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摘要
本文分析了整形外科科普工作存在的问题，并探讨了生成式人工智能（AIGC）技术的特点及其在提升科普能力与推广效果方面的应用。研究指出，AIGC平台如Midjourney能有效提高整形外科科普图像的生成效率，且基于大语言模型的AIGC平台提供了独特的科普内容表现形式。此外，通过建立一套包括知识专家评审的机制来评估AIGC科普效果，证明了AIGC技术能够满足整形外科受众的知识多样性和个体化需求，具有广阔的市场应用前景。
余群1 周炜杰2 邓丹3 张蕾4 李英华5
1上海市健康促进中心，上海 200040；2中国初级卫生保健基金会，北京 100011；3上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心，上海 200127；4复旦大学附属肿瘤医院闵行分院，200240；5上海市第五人民医院，上海 200240
通信作者：张蕾，Email：13918890746@163.com；周炜杰，Email：wjzhou@metamediai.com
近年来，人工智能（artificial intelligence，AI）技术因其能够整合大量数据，并借助自我学习、风险分层、决策支持和干预指导来改变医学领域的潜力而受到广泛关注。AI已经开始被应用于临床医学的诊断、治疗以及疾病预防和控制领域［1,2,3］，特别是在生成式AI（generative artificial intelligence AI，AIGC）技术的应用方面表现尤为突出。AIGC是继专业生成内容和用户生成内容之后出现的一种新型内容创作方式。本文旨在探讨整形外科科普的特点及其面临的挑战，并结合AIGC技术的优势，探索新的科普方法和技术手段。同时，本文尝试建立一套多维度评估标准，以评估AIGC在整形外科科普应用中的有效性。
一、整形外科科普中遇到的问题
在公共医学知识科普中，医务人员被视为主力军，其任务是帮助公众获得正确的健康知识、建立正确的健康观念，从而消除大众对医学知识的误区。对于整形外科的专业医生而言，通常会遇到以下问题：
1.医生的时间、资源、精力有限：医生的时间和资源有限，碎片化时间较多，调查结果显示，多数外科医生（其中14%为整形外科医生）的繁忙日程是邮寄调查的低回复率（平均约为56%）以及再植外科手术数量减少的主要原因［4］。
2.专业术语和通俗表达的转化平衡困境：专业医学语言通常很难被非专业人士理解，因此需要弥合专业语言和通俗语言之间的鸿沟［5］。
3.新兴科技的有效运用尚待拓展：新兴技术如AI、虚拟现实、触觉模拟器等已是医学学习和实践的重要途径［6］，如何合理运用新技术增强科普效果需要整形外科医生付出努力。
4.科普教育的法律和伦理层面的监督：对公众的科普教育需要考虑信息提供和建议的法律及道德后果，以确保不会误导公众或侵犯个人隐私［7］。医生进行科普教育时确保患者的保密需求和个人隐私是非常重要的。
二、AIGC的技术特点
AIGC已得到广泛采用，特别是基于扩散模型的AIGC技术已被广泛用于生成各种形式多样化的高质量内容［8］。目前AIGC可以实现的技术功能特点包括：
1.满足个性化需求：AIGC能够在自动化信息创建过程的同时，满足用户的个性化需求［9］。用户可以设置个性化的参数，如关键词、主题、风格等，以指导AIGC系统按照特定的需求生成内容。
2.可以生成丰富的内容类型：AIGC能够生成包括文本、图像、视频、代码等多种类型的内容。它可以按照用户的需求和指导，编辑和组合视频片段。
3.合理对话生成：AIGC技术能够通过先进的自然语言处理和理解技术，理解用户的输入和意图，从而生成符合上下文和用户需求的对话响应［10］。比如交互式聊天机器人。
4.实现跨语言交流：通过深度学习和神经网络技术，AIGC可提供上下文敏感的翻译，使得跨语言交流更为简单。如Microsoft的Turning-NLG拥有170亿参数的大语言模型（large language model，LLM），可应用于摘要、翻译和问答系统。
三、AIGC技术应用于科普的技术解决方案
针对目前整形外科在科普上存在的问题，本文提出通过AIGC的功能组合来优化解决方案，见图1。
图1 基于AIGC技术特点的解决方案
（一）解决时间和资源限制的方案
通过使用AIGC，医生能够快速生成想要的内容，这些内容可以是文本、图像或者视频。随后医生在生成内容的基础上进行修正以确保所要传达的知识的准确性，或者医生可直接使用数字人技术进行自我形象的数字孪生来替代自己的知识科普。
图2是使用Midjourney（一个基于AI的文本到图像生成工具）生成科普用图像的典型示例，这个系列图片的主题是“关于儿童瘢痕修复的科普宣传画”，我们尝试通过输入描述的调整，来选择符合我们使用需求的图片。在对大众的科普展示中，不能使用过于血腥或者容易引起读者不适的图片，这与学术上对外展示图片的情况是不一样的。
图2 使用Midjourney生成的“关于儿童瘢痕修复的科普宣传画”展示（A、B、C、D），选择图A 进行再次生成（E、F、G、H），最终选择图E为示例并根据科普要求再次生成（I）
首先，我们通过输入描述（A hyperrealistic photograph portraying an educational promotional illustration about children′s scar repair，enhanced to emphasize that the elder in the scene is a medical professional. The refined image vividly captures the elder，dressed in recognizable medical attire such as a white lab coat with a stethoscope visible，tenderly treating a young child′s scar. The child，showing a mix of curiosity and trust，is attentively watching the elder，clearly portrayed as a seasoned doctor with a gentle，expert approach.The background is augmented with more pronounced medical infographics，including diagrams of the skin layers and the healing process，making it unequivocally clear that this is a medical setting. The details of the practitioner′s professional equipment，such as surgical gloves，medical instruments，and possibly a badge with the doctor′s name and credentials，are more distinctly highlighted. This enhanced，high-resolution photograph is taken using a Nikon D850 camera paired with a 70-200 mm f/2.8 lens.The technical settings are an aperture of f/4，ISO 400，and a shutter speed of 1/200 sec.ensuring a sharp，clear，and vibrant depiction of every detail，from the doctor′s professional demeanor and attire to the interactive and educational elements in the background. The composition is meticulously crafted to draw the viewer′s attention to the doctor-patient interaction，reinforcing the educational aspect of scar repair and instilling confidence in the medical process. ——ar 16∶9，——v 5.0），Midjourney提供了4个图片的选择（图2A、2B、2C、2D）；然后，我们选择图2A进行再次图片生成（图2E、2F、2G、2H）；最后，从中选择 图2E 作为示例，根据科普要求再次生成展示示例（图2I）。
以上图片是采用Midjourney，通过2次的人机交互，在机器识别了使用者的意图后所生成的展示图片。在有明确需求的前提下，AIGC的整个制作时间在2 min左右，整个过程由用户和Midjourney完成，没有其他人员参与，并且用户可以通过参数的调整不断变化图片的效果。
（二）解决专业术语和通俗表达的方案
基于LLM的AIGC模型（如OpenAI的ChatGPT，微软的Turing-NLG）的帮助，医生可以通过文字风格、语言的选择，甚至是自己的意图来生成想要表达的文字风格，进而达到专业和大众语言的平衡，更进一步来说，有了AIGC的帮助，医生可以生成更有吸引力的科普内容。
图3是一个通过ChatGPT4.0将专业文字［11］转化为科普内容的尝试，医生可以通过各种AIGC的模型，来调整自己专业术语表达以达到科普大众的效果。
图3 通过ChatGPT4.0将专业文字（A）转化为科普内容（B）图A的文字内容译自文献［11］，由ChatGPT自动翻译成中文，并转化为相对通俗的文字（图B）
（三）各类新兴媒体技术的有效运用
AIGC可以被作为一个辅助工具或者是智能助手，来帮助医生及其团队更快地熟悉和使用各类新兴的技术，甚至可以直接帮助团队有限地应用新兴技术来解决问题。目前已经有研究尝试通过AIGC应用VR/AR等技术来辅助整形外科医学生培训的方法［12］。
（四）将法律和伦理考虑纳入到AIGC的生成内容监管环节
法律和伦理考虑是整形外科医生在进行科普的时候不可回避的问题，这也是大众非常关心和在意的地方。结合AIGC基于用户输入生成内容、多媒体的特性，AIGC可以做到个人隐私和数据保护，避免生成可能具有歧视性或冒犯性的内容。通过设定算法，AIGC可以辅助医生确保内容符合人道主义和尊重个人尊严的原则［13］。
四、基于整形外科科普应用AIGC的评价体系构建
在整形外科的公共教育和科普工作中，应用AIGC技术被视为一种理想的选择。为了确保AIGC作品在整形外科领域的有效性和准确性，建立一个评估体系是至关重要的。这个评估体系应当能够识别问题所在，促进问题的改进和解决，从而推动整个领域的健康发展。一个有效的评估体系可以提供标准化和系统化的方法来衡量项目的效果和价值，并指出可能的改进和优化方向。
在医生团队完成作品后，应在公共平台发布之前，由第三方专业人士进行审核，以确保内容的适宜性。基于此，我们开发了一套专门针对使用AIGC技术的整形外科科普项目的审核评定体系。这一体系从知识专家的角度对AIGC内容进行评估。
在设计评分表以衡量使用AIGC技术的整形外科科普项目时，应从整形外科知识专家的视角出发，重点考虑项目的专业性、准确性、实用性和创新性，具体见表1。通过这些评分项，整形外科知识专家可以全面评估应用AIGC技术的整形外科科普项目，以促进项目的持续改进和优化。
| 序号 | 内容 | 说明 | 分数（1~10） |
|---|---|---|---|
| 1 | 内容质量和准确性 | 内容是否准确、科学、更新，是否符合整形外科的专业标准和最佳实践 | |
| 2 | 内容的深度和广度 | 是否涵盖了整形外科的关键知识点和主题，是否有足够的深度和广度 | |
| 3 | 个性化和定制化能力 | 是否能够为不同的人群提供个性化和定制化的教育内容 | |
| 4 | 互动和参与度 | 是否提供了充分的互动和参与机会，以增加用户的学习兴趣和参与度 | |
| 5 | 易用性和用户体验 | 比如界面设计、导航和反馈机制 | |
| 6 | 数据安全和隐私保护 | 是否有有效的数据安全和隐私保护措施，特别是在处理个人健康信息时 | |
| 7 | 法律和道德合规性 | 评估科普项目是否符合相关的法律和道德规范，如医疗信息的披露和真实性 |
AIGC技术的整形外科知识专家角度的科普项目内容审核评分表
五、AIGC技术在整形外科科普中的未来展望
本文从医生团队的视角分析了开展科普教育所面临的挑战，探讨了当前最流行的AIGC技术特性和能力，并结合科普教育的特定需求，尝试通过AIGC寻找更新颖且实用的解决方案。通过比较AIGC的特性与医生面临的困境，我们认为AIGC能够有效解决医生在科普活动中遇到的部分问题。对医生而言，AIGC不仅是一个性价比极高的工具，能在提高效率的同时降低科普的整体成本，还能在专业知识传递方面提供支持。
另一方面，AIGC作为一系列通用技术，虽然在一定程度上可以替代人力并取得良好效果，但在专业领域中，我们仍需深入挖掘AIGC的潜力。正如我们所提到的，AIGC生成的科普作品需要在专业医生的指导下逐步完善，例如我们尝试使用AIGC生成“关于儿童瘢痕修复的科普宣传画”，在这一过程中，专业医生仍然承担着提供专业知识的核心角色和最终的内容把控者。在未来的工作中，我们将继续探索更多AIGC技术手段，以提高AIGC在整形外科科普领域的作品创作中的应用比例，从而最大限度地帮助整形外科医生更高效地进行专业工作和科普活动。
参考文献见本刊网站
引用本文：余群, 周炜杰, 邓丹, 等. 生成式人工智能技术在整形外科科普中的应用[J]. 数字医学与健康,2024, 2(4): 274-277. DOI: 10.3760/cma.j.cn101909-20231219-00081.
杂志介绍
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