医学的真相:在不确定信息下做出正确决策

作者:悉达多 · 穆克吉 2016年11月25日

在医学中,每一个诊断上的挑战都可以被想象成一次概率游戏。

 

1、卡尔顿先生的诊断故事

 

2001 年春,在我的实习期即将结束时来了一位病人,他不明原因地体重下降,而且随时感到疲乏。卡尔顿先生 56 岁,是灯塔山的居民——灯塔山是马萨诸塞州一个美丽富裕的中产地区。

卡尔顿先生的性格有些善变、易怒,我完全无法压制住他。更不祥的征兆是,他前额上的肌肉已经开始萎缩,这是一种被称为「暂时性虚耗」的病征,说明他体重下降是最近的事,而且还很严重。他告诉我过去 4 个月以来他已经瘦了 12 千克,称完体重之后他必须坐下来休息,好好喘口气。

最明显的罪魁祸首可能是癌症——某种神秘的隐藏着的恶性肿瘤造成了这种极度瘦弱的恶病体质。

卡尔顿先生并没有明显的病征诱因:他不吸烟,也没有家族遗传病史。我让他做了一些初级体检,总体状况都很正常——除了白细胞数量急剧减少,但这种情况的诱因有很多。

接下来的 4 周,我对他进行了彻底的检查,试图查找癌症迹象。

首先是计算机断层扫描呈阴性,证明没有什么问题。我又让他做了结肠镜检查,看看是不是患了难以被发现的结肠癌,但结果显示只是长了个息肉而已。后来卡尔顿去看了一位风湿病专家,因为他的手指常出现间歇性关节疼痛,但这一次仍然什么都没发现。我又让他做了一轮实验室检验,血项化验室的医生跟我抱怨说卡尔顿先生的静脉太硬,几乎抽不出血来。

有一阵子什么事也没发生,诊断就这样陷入僵局——很多体检结果都呈阴性。卡尔顿先生很沮丧,因为他的体重还是不停往下降,几乎只剩皮包骨头了。后来的某天晚上,我在从医院回家的路上看到的一幕彻底改变了我对这一病例分析的视角。

轮班过后,大约晚上 6 点钟我离开医院,这时我看到卡尔顿先生在咖啡厅旁边的大厅与一位男士在交谈。我一眼就认出那位男士,他曾是我的病人,几个月前因为误将注射毒品的针头插入静脉被确诊为患有严重皮肤感染症。他们两人的交谈没持续几分钟,看起来就像是稀松平常的交流。

但在坐火车回家的路上,那幅画面一直盘旋在我的脑海里:一个灯塔山的居民竟然与一个来自米申希尔的瘾君子在聊天。我无法摆脱一种冲击——两人各自所在的区域、口音、衣着和社会层次完全不同,却在肢体语言中流露出一种相识甚久的协调。

等我到站时,我恍然大悟:卡尔顿先生是一个吸毒者。仔细回顾一下,我当时应该好好想想血项化验室工作人员说的话——很难从卡尔顿先生的静脉中抽出血样来。一切昭然若揭:因为长时间惯性服用毒品,卡尔顿先生的静脉已经结痂被堵住了。

接下来的一周,我让卡尔顿先生做了艾滋病毒检测。我没有告诉他我看到了他和那位男子的会面,我也不确定他是否早就认识那位来自米申希尔的男子。

检测结果让其他人大跌眼镜——阳性。在完成了病毒载量和 CD4(人体一种重要的免疫细胞)计数这两个必要的检查后,我们确定卡尔顿先生患有艾滋病。

 

2、每一个诊断都像概率游戏

 

我如此详尽地描述这一案例是因为它包含一个很重要的启示。

在医学中,每一个诊断上的挑战都可以被想象成一次概率游戏。

这个游戏的玩法是,你设定一种可以解释病人症状的某种病理学上的机能障碍的概率,比如,面对心脏衰竭或类风湿性关节炎,你收集证据以加强或减弱之前设定的概率。

片纸只字的证据——病人的药物史、医生的直觉、体检的结果、从前的经验、谣言、预感、行为、八卦——都能提升或者降低那种概率。一旦概率达到某个特定的点,你就要做验证试验,然后在先前假定概率时的情境中阅读试验结果。

我与卡尔顿先生在医院大厅的偶遇就可以理解为是这样一种概率游戏。以我先入为主的偏见来说,我为卡尔顿先生感染 HIV 设定的概率是极其小的。在那关键的一晚过后,尽管我只是匆匆一眼瞥见他,却戏剧性地改变了我之前假定的概率。这一改变足以扭转整个局面,引发了后来的检测,然后才得出最终的诊断结果。

但你可能会反对我的观点,认为这是一种奇怪的诊断疾病的方法。在一项检测之前要评估正向试验的概率到底有什么意义呢?为何不直接进行检测呢?你或许还会说,一位考虑得更周全的内科医生应该会立刻为病人做 HIV 筛查,然后很快做出诊断,而不是像我一样,一连摸索了好几个月。

在此,我们的讨论可以得出一个启示,这乍一听或许有些奇怪:一项检测只有在预设概率时的情境中才能被合理地解读。

要理解这个悖论背后的逻辑,我们要了解,医学中的每一个检测,甚至可以说任何领域中的任何检测,都存在假阳性率(例如,HIV 检测读数呈阳性,但你并未感染病毒)和假阴性率(你已经被病毒感染了,但结果是阴性)。

重点是,如果对病人进行筛查却没有任何关于其风险的先验知识,那么假阳性率或假阴性率就会使诊断受挫。

可以试着考虑一下下面这种情形:假设 HIV 检测的假阳性率为 0.1%,也就是说,每 1000 人中就有 1 位的检测结果呈阳性,即便该病人实际上并未受到感染。

再进一步设想,我们还是针对每 1000 人中就会有 1 人感染 HIV 的病人群体开展这一检测。以最近似的概率估算,相对于每一个检测结果呈阳性的被感染患者,就有一个未被感染的人的测试结果同样呈阳性。

简言之,对于每一个呈阳性的检测结果,只有 50% 的概率可以证实被检患者的测试结果的确是阳性。

 

3、过去是未来最好的向导

 

我认识的一位数学教师在开学的第一堂课上向他的学生提出了一个问题:假定你去路边的集市遇到一位男士在掷硬币,第一次掷,硬币落地,正面(有人头的一面)朝上;第二次也是如此;接下来又掷了第三次、第四次……

连续掷了 12 次,都是正面朝上,那么他下一次掷硬币时正面朝上的概率是多少?班上的大部分学生都接受过标准的统计学与概率论的训练,他们会意地点点头并说出:「概率为 50%。」

但就连小孩子都知道真正的答案:硬币被动过手脚。

纯统计学推理无法告诉你问题的答案,但常识可以做到。硬币 12 次落地都是正面朝上的事实,告诉你的不只是一个抽象的算式,更多的还有未来硬币落地仍是正面朝上的概率。如果你不能使用先验知识,对于未来,你将不可避免地做出荒谬的判断。

这一思路又如何适用于医学检测呢?

以 PSA 检测为例,前列腺癌是一种与年龄有关的癌症:随着男士年纪的增大,发病率迅速攀升。

如果你对每一位 40 岁以上的男士都进行 PSA 检测,毫无疑问,假阳性测试结果的数量会远远超过真阳性的数量。这样一来,就要进行上千个活组织检查和验证测试,它们中的每一个都会使问题更复杂,使医生更受挫,并且被测试者的开销也更多。

如果你针对 60 岁以上的男性进行相同的检测,结果的真实性可能会增加一些,但是假阳性率和假阴性率仍然令人望而生畏。增加更多参数,如家族病史、风险因子、遗传因素或者 PSA 值随时间发生的变化,能够改进检测的有效性和真实性。

然而,在病人和 PSA 检测的拥护团体中,利用不加选择分析的 PSA 检测来「筛查」前列腺癌的需求依然很大。

我们能不能设计出一种十分准确的检测方法,将假阳性率降到一个低值,不必再受先验概率的困扰?真能这样的话,检测结果又会如何呢?

如果我们有无穷无尽的资源和绝对完美的测试,那种「检查每个人的一切」的方法——类似《星际迷航》中麦考伊医生的便携式全身扫描仪——就能发挥作用,但是一旦资源和时间有限,它又会失效。

或许在未来,我们能够想象医生在诊断病人时不必再考虑历史因素,不必再感受你的脉搏轮廓,不必再问你关于你祖先的问题,不必再询问你最近一次到新行星系统上的旅行,也不必在你走出办公室时观察你的步态。

或许所有不确定的、不可测量的、不成熟的先验知识——我粗略地将其称为推断——都将会过时。但到那个时候,医学也已经发生了变化。

将来,我们会沿着某个新世界的轨道运行,我们也要学习新的医学规律。但目前来看,你需要拥有强大的先验知识储备——我姑且将其称为直觉——去克服检测的不足之处。

本文节选自《医学的真相》,悉达多 · 穆克吉著

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艾滋病 前列腺癌 标签: 诊断直觉
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