技术与计算如何影响医疗保健行业
作者：妮娜·本森、凯蒂·科比特、科里·斯卡曼
介绍
医疗保健行业几乎影响到每一个人。从医生、保险公司、药物到医院，每个人都会与之接触。计算技术在医疗保健行业取得的进展改变了医生工作和与患者互动的方式。人工智能甚至已经进入医疗保健领域，进一步改进了医院的运营方式。医疗保健中技术的增加改善了该领域的许多方面，但仍存在必须调查的伦理问题。医疗保健行业每天都在处理生死问题，这意味着他们的机器也在做同样的事情。在设计用于诊断、治疗和护理患者的机器时，我们必须记住这一点，因为一个错误可能导致某人的生命危险。计算和技术已经极大地改变了行业，并且仍在继续发展，迫使我们审视未来研究和技术的成本和收益。
人工智能在医疗保健中的应用
人工智能正在进入医疗保健领域，帮助提高效率并为医生和护士提供支持。人工智能被用于提高排班效率，例如科罗拉多州的UC Health正在使用人工智能驱动的排班工具来优化手术排期。排班优化的增加使得患者周转率提高，仅一年就为UC Health增加了1500万美元的收入[1]。纽约长老会医院也以类似方式使用人工智能将患者等待时间减少了50%，这对患者来说是一个更难以量化的益处[1]。总体而言，人工智能正被用于优化医院，以最大限度地提高效率并最小化成本。当人工智能优化软件应用于全国所有医院时，即使是5%的优化改进，每年也能释放1000亿美元的价值[4]。
在更严肃的应用方面，深度学习方法已被证明能够模拟药物毒性水平并准确解读放射影像[1]。此外，人工智能可以帮助诊断患者并推荐治疗方案。IBM的Watson Health软件正是这样做的，它被训练用于诊断癌症患者并相应地推荐治疗[1]。这些软件是基于特定疾病患者的大数据集进行训练的，并使用模式识别和机器学习来输出诊断和治疗建议。Watson Health已经帮助了约295,000名患者[2]。
需要说明的是，人工智能并不会在任何意义上取代医生。相反，这些AI工具旨在支持医生，提供建议并尝试加快他们的工作。医生仍然可以根据自己的专业知识和知识最终决定是否接受或拒绝软件输出的任何结果。
图2：Watson Health分析的可视化[5]
人工智能在医疗保健中存在许多伦理问题，因为我们处理的是人们的健康状况，因此错误可能会导致人们失去生命。关于人工智能是否可能在诊断和治疗上出错，如果是这样，它们是否应承担责任的问题，我们认为至关重要的是不要从这种情况中去除人的因素，AI不应该对决策有如此大的控制权。医生可能会开始过度依赖软件并变得自满，因此我们认为医生必须始终保持警惕。关于排班算法中对某些患者的偏见问题，我们认为应该有人工监督。
至于乌托邦中理想的医疗保健AI会是什么样子的思考实验，我们认为它可能会类似于我们在高级科幻小说和宇宙飞船中看到的那样，软件驱动的机器人和机器能够准确诊断、治疗并成功地对人们进行手术。更进一步说，就是那种你躺在里面10分钟就能治愈任何疾病的类似舱体的对象。这些结果当然是理想的结果，虽然这在乌托邦中，但事情很容易走向更糟的方向。简单的故障、错误或系统黑客攻击可能会将治愈率为100%的机器变成死亡率为100%的机器，如果这种情况在整个社会中集体发生，这个乌托邦将迅速变成反乌托邦。
医院中的平板电脑应用
医院一直在探索使用技术改善患者护理的方法。一些医院通过使用人工智能减少等待时间，如上所述。其他机构则采用其他方法，例如为患者提供更多获取其医疗信息的途径。
先前的研究表明，患者对医疗治疗方案的依从性和对护理的满意度在很大程度上受到患者与从业者关系的影响[3]。也就是说，在医院环境中，由于物流和时间限制以及不断的班次和排班变化，患者和医生很难找到沟通的机会。事实上，只有32%的住院患者甚至能正确说出一位医院医生的名字[4]。此外，健康信息技术主要由医生和其他医疗专业人员开发和提供，而不是患者[5]。大多数医疗机构甚至不允许患者阅读他们的医疗记录，即使他们相信这将帮助他们更好地遵循和理解治疗。将这些信息从患者那里隐藏起来，使他们和他们的家人感到不确定和焦虑[6]。将这些信息从患者那里隐藏起来是否道德，特别是因为它特别与他们相关？
纽约市的纽约长老会医院开发了患者使用的平板电脑应用程序，希望能减少这些感受并增加信息共享。这个应用程序背后的想法是让患者更多地控制他们的护理[6]。它将用于苹果iPad，并基于他们定制的个人健康记录Web门户构建。只有在用户身份验证后才能访问信息，以确保隐私。通过此应用程序，患者可以访问有关其护理提供者（如护士和医生）、他们当前和之前服用的药物以及这些药物如何给药的信息。信息可以实时更新。这些信息以易于理解的用户界面显示，如图3所示。
图3：纽约长老会患者平板电脑应用程序的截图[6]
上图3显示，患者的护理提供者的姓名、角色和图像都向患者显示。药物列表、剂量、频率和上次给药也向患者显示。此应用程序简单明了地向患者提供与其护理相关的信息。
医院最初通过向心脏病监护室的五名患者提供带有应用程序的平板电脑来测试此应用程序。他们都有能力使用平板电脑应用程序。这五名患者以前从未使用过个人健康记录。使用应用程序后对参与者进行的调查显示，他们对医院接受的护理普遍感到满意。所有参与者都认为该应用程序提高了他们的满意度，并使他们感到更加投入。一位参与者说："如果我监控正在发生的事情，我的护理团队会更好地对待我，因为他们知道我知道正在发生什么。会有更多的诚实和更好的服务。" [6] 所有患者还表示该应用程序很有用，并帮助他们感到更安心，因为看到告诉他们的信息以书面形式确认[6]。
这是医院首次向患者提供平板电脑应用程序，目的是提高患者对其医疗护理的参与度[6]。纽约长老会声称，在调查使用该应用程序的患者后，这是向患者提供信息的有用工具。但这并不意味着这个概念是完美的，也不会引发任何担忧。
患者并不是唯一看到此应用程序效果的人。医院和护理提供者也会经历变化。医院希望他们的患者感到满意并对他们的设施有好的评价。这将确保他们向朋友和家人推荐医院，并在需要其他医疗护理时回来。此外，如果患者抱怨医院没有为他们提供足够的护理或信息，这将对该机构产生负面影响。医生和护士现在也会有更多的目光关注他们的行为。患者将能够发现错误或如果他们的护理提供者不听从他们的愿望。这些医疗专业人员现在可能还必须更彻底地向患者解释他们的医疗决定。这对患者来说是好的，因为他们对自己的护理有了更好的了解，但这会占用医生或护士与其他患者相处的时间。如果患者不同意他们的治疗方案，这也可能干扰他们提供最佳护理的能力。从下游来看，如果患者能够更好地访问他们的医疗信息，这也可能导致更多针对医生的医疗事故诉讼。
其他担忧包括机密医疗信息的隐私。谁是能够访问应用程序和患者信息的授权用户？他们的家人？只是患者？如何确定这一点，如何确保只有正确的人有访问权限。此外，如果错误导致患者能够访问其他患者的信息怎么办？如何避免和处理这种情况？如果机密医疗信息落入错误的人手中，谁负责？同样，确定为授权用户的用户的身份验证有多安全？会有双重身份验证吗？用户凭据用于登录的频率如何？此外，应用程序对外部攻击的安全性如何？这个应用程序是否会为恶意黑客提供访问医院更大医疗信息数据库的途径？
不同的是，医院如何确定谁在身体和精神上有能力通过此应用程序访问其医疗信息？医生是否可以随意选择是否让患者访问此信息？需要有明确的、医学上合理的指南，说明哪些条件使患者不符合此应用程序的资格。
最好的情况如下。此应用程序是医院患者可以使用的安全界面，以访问其护理信息。他们将知道他们的医生和护士是谁以及他们的名字是什么。他们将了解自己所服用的具体药物、给药剂量以及何时接受过剂量。这将通过使患者感觉对其护理更有控制力和更参与其健康来改善患者护理。这还将帮助他们感觉与医疗人员更紧密地联系。将有具体的指南来确定谁可以获得此应用程序的访问权限。此外，患者可以添加直系亲属，儿童患者可以让父母作为授权用户。
相反，涉及此应用程序的最坏情况意味着该应用程序不安全，意味着有多种方式可以通过该应用程序访问后端数据库。没有用户身份验证来访问患者的医疗信息。此外，没有关于谁获得应用程序的系统。医生可以选择是否让患者有机会使用该应用程序，而不是为所有符合某些预设指南的人提供。这将导致问题，因为医生可能会故意扣留此资源以谋取个人利益，而不是为了患者的最大利益。
确保最坏情况不发生的一种方法是提前只允许在医院提供的设备上使用该应用程序。这将有助于提高安全性。此外，确定哪些患者有资格使用该应用程序的指南已经制定并可用。
事后改善最坏情况的一种方法是暂时关闭应用程序，并花时间审核安全协议，以确保只有应该被授权的用户才能访问，然后提高安全性。医院还应该对错误负责。保护信息的安全和机密是他们的工作，责任不应落在患者或其家人身上。在应用程序关闭期间，他们还将花时间制定规则，规定哪些患者可以访问其信息。所有符合条件的人都应该获得该应用程序。
为了确保实施类似纽约长老会正在实施的应用程序，应实施适当的身份验证以访问应用程序，例如双重身份验证或生物识别身份验证。患者还应该能够说明谁可以访问他们的信息。他们应该有机会允许配偶或父母和孩子访问，使用自己的特定登录凭证。此外，应存在一般指南，以确保适当的患者获得应用程序。这不应由医生单独决定。这可能导致偏见或不当扣留信息。这也将确保无法获得应用程序的患者或该患者的家人可以看到原因。
纽约长老会试点的应用程序有可能成为提高医院患者护理质量的宝贵技术工具。它可以给患者更多控制权，让他们感觉更加投入。但是，应用程序需要以符合伦理的方式实施。医疗信息需要保持安全，并向所有医学上有资格的人提供。
远程医疗
远程医疗是医疗保健行业的一个最新发展，医生和患者可以在不必去实际医院的情况下面对面会面。像Doctor on Demand和CareClix这样的远程医疗公司允许患者在不离开家的情况下几乎完成全面检查[7]。理论上，这可能看起来使帮助患者变得更加困难，但90%在急诊设施中看到的常见病症可以通过远程医疗治疗[7]。医院因此受益，将非紧急病例排除在外，并将可能传播感染的人远离其他正在康复的人。
然而，我们必须思考，远程医疗是否会对患者接受的护理质量构成风险？它还导致了误诊的担忧，因为患者不在医生面前，因此医生无法亲自检查患者。这些问题限制了远程医疗在仍然为患者提供最佳护理的情况下能够做到的程度。这些公司还必须制定计划，如果发生误诊，谁应承担责任。选择通过远程医疗预约的人必须了解随之而来的风险。话虽如此，医生在做出诊断时也必须对其诊断负责，并确定何时告诉患者他们必须去医院。然而，这些担忧并没有掩盖已经看到的成功。远程医疗增加了那些不能轻易到达急诊设施的人获得医疗护理的机会，并在正常营业时间之外提供服务，让更多人得到帮助[7]。
图4：女性通过视频通话接受咨询[9]
结论
计算和技术极大地改变了医疗保健行业。它改变了患者被诊断的方式、医院的住院护理以及人们看医生的方式。随着技术的不断进步，医疗领域的未来相对未知。然而，随着我们的研究继续，必须调查这些进展带来的担忧。研究人员必须记住，患者是医院最重要的部分，他们的护理不应为了更高效的系统而放弃。效率和以患者为先之间的平衡是医生和科学家必须不断共同努力实现的。例如，这种技术的增加导致了对患者信息隐私和准确性的担忧。医院可以访问的信息量意味着我们必须确保技术继续以符合伦理的方式使用。此外，机器可能出现的错误引发了责任问题。医生始终拥有最终决定权，但随着技术的增加，必须确保他们不会对将患者生命交到机器手中的做法变得过于舒适。然而，即使在面临有效担忧的情况下，也不能忽视在效率和研究方面取得的进展。医疗领域因技术的引入而永远改变，并将继续发展。
参考文献
[1] Bini, S. A. (2018). 人工智能、机器学习、深度学习和认知计算：这些术语意味着什么，它们将如何影响医疗保健？《关节成形术杂志》，33(8)，2358-2361。
[2] IBM Watson如何使医疗保健更加先进。(2020年4月27日)。
[3] Fogarty, L. A., Curbow, B. A., Wingard, J. R., McDonnell, K., & Somerfield, M. R. (1999). 40秒的同情心能否减少患者焦虑？《临床肿瘤学杂志》，17(1)，371-371。
[4] O'Leary, K. J., Kulkarni, N., Landler, M. P., Jeon, J., Hahn, K. J., Englert, K. M., & Williams, M. V. (2010年1月). 住院患者对其护理计划的理解。《梅奥诊所学报》，85(1)，47-52。
[5] Berg, M., Langenberg, C., vd Berg, I., & Kwakkernaat, J. (1998). 社会技术设计的考虑：在临床环境中使用电子病历的经验。《国际医学信息学杂志》，52(1–3)，243–251。
[6] Vawdrey, D. K., Wilcox, L. G., Collins, S. A., Bakken, S., Feiner, S., Boyer, A., & Restaino, S. W. (2011). 用于患者参与医院护理的平板电脑应用程序。《美国医学信息学协会年会论文集》，2011，1428。
[7] IBM Watson如何使医疗保健更加先进。(2020年4月27日)。
[8] Giridharadas, M., Parmar, A., Baum, S., DeArment, A., Dietsche, E., & Truong, K. (2019年7月16日). 人工智能在医疗保健中的操作和临床应用概览。
[9] 通过视频连接与医生联系存在安全担忧？我们有答案——佛蒙特州伯灵顿。
【全文结束】
