在医疗领域，器官移植是一项复杂而又充满希望的技术。自从1954年世界首例成功的器官移植手术——在波士顿布莱根妇女医院完成的同卵双胞胎肾脏移植——以来，这项技术经历了巨大的进步。当时，医生和科学家们正确地推断出，接受者的抗体不太可能排斥来自同卵双胞胎的器官。随着免疫抑制药物的进步，器官移植的需求和可行性大大提高。如今，美国已经完成了超过100万例器官移植手术，数量居世界首位。然而，尽管器官匹配系统取得了显著进展，但仍有大量患者面临着漫长的等待和不确定性。
目前，美国有超过10万人名列国家移植等待名单，每天有13人在等待中去世。器官分配方面的计算研究主要集中在早期阶段，即对等待移植的患者进行优先排序。然而，麻省理工学院（MIT）和马萨诸塞州总医院（Massachusetts General Hospital）的研究人员将目光投向了最后但同样关键的阶段：当器官可用时，移植中心的医生代表患者决定是否接受该器官。
这项研究发表在ACM公平、责任和透明度会议（FAccT）上，通过分析2010年至2020年间来自科学移植受者注册中心（SRTR）的超过16万名移植候选人的数据，揭示了器官分配过程中可能存在的种族差异。研究发现，医生代表黑人候选人接受肝脏和肺脏移植的可能性较低，这无疑增加了黑人患者在器官分配过程中面临的障碍。
具体来说，黑人患者接受肝脏移植的可能性比白人患者低7%，而肺脏移植的差异更为显著，接受可能性低20%。这一发现引发了人们对临床决策中潜在偏见的关注。
研究人员指出，数据并不一定表明临床医生存在偏见。共同第一作者Hammaad Adam解释说，更重要的是，即使存在合理的临床决策因素，也可能存在我们未控制的临床条件，而这些条件在黑人患者中更为常见。如果等待名单未能充分考虑决策中的某些模式，即使流程本身是“公正的”，也可能在过程中设置障碍。
此外，研究人员还强调，移植中心在器官接受和风险承受能力方面的巨大差异也可能使决策过程复杂化。他们的FAccT论文引用了2020年发表在《JAMA Cardiology》上的一篇论文，该论文的结论是，在器官接受率较低的移植中心等待的候选人死亡率较高。
另一项重要发现是，如果捐赠者和候选人是同一种族，则器官更容易被接受。鉴于器官获取方面存在的历史不公平现象限制了少数族裔的捐赠，该论文认为这种趋势“令人担忧”。
Adam及其合作者的先前工作旨在弥合这一差距。去年，他们汇编并发布了器官获取和捐赠健康信息收集（ORCHID），这是第一个描述器官获取组织（OPO）绩效的多中心数据集。ORCHID包含10年的OPO数据，旨在促进解决器官获取中偏见的研究。
Adam说：“在这个领域做好工作需要时间。”他指出，整个器官分配项目花费了数年时间才完成。据他所知，迄今为止只有一篇论文研究了器官接受与种族之间的关联。
临床AI项目的官僚主义和高度跨学科性质可能会阻止计算机科学研究生追求它们，但Adam在他的电气工程副教授Marzyeh Ghassemi的实验室完成了他的博士学位期间一直致力于该项目，Ghassemi是麻省理工学院贾米尔诊所和医学工程与科学研究所的附属机构。
对于有兴趣从事临床AI研究项目的研究生，Adam建议他们“将自己从每四个月发表一次的循环中解放出来”。
他说：“我发现这很自由，说实话——如果这些合作需要一段时间，那也没关系，” 他说。“很难避免这种情况。几年前我做出了有意识的选择，我很高兴做这项工作。”
这项工作得到了麻省理工学院贾米尔诊所的资助。这项研究得到了武田开发中心美洲公司（Millennium Pharmaceuticals Inc. 的权益继受者）、美国国立卫生研究院 Ruth L. Kirschstein 国家研究服务奖、Vector Institute 的 CIFAR AI 讲席教授以及美国国立卫生研究院的部分支持。
ORCHID数据集：弥合器官捐献的差距
为了更深入地了解器官捐献和移植过程中的挑战和机遇，Adam及其团队创建了ORCHID数据集。这是一个多中心数据集，汇集了来自不同器官获取组织（OPO）的十年数据。通过分析这些数据，研究人员可以识别潜在的偏见和不公平现象，并开发更有效的策略来增加器官捐献和改善移植结果。
ORCHID数据集的发布为研究人员提供了一个宝贵的资源，可以促进对器官捐献和移植过程的理解。通过利用这些数据，研究人员可以开发新的算法和模型，以优化器官匹配、减少等待时间并改善患者的预后。
移植中心差异与患者预后
研究还强调了移植中心在器官接受和风险承受能力方面的巨大差异。这种差异可能会对患者的预后产生重大影响。在器官接受率较低的移植中心等待的候选人死亡率较高。这意味着，患者所选择的移植中心可能会对其生存机会产生重大影响。
为了解决这个问题，研究人员建议对移植中心的器官接受标准进行标准化，并为医生提供更好的决策支持工具。通过减少移植中心之间的差异，我们可以确保所有患者都能获得最佳的治疗和护理。
技术赋能下的器官移植未来
器官移植领域正在经历一场由技术驱动的变革。人工智能、机器学习和大数据分析正在被用于改善器官匹配、预测移植结果和优化器官分配。随着技术的不断进步，我们有理由相信，器官移植的未来将更加光明。
通过利用技术的力量，我们可以克服器官移植面临的许多挑战，并为患者提供更长的寿命和更高的生活质量。然而，为了充分发挥技术的潜力，我们需要解决伦理、公平和隐私方面的问题，并确保所有患者都能公平地获得这些创新技术。
伦理考量与公平性保障
随着器官移植技术的不断发展，伦理考量和公平性保障变得越来越重要。我们需要确保所有患者，无论其种族、社会经济地位或地理位置如何，都能公平地获得器官移植的机会。这需要我们解决器官捐献和分配中存在的偏见和不公平现象，并制定明确的伦理准则来指导临床决策。
此外，我们还需要加强公众对器官捐献的宣传教育，鼓励更多的人注册成为器官捐献者。通过增加器官的供应量，我们可以减少等待时间，挽救更多的生命。
临床AI在器官移植中的应用前景
临床AI在器官移植领域具有广阔的应用前景。通过利用机器学习算法，我们可以预测移植结果、识别高风险患者并优化治疗方案。此外，AI还可以用于改善器官匹配、减少等待时间和提高器官利用率。
然而，为了充分发挥临床AI的潜力，我们需要解决数据质量、算法偏见和模型可解释性等方面的问题。此外，我们还需要加强医生和AI系统之间的协作，确保临床决策的透明度和可信度。
加强科研合作，共筑移植未来
器官移植是一个高度跨学科的领域，需要医生、科学家、工程师和伦理学家之间的紧密合作。通过加强科研合作，我们可以加速器官移植技术的创新，并为患者提供更好的治疗和护理。
我们需要鼓励更多的研究人员投入到器官移植领域，并为他们提供充足的资金和资源支持。此外，我们还需要建立开放的数据共享平台，促进科研成果的转化和应用。
器官移植领域面临着诸多挑战，但同时也充满了机遇。通过不断创新和合作，我们可以克服这些挑战，为患者创造更美好的未来。
