,有没有这种可能——诊断还不清楚,但是发现了炎症就给它上一些抗炎免疫的药物?
张奉春教授:
这个说的就是做医生一个特别关键的问题,做临床医生不可能把病痛都诊断得非常清楚,所以才有了推理的方法、有排除方法,当把这个、那个排除了,就得出可能的诊断。此时,该出手时就得出手,否则一直要病人等明确诊断,早就耽搁了。因此,我完全同意排除了其它的,就可以开始治疗。
持人肖飞教授:
诊断在2000多年前就从部位、症状诊断——比如说龋齿、偏头痛,进入到器官——发现肾炎、肝炎,进入到细胞——看一些破坏,就是炎症。现在进入分子水平,越来越详细地划分诊断,肿瘤不是按照部位诊断,那样的治疗是不对的,肿瘤肯定是要按照它的分子通路,进行区分。曲伸教授,你作为临床医生,你们这个领域从治疗的手段上,你回答的是什么?
曲伸教授:
我这个领域比较特殊,我现在感觉有点无能为力——我治疗一个又出来10个,我已经疲于奔命了。代谢性疾病发病率越来越高,已经快控制不住了。内分泌没有太多的技术手段,也没有太多的特效药。但我认为这是一个教育问题,还是一个政府辅助的预防问题。疾病不在于治疗而在于预防,有50%的病人不该得病,包括肥胖、糖尿病、脂肪肝和甲状腺疾病,以及其他一系列的代谢性疾病。因此,我们的共同手段就是教育、生活方式的改变、精神状态的改变、政府的支持,随着社会的发展、全民素质的提高,病人可以自己理解并学会预防。但是,宣传教育的理念要正确。
闻玉梅院士:
你说“治一个病人,还没弄好,又来了10个”,我很同意,我觉得我们政府的确要加强宣传。
曲伸教授:
很多糖尿病病人为了控制血糖,不吃水果、也不吃碳水化合物,我经常批评这种做法。要知道每个病人的并发症,发展趋势不太一样,不是所有的病人都死于心脑血管疾病,有些糖尿病患者就死于营养不良、眼睛的问题、肾脏的问题。所以这个理念非常重要,我会叮嘱糖尿病患者一句话“一定什么都要吃,要少食多餐”;第二,心情一定要好;第三,适当运动,但不要过度运动;还有,要减重,但不能靠饿,饿瘦的病人身体肯定不好。
韩春雷教授:
在芬兰,肥胖是非常普遍的问题。
曲伸教授:
但是芬兰的肥胖和中国的肥胖不一样,我们中国看着不胖,但是肥胖的发病率非常高,炎性肥胖。
主持人肖飞教授:
我们曾经在张江调查了2300个白领,一半是女性,她们都是正常体重肥胖,也就是说肌肉量不够,体重指数(BMI)是正常的,结果脂肪超标,而这个时候带来了一系列的炎症隐患。
四、疾病活动度分级思路相似的疾病
300余位参会医生中,41%的人认为,有51%~75%的疾病,疾病活动度分级思路相似。
刘毅教授:
现在疾病的一些评估、分级思路,更多的是鉴于一些感觉,实际上并不客观。我觉得应该有一些新的方向,比如,应该更多地把生物信息等方面的东西汇总到一起,从而有一个更精确的分级,更好地指导治疗。
主持人肖飞教授:
是的,比如说疼痛分级用的是10公分的尺,主观性太强,我们有的时候打分也是如此,客观性要稍微差一点。
韩春雷教授:
我跟刘教授的观点非常接近,我觉得不同的疾病从诊断上来讲,应该是从病理、病因上出发,只是目前的医学手段很多时候做不到这一点。
主持人肖飞教授:
我们现在是从临床的角度,分成轻、中、重,早、中、晚,目前这么一个举措是无奈的。闻院士,您觉得从肝炎的角度,如何看待分级?
闻玉梅院士:
临床医生会把它分为慢性的、急性的、还是重症的;有没有肝硬化、硬化的程度;发展成为肝癌的可能性怎么样。我认为做基础医学的人跟临床医生有点不一样,我一直在思考为什么不可以把慢性肝炎进行免疫分类,因为,这样可以给治疗作为参考,不要总是根据临床来分级。
主持人肖飞教授:
对,我们过去都是按照临床的症状,预测病人的预后,后来又有了X光片、影像学来进行分级、分期,现在,我们又有了病理、分子生物学这样的工具。
张奉春教授:
在风湿病领域,第一大类是免疫病,也就是结缔组织病都按疾病活动度分级。但是有些疾病——骨关节炎,不分活动不活动,最多说骨刺怎么样,骨间隙怎么样。再比如,纤维肌痛,也没有这么分,所以从宏观的风湿病来看,大概就50%用到疾病活动度。
曲伸教授:
真正的精准分类应该从病理、将来对你生命的影响等出发,所以现在肥胖的分类也发生改变了,但是还没有列入指南。原来根据体重指数(BMI)的多少分级,但是现在根据并发症的多少进行分级。糖尿病的诊断标准已经30年没有改变,但是年轻的糖尿病患者和老年的糖尿病患者是不一样的。其实,诊断标准应该是不一样的,老年人因为退化而引起糖尿病,血糖不能控制得太低;但是年轻人得糖尿病就不应该了。所以,一定要根据病理和具体情况精准分类,这才是我们将来治病的最终目的。
主持人肖飞教授:
关于这个领域,还有一个争议特别集中:用什么方法可以解决疾病活动的分类、分级,既可以做精准的愈后,同时又可以指导治疗。这还需要大家进一步探讨。
五、达标治疗
达标治疗(treat-to-target)概念起源于糖尿病和高血压的控制,鉴于心血管疾病防控的成功经验,达标治疗成为医学界的时髦话题,并向其他诸多领域扩展。新制定的多个疾病的治疗指南、推荐及专家共识,均引入了“达标”的理念。近年被引入类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)的治疗中,对RA的控制起到积极的作用。
300余位参会医生中,有36%的人认为,51%~75%的疾病以达标治疗为目标,34%的人认为占25%~50%。
主持人肖飞教授:
每一个领域都有治疗目标,都在讲达标治疗。达标治疗,一个是从心血管领域的高血压而来,一个是大家常说的控制血糖。
曲伸教授:
不制定标准,就不知道怎么算把病人治好或治愈,所以制定了“target”,但是每个病人的“target”完全不一样。有的人,得糖尿病五年就发生肾功能问题;有的人,二十年都没有并发症。因此,这个“target”确实应该有,但是要分层管理。我们中国最伟大的就是把糖尿病进行分层管理,以糖化血红蛋白为指标,有的病人“target”最好要控制到6.5以下,这是最严格的。还有的病人,有其他的伴发疾病,要控制在7.0;年纪大了,可以是7.5;预期寿命不长的,可以在8.0、8.5。这就是根据实际情况制定的“target”。
张奉春教授:
风湿病太复杂了,对危及生命的疾病,毫无疑问都有治疗目标;但是不危及生命,像骨关节炎,什么是治疗目标?减少疼痛,提高生活质量?那么,大多数人根本不用治疗。我们临床医生最多就是教育他怎么生活、怎么运动,仅此而已。所以我认为,不同病种是不一样的。
主持人肖飞教授:
根据风湿病的不同,实际上有时候根本就没目标,怎么办?其实需要我们学者来确定。
闻玉梅院士:
跟风湿病不同,肝炎实际上有的时候根本就没目标。慢性肝炎最难达标, HBV-DNA很低了,就是它核酸很低了,但是表面抗原还是很高,因此现在提倡功能性治愈,还治愈不了,那么就功能性。
主持人肖飞教授:
艾滋病领域也在提功能性治愈。
闻玉梅院士:
是HIV领域先提出来的,现在乙肝也开始提,就是说只要E抗原转阴,S下降了,就算DNA下降了,那就是功能性治愈。
韩春雷教授:
我是做影像学的,几乎什么病都会涉及到。从我现在的理解,目前医学能真正治好的病没几个,也就感染或者外科这类病。实际上,大部分的疾病,如风湿病和肿瘤,都是控制症状。
刘毅教授:
达标治疗更多是从策略层面上讲,从这个层面上,所有的慢性疾病都适合达标治疗。只是这个“标”在不同的时间、不同的疾病和不同的阶段,可能都会有变化;所以,永远很难掌握这个“标”。但策略是对的,一定要有一个治疗目标在。
主持人肖飞教授总结
共同规律是怎么来的?
首先我们看宇宙。其实,宇宙有一个共同的起源,137亿年前,一个大爆炸后宇宙不断地扩张;到了46亿年前,太阳系形成了;之后形成了地球;然后形成了生命(图1)。
那生命从哪儿来的呢?现在最可靠的科学依据是:海底有Vent,它有很多孔成为incubator(孵化器),先形成了RNA,形成了蛋白,然后稳定下来,形成了DNA,形成了生命。38亿年前,就出现了最简单的细菌样的细胞。从整个的进化来讲,45亿年前地球形成,38亿年前有了生命的迹象,到了9亿年前,出现了第一个多细胞生物(图2)。这个多细胞生物不断地进化,最后在1万年前时,我们和共同的哺乳动物祖先就开始分开;700万年前,我们和我们的兄弟猩猩开始分开(图3)。为什么能用小鼠做人体的一些预实验?因为它80%的基因跟人类相同(图4)。世界上有一个大的项目,就是把小鼠的基因一个个敲除,看它得什么病,来推算到人类身上。
那么,人类是怎么进化的?实际上,在300万年前就有用火的迹象,那是采天火;之后,在将近200万年前人能控制火了,我们能取暖了,我们的毛脱掉了,我们能吃熟食了(图5)。所以,我们的大脑1300克,而我们的兄弟——猩猩(700万年前我们是兄弟),它只有300克。营养供应我们的身体以后,不需要那么大的肠道,也可以很好地去吸收营养;同时我们发明了语言,有了社会、团队精神、文化,最后我们不断地进化。直到8万年前,跨过红海,走到了中东;6万年前,一组人跑到了欧洲,他们越来越适应当时的环境,皮肤变白了;同时,4万年前到达东亚。所以,中国人群的基因变异是很小的,中国汉族人只有60万个碱基对的变异。按照时间的顺序去推,用基因的方法、最早是用线粒体基因去推我们的祖先,最后推测我们的祖先都是一个共同的起源。2003年,经过多国的合作,人类基因全部被描述出来了——我们有31亿个碱基对,只有不到25000个功能基因合成了6万个蛋白。我们有10万~15万个细胞,但是细菌在我们身体里有90万亿。我们的进化就是这么一个复杂的体系。
我们还有很多很多的信息,但是那些伟大的科学家,是怎么发现这些规律的呢?1929年,哈勃发现了一个现象,过去都说宇宙是静态的、不动的,他用望远镜发现,宇宙在扩张,像爆炸一样的扩张。那么,不断地在扩张,总有一个时间是聚到一起的,所以提出了宇宙大爆炸(图6)。现在的科学证明,我们发现了宇宙中的微波。我们看到的第一束光线是在137亿年前发出的,用的是逆向演绎(inverse deduction)的方式,就是看到这些现象去逆向地演绎推理。慢性疾病的共同规律也是如此,最后有些人走向终末期,一部分治愈了,一部分迁延不愈;再往前推,发现它有共同的通道——损伤(无论是受伤、感染这些外界的损伤,还是内部的损伤)、基因突变、衰老,导致炎症、修复、纤维化、结疤,最后走向终末期。
如果把所有的疾病并在一起,是不是可能形成一个拼图?
门捷列夫做了个梦,把各种元素拼起来(图7),他用的是逆向回归(inverse induction);牛顿万有引力定律、DNA的发现(图8)都是这样得出的。
我们也可以用反向归纳的方法来推导,从我们的基因、从细胞、从蛋白、从因子反向推过去。人体组成其实很简单,所有人在宇宙中留下的痕迹就是大约20种不同的元素,最主要的是氧,一个80公斤的人体内有52公斤的氧原子(图9)。
物种起源的启示:达尔文用模拟演绎的方法,找到了生物多样性,最后归纳出物种有共同的起源。
如果把众多的疾病归类:疾病的起源在受精卵,起源于父母留下的痕迹,然后在子宫里、在外部的环境中,不断地在变化,最后走向衰老。不管是外部的损伤、内部的破坏,还是基因的一些变异,以及衰老,都会启动这样的过程:诱导炎症因子来修复,成纤维细胞去填补损伤的空白,有的自噬、有的凋亡,最后恢复了;但是一旦过度了、没控制好,就成为纤维化终末期了,迁延不愈就成了慢性的炎症,走向了终末期。
可以把全世界的人分成4个状态:健康、风险、疾病和康复。以乙肝为例,健康人在感染乙肝病毒(风险)后,罹患乙型肝炎(疾病),最后走向终末期或者康复。乙肝又可以分成缓解、轻、中、重;至于它的走向,要么纤维化走向终末期,要么走向康复。如果所有的疾病都按照这样去划分的话,实际上全世界的人都可以包括在内。我们要保住健康,预防、祛除风险因素。
慢性病有着共同的分期:可以分成缓解、轻、中、重;共同的目标是达标和缓解,合理用药、控制病情;共同的原则是严密控制病情;共同的规律是损伤→炎症→修复→纤维化→结局(痊愈、慢性迁延、终末期)。在疾病发展过程中的每一步,都存在机会窗口,当你错过它的时候,可能就会走向终末期(图10)。
(整理报道:贾盛崧)
2019年12月14日下午,一场别开生面的“数据科学+医学”会议在上海宝龙艾美酒店隆重召开,这是《康复·生命新知》杂志第十次举办医学高端论坛,会场大咖云集,来自肾脏病学、病毒学、风湿病学、内分泌学、医学影像学、神经病学、肝胆外科学、移植外科学、医药主管部门、以及国际健康促进领域的300余位代表聚首上海,他们来自全国各地,有些还是专程从美国、芬兰、澳大利亚、比利时远道赶来参会。
与会专家们就“寻找慢性疾病的共同规律,建立临床决策的终极算法”展开了探讨,并就15个问题给出了自己的观点。本文汇总了对300余位学界大咖进行调查的结果,并结合网络公开投票结果展开了讨论。
1、很多疾病有共同发病机理
来自十余个领域的300余位与会者中,绝大多数人(43%)认为有共同发病机理的疾病占到了25%~50%。在“生命新知”微信端的网络投票中,更多的人(35%)甚至认为这一比例在75%以上。
闻玉梅院士对此表示:我认为很多疾病,确实存在共同规律。共同规律主要表现在三个方面:①很多疾病跟免疫相关;②跟炎症相关;③跟代谢相关。
曲伸教授就选择了“>75%”:我是做内分泌的,我觉得共同的发病机制要超过75%。举个非常简单的例子,糖尿病或者肥胖,它们有很多共同的发病机制,包括炎症。大家都认为内分泌代谢和炎症关系不密切,其实我们现在发现炎症最初的起源是起源于大脑,而大脑的胰岛素抵抗和大脑的炎症,往往导致周围组织的炎症。所以,脂肪肝就是一种炎症性疾病。
2、很多疾病与炎症及免疫功能异常相关
大多数与会医学专家(42%+41%)认为,51%以上的疾病都跟炎症及免疫功能异常相关,甚至其中半数专家认为75%以上都如此。在微信端的投票中,答案同样聚焦于此。这一次,不约而同,医学专家和网友的意见惊人得一致。
张奉春教授:尽管不同学科的疾病可能有一些差异,但是体内一有改变,免疫发生异常是非常普遍的。
肖飞教授:实际上,在整个慢性疾病的过程中,是逃离不开炎症和免疫的,特别是在衰老的过程,最后走向了炎症。
3、很多疾病可用相似手段治疗
超半数(51%)与会专家认为,51%~75%的疾病都可用相似手段治疗;30%的与会者则更保守一些,认为可用相似手段治疗的疾病占25%~50%。在微信端的投票中,各有35%的人认为这一比例分别为25%~50%、51%~75%。
张奉春教授:风湿病比较常用的治疗手段是镇痛药,当然如果把范围缩小,更精准一点就是免疫性疾病、自身免疫病,这方面一定会用到激素和免疫制剂,只是用药的比例、用量的大小是一门艺术,其他的药物应用相似率也很高。
4、很多疾病的分期思路相似
绝大多数与会者(41%)认为,疾病活动度分级思路相似的疾病占到了51%~75%。而在微信端的网络投票结果则略有不同,大多数人(35%)认为这一比例占到了25%~50%。
张奉春教授赞成50%的比例:在风湿病领域,第一大类是免疫病,也就是结缔组织病都按疾病活动度分级。但是有些疾病——骨关节炎,不分活动不活动,最多说骨刺怎么样,骨间隙怎么样。再比如,纤维肌痛,也没有这么分,所以从宏观的风湿病来看,大概就50%用到疾病活动度。
肖飞教授:慢性病有着共同的分期:可以分成缓解、轻、中、重;共同的目标是达标和缓解,合理用药、控制病情;共同的原则是严密控制病情;共同的规律是损伤→炎症→修复→纤维化→结局(痊愈、慢性迁延、终末期)。在疾病发展过程中的每一步,都存在机会窗口,当你错过它的时候,可能就会走向终末期。
5、很多疾病以达标治疗为目标
36%的与会专家认为高达51%~75%的疾病都以达标治疗为目标。而在微信端开展的网络投票中,35%的投票集中于25%~50%的比例。
肖飞教授:每一个领域都有治疗目标,都在讲达标治疗。达标治疗,一个是从心血管领域的高血压而来,一个是大家常说的控制血糖。
曲伸教授:不制定标准,就不知道怎么算把病人治好或治愈,所以制定了“target”,但是每个病人的“target”完全不一样。
闻玉梅院士:跟风湿病不同,肝炎实际上有的时候根本就没目标。慢性肝炎最难达标, HBV-DNA很低了,就是它核酸很低了,但是表面抗原还是很高,因此现在提倡功能性治愈,还治愈不了,那么就功能性。
刘毅教授:达标治疗更多是从策略层面上讲,从这个层面上,所有的慢性疾病都适合达标治疗。只是这个“标”在不同的时间、不同的疾病和不同的阶段,可能都会有变化;所以,永远很难掌握这个“标”。但策略是对的,一定要有一个治疗目标在。
6、慢性疾病发展的共同规律
88%(46%+42%)的与会专家认为慢性病的发展有共同规律可循,网络端更是全票认为慢性病有共同规律。
栗占国教授:我认为大部分自身免疫病有类似的病理过程。我们今天在座的多数专家都来自自身免疫病领域,这类疾病的基本免疫学原理是:由于抗原介导的T细胞活化,后来B细胞参与,引起相应的炎症反应,当然同时受遗传因素与外界因素(例如微生物、病毒等)的影响,从而引起免疫反应,然后出现相应的下游免疫系统紊乱、细胞紊乱,再出现因子紊乱,所以导致了一些炎性因子的增高,一些抑炎因子的减少,最终导致了自身免疫性疾病。大部分患者经历了此过程,但有些患者因为某一个因子或者某个细胞是特殊的,从而出现了异质性。例如TNF-α抑制剂,在治疗疾病和研究中发现,TNF-α抑制剂对多数患者都有一定效果,对一部分患者非常有效,对一部分患者效果差一些,对一部分患者另一类药物更有效,因此体现出了异质性。所以在大的发病规律前提下,应找到不同患者的免疫学和病理机制来做相应的研究和临床应用,这其实引出了精准的概念,所以要针对特定疾病的特定细胞群生成的因子来干预,以使多数患者得到比较好的缓解,下一阶段治疗是将“大部分”和“个别”结合起来形成联合用药,多种细胞因子多靶向干预。
Anita Chong: 我认为自身免疫疾病领域的医生和移植免疫学者相比最大的不同是,当风湿科医生看到疾病时,免疫反应可能已经发生很多年了,患者组织已经受损。我认为共同的原理所引发的疾病自然会发展成为类似的病理,即大量细胞渗透组织,即生成炎症。但在移植领域我们可以看到疾病的开端,即将移植的活组织植入患者体内时,如果实时监控,我们可以看到免疫抑制药物对免疫系统的哪个部分没有发挥作用,因而造成了部分的机体损伤。在开始阶段,损伤有很大的不同,但是损伤会自动变得越来越相似。我们免疫学者主要研究所有不同类型细胞和不同细胞因子的区别,以及它们之间的作用机制,正如Professor Baeten刚讲的,即使相同细胞因子的不同形态(跨模型与可溶型)也会导致不同的疾病,这为个体化医疗这一理念提供了强有力的支持。如果你从非常宏观的层面看,所有的慢性疾病都有共同的规律,可以采用相同的治疗和方法,或者也可以像我一样从疾病起始的微观层面看,那么一切都是不同的,应采取个性化的治疗方法,保护整体的免疫系统以维持健康的状态,所以这取决于看待疾病的角度。
肖飞教授: Doctor Chong提到了一个非常好的观点,从她移植免疫学家的角度看,当自身免疫疾病的医生看到临床患者时,器官损害和临床症状已经形成,因此风湿科医生看不到疾病的开端。当器官移植到患者体内时,免疫反应就已经开始,所以移植免疫学家可以看到不用因子的不同表现,这给Doctor Chong一个启示:随着疾病的发展最后所有表现趋于一致,但是我们可以从最开始控制很多起始因子,从而走向个性化的治疗。
沈锋教授: 如果将病理过程落实到炎症,那么大部分慢性病都有相似的病理过程。如果将病理过程落实到一些非常细的方面,比如某些基因的突变而导致一些病理表征、表型的变化,则有区别。
从我的领域看,我选择B“大部分有相似的临床病程”。列举三个临床例子:
第一个例子是乙型肝炎(hepatitis B) 和丙型肝炎(hepatitis C)患者,这两种疾病的病理有细微的差别,但临床表现却基本一致;
第二个例子是肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,缩写为HCC,中国高发)和肝内胆管癌(intrahepatic bile duct carcinoma),这两种肝癌有相似的临床病症和病程,但病理却不同。肝细胞癌主要来源于肝细胞病毒感染,感染的肝细胞通过一些代谢的途径呈现出其特征性的表现,比如ADG1,ADG2的突变等等,不同的表现型治疗方案也不同;肝内胆管癌与胰腺癌特别相似,突变都是以TP53、KRAS这些炎症的信号通路的突变为主,所以肝内胆管癌与胰腺癌的恶性程度都很高。
第三个例子,两种类型的肝内胆管癌都有相似的临床表现,例如肝脏肿块、压迫胆管引起黄胆、晚期患者的恶病质等,但两种肝内胆管癌的病理却完全不同。
肖飞教授:1929年,哈勃发现了一个现象,过去都说宇宙是静态的、不动的,他用望远镜发现,宇宙在扩张,像爆炸一样的扩张。那么,不断地在扩张,总有一个时间是聚到一起的,所以提出了宇宙大爆炸。现在的科学证明,我们发现了宇宙中的微波。我们看到的第一束光线是在137亿年前发出的,用的是逆向演绎(inverse deduction)的方式,就是看到这些现象去逆向地演绎推理。慢性疾病的共同规律也是如此,最后有些人走向终末期,一部分治愈了,一部分迁延不愈;再往前推,发现它有共同的通道——损伤(无论是受伤、感染这些外界的损伤,还是内部的损伤)、基因突变、衰老,导致炎症、修复、纤维化、结疤,最后走向终末期。
门捷列夫做了个梦,把各种元素拼起来,他用的是逆向回归(inverse induction);牛顿万有引力定律、DNA的发现都是这样得出的。
物种起源的启示:达尔文用模拟演绎的方法,找到了生物多样性,最后归纳出物种有共同的起源。
如果把众多的疾病归类:疾病的起源在受精卵,起源于父母留下的痕迹,然后在子宫里、在外部的环境中,不断地在变化,最后走向衰老。不管是外部的损伤、内部的破坏,还是基因的一些变异,以及衰老,都会启动这样的过程:诱导炎症因子来修复,成纤维细胞去填补损伤的空白,有的自噬、有的凋亡,最后恢复了;但是一旦过度了、没控制好,就成为纤维化终末期了,迁延不愈就成了慢性的炎症,走向了终末期。
7、预测疾病趋势
与会专家中73%均认为自己对疾病发展趋势的预测能力比较强,经常可预测到疾病的发展趋势及预后,在网络投票中,这一选项的比例同样较高,占到了52%。
沈锋教授: 我的回答的是B,我们临床上有一个量化的预测指数是C Index(Concordance Index),用于衡量预测和实际发生情况之间的符合度,C Index一般应在80%左右,超过80%的则为优秀,70%~80%为良好,60%~70%为一般,低于60%为不合格。之前我的一位老师跟我聊过这个话题,他认为我们预测成果还不理想。C Index 80%是什么概念呢?即在100个患者里面预测某个事件,有80个患者应验了你的说法。例如,我认为患者病理上会出现哪个症状,病理结果100个人里有80个患者出现我说的症状,那么C index是80%。我认为我们目前达到的水平在78%~82%左右,我的选择是“比较强”,这是由大数据得来的,通过统计学的多因素分析能够得到一个比较精确的预测。
肖飞教授: 刚才他提到了C index,其实国际上还有个衡量标准叫ROC(receiver operating characteristic curve),即把真阳性率和假阳性率绘制成一个曲线,如果在0.8以上,则有意义,而且意义非常大。现在预测自杀的ROC只有0.6,就像抛硬币一样。在临床上还有很多事情都没办法预测。
栗占国教授: 不同专业对这个问题的回答可能不一样。刚才沈院长选B,因为外科是真的高风险,变数较多。在我们内科,相信很多人选的答案是A。如果医生有丰富的经验,在患有内科疾病的患者(例如狼疮)入院后,医生基本能够判断出患者的转归。临床经验非常重要。我们科室有个基本的规定,即要求为所有入院的重症患者做评估,将患者所有的临床表现和实验室变化的指标列一个表,根据这个表可以判断患者的预后和用药转归。
Doctor Baeten:我的答案是C,我认为现代医疗在诊断方面做得很好,幸运的是我们在治疗方面也越来越好,但是作为临床医生,预测疾病的发展趋势对我来说依然很难。
举两个例子,一是预测一位强直性脊柱炎病人是否会患关节强直(ankylosis),可以参考B27,但是真正的预测还是非常困难;
另一个例子是关于妊娠期的类风湿关节炎患者,今天上午我们刚讨论过,可能超过一半的患者妊娠期病情会好转,另外一半则并非如此。当RA患者咨询我是否妊娠期病情会好转,从临床的角度看,预测依然很难,但我很开心我们有同行在这方面更强。
肖飞教授:上图是7616位类风湿关节炎患者三个月的转归β-distrbution图,从图中可以看到一部分患者复发,一部分变成了高活动度。我们怎么预测呢?目前没有办法,只能通过严密监测,例如像BeSt研究一样,每三个月评估一次,每次评定是否需要增药、减药或者换方案。
8、不良反应下的方案调整
60%的与会专家在应对联合用药不良事件时会根据经验判断,撤掉感觉最可能导致不良事件的药品。而在网络端,这一选项的比例同样最高,占到了56%。
栗占国教授:我比较同意C,因为临床经验非常重要,根据过去的用药经验,我们了解哪种药发生某种不良反应的概率最高。
例如,根据经验判断,不同药物的不良反应发生率在不同部位可能不同,例如生物制剂也许对肝肾影响比较少,所以如发生肝肾的不良反应,则其它免疫制剂导致的可能性更大。
Doctor Chong:我不是医生,如果必须要选,我会选D,因为我知道欣凯集团有大数据库,我相信,大数据涵盖了所有的药物联合、所有不同的副作用,最终大数据将能够判断出哪一个是正确的答案。经验或说明书都是不足够的。
孙凌云教授:联合用药有多种方式,一种是一开始就使用两种、三种甚至四种药,如发生不良反应,医生首先要根据经验判断是哪种药物导致不良反应的可能性最大,如无法判断,则需要把可能发生不良反应的药物都撤掉。
所以在治疗类风湿关节炎时,我在临床上采取的方式是逐个递增药物,比如我增加了一个药物,如半个月或一个月后患者没有不良反应,且病情得到了很好的控制,我将不再增加新的药物,如患者的病情没有得到很好的控制,我再增加第二个药物,第三个……通过这种方式,如果患者发生不良反应,我将知道是哪一种药物导致的,这非常重要,如若无法判断,那么治疗将非常困难。
肖飞教授:中国的风湿科医生在创造一个奇迹,例如,新疆的一位患者出现了不良反应,其远在北京协和医院的主诊医生就会收到警报信号,此时,医生通过数据平台可以看到这位患者采用了5种药物联合治疗,也能看到以单药甲氨蝶呤为基础的一系列不良反应谱。这5种药是由5个单药组成,可以形成30种撤药方案,这位患者由4种药联合过渡到3药联合、2药联合,最后过渡到1种药,人脑并不具备处理这类大数据的能力,但是采用马尔科夫模型就可以画出最安全的GPS撤药路线图。
9、当预测出错
当医生的预测及判断与病人病情发展规律不符时,56%的与会专家认为主要原因是可获得的数据太少。而在网络端的大众则近半数(44%)认为,这是因为经验导致的失误。医生与大众对判断错误的原因有着不同的观点,而医患双方的认识偏差很容易成为矛盾的导火索。
为什么很多医生会认为判断错误是因为可获得的数据太少呢?几位专家阐述了自己的观点。
Anita Chong:我选择C,作为研究者,无论预测与实际发展一致与否,我们相信总有合理的解释。如果你认同慢性疾病有共同的规律,你会认为病理、炎症和免疫介导等等都是相同的,所以疾病的表现也应该是相同的。
但我之前说过,仅仅免疫系统疾病也有很多原因,存在太多不同类型的细胞和不同类型的分子,这些元素都有可能是最初引发疾病的原因。另外,我认为尤其是在移植手术中,基因也会影响疾病进展的速度,所以最后总是没有足够的数据进行预测。如果能够准确了解某位患者,包括其病因、疾病开始时间、持续时间,则能够准确治疗并预测病程,但我们并没有足够的信息。
而对于网络投票中的优势选项B,也有专家赞同:
Dominique Baeten:我认为答案B(经验导致失误)非常有趣,B不仅仅发生在医疗决策中,也发生在科学领域的商业决策甚至个人生活中。
你获得的经验越多,你的大脑就越懒惰,这是人脑的工作原理。我们倾向于做我们有经验的事情,并且我们试图扫描我们周围的世界,不是通过收集所有的个体数据,而是选择部分的数据来证实我们的信念和假设,所以并不是因为数据太少,事实是我们对数据抱有偏见。80%的情况下我们是正确的,但20%的情况却因经验导致了失误。
我来分享一个关于医疗决策的有趣研究。在医院中,当医生被问及“你什么时候做的决定是最好的?”一位年轻的医生花了数个小时去病人的家,因为他(或她)没有数据。后来一位教授走进来,5分钟内这位教授总结了一个规律。答案是他们两个都不对,事实是他们一起讨论才可以做出最好的决定。所以是可用数据太少吗?我们也需要警惕用错误的方式等待数据。
10、临床及科研中算法的应用
与会专家中,57%(25%+32%)已经在临床实践及科研中体会到了算法这种推理计算方法,或有意或无意都在建立、使用。而在网络投票中,这一比例占到了63%。
Dominique Baeten: 我选A。我认为在临床实践中,我们的大脑倾向于证实我们的设想,所以我们必须尽可能有意识地强迫大脑去寻找数据来推翻我们的设想。
栗占国教授: 我也选A,在做相关的事情。
沈锋教授:我也是A,因为我们大部分的工作都是围绕预测和模型。
肖飞教授:这道题,尽管现场所有专家的答案比较分散,但台上的嘉宾没有争议,都在有意识地建立和使用算法,然而建立临床的算法思维仍然需要长期的经验与知识积累。数据本身没有用,只有将其梳理、分析、翻译和应用,数据才有价值,是算法实现了数据从无价值到有价值的转化。
算法实际分两种,一种是医学生的模式,另一种是临床医生的模式,这是斯坦福大学的几个人工智能教授所说的。医学生模式是基于电脑的专家系统,这种模式下结论和路径都已知;临床医生的算法是基于机器学习,结论未知,需通过分析大量的数据而推导出结论,而且这些数据会不断更新,最后得出预测结果。
例如,一位孕妇站在我们面前,第二个因素是她患了RA,第三个因素是活动,第四个因素是焦虑,第五个因素是激素治疗,第六个因素是副作用高血糖,第七个因素是有经济条件……临床医生怎么治疗?临床医生只有获得这些信息之后才能做出判断,而不是单纯地遵循指南。
人工智能是什么?人工智能的定义是设计成模仿人类智能的算法和代码,其目的是将有价值的知识转化成有功能的知识。人工智能可以像人一样思考推理,经过海量数据的处理,人工智能实际上可以优于人类。我们现在宣扬“互联网+”医学,医生更容易获得知识,未来一定是“智能+”医学,让医生从优秀发展到卓越。
11、医学的天气预报
人工智能目前最成功的是天气预报,能预测几小时甚至几天内的天气情况。如果医学也有一个类似天气预报的系统,可以预测治疗方案的转归概率,相信是大家所乐见的。投票证实了这一点,95%的与会专家都表示如果有这样的系统,他们会很期待、会尝试。在网络平台也是如此。
陈香美院士:对于这个问题,我的回答应该是选项A“很期望”。天气预报现在我们每个人都在看,大家一打开电视或者手机,都会关注最近的天气。尤其是要到哪去的时候,好比我今天是从长春到上海,那我就关心这两个地方的天气。一个是将近零下15度(长春),一个是零上15度(上海),两地的气温相差30度。这个预报的结果,虽然还不能说特别准确,但是基本上是很概括的,包含在这个范围内,能起到提示的作用。
在诊断方面的辅助,如果大数据人工智能将来会像天气预报一样,能够帮助我们临床医生去判断疾病,提示疾病发生的程度,预测将来的愈后如何?这一点我还是相信的。
至于疾病的治疗方面,我不是很相信,担心过于相信人工智能之后,会倒向另外一面。任何一个机器也好,人工智能也好,都代替不了我们的人脑,它只能是做一个辅助性的诊断,我是这么想的。
张志毅教授:人跟动物的区别,就是从智商和抽象思维上,摆脱了动物的层面。但是人的大脑毕竟还有很多的局限,所以人脑又发明了当今的电脑和人工智能。人工智能的作用,在某种情况下一定要超过人的智商。所以如果有天气预报这样的一个系统来预测疾病,一定是我们所期待的。
但是刚才几位专家也谈过,尽管天气预报能够预报天气,但它也有不准的时候,不能穷尽。影响因素太多,但至少它能给我们提供一个方向。人工智能一定要跟大脑结合起来,未来在疾病的预测、诊断和治疗上,能发挥很大的作用。比如说防病,光想着治病,是治不过来的,要通过各种危险因素来进行预测,提供一种统一的共性方法,来进行防病,这样无论在诊断上还是治疗上,一定会事半功倍,对医学起到极大的推动作用。
肖飞教授:我们都很期待这样可以预测治疗方案转归概率的天气预报系统。那么,现在的人工智能大数据已经能起到什么作用了呢?从现在的X光、CT(计算机断层扫描)、MRI(核磁共振)等影像学检查的结果,已经能够非常准确地做出肺癌的诊断。人眼可能漏诊,但是人工智能可以抓住细微的线索。还有眼底图像以及皮肤癌的识别,皮肤科医生需要更长的时间来做出诊断,而人工智能只需要非常短的时间就能给出诊断。
再说说自杀的预测,过去自杀也曾用过一些医生建立的回归模型,结果预测的准确率只有50%多。通过人工智能和机器学习的结果,预测的准确率达到了将近90%,这样就可以及时地干预。
在风湿科,也有这样的机会。比如说某位患者的病情呈持续缓解状态,在【风湿中心】管理平台就可以提示医生,对这位患者的治疗方案进行干预。
按照疾病活动的程度,慢性疾病通常可分成“缓解、轻、中、重”四种状态,在治疗时都有转归的规律,每个状态都可以维持在原状态,或者向另外3个状态去转换,也就是4个状态在往16个方向走。在另外的一个时间层面,这4个状态,又在往16个方向走,是以平方的方式、级数的方式往上走的。我们怎么来判断?需要的就是对实时数据来进行跟踪。
其实很简单,医生可以采取简单的三个步骤,就是——病情好转了,下台阶,减少用量,或者是减少治疗药物的品种;如果复发了,就上台阶;如果持续增高不改善,就改变方案。这三招,应该就能把80%的病人的病情给控制住了。
如何建立医学的天气预报?人类的共同起源保留了七大信号传导,包括症状、部位、器官、细胞、基因、蛋白到分子,这七大信号传导支撑着我们的生命,但也是它们引起了疾病,我们要做的是去寻找疾病的共同规律。
12、慢病共同规律与个性化治疗的关系
寻找慢性疾病的共同规律与精准医学的个性化治疗之间是什么关系呢?对此,与会专家和微信端投票的结果极其一直,82%的人都认为二者相辅相成。
张志毅教授:在某种程度来说,医学也是一门哲学,是一个辩证法。看病都是一样的,从个性当中找共性,从共性当中找个性,相辅相成。同样,疾病也一样,无论个体还是人群,它一定是在共性当中有个性。所谓的共性,就是一个共同的规律;个性,是要采取个体化的治疗。任何一个疾病治疗,都有常规治疗,在此基础上再采用个体化的治疗方案,所以是相辅相成的。
陈香美院士:我也同意大家的意见,主要还是相辅相成的。疾病的共同规律确实有很多,在公共卫生方面,好比说代谢性疾病,如代谢综合征、糖尿病等,确实是与群体的医学科普素养的高低有直接的关系,所以这也是一个共同的规律。因为医学素养高的一些民众,可能比较注意饮食和周围的环境,所以这些人虽然也可能发生代谢综合征,但是不会那么严重。
精准医学必须要在疾病共同规律的基础之上,再结合个体化。如果每一个疾病都去找精准医学的个性化,这可能是基础医学专家比较期待的,但有些不太现实。所以精准医学的理念提出了好几年,虽然推进了临床医生对个性化治疗的认识,但是在全世界范围内,在治疗方面,精准医学几乎还停滞在一个相对比较滞后的水平。所以,我认为ABCD都有,但是可能以B为主,应该是相辅相成的。
曾小峰教授:我觉得也是相辅相成。我觉得不单纯是慢性疾病,所有疾病可能都有它的共同规律。刚刚陈院士讲得非常对,个性化治疗一定要建立在共有的基础上。就像我们现在发表的诊疗指南,就是一个共性的指南。但有些人说你这个指南根本不适合我,我治病就不用指南,全都用“个性化的治疗”。那这就违背了矛盾的普遍性和矛盾的特殊性的关系。实际上,我觉得共同规律跟个性化治疗,就是矛盾的普遍性和矛盾的特殊性。矛盾的特殊性一定是在矛盾的普遍性里面,它首先是在普遍性不适应的时候,才出来了它的特殊性。所以我们在治疗的情况下,首先应该按照指南来治疗,这才是共同规律的治疗;当然,有些不符合的,可以再考虑个性化治疗。但不能说指南的治疗方案都不采纳,直接去用偏方或者是什么其他的方法,我觉得这就是一个错误。
许嘉齐教授:我们正在经历着一场医学范式的变革。过去,我们对分子和基因跟疾病相关联的方法上是认知不足的,如今我们知道它们跟相关疾病紧密相连。在整个的治疗体系,治疗学上,正在发生着改变,指导着未来的模式。
现在的治疗,我们有大的总的原则、共识、指南。当到具体的病人的时候,一定是在共性和个性这两个方面相结合。任何一个指南,任何一个共识,都不可能包罗万象,把每一个病人具体的情况都写到那么精准,这个时候是医疗如何利用指南?如何在面对具体病人的时候,把精准医疗跟具体的疾病结合?
举个例子,比如说现在广谱的抗肿瘤药物,它可以针对某个基因突变,可能既在肺、又在肝、又在肾,但是这些病人本身的基础疾病并不相同。但基础疾病跟患者的肿瘤,究竟是什么样的关系?如何来应用这种广谱抗肿瘤药物?从药品审评的角度来讲,实际上还有很多数据并没有纳入。
所以,一个说明书,一个指南,提供给医生的也仅仅是在某一个方面,医生永远不可替代,他一定是从一个病人的整体的角度来考虑问题。
肖飞教授:指南和说明书都是随机对照研究(RCT),是在一个理想的世界中做出来的数据,它的适用范围是有限的,只能解决一部分的问题,或者一般的问题,还有很多留待临床医生去总结,去积累数据。
13、未来:中国医生引领世界医学
中国医生可以引领世界医学吗?55%的与会专家认为能,因为中国有最多的病人。而微信端投票这一选项仍占据主导地位,得票率59%。
陈香美院士:我相信中国终究有一天是会引领的,这是我们的终极理想和目标。
张志毅教授:作为中国人,信心要有,但是路还很长。我觉得,目前还处于一个科学浮躁的年代,无论科学精神还是合作精神,都有待于进一步提高。所以对于数据的采集和合理的应用,风湿病学界也就是这几年在曾小峰主委的带领下,才提到大数据上。这个工作才刚刚开始,但未来的路还有很长。
14、中国医学最可能在哪儿突破?
64%的与会专家认为中国医学在大数据及人工智能领域可引领世界,而在网络端有59%的人也认为是这样。
许嘉齐教授:改革开放以来,应该说中国的医学有了极大的进步。但是如刚才各位专家所讲,我们是在一个过去被封锁、在计划经济的条件下,从一穷二白发展起来。那么想要说未来我们在哪一个领域可以发展的快一些,可以让全球认可,说中国引领,我觉得4个方面皆有可能,但是最现实的话,我认为大数据和人工智能的这一个领域可能更接近于国际水平。我们在这个领域当中投入更多的资源,设计更好的制度,创造更好的环境,就完全有可能去创造一种新的发展方式,快速前进。
曾小峰教授:实际上,A、B、C、D我们都有可能引领,但是我们最快能够实现引领的,我觉得大数据跟人工智能可能是我们现在跟国外差距不大,我们能够实现弯道超车的一个方向。当然我觉得我们在临床,在药物研发方面也是很有优势的,这完全可能,但是我觉得目前要想很快超越引领,还有很大的差距。现在我们唯一觉得比较接近的,就是大数据跟人工智能,因为我们跟国外几乎差不多,差距比较少,起步不算太晚,所以我觉得在这个领域最有可能引领。
肖飞教授:做大数据不能急。在数据科学上有一个说法,叫做“Garbage in, Garbage out.” 意思是说:如果是垃圾进去,就永远变不成金子,出来的还是垃圾,所以我们还是要讲数据的质量。
陈香美院士:对,讲到大数据,还有一个实际上我们已经领先了——在数据的运算方面,连续这几年,我们大数据的计算速度都领先国际。
温利明教授:确实是,中国的大数据运算能力,是世界第一的。再一个,假如说到大数据,就要涉及数据传送,为什么5G打得那么凶?就是因为中国已经在这个方面领先了。
赵岩教授:实际上在人工智能和大数据领域,我们在某些方面已经领先。这两年的中美贸易战,美国人为什么掐华为?大家都很明白,就是因为我们在某些方面已经超过它了。中国有独特的优势:我们有这么广大的应用市场;我们还有一个很重要的——国家政策的支持;更重要的是,中国能够形成产业人才的最大基地。我们每年培养的计算机、数学的工程师是全世界第一,这是最重要的一点!
肖飞教授:而且还有一个,就是病人愿意去分享数据。其实要特别感谢我们中国的病人,他们拥有数据,他们也愿意分享数据,最后让我们的医学能进步。回过头来,通过科学的努力,让病人成为最大的获益者,实现价值。我们应该感谢广大的病人,是他们分享和牺牲的精神,在推动科学的进步。
15、临床思维
在实施诊断及治疗的实践中,38%的与会专家最习惯和最常用的临床思维是设定几个可能的,找证据排除,34%的与会专家则是在脑中设定最可能的,然后找证据论证。在网络投票中,这两个选项都各有27%的人支持,另外还有27%的人支持不预先设定,从证据开始分析得出。
张志毅教授:我个人看病的一种模式,就是A,尽管大家选得很少。对于一位资深的、有经验的医生,要有这样的能力,病都是看出来的,不是化验出来的。但是为什么还要去化验?就是找各种证据去支持。一般情况下去出门诊,我们给一个病人做诊断,要理论知识、临床经验,再加上辅助检查相结合。实际上,当一个病人到你的诊室以后,经过你看他男的、女的,多大年龄、起病形式、治疗反应,在这种情况下,我们几乎对这个病就有一个判断了。
陈香美院士:在诊断过程中,根据医生的级别不同,可能会有不同的考虑,做出的选择也不完全一样。比如说有经验的医生,也就是说高明的医生,自己基本上是设定了一些想法,再去经过化验或者是辅助检查验证。而一个初级医生,来了一个病人,他肯定要想这到底是什么病?这也是为什么我们临床医学是经验医学的原因。
当然经验不是单纯靠每天去多看病人积累的,必须要有科学的思维去进行经验积累,才能够做一个很好的医生。所以,我认为这个问题跟医生本身的经验、年资等都有关系,不能一概而论。
肖飞教授:全世界现在面临的问题是,没有数据可以告诉医生病人现在所处的状态。实际上,这是很好实现的,这还只是机器的一个自动提醒。比如,4年的追踪数据显示,在有那么多好药治疗的情况下,病人的基线达标率只有28%。好几个数据库,包括曾小峰教授领导的CRDC数据库,包括栗占国教授等开展的横截面调查,都显示出了类似的达标率,证实临床达标率就是这么低。
然而,这其实是可以改善的,只要利用【风湿中心】每三个月监测一次,像BeSt的研究一样,医生来做调整,在不去干预任何用药的情况下,就可以达到BeSt临床试验的效果,达到60%多的达标率,这是我们中国医生创造的奇迹。
习近平主席在做2018年新年致辞的时候,办公室的书架上摆了一本书,被《中国日报》给拍了下来,叫《终极算法》,习主席也在看算法,实际上他可能在用这种算法来领导我们的国家,制定方针政策。作为一线医疗工作者,更应该重视算法。
(整理报道:白蕊)