随着人工智能（AI）技术的迅猛发展，医学领域正在经历前所未有的变革。特别是在疑难肝病的诊疗中，AI不仅加速了疾病机制的解析和精准诊断的实现，也为个体化治疗方案的制定提供了强大助力。面对病因复杂、进展隐匿、异质性强的疑难肝病，传统诊疗手段往往面临识别困难、疗效预测不准、治疗反应不一等挑战。而AI的引入，正不断突破这些限制，推动临床医学走向更高层次的智能化、系统化与高效化。

近日，复旦大学附属华山医院张文宏教授作“AI时代的疑难肝病诊治：临床新进展与能力跃升路径”学术分享，肝胆相照平台将精彩内容整理成文，以飨读者。‍

 一、人工智能的概述

从传统建模到人工智能的技术演进可以分为三个阶段。

首先是传统建模（Symbolic AI），这一阶段依赖手工设计规则和统计模型，数据驱动能力有限，需要明确领域知识建模，时间范围是上世纪50年代到上世纪90年代，核心技术包括符号逻辑（专家系统）、统计模型（线性回归、朴素贝叶斯）和手工特征工程。

接下来是机器学习（Machine Learning AI）阶段，这一阶段从“手工规则”转向“数据驱动”，通过算法从数据中自动学习规律，解决分类、回归等问题，时间范围是上世纪90年代到本世纪初。核心技术包括传统机器学习（Shallow Learning）、监督学习（SVM、决策树、随机森林）、无监督学习（K-means、PCA）、强化学习（早期版本，如Q-learning），以及特征工程仍依赖人工设计。

最后是深度学习（Deep Learning）阶段，这是AI普遍应用的技术，基于深层神经网络，自动学习数据特征，突破非结构化数据处理瓶颈，推动AI从“弱智能”到“强能力”。

时间范围从2010年至今，核心技术包括神经网络（CNN、RNN、LSTM）、深度强化学习（DQN、AlphaGo算法）、大模型（LLM，如GPT、DeepSeek；多模态模型）和自监督学习（BERT预训练）。

一篇发表在 JAMA 杂志的文章“Translating AI for the Clinician”列举了临床医生在诊疗患者时的10个常见临床问题，包括与患者沟通、记录患者就诊情况、风险分层、诊断、解释检验检查结果、使用行为疗法、药物或手术治疗患者、监测、学习、参与研究和继续教育。文章认为，这些将是AI在医疗保健领域发挥作用的关键“适应证”。这种从确定适用场景开始的开发框架，让临床医生和患者都能清楚地了解AI技术的目的及其在现代临床实践中的潜在用途。‍

 二、AI在肝病中的应用

AI的发展趋势趋向于多环节联动和多模态数据融合的智能决策支持系统。未来AI将不同阶段的信息串联，实时学习反馈，构建肝病全病程管理的智能化平台。在肝病筛查、诊断、预后和治疗全流程中的应用包括以下几个方面：

• 筛查：AI结合无创检测和影像技术提高肝病（如脂肪肝、肝癌）的早期检出率和敏感性，及时发现潜在患者，弥补传统筛查漏诊。

• 诊断：辅助医生判读影像和病理，提高良恶性鉴别准确度。AI影像算法自动检测肿瘤、定量脂肪变/纤维化等；数字病理AI定量组织学特征，客观一致地帮助确诊。

• 预后预测：通过整合临床、影像、组学数据，AI模型精准评估肝病患者发生肝癌、肝衰竭、复发死亡等概率，优于传统评分的判别力，便于提早干预。

• 治疗决策：根据患者特征和疾病预测，辅助选择手术或微创治疗方式，预测药物（免疫/靶向）疗效及术后风险，促进个体化治疗策略优化。

但值得注意的是，AI是医疗效率的“加速器”，医生才是医疗价值的“定义者”。AI无法替代医生的部分案例包括：

• 复杂病例的综合判断：医生能在证据不足时形成直觉怀疑，通过“模式跳跃”关联看似无关的症状，而AI难以捕捉非语言线索，无法识别患者隐瞒或认知偏差，对低概率高风险事件敏感度不足，同时可能混淆因果。

• 医患沟通的情感支持：医生通过观察患者情绪变化调整沟通策略，建立信任，患者往往将医生视为心理安全锚点，而AI缺乏人类的情感和共情能力，无法在敏感场景中提供心理抚慰或个性化沟通。

• 医疗跨学科协同创新：医生可将知识转化为临床可操作的方案，担任“翻译者”角色，沟通工程师、数据科学家和患者的需求，同时基于临床经验和跨学科联想推动创新，而AI仅能处理结构化数据，无法理解不同学科间的底层逻辑关联，作为被动工具，无法主动发起协作或理解团队动态，难以提出颠覆性假设。

• 医疗决策的伦理考量：医生需权衡药物相互作用、患者生活习惯及治疗优先级，权衡技术可行性与患者长期福祉，而AI无法结合患者个体差异（如经济状况、家庭支持）。

• 突发状况的灵活应对：医生能基于训练本能与实时反馈快速响应，完成决策-行动循环，而AI依赖历史数据输入与模型计算，缺乏解决创造性、突发性问题的能力，可能延误时机。

• 特殊人群的个性化治疗：医生能通过临床经验与跨学科知识填补数据空白，而AI依赖标准化数据训练，但特殊人群（如罕见病、新生儿、超高龄患者）数据量少且异质性强，导致模型偏差。

• 医疗决策的责任承担：AI无法承担医疗决策的法律或道德责任，医生仍是医疗行为的最终责任人。

• 医学教育与人文传承：医学教育依赖经验分享和师徒互动，如医学生在手术室中通过观察导师的操作技巧和临场判断学习，而AI无法替代人类导师的角色示范作用，无法传授“临床直觉”或职业价值观。

 三、AI模型可以做到的是在诊断疾病方面提供一些参考

1. 无创定量肝脏脂肪

有研究利用一维卷积神经网络（CNN）对原始超声射频（RF）信号进行分析，开发用于诊断非酒精性脂肪肝（NAFLD）和估算肝脏脂肪含量的AI模型。研究结果显示，NAFLD诊断分类器测试集AUC约为0.98，脂肪含量预测与MRI质子密度脂肪分数（MRI-PDFF）呈高度线性相关（Pearson相关系数r = 0.85）。这些结果表明，AI模型在无创定量肝脏脂肪方面具有较高的准确性和可靠性。

2. AI肝结节病理鉴别诊断

有研究采用了ResNet50、InceptionV3、Xception三种卷积神经网络，使用1115张病理切片分别训练，然后根据验证集F1分数和AUC挑选出最佳集成模型HnAIM。在对30例疑难肝脏活检样本的测试中，HnAIM模型的诊断准确率达到100%，显著高于资深（94.4%）、中级（86.7%）和初级（73.3%）病理医师。在独立外部测试中，该模型对正常肝组织、结节性肝硬化、高度异型增生结节、低度异型增生结节、肝细胞腺瘤、局灶性结节增生、分化良好的肝细胞癌（HCC）的7分类总体AUC达到0.935，显示出优异的分类性能。

3. AI在疑难肝病中的应用

疑难肝病的诊断面临着临床挑战。包括肝病谱系广泛，多种病因临床表现相似，早期症状往往隐匿不典型，导致确诊困难；许多患者确诊时已属中晚期，错过最佳治疗窗口。复杂肝病常需整合影像、实验室、生物标志物和病理结果进行综合判断，对临床医师的知识广度和经验要求极高。

▼ AI在疑难肝病中的潜在实践路径包括：

• 决策支持：在多学科团队（MDT）会诊中使用AI快速生成鉴别诊断与检查建议。

• 基层辅诊：智能问诊助手协助识别少见或复杂肝病。

• 多模态整合：结合语言模型（LLM）与影像/病理AI提供一站式综合评估。

• 本地化迭代：基于本院病例微调模型并持续更新指南。

• 医患交互：在门诊系统中嵌入AI，输出待排诊断清单，由门诊医生把关。

谷歌团队开发了一款基于大语言模型的医疗诊断辅助工具AMIE，并通过302例《新英格兰医学杂志》疑难病例测试，评估其在独立诊断及辅助医生时的表现。研究结果表明，AMIE在三项指标上均领先，证明经过医学专门训练的LLM（大型语言模型）已可达到或超越普通内科医生的鉴别诊断水平。当医生使用AMIE后，准确性、全面性还有相关性都显著提升，并且优于传统网络搜索辅助。研究还表明使用AMIE并未延长完成诊断的时间。

国家传染病医学中心当前的临床支撑技术平台包括多个专业平台，分别为：感染病精准诊断平台、免疫缺陷诊断平台、感染病免疫评估平台、肝病病理诊断平台、肝病基因诊断平台、耐多药精准诊治平台、重症与血液净化平台、肝衰竭与人工肝平台。这些平台为传染病的诊断、评估和治疗提供了强有力的技术支持。

 四、AI辅助诊断的病例

患者是一名45岁男性，主诉反复乏力、转氨酶升高已有10余年。10年前因乏力、转氨酶升高就诊，经保肝降酶治疗后好转，但之后劳累后多次出现乏力，转氨酶轻度升高，间歇性口服甘草酸二铵胶囊可恢复正常。此次入院前1个月，患者再次因劳累后乏力就诊，复查肝酶再次升高，口服双环醇、水飞蓟宾葡甲胺片治疗，症状无改善，1周前乏力加重，复查肝功能指标显著升高，遂收治入院。患者病程中无长期发热、皮疹、关节痛，无口干、眼干、口腔溃疡，无呕血、黑便，精神、饮食、睡眠可，大小便正常，体重近期无明显变化。

患者入院查体显示体温为36.8℃，脉搏70次/分，呼吸15次/分，血压120/80mmHg。

患者神志清楚，精神状态良好。全身皮肤、巩膜轻度黄染，无肝掌，无蜘蛛痣，面色不晦黯，全身浅表淋巴结无肿大。双肺呼吸音清晰，未闻及干湿啰音。心律齐，各瓣膜听诊区未及杂音。腹部平坦，腹壁未见腹壁静脉曲张，无压痛及反跳痛，肝脏位于肋下4cm，质韧，无触痛，移动性浊音阴性，肠鸣音正常。双下肢无水肿。

▼ 实验室检查结果显示：

• 肝功能指标异常，丙氨酸氨基转移酶为541 U/L，天冬氨酸氨基转移酶为751 U/L，碱性磷酸酶为2.15 U/L，谷氨酰胺基转移酶为204 U/L，总胆红素为32.3 μmol/L，直接胆红素为15.5 μmol/L，白蛋白为41.9 g/L，白蛋白/球蛋白比值为1.3，尿酸为395 μmol/L，尿素为5.5 mmol/L，肌酐为78 μmol/L。

• 血常规检查显示白细胞计数为5.03×10⁹/L，中性粒细胞占62.5%，红细胞计数为5.16×10¹²/L，血红蛋白为156 g/L，血小板计数为162×10⁹/L。

• 凝血功能正常。

• 肝炎病毒标志物检查中，HBeAb阳性，HBcAb阳性，其余乙型肝炎标志物均阴性；HAVAb IgM阴性，HCVAb阴性，HDVAb IgM、IgG阴性，HEVAb IgM、IgG阴性。EBV-DNA、CMV-DNA阴性。

• 抗核抗体、抗平滑肌抗体、抗线粒体抗体、抗中性粒细胞胞质抗体、抗中性粒细胞核抗体均阴性。

• 免疫球蛋白IgG、IgM、IgG4均在正常范围。补体蛋白正常。

• 血清铁为33.7 μg/dL，总铁结合力为44.8 μmol/L，铁蛋白为6742 ng/ml，转铁蛋白饱和度为75.2%。

• 肿瘤标志物AFP、CEA、CA19-9、CA125、CA153、NSE未见异常。

AI根据患者病史与症状表现给出的初步意见：

1) 患者45岁，反复乏力、转氨酶升高已有10余年。多次治疗后症状反复，近期乏力加重，肝功能指标肝酶等显著升高，总胆红素也出现异常。提示肝脏损伤较为严重。

2) 患者病程中无长期发热、皮疹、关节痛等其他系统受累表现。无呕血、黑便等消化道出血症状，精神、饮食、睡眠及大小便正常，体重无明显变化。这些信息有助于初步排除其他系统性疾病或急性重症肝病的可能。

AI根据检查结果排除常见肝病病因。在肝炎病毒标志物检查中，仅HBeAb、HBcAb阳性，其余均阴性，结合其他病毒标志物及EBV-DNA、CMV-DNA等检测结果，基本排除病毒性肝炎。自身抗体、免疫球蛋白等检查结果均阴性或正常，可排除自身免疫性肝病。铜蓝蛋白正常，不支持肝豆状核变性；无长期大量饮酒、输血史，可排除酒精性肝病和药物性肝损伤等常见原因。

AI根据检查结果分析可能的异常指标（PDC）。铁代谢指标异常，血清铁为33.7 μg/dL，总铁结合力为44.8 μmol/L，铁蛋白为6742 ng/ml，转铁蛋白饱和度为75.2%。这些指标提示可能存在铁过载情况，需考虑血色病等铁代谢异常疾病。

AI从影像学检查中发现有铁质沉积的线索。腹部MRI显示肝、脾信号减低，考虑铁质异常沉积可能，与铁代谢指标异常相互印证，进一步支持铁过载的诊断。提示肝脏和脾脏可能存在铁负荷过重的情况，这对诊断血色病等铁代谢异常疾病具有重要意义。

超声检查结果显示，肝内回声增粗，提示肝脏可能存在慢性病变，如肝纤维化等；胆囊炎性改变，可能与肝脏疾病相关或为独立病变；脾大，需结合铁代谢异常情况综合考虑其原因；胰腺、双肾未见明显异常，门静脉血流量正常，排除了部分其他腹部器官疾病对肝功能异常的影响。这些影像学检查结果有助于进一步排除其他肝病病因。

综合患者的病史、症状及各项检查结果，AI排除了病毒性肝炎、自身免疫性肝病、酒精性肝病、药物性肝损伤等常见肝病原因。将诊断方向聚焦于非病毒性、非自身免疫性肝病，为后续进一步诊断提供了明确的思路和方向。

铁代谢指标异常及腹部MRI提示的铁质沉积情况，为铁过载相关疾病提供了重要线索，血色病作为一种常见的铁过载疾病，需重点考虑，且患者无继发性血色病的常见原因，更倾向于遗传性血色病，这为后续的诊断检查指明了方向。患者无长期大量输血史、溶血性贫血、慢性病毒性肝炎等继发性血色病的常见原因，结合其铁代谢异常表现，更倾向于遗传性血色病，进一步明确了诊断的重点方向，有助于针对性地开展后续检查以明确诊断。

建议进行肝脏穿刺活检，以明确肝组织病理改变。通过显微镜下观察肝组织的病理改变，可以明确肝脏损伤的具体类型和程度，比如是否存在肝纤维化、肝硬化等。这为诊断慢性肝病提供直接证据，同时也能进一步明确肝损伤的原因，有助于制定精准的治疗方案。此外，肝脏穿刺活检可直接观察肝组织内铁沉积的情况，明确铁过载的程度和分布特点，这对于确诊血色病等铁代谢异常疾病具有关键意义，能够为后续的治疗提供准确的依据，确保治疗方案的针对性和有效性。

建议进行血色病相关基因检测，通过检测与血色病相关的基因突变，明确患者是否存在遗传性血色病的基因基础，这是确诊遗传性血色病的关键步骤，能够为诊断提供确凿的依据，避免误诊或漏诊。血色病基因检测结果不仅有助于明确诊断，还能为治疗方案的选择和预后评估提供重要参考，不同基因突变类型的血色病患者在治疗反应和疾病进展上可能存在差异，通过基因检测可为个体化治疗提供依据，提高治疗效果和患者的生活质量。

传统检查结果呈现包括超声检查发现、腹部MRI提示和肝穿刺活检结果。超声检查结果显示肝内回声增粗，提示肝脏可能存在结构或质地的改变，胆囊出现炎性改变，可能与肝脏疾病相关或为独立病变；脾大，需结合铁代谢异常情况综合考虑其原因；胰腺、双肾未见明显异常，门静脉血流量正常，排除了部分其他腹部器官疾病对肝功能异常的影响。

腹部MRI检查发现肝、脾信号减低，考虑铁质异常沉积可能，与铁代谢指标异常相互印证，进一步支持铁过载的诊断，提示肝脏和脾脏可能存在铁负荷过重的情况，这对诊断血色病等铁代谢异常疾病具有重要意义。肝穿刺活检病理检查发现肝组织内见较多铁沉积，这是确诊遗传性血色病的关键病理依据之一，直接证实了肝脏内铁代谢异常的存在。

WES检测平台显示基因检测关键作用。HFE基因检测方法采用外显子基因检测技术，对患者肝病相关基因进行检测，最终发现HFE基因存在c.187 C>G(p.H63D)杂合错义突变。这种基因检测方法能够精准定位到基因层面的异常，为疾病诊断提供了分子生物学层面的依据。基因检测结果解读HFE基因的c.187 C>G(p.H63D)杂合错义突变是遗传性血色病1型的典型基因突变类型，这一结果结合患者的临床表现和其他检查结果，有力地支持了遗传性血色病1型的诊断。基因检测与其他诊断手段关联基因检测结果与患者的临床症状、超声检查、MRI检查以及肝穿刺活检结果相互印证，共同构成了完整的诊断证据链，使遗传性血色病1型的诊断更加确凿可靠。

临床诊断标准应用包括血清铁蛋白饱和度指标、血清铁蛋白水平变化和综合诊断依据。患者血清铁蛋白饱和度明显升高，大于45%。这一指标的异常升高是遗传性血色病的重要临床诊断指标之一，反映了患者体内铁代谢紊乱的严重程度。血清铁蛋白显著升高，这一变化与铁质在体内异常沉积密切相关，是判断疾病进展和严重程度的重要参考指标，为诊断遗传性血色病提供了有力的血液学依据。综合患者的反复肝损伤病史、腹部MRI提示的肝脾铁质异常沉积、血清铁蛋白饱和度和血清铁蛋白水平异常以及肝穿刺活检病理结果和HFE基因检测结果，依据遗传性血色病的临床诊断标准，最终确诊患者为遗传性血色病1型。

▼治疗方案制定需要考虑以下几个方面：

• 患者个体情况：患者无法接受放血疗法，这是在制定治疗方案时需要重点考虑的个体因素。放血疗法虽然在某些情况下是治疗遗传性血色病的有效手段，但并不适合所有患者，需要根据患者的具体身体状况和意愿来选择合适的治疗方式。

• 疾病严重程度：患者病情较为严重，存在长期肝损伤和铁质异常沉积等情况，需要选择能够有效降低体内铁含量、改善肝功能的治疗方案，以尽快控制病情进展，减轻患者的症状和身体负担。

• 治疗方案可行性：地拉罗司分散片作为一种口服药物，具有较好的可行性和依从性，患者能够方便地进行长期治疗，这对于遗传性血色病这种需要长期管理的疾病来说是非常重要。

 五、AI辅助疑难性肝病临床诊治总结

• 综合检查手段的重要性：在本病例中，超声检查、腹部MRI、肝穿刺活检以及基因检测等多种检查手段相互配合，共同为诊断提供了全面、准确的信息。这说明在面对复杂疾病时，综合运用多种检查手段能够提高诊断的准确性和可靠性，避免误诊和漏诊。

• 基因检测的诊断价值：基因检测能够为疾病的早期诊断、精准治疗和预后评估提供有力支持。

• 临床诊断标准的指导意义：这说明临床诊断标准是指导疾病诊断的重要依据，能够帮助医生在复杂的临床实践中做出准确的判断，提高诊断的科学性和规范性.

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