口腔课程中的人工智能:伦理与负责任的整合

2023 年 8 月 21 日

人工智能(AI)的使用深深根植于我们日常生活的方方面面,促进了家庭和工作中的日常任务的效率和安全。同样,口腔正在迅速探索AI在图像分析、电子健康记录和临床决策方面的新用途。AI的加速发展及其在口腔中的应用要求口腔教育认真地将AI融入课程,并使毕业生能够在实践中以道德和负责任的方式使用它。该方法必须是三管齐下:灌输AI的基本算法和适当应用的知识,讨论其局限性/偏见,并检查当前和潜在的实践中的道德挑战。此外,口腔教育必须保护公众免受AI故意和无意造成的伤害。因此,本文的目的是讨论将AI融入口腔课程的各种考虑因素,优先考虑未来提供者的知识、安全和道德应用,从而优先考虑患者的安全。
1简介
人工智能在医疗保健的各个方面的广泛应用是不可避免的。人工智能被描述为“同时应用望远镜和显微镜,利用大型数据库进行智能、个性化的精确治疗。1”人工智能在医疗保健中的应用能够整理和组合电子口腔和医疗记录中的数据。一旦对算法进行了编程,这将为临床医生提供大量数据,以提供循证指南,支持诊断和治疗计划,协助和执行手术,并在安全的环境中为学生提供临床模拟。2
人工智能和数字技术在口腔领域的加速发展要求口腔教育工作者为未来的专业人员在实践中负责任地使用人工智能做好准备。这包括适当的应用,包括了解其局限性和相关的道德挑战。尽管一些关于口腔人工智能的研究报告称,人工智能深度学习工具“能够在性能和准确性方面超过口腔专家”,3但研究结果仅限于基于计算机断层扫描(CT)图像诊断口腔病理病变,不包括为个人提供患者护理的上下文变量。这些发现重申,人工智能的作用是执行“指定的决策支持任务”。1由于人工智能有可能提高口腔的效率,口腔教育工作者有责任确保学生毕业后成为临床医生,负责任地使用人工智能技术,支持和增强提供者的决策,而不是取代它。
因此,人工智能的整合必须有目的地进行,以保护提供者和患者免受伤害。正如最近的出版物所反映的那样,人工智能在口腔领域的出现迫切需要标准化和指导方针。最近,ADA口腔信息学标准委员会发布了一份白皮书,口腔认证委员会(CODA)将人工智能作为护理标准纳入了口腔颌面放射学博士后项目。4,5这项拟议的修订要求毕业生了解基于人工和增强智能的方法在口腔颌面成像中的预期应用和局限性。因此,这些工具可作为转诊临床医生的资源,指导和讨论其在放射学实践中的最佳应用。在口腔课程中实施人工智能,理想情况下可以通过加强口腔保健的提供,使口腔教育和实践受益,但仍有一些实际和道德挑战需要仔细和实际地评估。口腔教育与其他医疗保健教育项目分享了人工智能课程实施的几个好处和挑战。然而,本文将重点关注将人工智能纳入口腔教育课程的伦理挑战。
1.1采用人工智能时的注意事项
人工智能是临床决策的辅助手段,而不是替代它。编程人工智能需要仔细考虑口腔和患者护理的各个方面。道德、公正、负责任和经过临床验证的算法开发对于最大限度地提高人工智能的效益和最大限度地降低其给患者和提供者带来的风险至关重要。需要理解患者健康、种族、性别和文化方面的社会决定因素,并将其纳入人工智能课程,以确保教学的公平性和包容性。最终,口腔教育工作者、学生和临床医生必须明白,人工智能是一种动态工具,必须不断监控和更新,以确保安全、公平和合乎道德的应用。
口腔教育旨在教育未来的口腔保健提供者提供道德、技术解决方案和治疗,同时以同理心和同情心提供以患者为中心的护理。然而,了解患者及其独特的治疗需求超出了临床发现和硬数据的范围。今天的医疗保健模式要求将患者的社会生态环境应用于提供护理的各个方面,以满足他们复杂而动态的需求,而这些需求往往是微妙和模糊的。在编程人工智能算法时,如果不考虑这些方面,可能会无意中引入关键错误和意外的医疗保健差异。6由于数据输入的模糊性或质量差,人工智能的建议可能会被扭曲。这些意想不到的后果可能会对患者的治疗产生负面影响,可能危及患者的安全。7因此,至关重要的是教会学生批判性地评估个别患者因素,确保他们识别并解决使用人工智能时的固有偏见和差异。
1.2口腔课程整合
口腔课程必须结合和整合课程,教育学生人工智能的道德应用,包括其风险和局限性。人工智能课程不仅应该教学生如何与人工智能程序互动、使用和管理,口腔教育工作者还必须让学生参与批判性思维,以获得正确的解释,并在咨询人工智能之前有意做出视觉预测,以避免代理错误。课程必须包括数据保护、隐私和潜在的第三方干预等方面。口腔课程中的人工智能必须侧重于批判性思维和推理的深入培训,同时强调“软技能”,尤其是沟通技能。至关重要的是,学生要学会清晰有效地传达人工智能的价值和负责任的使用,让患者意识到咨询和决策是由口腔医生领导的。学生应该练习解释人工智能是临床评估和决策的辅助手段,而不是取代临床医生的知识和专业知识。他们还应首先在案例场景中解决与人工智能相关的常见误解和问题,但也应在教员导师的指导下,通过对患者的现场患者教育体验。与任何计算机程序一样,应该重申“垃圾输入,垃圾输出”的原则。如果学生和教职员工在输入评估数据时不细致,人工智能算法将无法发挥最佳作用。简言之,人工智能的辅助使用需要持续发展批判性思维和解决问题的技能,以实现安全和适当的集成。
学术诚信是人工智能课程整合中的另一个关键问题。8随着技术的发展,人工智能的易用性成为我们学生的第二天性。尽管人工智能,特别是生成型人工智能,为学生提供了现成的资源,但它也可能被滥用,因为它有可能创建不完整或不准确的内容,从而导致对基本概念的误解。除了使用监考软件和人工智能内容检测程序外,还必须向学生传达关于在使用人工智能时正确引用、引用和抄袭的明确学术指导方针和期望。在工作中或评估期间使用人工智能对学生和教职员工都应该是透明的,并包括人工智能的使用范围和方法。如果允许使用,必须对查询的构建进行适当的培训,以输入生成性人工智能程序,从而产生更全面的数据并反映问题的多方面。必须提醒学生评估生成人工智能报告的所有原始来源,因为他们可能不同意人工智能对来源的解释,或者来源可能会引入传统文献搜索可能避免的偏见。此外,关于学生工作和评估的准则应反映更高水平的批判性思维,以鼓励学生发展分析和评估技能,而不仅仅是传统的回忆知识的评估。这将确保这些工具被用作辅助工具,而不是最终权威。
1.3拟议课程模式
医学院环境中的一个潜在课程模式在整个项目中以渐进、逐步的方式结合了人工智能,建立在包括临床医生、基础科学家、生物信息学家、计算机科学家和生物伦理学专业人员在内的多学科团队的优势之上。早期的临床前课程经验包括计算机科学客座讲师的生物信息学介绍,然后是对医学数据集的探索和对该技术出现的原始研究文章的检查。9在引入诊断和治疗计划的更先进的临床前主题中,学生们可以开始假设人工智能在诊断过程中的应用,分析人工智能的性能,并练习向患者解释这项技术。应为希望进一步探索这些概念的学生提供研究机会,并鼓励学生在适当的教师指导下参与设计人工智能的公司的试点项目。此外,应该鼓励学生的人工智能兴趣小组,并为更多的高年级学生提供修补空间,让他们有机会探索和创新。9
在积极利用人工智能的课程临床阶段,学生必须有有意的机会参与讨论人工智能的道德困境和法律含义,以警告在实施人工智能技术时不要存在偏见和误用。学生必须通过指定的案例研究、小组讨论和与这些主题相关的个人讨论前/讨论后反思陈述,探索人工智能利用的多方面因素。例如,研究表明,即使人工智能编程的共享数据被取消识别,它仍然可以追溯到原始信息源,这给受保护的健康信息带来了挑战。7学生和教职员工还必须探索使用人工智能带来的潜在法律挑战,包括在他们的实践范围之外使用人工智能。7学生应该努力应对算法构建者对人口统计学或健康因素的隐性偏见的影响,如肥胖及其对解释的影响,人工智能编码过程中错误或不具代表性的电子医疗记录的输入,以及对人工智能数据解释的影响,以及对医疗保健不平等的影响,黑客或演员/装腔作势者扭曲编码,数据保护和隐私问题,以及数据使用的透明度。7,9还应提醒学生不要假设所有人工智能平台都是平等研究和开发的。总部位于华盛顿特区的倡导组织人工智能医疗保健联盟提出了在医疗保健中道德实施人工智能的五项原则,这些原则可以向学生介绍,以安全使用和选择人工智能工具。该模型主张,合乎道德的人工智能技术将:
(1)改善临床结果;
(2) 起到辅助临床医生的作用;
(3) 促进数据管理、问责制和授权;
(4) 在有效性、公平性和安全性方面进行彻底验证;
(5)确保对设备的正确使用和供应商的自主性承担责任。10
就像电子游戏一样,在人工智能上学习会给人一种理解、能力和道德执行的错误信心。正是在这种学习和应用技能之间的紧张关系中,口腔教师的见解和经验变得越来越重要。
1.4口腔机构的指导
考虑到人工智能在口腔领域的快速发展,应成立一个ADEA人工智能咨询小组或工作组,为口腔教育工作者提供资源,以确保基于人工智能的负责任课程。该小组的职责是持续监测与口腔教育相关的人工智能的进步和发展,以及开发人工智能工具包或微型认证课程以支持教育工作者。ADEA应与其理事会和合作伙伴合作,扩大对人工智能当前使用情况的调查,并制定将人工智能纳入口腔教育的指导方针。ADEA成员可以制定和讨论立场文件和政策声明。如果ADA的口腔增强/人工智能新标准工作组和ADEA的人工智能小组携手合作,这将是一次有效的合作。这一合作包括在人工智能以及州和国家层面的管理机构中引入定期继续教育要求,以确保算法的不断重新评估、修订和更新,以跟上适当医疗保健领域的进步和发展,并保持公平医疗保健的提供。
1.5口腔教育的其他用途
在口腔教育社区负责任地使用人工智能适用于患者护理和课程之外。在招生、评估和学生进步等非临床管理过程中使用人工智能将有助于优化人力资源,提高对提供护理的洞察力和优先级。道德考虑和持续改进措施也需要纳入算法和修订过程。应该向学生介绍这些工具的使用情况,以便将其纳入他们未来的实践中。
2结论
人工智能是医疗保健领域迅速发展的现实。虽然口腔教育提供了更高质量的护理和方便获取信息的承诺,但它有责任积极主动、富有远见地安全、合乎道德地整合人工智能,造福学生、患者和未来的提供者。

作者:Clara S. Kim等 

翻译:口腔医学网(微信号:aikouqiang)    

声明:本文翻译自国外文献,仅供口腔专业人士进行技术交流,仅代表原作者个人观点,不构成任何医疗建议,如有翻译错误之处敬请指正。

https://doi.org/10.1002/jdd.13337

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