医生越老越值钱?斯坦福外科教授传授 “独家秘籍”
2019-04-11 16:27

医生越老越值钱?斯坦福外科教授传授 “独家秘籍”

本文来自微信公众号:硅谷洞察(微信ID:guigudiyixian),作者:Norah,头图来源:视觉中国


都说 “医生越老越值钱”。为什么不少人看病时更信任老医生呢?还不是因为老医生们见多识广,经验丰富。


这个 “经验”,到底指的是什么?


举个例子,临床检查中经常需要医生用手触摸而判断情况,比如女性盆底检查等。不同于看片子或查血查尿,用触感检查靠的是医生的感觉。每位医生的触感不同不说,难上加难的是,这种 “触感” 很难被具象化,新医生通过不断摸索、总结,才能达到老医生的手感。这么看来,老医生更 “金贵” 也很有道理。


记者最近遇见了一位志在解决这个问题的斯坦福大学的外科教授。斯坦福大学外科教授、科技促进临床诊疗中心(The Technology Enabled Clinical Improvement  Center,简称 TECI)总监 Carla Pugh 分享了她在这个领域的创新。


(Photo: Carla M. Pugh, MD, PhD, FACS, Professor of Surgery and Director of the Technology Enabled Clinical Improvement (TECI) Center, Stanford Medicine)


除了是斯坦福大学的外科教授,Carla Pugh 还是科技促进临床诊疗中心(上文提到的 TECI )的总监。此外,Pugh 教授不仅是个医学专家,还是个发明家。而她的发明,也正是来自对于手术医生培训的痛处深深的体会。


当 Pugh 教授还是个医学院的学霸时,一个问题曾深深困扰着她:在触觉检测或手术等外科手术的学习中,像切除组织结构这种能看得到的部分还比较好学,可是看不到的部分 —— 比如说采用手指触摸的方式检查肿瘤和其他身体组织的触感、力度等等主观指尖力度触觉,“只可意会,不可言传” —— 该怎么学习呢?


这,其实就是医学外科教育中严重缺失的一环:医学院学生们临床的触觉教育。


外科医生们不论是动手术,还是外科检查,手法和触感都十分重要,但现有的传统外科教学是怎么教未来医生们的呢?


说出来你可能不相信:还是靠笔、纸、幻灯片等年代感十足的方法,把理论教给医生们。


(图自 The Career Field of Radiology,版权属于原作者)


难道触感教学就没有更好的办法了吗?


Carla Pugh 介绍道,所谓 “触感教学”,就是让学生们通过传感器来知晓自己的手法、力度、变动频率,而传感器会将记录以数据的形式呈现出来。这样一来,眼睛看不见、只能主观感受得到的触觉,就可以以量化的数据方式被记录下来了。


换句话说,这种办法让老医生的经验现在变得既可意会、也可言传,更能被测量、记录下来。


谈及为啥她如此坚定地在增进触觉医学临床领域的教育,Pugh 教授分享了一个略 “血腥” 的故事:


一次凌晨,Pugh 教授在急症室救助一个病人,协助她的临床医生在打开了胸腔并成功切割开了一层层的心脏膜状组织后,无论怎么进行心脏起搏都没法使病人的心脏重新跳动。


Pugh 教授只好自己下手,这一下手不得了,教授立刻在病人的心脏后面摸到一大块血块!清除血块后再次抢救,病人的心脏才终于开始重新跳动,并足够支撑到能被转移到专门的手术室进行一场抢救手术。


有时,医生的手感,直接关系着病人的生与死。


这件事让 Pugh 教授感慨良多:为什么都是同样的手法,我能摸到的硬块,临床医生却没有摸到?是她的手指对硬块的触觉不灵敏吗?现有教育体系的教学和考试都是靠纸笔,再加上电脑投影等设备。可是身为外科医生,最重要的就是手感、是下手的轻重,这些都靠长年累月的积累才能得到的感触经验,如何能快速教给下一代年轻的外科医生?


另外,临床医生当时的手法是否正确?她的手是否抵达了足够的深度来检测心脏周围是否有不正常的血块?在外科手术时遇到的情况五花八门却都状况紧急,如何在医学院的教学中就能确保每个医生都能在临床手术中使用正确的手法?


血块的触感、乳腺筛查的触感、淋巴瘤的触感都不能在传统的学习和考试中活灵活现地体现。那么,作为学生,如何在获知了书本上的理论知识后,快速获得临床经验,进行自己临床的判断?


结合传感器模型,提升手术教学方法


自从在斯坦福大学接触到了前沿的科学技术,联想到自己学生时代不能解决的困惑,Pugh 教授决定,结合本科和研究生不同领域的经验,研究结合传感器模型,来记录外科手术中的外科医生的手部动作、力度及速度,并给出手法的效果数据,使外科医生能对自己的手法和力度有所认知,反复练习,了解需要改进的地方。


Pugh 教授虽然看上去很年轻,但她其实已经在临床触觉教育方面拿了三个专利了。


早在2000年,Pugh教授获得的第一个专利就是“医学检查反馈教育系统”。这个设计通过在病患腔体中放入传感器,学生在腔体中检查手法的一举一动就被记录并反馈出来了。尽管导师在现场不能看到腔体内的实际具体情况,但根据感应器反馈出的数据也可以做出相应判断。


发明这套教学装置的契机,来自医学院一年级最难的诊疗学习之一:女性盆腔检查。为什么说女性盆腔检查最难?还是我们刚才提到的:传统教学方式通过书本的讲解、图示、教授讲解或观看有经验的医师操练,给医学生们一些抽象的理论概念,但实际可操作的机会却非常少。


检查的精髓就在于医生手指的感触,那么在实际的临床操作中,如何能保证这些医学生们能感触到和他们老师相同的触感呢?


为解决这个问题,Pugh 教授设计了她的“医学检查反馈教育系统”(Medical Examination Teaching System)。这个系统将传感器安在模拟盆腔模型或是真人病患身上,学生们在模型或是真实检测中的力度、手法频率等细节都被传感器忠实的记录了下来。这个教学体验得到了学生们良好的反馈。


2009年,Pugh 教授又一鼓作气给新的“临床诊断和培训系统”(Clinical Assessment and Training System)拿下了两个专利。这个新的系统在急救、护理、麻醉等方面起到了更大的作用。通过腔体内和体外的传感器互动,以及更多数据的深度学习,新系统更加完整的抓捕了医生的动作,同时也能更精准的预测医生动作的准确度。


(对Pugh教授专利感兴趣的小伙伴们可以移步下面的链接:https://patents.justia.com/inventor/carla-m-pugh)


目前,在经过了对超过 17000 名病患的测试和观察,测试了二十多种模拟器后,Pugh 教授终于得到了比较理想的版本。


目前的最新系统除了能感知医生的下手力度,还能反馈医生的检验手法以及与之效果。比如,在乳腺肿瘤排查实验中,该机器灵敏的检测出两名医生不同的检测方式、手法和力度,并对之进行了评测。


以下图为例,能看出右边的检查力度比左图的正确手法轻了许多,这就意味着右边的医生非常有可能错过病变区域的肿块。这样的教学方式让学习的体验更加直观。


(图片:来自于视频 Want to be a better doctor? Look for models)


正确的检测力度和检测手法有多重要呢?


通过对病患的跟踪监测,比正确的检测力度小10牛顿的力量对病变区域的失败检测率竟能达到70%。而一个在对超过 50 名从业经验达到 20 年以上的乳房肿瘤外科医生的实验中,竟平均仍有 15 %的医生肿瘤排查检验手指力度不够!


也就是说,即便请经验丰富的老医生用触感排查肿瘤,仍然有 15% 的情况下手指力度不够!


如果每个医生能在自己的检测力度及手法方面有所改进,相信误差率也能相应的减少 —— 早发现、早治疗对于很多重大疾病的意义无需赘言。


再拿下图的麻醉过程举个例子。医生左手的是喉镜,右手里的是呼吸导管,以确保病患可以顺畅的呼吸。传感设备团队在病患/诊疗模拟设备的喉管处安装上传感器,可以准确抓取喉咙内部的具体细节,确保医师把导管放在了正确的位置。


(图片:来自于视频Want to be a better doctor? Look for models)


传感器就这样一点点承担了人类眼睛的外延工作,原本看不见的手术状况也变得可以看见了。


最刚开始的时候,Pugh教授的这套设备更多是单一通过传感器输出数据。但随着技术的不断提升,现在设备也可以直接放在病人的身体上直接收集外科医生检测的数据。


近几年来,Pugh教授的团队不断的在寻找更柔软、灵活、适合穿带且厚度合适的感应器材料,并终于于最近找到了合适的材料,并制作成了可穿戴设备灵活运用在病患的身体上。


比如下图所示,新的传感器材料比较轻薄,可以被剪裁成五个部分,制成胸部乳房传感的可穿戴式检验设备。


(受访者供图,版权属于原作者)


可以想象,日后这套设备不但可以反馈医生在手术或检测时的表现数据,更能应用在记录病人病情发展的病理数据。更难得的是,目前每场手术的记录仍停留在文字,或最多是视频记录,却没有医生在病灶上最直观的感触记录,而未来数据收集的发展方向也许会将手术数据记录方面囊括其中。


(Pugh 教授的发明:通过佩戴在医生手指上的传感器,追踪医生的操作轨迹。受访者供图,版权属于原作者)


(两个不同医生的手术操作轨迹,被传感器记录下来。受访者供图,版权属于原作者)


技术如何帮助医学教育也是众多科技创新项目关注的重点之一。比如伦敦的 Digital Surgery 团队,通过大数据和AI分析多达万例手术分析手术进程,并将资料输入算法,使外科医生直接在屏幕上看到下一步手术进程的预测,以此更好的协助手术室中的医生。据报道,目前已有超过 50 万名外科医生下载了 Digital Surgery 的应用。


英国的 Sutrue,则是一家结合了人工智能机器人的医疗产品公司,提供给医生能够在手术时一只手操作的缝针机器人。


国内也有多种结合 AI 及传感器的临床诊疗教育系统,北京有专门致力于推广现代医学模拟教育的公司,提供各个门诊项目的模拟器以及医学模拟教育方案。


就像 Pugh 教授说的那样,以往都说科技是多么的先进,科技如何能够直接的改变人类生活,甚至是未来科技会在各行各业如何取代了人类。但我们的设备就是让人类外科医生们,通过科技手段对自己的专业技能进行监测分析,最终还是辅助人类自己变成更好的医生。


参考资料:


TEDMED “Getting a sense for the surgical touch”:https://www.youtube.com/watch?v=k9D-vxGkHTc

TEDYOUTH “Want to be a better doctor? Look for models” https://www.youtube.com/watch?v=zJGsknEhjNc

https://www.youtube.com/watch?v=e-hiGuKfyi0

斯坦福大学医学院[SN2]ApplySci “Carla Pugh on hacking healthcare with sensors” https://www.youtube.com/watch?v=e-hiGuKfyi0


本文来自微信公众号:硅谷洞察(微信ID:guigudiyixian),作者:Norah,转载请联系原作者。

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