医学界的“深蓝大战”
1996年夏季的一天,就职于瑞典兰德大学附属医院,负责冠状动脉特护病房的沃林主任,一个50岁的老头,坐在办公室里,面前堆积着2240份心电图。每份心电图都是一张4开左右的方格纸,由左至右有一条弯曲起伏的线。沃林独自一个人在办公室里审阅它们。他迅速而仔细地浏览着,将他认为代表心脏病发作的心电图挑出来。为了避免因为疲倦带来的疏忽,他每两小时休息一会儿。他不想因为粗心大意而犯错,代价太大了。这是医学界的“深蓝大战”,而沃林就是心脏病学界的棋王卡斯帕罗夫。他将与电脑进行对决。
心电图是一种非常普遍的诊断检查,在美国一年就有多达5000万次的这种检查。我们将电极片贴在病人皮肤上,接收心脏每次收缩扩张产生的电流,由此绘制出心电图。心电图上的曲线显示了心肌电位的变化,一旦心脏出现问题,心电图的曲线就会有异常。具体来说就是由于部分心肌坏死,电流通过这些坏死的部分,导致心电图上的曲线产生变化。有时这些变化很明显,但更多的时候这种变化很细微。
对于医学院的学生来说,心电图看起来很复杂,难以理解。图中包含了十二导极,每一个导极都产生一种不同的曲线记录,每一种曲线都有英文字母做标识:比如,从一开始就下降的曲线称为q波,心脏收缩突然向上升起的称为r波,随后又向下的称为s波,受冲击后显示环型波的曲线型称为t波。学生要学习辨别这一打甚至更多的曲线。
当我还是医学院的学生时,我第一次学习解读心电图,感觉它就像复杂的推算。我和同学们将那些晦涩难解的译解指南写在一些小卡片上,放在白大褂的口袋里,方便随时查看。
随着不断地练习,译解心电图就变得容易多了,就像植入中心静脉导管那样简单。经验丰富的心脏外科医生有时只要扫一眼就能判断出病人是否心脏病发作,好比小孩可以马上认出房间另一端的母亲。但心电图实在太复杂,有些细微的变化很容易被忽略掉,即使是专家的判断也不能是百分之百正确。研究表明,送到急诊室的2%~8%的心脏病患者会被误诊为没有问题,这些人中的1/4最终死于心脏骤停。有人试图让电脑看懂心电图。他们认为如果电脑能比人更准确地为病人诊断,那么我们就可以使用电脑解读心电图,每年就可以使几千人免于死亡。
1990年,加州大学圣地亚哥分校的急诊科医生巴克斯特在公开发表的学术论文中,第一次提出电脑可以比医生做得更好。这种电脑系统像人类一样从经验中不断学习,从每个成功案例中总结经验,从每个失败案例中吸取教训,进而改进自己的内部程序。在之后的研究中,巴克斯特发现电脑可以熟练诊断心脏病,胜过许多参与研究的对比组的医生。对于病人的胸闷疼痛症状,电脑可以准确给出诊断意见,医生则出现了较多失误。不过这些医生中,2/3的是经验不足的住院医生,他们对于心电图的判断还存在一定困难。那么,电脑可以超过经验十足的医学专家吗?
关于这个问题,瑞典的伊登布兰特做了一个实验。他将一万多名病人的心电图资料输入他的电脑系统,并“告诉”电脑哪种情况代表心脏病发作,哪种情况代表没有,直到电脑“成长”为专家,甚至可以读懂最复杂的心电图。接下来,他邀请了沃林参与实验。沃林可是瑞典顶尖的心脏专科医生,每年要看上万份心电图。伊登布兰特从医院病例档案中挑选了2240份心电图,其中恰好一半是表示心脏病发作的。他将这些心电图分别交给电脑和沃林去诊断。1997年秋天,实验结果被低调地发表出来:沃林正确挑出了620份,电脑挑出了738份。电脑以20%的优势击败了专家。
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西方医学一直将“像机器一样完美”作为目标。从进入医院的第一天起,我们就明白医生是不允许犯错的。花时间和病人搞好关系是好的,但必须是在x光片判断无误,每种药剂称量准确的前提下。医生不可以遗忘病人的过敏症或病史等问题,也不可以误诊。在手术室中,没有多余的动作,没有多余的时间,也没有多余的血可以被浪费。毕竟,这关乎人命。
达到完美的关键是要多练习。心脏手术、血管手术,以及其他各种手术的成功率与主刀医生的练习次数有直接关系。25年前,外科医生需要精通诸如子宫切除手术、肺部恶性肿瘤切除手术,以及腿部动脉栓塞手术等各种手术。而现在,每一种手术都有专门的医生来做,他们日复一日专攻自己要做的那一门手术。我在手术室中听过的最高赞赏就是:“葛文德,你简直就是机器!”在一些情况下,人类的确可以像机器一样完美。
“疝气工厂”
以疝气修补手术为例,这是一门很简单的外科手术,在我成为住院医生的第一年就学着去做了。疝气通常发生在腹股沟,主要是因为腹壁脆弱,腹内器官被挤压到外面,产生凸起。在大多数医院,治疗疝气是将凸起推回去再修补腹壁,也就花90分钟左右,费用却要4000美元。无论是在哪家医院,10%~15%的疝气手术都会失败,需要重新修补。然而,在肖尔代斯医院——加拿大多伦多郊外的一间小诊所,却不会出现这种情况。那儿的医生做疝气修补手术只需30~45分钟,手术失败需重新做的比率不到1%,手术费也只是其他医院的一半。这儿可能是世界上治疗疝气最好的地方。
他们成功的秘密是什么?看完这组数据你也许就会明白:在肖尔代斯医院有12个医生专门做疝气修补手术,其他的手术都不做。每位医生每年要做600~800例疝气修补手术,比大多数一般医生一辈子做得还要多。在疝气修补这个领域中,肖尔代斯医院的医生比其他人经验更丰富,训练更精良。
他们的成功还有另一个因素:他们分析了所有可能的变化,想好了一切补救措施。通过不断地练习,很多问题就会迎刃而解,就像开车上班一样轻松自在。一个外科医生如果具备了应对问题的自动模式,这说明他离“像机器一样完美”不远了。如果说瑞典心电图研究的中心问题是机器是否要取代医生的话,那么肖尔代斯医院的例子则说明我们可以把医生训练得像机器一样。
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在一个寒冷的早晨,我穿上绿色的手术服,戴上一次性口罩和帽子,在肖尔代斯医院的五间手术室中来回穿梭。我观看了三位外科医生为六个病人修补疝气,每位医生都完全按照标准程序操作,一步不差。
现在,我正站在理查德医生旁边,看着他做手术。他已经51岁了,可看起来很年轻,人也十分风趣。他一边和我聊天,一边做着手术,手上没有丝毫停顿,每一个动作都很流畅。病人是个35岁的中年男子,看起来心情不错,一点都不紧张,还时不时地从铺单下探出头问手术进展如何。在他耻骨的左侧有一个明显的凸起,差不多李子大小。理查德医生在他左侧腹股沟的位置注射了麻醉剂,用十号手术刀切了一条一厘米长的切口,伤口中露出黄色发光的脂肪。助手拉开铺单,好吸收伤口中流出的血。
理查德迅速切开腹壁外的肌肉,露出精索。我们现在可以看到凸起在精索下方,这个部位的肌肉壁比较脆弱,属于疝气常发地带。这时,理查德放慢动作,一丝不苟地检查着还有没有其他疝气。沿着精索通过的腹壁细细搜索,果然,他找到了第二个小小的疝气块——如果没找出来的话,病人术后一定还会复发疝气。然后,他切开精索下方的肌肉层,将腹壁整个打开,将凸起部位推回腹腔里。
在我们医院,我们通常把疝气凸起推回去,然后在上面加上一块人造网膜,帮助巩固这个部分。这个操作很简单,但肖尔代斯的外科医生都不采用这种方法。他们认为加入人造网膜会增加感染的可能性,而且费用比较高,何况,没有它,病人也能恢复得很好。