[摘要] ChatGPT作为当下广受关注的生成式人工智能大型语言模型, 在带给人们沉浸式学习体验和独特交互式平台的同时, 也为众多领域的发展提供了创新工具和新的机遇。随着放射医学在疾病诊疗、载人航天、核能与核技术等领域的重要性日益凸显, 可以预见, 以ChatGPT为代表的人工智能大型语言模型将对放射医学的发展发挥重要作用。本文综述ChatGPT在放射医学领域的应用前景及面临的挑战, 旨在推进人工智能大型语言模型在放射医学领域的应用研究。
[关键词] ChatGPT 大型语言模型 人工智能 放射医学
本文首先简要介绍了ChatGPT的发展历史。其次，详细讨论了以ChatGPT为代表的人工智能大型语言模型在放射医学领域的应用前景。在综合分析应用前景的基础上，进一步探讨了ChatGPT应用于放射医学领域面临的挑战。本文将为推动“放射医学+人工智能”教育体系的建立提供参考。
ChatGPT在放射医学领域的潜在应用
1. 放射医学教学方面：通过ChatGPT构建的交互式医学数据库可以快速整合国内外放射医学相关的教学资源，并充当虚拟教师的角色为学生提供个性化的定制课程和课外辅导，学生可以在课堂之外进一步挖掘放射医学专业知识。此外，利用ChatGPT可以定期开展核安全及辐射安全的科普讲座、帮助教师撰写实验方案、计算放射性实验的同位素用量以及规划和统筹课程安排。更重要的是，ChatGPT可以充当交叉学科教师角色。放射医学作为一门多学科交叉的临床学科，由ChatGPT等大型语言模型充当的虚拟教师可以发挥重要作用，填补交叉性学科教师缺乏以及多学科医生联合授课的空白，使学生能够更有效地进行学习，培养放射医学专业学生的多学科思维，推动放射医学教育模式从传统的生物医学为支撑向以“医+X”交叉学科的新医科模式转变。
2. 放射医学临床培训方面：临床实践训练是医学专业学生培养过程中的重要环节，特别是对于放射医学专业来讲，放射性职业病诊疗、核事故救援是放射医学专业涉及的重要领域。然而，由于放射医学临床教学资源有限，辐射损伤患者的稀缺性以及长时间、多人次的问询会引起患者厌烦情绪等原因，导致放射医学专业学生缺乏临床实践训练，临床技能处在较低水平。为此，ChatGPT等大型语言模型可以利用其强大的自然语言处理能力，模拟真实患者的问诊过程。利用辐射损伤患者的病历资料以及大数据对ChatGPT进行预训练，可以使ChatGPT生成各种类型的辐射损伤虚拟患者供学生进行理论学习和临床实践，并对患者的处理结果进行预演，从而避免了因患者缺乏造成学生临床实践训练的减少，推动放射医学课程体系和课程内容的进一步完善。ChatGPT还可以对问诊过程和结果进行评价和改进，从而提高学生的临床实践能力。与此同时，临床教学部门可以根据ChatGPT对学生实习问诊训练的反馈结果，进一步改进教学计划。
3. 放射医学诊疗方面：ChatGPT等大型语言模型可以通过图像识别技术和深度学习算法，为影像科医生提供患者影像信息的数据分析，为医生提供大量的数据支持，快速读取和整合影像图片的大量信息，辅助医生进行更加精准的影像诊断，同时提高患者体验和结果预测的可靠性。治疗方面，经过大量临床数据训练后的ChatGPT可以为医生提供针对不同肿瘤的治疗方案和操作建议，辅助医生制定合理的放疗计划，提高放疗方案的准确度及效率。此外，ChatGPT也可以通过分析患者病史、临床检查结果、目前治疗方案等数据，帮助放疗医生进行放疗效果的评估和预测，提高放疗效果的可视化和可操作性。未来，随着算法和算力不断迭代，ChatGPT等大型语言模型将对放射医学诊疗方法的发展产生巨大影响和积极意义。
4. ChatGPT与其他技术结合应用于放射医学领域：基于虚拟现实的元宇宙(metaverse)是近年来出现的新型数字技术，有望为放射医学发展带来巨大的推动作用。目前，元宇宙能够通过可穿戴设备创造一个与现实世界紧密交互的平行镜像世界，使用户在虚拟世界中拥有接近于真实世界的沉浸式感官体验。然而，元宇宙需要多用户同时接入协作才能满足多方面需求，这对仪器设备的运行、维护和用户的时间需求提出了挑战。ChatGPT等大型语言模型可以有效地解决多用户同时接入协作所带来的挑战，从而提高仪器设备的运行效率，减少用户的时间消耗。
ChatGPT应用于放射医学领域面临的挑战
1. 技术限制：现阶段，人工智能大型语言模型的准确性和可靠性目前尚无法得到确定，在实际使用的过程中，ChatGPT等大型语言模型曾出现过产生错误内容或引用虚构内容的情况，对使用者产生误导，这在很大程度上影响其应用。ChatGPT是在大量数据训练下运行的人工智能，它的模型高度依赖数据的数量和质量，而放射医学领域包含大量影像数据和临床数据，数据的来源和质量将会影响ChatGPT的见解和决策能力。因此，在实际应用中存在对ChatGPT提供信息科学性的判定问题。在科技创新方面，ChatGPT对大数据的依赖会使其缺乏创造性，仍然难以代替人类的创造性思维。此外，虽然ChatGPT基于其强大的自然语言处理能够模拟人类对话的过程，但是仍然缺乏教师与学生之间的社交关系和情感交流。
2. 法律问题与伦理挑战：自ChatGPT诞生以来，一方面因其强大的学习辅助功能而风靡全球，另一方面却因为抄袭等问题被学术期刊封杀[23]。目前，全球已有多所大学禁止使用ChatGPT等大型语言模型完成学习与考试任务，多家出版机构也禁止将ChatGPT列为论文合著者。人工智能对大量数据的“拆解”和“重组”也可能涉及版权问题。
此外，核技术的敏感性可能会让一些不法分子另有所图，恶意的模拟核事故场景也会使ChatGPT失去积极的意义。
伦理方面，ChatGPT在数据检索过程中，会涉及到性别、民族或社会经济地位等因素有关的信息，可能会造成人工智能训练数据产生“永久化”的偏见。
ChatGPT在放射医学高等教育中涉及大量学生和患者数据，在人工智能尚未成熟的阶段，这可能引起使用者对数据安全和隐私的担忧和困扰
