《醫學中的AI革命:大數據時代的智慧與挑戰》下集

閱讀時間約 12 分鐘

### 第十三章:數位療法


**概述**

本章介紹了數位療法(Digital Therapeutics,DTx),這是一種運用數位設備進行診斷和治療的方法,特別是在認知行為治療(CBT)領域取得顯著發展。數位療法的核心是基於療效證據及臨床目標設計的治療工具,這些工具可以通過應用程式、穿戴設備或軟體來實現。DTx可單獨或配合其他干預措施使用,目的是預防、管理或治療與行為或心理因素相關的慢性病。


**運作方式**

數位療法的活性成分並非化學物質,而是軟體或算法。例如,遊戲化的應用程式和感測器協助患者進行互動。在產品設計和臨床效果評估階段,數位療法的作用尤其重要。這些工具可以包括提醒功能、獎勵機制和社群連結模組,增強患者的依從性並優化治療效果。


**治療適應症**

數位療法可以應用於多種疾病,主要包括:

- 慢性病(如糖尿病、高血壓)

- 呼吸系統疾病(如哮喘和慢性阻塞性肺病)

- 心理健康問題(如抑鬱症、焦慮症)

- 成癮行為(如吸煙、酒精依賴)

- 其他疾病,如失眠和癌症治療相關不良反應。


**法規發展**

目前,數位療法在美國已逐步納入法規監管範疇,如某些治療工具獲得FDA批准。在歐洲和其他地區,則仍在建立監管框架,以確保DTx的安全性和有效性。


**結論**

數位療法是一項充滿潛力的創新,它將數位技術直接應用於醫療中,特別是在慢性病和心理健康領域。隨著法規逐步完善,DTx可能成為未來臨床治療的重要組成部分。


### 第十四章:虛擬實境在醫療中的應用


**章節概要**

虛擬實境(VR)在醫療中的應用展現出巨大的治療潛力,特別是在心理健康和復健領域。VR技術的快速進步,使得人們可以完全沉浸於虛擬環境中進行互動,同時也帶來潛在的心理風險。這章節深入探討了VR如何影響患者的心理和生理治療過程,並展示了它在醫療教育和臨床應用上的多種用途。


**重點**

1. **治療應用的廣泛性**

- **神經系統疾病**:VR在帕金森氏症和中風患者康復中使用,能夠改善他們的運動協調和平衡感。持續的回饋和正向增強有助於患者的復健過程。

- **心理健康治療**:應用於治療恐懼症和創傷後壓力症候群(PTSD),VR能夠在安全的環境中讓患者逐漸暴露於引發恐懼的情境中,幫助其重新構建對刺激的反應。

- **成癮症治療**:VR輔助認知行為療法(CBT),在治療賭博和網路成癮方面發揮重要作用,幫助患者去條件化反應。


2. **教育與培訓**

- **醫學教育**:VR技術被用於醫學生和外科醫師的培訓,例如解剖學教學中的三維人體模型,讓學習者能夠在虛擬環境中觀察和操作身體各部位。


3. **潛在風險**

- **心理風險**:VR可能導致部分用戶產生認知與情感混淆,特別是那些存在心理問題或過度沉浸的用戶。這種不當使用可能引發幻覺或精神失調,尤其在使用者對虛擬化身的深度認同時風險更高。


4. **實際應用障礙**

- **成本**:儘管VR技術不斷普及,硬體和軟體的高昂成本依然是推廣的一大障礙。


這一章節表明,虛擬實境在醫療上的應用潛力巨大,但需要謹慎管理,以避免對患者造成潛在心理風險。


### 第十五章:機器人輔助系統


#### 簡介

本章探討了機器人技術在醫療領域中的應用,強調了隨著人工智慧(AI)的進步,創造符合多樣醫療需求的機器人成為可能。這些機器人系統被定義為具體化的人工智慧(embodied AI),意即可以直接與物理世界互動,像是智慧型手機,但“擁有雙手”。


#### 主要重點

1. **機器人的多元角色**:

- 在醫療環境中,機器人不僅用於診斷、手術等技術操作,還擴展到情感支持、陪伴等功能。

- 協助型機器人能夠提供身體或情感上的支持,從照護老年人到協助患者完成日常任務,甚至可以扮演“朋友”的角色。


2. **照護機器人的分類**:

- 照護機器人可分為三類:監測機器人、輔助機器人,以及具有伴侶和治療功能的機器人。這些機器人設計用來與人進行社交互動,提供心理、認知支持,以及身體和情感上的陪伴。


3. **代表性案例 - Paro**:

- 日本設計的Paro,是一種伴侶機器人,外觀像嬰兒海豹,可以模仿表情與動作,甚至能理解和學習語言。Paro在提供情感支持方面已證明具有療癒效果,特別適合用於孤獨或有特殊需求的老年人。


4. **倫理與情感反思**:

- 關於機器人的情感表達和其對老年人陪伴的影響,專家們對機器人是否能夠完全取代人類的情感支持表示質疑。有人認為,機器人或許無法捕捉到人類的細微情感,但在某些情況下,機器人可能比情感冷漠的人類更適合進行長期陪伴。


5. **恐怖谷理論**:

- 本章探討了“恐怖谷”現象,即機器人與人類越相似,卻又不完全一樣時,可能會引發人們的情感排斥。為了能與人們建立舒適的互動,機器人的設計必須微妙地平衡外觀的親切感與距離感。


#### 結論

機器人技術的發展在醫療照護中展現了極大潛力,從輔助功能到情感陪伴,但機器人作為情感支持角色的接受度仍有待探討。專業人員和倫理學家必須不斷檢視其使用的道德界限與社會影響,以確保技術在增進健康福祉的同時,尊重人類的情感需求。


### 第十六章:知識擴展


#### 簡介

在第十六章中,作者探討「擴大技術」是否真能有效增強人類的知識與理解能力。所謂「擴大技術」指的是那些能強化人類感官的設備,如望遠鏡和X光等,它們可以協助我們觀察並解釋世界。儘管技術進步讓我們有了更敏銳的感官體驗,但真正的挑戰仍在於如何解讀所感知的資訊,使其成為知識的一部分。


#### 重點

1. **感知與知識的關係**:感知能力的提升並不一定等同於知識的增長。儘管技術可以放大我們的視覺或聽覺,但未必能提高我們對所觀察現象的理解。


2. **技術的作用與限制**:技術如放射影像或望遠鏡能放大我們的視覺,但解釋這些觀察結果需要人類的智慧。不同專家對同一影像的解釋可能大相徑庭,這說明了單純依賴技術無法提供一致的認識。


3. **人機協作的優勢**:技術與人類的結合應該是一種「聯盟」,讓機器發揮快速處理信息的優勢,而人類則利用直覺和創造力解釋複雜的資訊,從而達成更精確的理解。


4. **數據的意義建構**:放大技術僅是提供數據的工具,而理解這些數據並賦予其意義,仍然是人類的核心任務。知識的擴展需要的不僅是數據,而是對數據的批判性思考和創造性解釋。


總結來說,本章提醒我們,不應過分倚賴技術的感官增強,關鍵在於理解的過程和智慧的應用,技術只能在「人機聯盟」的情境下達到最佳效用。


### 第十七章:圖像診斷 - 簡介與重點


#### 簡介

第十七章聚焦於「圖像診斷」領域,對比了人類與人工智慧(AI)系統在圖像識別上的異同。該章節強調,人類的視覺處理和AI的圖像解讀系統有著顯著差異。例如,人類的視覺系統擅長在不完美或模糊的情況下識別物體,並且能夠解決複雜的「光學反問題」。另一方面,AI在精確重複處理上有其優勢,尤其是在醫學影像分析中表現出色,甚至能在特定情況下超越人類的準確性。


#### 主要重點

1. **人類視覺處理**:

- 人類視覺系統基於「記住並比較」的原則,透過格式塔心理學中的概念(例如圖-背景、連續性-間斷性等)組織影像,能夠快速並潛意識地分類物體【8:1†source】。

- 人類能夠解決複雜的「光學反問題」,這一特性在醫學影像判斷中尤其重要,如在模糊的影像中依然能識別異常。


2. **AI圖像識別系統的優勢**:

- AI可以透過神經網路和深度學習技術,快速分析大量影像數據,尤其在疾病篩查方面展示出極高的效率和準確度。

- 例如,在肺炎診斷方面,AI演算法能在短時間內完成判讀,並在某些病症上表現出優於放射科醫生的準確率。


3. **AI的局限性**:

- AI在解釋情境化的圖像內容時存在挑戰,例如面對變動的環境或非典型狀況時的準確度可能下降。

- AI對於高層次的影像詮釋能力有限,例如理解情緒或複雜的面部表情,這些目前仍是AI較難達到人類水平的部分。


4. **在醫學中的應用與潛力**:

- AI圖像診斷系統可用於各種放射學影像分析,包含骨折檢測、肺部結節篩查等。此技術正逐步應用於更廣泛的臨床場景,並有助於提高診斷效率。


#### 結論

圖像診斷領域中,AI的發展帶來了極大潛力,尤其在重複性高、依賴精確數據的診斷環節上顯示出其優勢。然而,在複雜情境中的表現仍需人類醫生的判斷輔助,AI目前在詮釋情境化與模糊信息方面仍有所限制。因此,AI圖像診斷系統被視為人類醫師的有效輔助工具,而非取代方案。


在「結論:對AI應用的反思」中,作者從多方面探討了人工智慧(AI)在醫療領域的潛力和挑戰,並提出了一些關鍵的反思。以下是結論的主要重點:


1. **AI的輔助性而非取代性**:AI應該被視為醫師的工具,像顯微鏡或心電圖一樣,輔助而非取代臨床醫師的判斷。AI的最佳應用是與醫師協作,將分析和預測交由AI,而人類醫師則負責解釋和決策。


2. **數據質量和標準化**:AI系統依賴於高質量、標準化的數據以確保診斷的準確性。因此,將不同患者群體的數據整合成統一格式,能減少偏見和提升AI的普遍適用性。


3. **人類控制的重要性**:技術的發展需謹慎,歷史已證明當人類失去對技術的控制時,可能產生不可預期的後果。AI的發展同樣需要保持謹慎控制,避免被算法的「智慧」所迷惑。


4. **批判性使用AI技術**:數位科技易使人們迷戀其「全能」的表象,但無批判性地使用可能導致依賴。作者強調,醫師應培養批判性和創造性思維,慎重評估AI的輸出,而非全盤接受。


5. **倫理考量和人性關懷**:AI技術應秉持人性化的使用,以減少過度依賴技術的風險,並應設法在技術與醫患關係之間保持平衡。AI應該增強而非削弱醫療過程中的人文關懷。


這些反思強調了AI在臨床醫學中應被合理地定位和使用,並且人類在技術飛速發展中依然擔負起審慎控制的責任。

==============

參考 AI in Clinical Practice A Guide to Artificial Intelligence and Digital Medicine (Giampaolo Collecchia, Riccardo De Gobbi) 2024

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