智能化诊疗软件中国CliniCAD和美国Iliad的对比考察

作者: 李博士 发布时间: 2009-2-25

一、前言

 

       前期,我们研制的幸林中西医临床辅助软件TCMware,是一个以中医为主导、中西医结合为方向的临床决策支持系统。在实际的应用推广中,我们发现中医已经被边缘化,无论是中医院还是中医生,绝大多数都遵循西医的主流模式。因此,如果TCMware想要进入医学的主流临床实践,就必须改弦易辙到西医为主导的体系中来。这种改动首先是结构上的变化。中医的宏观性偏强,这种特性使得适应中医的人工智能系统,在主体上也非常适应西医的要求。因此我们得以保留基本的核心结构,又开发了新一代的临床医学决策软件,并易名为:科凌力临床医学软件,英文名‘CliniCAD’。

       CliniCAD是一个囊括西医体系和中医体系的临床决策支持系统,我们可以用庞大而复杂来抽象地形容,可是具体复杂到什么程度?我们当然可以借用户手册或讲课方式娓娓道来,可是要清楚描述CliniCAD,即使花数日之功或许还是不甚了了。但是如果能借用同类的成名软件,作某些主要方面的对比,也许能收到事半功倍的效果。那么我们选用什么系统来进行对比呢?

 

二、目标选择

 

       国内曾有一些资料介绍国外高水平的医学决策支持系统,其中人们可能对美国匹兹堡大学研发了近30年的‘快速医学参考’ (简称:QMR) 系统比较眼熟。这是因为匹兹堡大学处于美国文化传统的中心地带。其实,还有更好的系统,只是因为它出现在美国的中西部而稍受忽略。

       根据美国医药信息学会2001年度论文集的回顾:1993年,美国国家医学图书馆指示一个由多个机构组成的专门小组,对医学临床决策支持系统(DSSs)中最扎实、最严谨、最成熟、最权威的两个系统QMR (version 3.7.1)和ILIAD (version 4.2),进行了大规模的操作检验、功能测试和比较研究。这次测试动用了216名内科医生,分三种临床水平,对216个项目进行了检测。其结论如下:

       相同方面:ILIAD和QMR两个诊断系统都是已经商业化的产品,都着重于内科疾病的诊断,都描述了内科疾病的知识集合(ILIAD疾病920种,QMR疾病623种),都有几种不同的咨询模式,都支持从检查症状进入系统决策等。不同方面:研发的单位不同,一个是中西部的犹他大学医学院医学信息系(Department of Medical Informatics, University of Utah),一个是东部的匹兹堡大学生物医学信息中心(Center for Biomedical Informatics, University of Pittsburgh);知识的表达不同,ILIAD是统计方式,QMR是启发方式;知识库的来源不同,ILIAD采用由专家修改和增补的临床数据为基础,QMR采用医学出版物为基础。其它还有不同的结构,不同的诊断方法,并且在试验观察、问题求解、专家诊断行为等方面的着重点也有不同。

QMR为相关项引入了解释性超级文本,因而具备了更多不同的参考特征,加强了诊断语义表达对比的特征,显得比较自由。ILIAD则显得更为严谨规范,虽然它也有语义解释功能,但它比较限制概念歧义,强调用疾病的后验概率与先验概率的符合程度表达疾病诊断结果,形成明显的概率特征;也因为这些特征,使ILIAD在发展教学方面做得更好。就检测项的总体评分来说,ILIAD略胜一筹。因此我们选用ILIAD来与CliniCAD进行对比。

      

三、ILIAD概况

 

现在ILIAD的版权属于ADAM公司。ADAM公司总部设在亚特兰大,是健康交互可视媒体出版领域的领头羊,专为健康卫生组织、医学专家、教授和学生出版发行各种类型的医学信息。1997年,ADAM 从最有资历最有声望的 Mosby 医学出版公司得到了被称为‘ILIAD’专家系统应用软件。ILIAD是一个诊断治疗软件,是特别设计为内科医生提供专家水平咨询的软件程序,用来向医生传送计算机产生的诊断结果。ILIAD的资金主要是由前任 Novell 的执行董事局主席 Ray Noorda提供,投资超过1000万美元;另外美国国家医学图书馆投资了数百万美元的项目启动资金,最后在ILIAD形成商品时又花去数百万美元,总共投资超过2000万美元。在20世纪90年代,全世界的医学精英都以谈论ILIAD为时尚和荣耀,无不认为ILIAD的知识库在医疗健康信息领域内,是一个创新的、抱负远大的事业。到1996年,新版ILIAD v4.5 面世,ADAM公司毫不隐讳地宣称:‘Iliad 4.5 - Worlds best differential diagnosis software and reference tool.’即它是世界上最好的医学鉴别诊断软件和参考工具。ILIAD v4.5 也就是我们今天要比较考察的医学决策支持系统。

       据ADAM公司介绍:ILIAD是一个医学专家软件,适用于世界范围内的医疗健康临床医生,用以提供专家质量的诊断咨询和病人模拟。ILIAD v4.5 覆盖了多于930种疾病、1500个诊断要素,并且提供包括ICD-9标准码在内的每一个诊断的治疗方案,有11,900种病症表现覆盖了大内科的所有主要专科,另外还包括:小儿科、皮肤科、精神科、妇产科、周围血管病、睡眠问题等等。ILIAD v4.5 包含四种工作模式:①会诊模式,指医生与专家系统的交互,其诊断推理工作开始于向系统输入对病人的实际检查,包括症状、体征、实验室结果等诊断要素;②讨论模式,如果使用者打算讨论一种假定的情况,可以通过输入一个关键词的号码来进行;③模拟模式,让使用者操作对真实诊断问题进行模拟求解;④参考模式,利用系统的医学文本参考资源,用户可以浏览超过700种诊断的附加描述,并可以查到超过3000种专家出版物的摘要和注解。

        LIAD的会诊模式主要是协助医生诊断病人的情况。医生通过输入病人的症状、体征、实验室和X放射结果等诊断要素,给ILIAD描述病人的病情;ILIAD根据病人的诊断要素,列出一个关于某些疾病的诊断可能和概率的表。在ILIAD的这四种模式中,只有会诊模式是决策支持系统(DSS)意义上的主流模式,因而也是我们讨论的主要内容。

 

四、大体印象比较

 

       虽然ADAM公司是买断了ILIAD版权,但它毕竟只是一个商业公司,如要在技术上作更深入的了解,还是必须与最初的软件研究发展团队进行交流。2003年元月,我们到犹他大学医学院医学信息系(Department of Medical Informatics, University of Utah),找到了ILIAD研发的元老之一知识工程教授 Dean Sorenson 和他的妻子医学软件工程师 Qikang Sun。然后,我们看了他们的ILIAD,他们也看了我们的CliniCAD。两相比较,首先能建立起大体印象的就是两种不同的思路。

       为ILIAD做设计的人,好像并没有打算让ILIAD插入到实际的临床操作过程,而只是在医生看病的过程中遇到问题,用ILIAD起到一个快速查询的作用。这种思想在同匹兹堡大学生物医学信息中心(University of Pittsburgh)研发的医学决策软件中也能看到,比如他们的软件就干脆取名‘Quick Medical Reference’即‘快速医学参考’。美国有美国的国情,在美国医生治病救人首先是要对法律负责,这导致一个诊断结论的得出必须中规中矩,有据可依。依据必须是能起到法律辩护作用的权威著作、手册、法规、条例等,国情使得ILIAD具有三个重要的特点:①临床查询。当医生看病遇到自己不熟悉的病情时,通过病人症状表现查找(辅助决策)资料就成为不可缺少的一环。ILIAD就是以这种假定的工作环境为前提,构思出来的医学辅助决策软件。我们从ILIAD对病人资料的要求及存取方式,也能印证它的设计思想。②手工整合。有人在参观加拿大的医院说:与医院有关的软件总有几十中,这几十种软件并没有作实质上的整合,每个软件得到一点结论,最后的整合实际上是手工操作,ILIAD也没有辅助整合功能。③系统知识的权威性。这种权威性不是说知识本身的权威性,而是指做资料性知识的人的权威性。ILIAD雇请了大量的医生、教授,去按照ILIAD的规则撰写知识,因而花费了相当多的金钱和精力。QMR比较注重节约这方面的开支,他们的知识来源主要是现有资料。

       中国的医疗环境和要求都不同于美国。中国人口众多,中国医生临症实践的机会比较多,经验也比较丰富;中国的医疗检查设备的人均拥有量低于美国,也使中国医生对设备条件的依赖性比较小,对经验性知识的重视程度比较高;另外,中国有关医疗事故的法律,以及病人对医疗事故的追究的态度都比较人性化,也使医生有比较少的法律顾虑。所以,我们的软件从设计开始,就为了让医疗知识在计算机条件下发挥最大效能,用计算机信息化思想覆盖医疗操作的全过程。CliniCAD的前身是TCMware,都是从病人预约、挂号、病案首页、检查、诊断、分析、处方、处置、用药、医嘱等等,全部进入系统;就是在临床医学参考功能的设计方面,CliniCAD也更方便实在,既具有QRM的解释性优点,也具有ILIAD的概率性优势。CliniCAD全部目的都在于强调对病人的治疗效果和对医生的高效、全面、实用的操作。

      

五、具体比较

 

1.进入诊断之前的基本信息处理

       ILIAD要求输入病人的基本信息有姓名、年龄、性别、和模式选择共4个项。对于ILIAD这种大型的决策诊断软件来说是相当的简洁明快的;但是这也似乎表明ILIAD卸下了管理方面的全部负担,专心致志于诊断推理方面的工作。

       CliniCAD要求输入病人的基本信息共有34个项,基本上包括卫生部病案规范中要求的全部基本项,其中还包括分科内容和保险内容。对于小诊所、小医院,过多的基本项要求总觉得有些累赘,设计者也作了只需输入2个项的便可进入正常运行的设置。从这里可以看出,CliniCAD试图做成大而全的系统。

 

2.机内词典

       医学决策支持系统一定是一个以大量知识为基础的推理系统。对知识推理系统的定义,依赖于对系统本身所包含的知识的定义,而系统知识的基础就是机内词典。词典的意义在于:

系统有词典,就意味着系统划定了自己独立的知识范围。由于任何系统都有自己的条件和要求,系统之间不一致的情况普遍存在:①不同人造系统之间的知识不可能一致,这是因为人们对相同问题的认识不可能完全一致;②人造系统内部与系统外部的自然系统状态也不可能一致,这是因为人为系统是对自然系统状态有选择性的描述方式之一。我们要求系统能够描述外部世界,那么必须通过词典的定义和规范实现相互对接。
如果系统有了词典,那么系统就一定要利用词典建构知识的原型,系统功能将围绕知识原型展开;实际上这一切,从系统知识的表达到系统知识的获取,从人机界面的功能交互到底层数据的存取方式,就是围绕词典展开。
围绕词典展开的知识结构,对于医学决策系统来说是一个先验的体系,如同已经盖好了一座大楼,决策过程只是如何去寻找某个房间。于是形成它的特点是:用于决策的知识体系,是已知世界的一种表述,它包括一个人为的构架和一批反复验证过的知识。因而其优点是:明确、可靠、有效;其缺点是:虽然它能帮助提出问题,但不能深入未知世界,没有产生新的知识。医学临床领域与医学研究领域毕竟不同,它更需要成熟的知识和技术,因此这一点在在医学决策系统中不构成缺点。
词典中的词条才具有系统意义,这些词条是构成系统知识的基本要素。一个要素是一个知识点,任意个知识点的关联就构成知识表述。根据排列组合的原理,基于词典的系统,足可以应付知识的无穷变化。同时,词典中的词也就是系统的边界,边界明确,就意味着知识体系有能力做到健全、稳定和可靠。
既然是词典,它的的容量就是有限的;而医学决策系统所面对的外部世界是人类社会,其容量是无限的。那么,系统使用的概念量,肯定要超出词典的可容纳范围。由于词典是在计算机内,利用计算机的优势可以方便地实现同义词规范,以处理多义词、近义词、缩略词、引申语、短句、并列词等,这相当于系统在理论上可以无限制地拓展知识的边界。
       ILIAD v 4.5 建有1个机内词典,其中有1500个诊断要素,用于描述大内科全部主要的系统疾病,及小儿科、皮肤科、精神科、妇产科、周围血管病、睡眠问题等约930种疾病,这势必造成很多诊断要素词条必须是共用的。词条共用会导致同一词条在不同疾病中的地位、概率、意义发生变化,从而影响系统对疾病表达的准确性。于是ILIAD每一个诊断要素都做了上位归属,作为某个类属的上位概念并不与其它类属发生关系,从而导致下位的分类表达自成体系,诸如‘localized’‘quality’‘time pattern’的类目出现在多个类属中,形成ILIAD知识的特点是:基于词典,概念分层列表,诊断要素类属把握,疾病单个把握,类属关系树状展开。

       CliniCAD的数据量当然比ILIAD大得多,其目标是将实际的西医各科、中医理法、处方用药、手术处置、病房护理等等都整合为能严密对接的计算机过程。这必然造成各种知识的引导头绪纷繁、表达交叉重叠,因此系统词典的基本词条必须清晰划一,不能重复,以便为知识表达建立稳定的基础。根据系统知识需要,CliniCAD共建16个机内词典,词典也有类属层级关系,当词条因多义性可以归为不同类属时,我们只能把它放在一个类属中,其中最复杂的是诊断要素词典。诊断要素是临床诊断推理的起点,它涉及对所有西医疾病和中医证候的描述,同一诊断要素对于不同疾病常常会有一些不同的意义,词典不限制词条的多义性,词条的类属特性不是按疾病系统归纳,而是按疾病的描述面归纳,形成CliniCAD知识的特点是:基于功能要求划分词典,多词典分工合作,概念分层列表,类属关系树状展开,不与疾病类属相混淆,着眼于疾病的分面描述。

 

3.诊断要素的采集

       采集诊断要素,是医生在临床诊断中,用词典中的词条来勾画和概括自己的思路,发现、确认、表述病人病情的过程;从计算机运用的角度,它是人机交互的第一步。知识推理性系统本身就象一个黑箱,无论研发人员如何将它做得透明,对使用者来说,总是免不了有黑箱的感觉。如何采集诊断要素是人机距离感最重要的一步。

       ILIAD通过‘输入主要病情关键词’窗口采集诊断要素,窗口有五条空白栏,医生输入的诊断要素将进入到层次概念列表的相关位置;系统也有直接进入到概念层次列表的方式。ILIAD之所以要进入到层次概念列表,是因为系统在概念层次列表附加了逻辑判断及数值判断功能,医生是否需要选定一个概念,是直接对列表之前的判断部分,用‘是’或‘否’进行操作,被选定的词条散布在列表之中。这种功能操作方法极大地方便了使用,它可以引导医生在一个属概念中不断深入,或者排除一个属概念,再从另一个属概念中深入下去,直到找到能为疾病定性的诊断要素。当医生输入确定的词条展开层次概念列表时,词条在表中没有准确的定位,诊断所需概念必须医生自己在表中查找。此时的层次概念列表相当于展开了一份可由医生操作的选择性问卷,医生要跟随问卷,通过病人的回答方能一步步深入。这里,医生的思路容易被层次概念列表中诊断要素的类属关系束缚住,对重点症状的重点深入实际上容易造成某种限制性引导。从输入症状到症状深入的过程是比较长的,这个过程也比较容易让医生迷失;过程长,如果出错,再回头重新开始,又容易产生忐忑不安的厌烦情绪。另外,病人的疾病往往并不单纯,症状表现也错综复杂,医生在接受病人的症状表现时,如何逐类应对是诊断软件必须要考虑的。

       CliniCAD的层次概念列表是比较纯粹的树形方式,简称为‘树表’,它的逻辑判断操作没有结合到树表中。树表中的词条都不重复,并且可以任意组合,既保持原有的医学意义,也适应语言运用上的习惯。系统准备了很方便的查找功能,通过树表附属的规范表,很容易找到医生需要的概念及相关词条,然后用鼠标拖拽的方式,拖拽到不同的逻辑判断框内,完成初始的词条输入。初始词条输入可以是不完整的概念,系统将自动列出完整的概念以供选择,然后根据选择到的词条按概率降序排列出疾病及疾病的诊断要素群。这些诊断要素又可以被拖拽到输入的逻辑判断框内。这样每次被取入的诊断要素可能就是一个组,这个采集过程比ILIAD有时可能要短一半以上,只需2-3步就能接触到目标。在CliniCAD中,医生在采集症状时完全可以跟随病人的表述和医生看病的习惯,不受老式专家系统那种问答方式的约束,思想的自由度很大。当然这种自由度不是凭空乱来,而是被限定在对医生诊断思维模仿的范围之内,例如:从一个症状概念引出一串相关概念,甚至从疾病概念引出症状词条,再在取舍加减之间重新推导疾病。思维模仿还允许多次反复、逐步明晰。如果医学对诊断要素的采集或推理掌控不太好,系统允许全部重来或部分重来;如果病人有多系统疾病的不同症状,系统允许重复多次采集诊断要素,以求对病人病情有全面描述,而不是只对其中一个病的描述。

 

4.诊断要素的解释

       一个疾病的定义是由一组诊断要素共同决定的。任一个诊断要素对于任一个疾病,都会有它特定的意义。这种特定意义可以分为两类,一类是用语言文本进行说明,是属于自然性的解释,人能够明白解释的意义,计算机却不行;另一类是逻辑解释。逻辑解释有很重要的计算机意义,计算机逻辑意义有三种取向:一是对某病有肯定的意义,肯定意义的大小要靠概率计算;二是对某病的肯定没有意义,即不起实际作用;三是对某病的肯定起着相反作用,即否定意义。

       CliniCAD为诊断要素的三种逻辑取向设计了三个窗口,当诊断要素被拖拽到什么窗口,就立即具有了什么意义。具有肯定意义的诊断要素,当然对疾病的定义起决定作用,不过它们也会对其它病起定义作用;不具有肯定意义的诊断要素,它们很可能对其它疾病起定义作用;具有否定意义的诊断要素,直接相关的疾病模版,即否定该病,一般使用的情况很少。那么,关于诊断要素的三种拖拽操作就解决了它们的逻辑解释问题。当有意义与没有意义的诊断要素同时出现时,只要用不同颜色显示不同意义的词目就解决问题了。

       ILIAD的思路却有不同。ILIAD认为,能够定义某疾病的诊断要素,是可以在该疾病中得到解释的,否则是不能被解释的。为了表达这种意义,他们采取了菜单选择和相关意义的诊断要素列表的方法,解决哪些诊断要素与该病有关、哪些诊断要素与该病无关。但是医生输入的诊断要素不与所诊断的疾病吻合的部分,这部分表明了患者可能有其它疾病存在,ILIAD不能同时诊断多种疾病,才不得以要用解释的方法加以表明。

 

5.疾病描述

       关于疾病描述问题,是医学决策支持系统的理论基础。疾病是什么呢?首先,‘疾病’是病人身上或内或外所遭受的非正常改变,通常表现为感觉上痛苦;其次,‘疾病’是医生对病人痛苦的理性认识及描述,常态下表现为病历、交谈、文章、专著等较为自由的表达形式。

       在ILIAD中,疾病的常态表达方式受到软件系统结构的限制,设计者又需要完整地表述疾病的方方面面,然后就设计出一套表达形式,ILIAD称之为‘profile’即规范,我们称为‘图式’因为它是用固定的格式表达出来的关于某病的诊断标准,不同的疾病有不同的图式。ILIAD有两种类型的疾病图式:一种是表现为概率的贝叶斯图式‘Bayesian  profiles’,它以统计学为基础,绝大多数最上层的疾病是用贝叶斯图式;另一种是布尔逻辑图式‘Boolean profiles’,它基于‘与、或、非’的逻辑操作,由各诊断要素的复合逻辑状态决定结果;多数中间疾病用布尔逻辑图式。中间疾病原文为‘intermediate diseases’,我们理解它不是ILIAD里的最终疾病(最上层疾病),也不是最初症状(诊断要素),而是受最初症状决定的、又构不成最终疾病的中间状态,它对最终疾病起诊断要素作用。ILIAD分别用两种决策方式处理两类对象,也许是从如何更精确诊断的角度考虑,但也造成了决策过程冗长、决策路线限制太死的弱点。疾病图式包括如下信息:

Prevalence流行特征:作为先验值存在,表示该病在住院患者中的统计发生频度。
Postterior probability后验概率:在给出当前病人的诊断要素后,该病发生有多大的可能。
Status状态:是系统对中间疾病或诊断要素的当前响应。
Cost费用:是为确定某个诊断要素,针对相关疾病选择的检验种类所需的参考费用。
TPR (true positive rate)正确率:某个特定的诊断要素在该疾病中存在的可能性。
FPR (false positive rate)错误率:某个诊断要素除本病外在其它任何疾病中出现的可能性。
LR+ (positive likelihood ratio)正面可能性:当患者的某个诊断要素或中间疾病出现,则在多大程度上增加患者某种疾病的可能性。
LR- (negative likelihood ratio)负面可能性:当患者的某个诊断要素或中间疾病不出现,则在多大程度上减低患者某种疾病的可能性。
       这一部分是ILIAD下功夫最多的地方。用公式样格式描述疾病,整齐划一,以方便计算机表达。ILIAD定义疾病的方式有这么几层:①词典中的基本症状词条,可定义疾病;②由基本症状定义的中间疾病,用于定义疾病;③试验性检查,定义疾病的关键条件,一般概率值较高;④诊断要素定义疾病时的正证、反证等条件;⑤各种条件的图式化结构性分布;⑥贝叶斯概率运算方式和布尔逻辑运算方式等。这种定义疾病的方法可谓是科学的、严密的、确定的方法,这中间恰巧忽略了疾病的过程性特征和决定的非线性特征,当然还有医生对疾病的认识特征。

       CliniCAD对疾病的认识和对疾病的描述方法与ILIAD有不少差别,我们将差别从认识上层层展,即成为我们的理论依据:①疾病表现为两个层次上的事实,一是病人遭受着的痛苦,二是对病人所遭受痛苦的描述。②任何知识形式的疾病都是围绕着第一层,表现为第二层。③关于疾病的描述,越靠近病人的实际病情越好,但是没有一种描述能够等于疾病本身,无论你采取什么形式。④ILIAD和CliniCAD都首先是描述疾病的一种形式。⑤人是一种自然态,描述是一种认识态。⑥人有个体差异、时序差异、动态变化,而任何描述总表现为相对固定,没有一种固定方式的知识表达可以完全贴近这种差异和变化。⑦描述的自然态具有跟随性,要好于格式化的固定性。⑧枚举方法强调个性,公式方法强调共性;以枚举为主跟随概率的描述方法,要好于以公式为主的概率计算方法。⑨因此对人和疾病的描述,自然一些比机械一些要好。问题在于如何用计算机实现。

       CliniCAD在上述基础上进一步认为:疾病有其描述性特征,这个特征的核心是:疾病不能光靠一个或少数几个诊断要素来定义,因为病人病情的表现与变化是多样的,同样一种痛苦给病人造成的感觉也是不同的,既便是实验室检查,对大多数病也不能形成立即的确诊。那么,疾病实际上是一群诊断要素的逻辑‘与’关系;因此要描述一个疾病,必须首先对病人的诊断要素进行枚举,然后才能对每一个诊断要素的后验概率进行计算,最后得到与某些先验概率的疾病模版进行符合性筛选,得到结果。我们正好对这种过程度的实现技术有独到之处。

       CliniCAD中定义疾病的诊断要素分为三种类型:①直接的症状或体征,指简单的、可以单独成立的诊断概念,如:头痛、恶心、震颤等,这是诊断要素的基础群;②间接的、结论性的诊断要素(包括ILIAD的中间概念),是需要用其它概念进行定义概念,如:黄疸征、克氏征、膀胱刺激征等,这里一个诊断要素可以替代多个概念,使疾病定义更简要、明确;③组合性诊断要素,即由两个以上的概念组合起来共同表达的一个诊断要素,如:‘膝部-关节-疼痛’、‘白细胞->10000’、‘结肠-镜检-粘膜-癌变’等,这种方法有利于简化系统词典,扩大知识的表达范围。三个类型的诊断要素都是同级使用,并无高低贵贱之分。但是对于具体的某个疾病来说,每一个诊断要素的重要程度则是根据诊断要素的类属关系进行决策运算。CliniCAD的决策方式有四个嵌套的层级:①对检查病人得到的诊断要素进行简单枚举,②对枚举出来的诊断要素进行布尔逻辑判断,③对经过布尔逻辑判断的诊断要素进行贝叶斯统计概率运算,④对相同诊断要素群所关联的概率相近的疾病进行并行处理。

       从上可见,CliniCAD比ILIAD的描述疾病的方式更简洁、明快,也更容易适应具体病人的病情,同时还可以给出相近的多个判断结论,将最终决策权交给医生。

 

6.疾病治疗建议与方案

       完整的临床过程应该是‘诊’与‘疗’两个方面。通过诊断要素的描述,得到疾病的结论,这还只是临床医学的起点,之后还必须制订治疗计划,包括处方用药、医嘱护理等等。

ILIAD在这方面尚未十分完善,最后能够给出的只有‘治疗建议’,除药物治疗及非药物治疗之外,其它就是转诊建议、禁忌、警告、注意事项等支支岔岔的小事;其结构同样类似层次性概念列表,当列表展开时有选择项供医生选择。

       CliniCAD在得出疾病的明确诊断之后,其功能是全方位的,覆盖临床医疗的全过程。从中医讲,包括:病、证、理、法、方、药、针灸、推拿等等;从西医讲,包括:治疗方案、门诊处置、住院医嘱、处方用药、护理照顾、价格管理、成本核算、药品器材的进销存等等,不胜枚举。因为一般国外先进的医学决策支持系统会把‘诊’与‘疗’分开,不在治疗方面下功夫,CliniCAD找不到可资比较的内容,在此我们也就不多作陈述。

 

7.其它功能项

       在ILIAD的功能菜单里,作为比较重要的项目列出了:①浏览 ICD9,即查看每一个疾病的国际疾病分类标准;②浏览图片,即查看某些疾病附带的说明图片;③给检查建议,即分别用四种检查建议,来肯定或排除某个疾病,其中包括:常规general、追溯history、体格检查physical exam、检验tests;④对诊断结论的假定给出类似于上条‘检查建议’的评论;⑤关于层次概念列表的一些操作,包括排序、显示先验概率、显示中间概念的相关信息等;⑥给出最低程度的诊断建议,即从一步步推导,得出满足推导条件的某个疾病的结论;⑦自动给出最低诊断建议,即由系统根据输入的诊断要素,自动给出满足这些条件的某个疾病的结论,等等。ILIAD的这些功能我们认为都是较小或较次要的功能,只是集中一个菜单里列出,这些功能在CliniCAD中都不缺少,它们被分配到各主要功能的附属功能里,没有单独列出,在此也不做比较。

 

六、结语

 

       本文所涉及复杂系统是知识性复杂系统,那么系统的知识量就不能不作为一个很重要的的比较概念。很多人会以为:知识量在计算机系统里,就是系统知识的保有量;即知识的存储量越多,知识量就越多。其实这个概念并不正确。当我们说到某种知识,一定是指在某种特定环境条件下有用的知识,没有用的、用不上的、或不能用的知识,既便是知识也对系统没有意义;那么知识的有用性就成为衡量知识量的第一要件。我们认为:在针对某个目标的前提下,知识的组织方式和知识的提取方式,才是知识性计算机智能系统的精髓;所谓复杂系统的意义也正在于此。如果这种认识没有问题,再对本文做一个结论,恐怕就更有利于我们的CliniCAD了。

基于知识库的医学决策支持系统,都会有相似的决策过程,一般不能一步到位、也不能由一个模型完成,关键点还是知识模型的构成方式。ILIAD的知识被设计为图式结构、单极描述、层级关联,决策方式是树状跟踪、多点认证、概率核定。CliniCAD的知识被设计为模板结构、复合描述、网状关联,决策方式是自适应搜索、逻辑框定、概率核准。
ILIAD有1个机内词典。基于1个词典要表达结构复杂的医学知识,就必然要借助于交叉重叠的内部关系,因此ILIAD建立医学知识的难度很大,且显得拘谨。CliniCAD有16个机内词典,各司其职,条理分明,在此基础上组织和建立专业知识的表达就简单方便。词典多,相当于组织知识的切入点多,同样对知识展开查询、提取的入口也多,通过这么多入口追踪知识的构成细节、表述方式就更方便,从而保证系统的一体性。
ILIAD被设计为工具,独立于医生的临床操作过程,处于一种可用、可不用的状态,使医生对其产生依赖的可能性很小。CliniCAD被设计为助手,协助医生进行各种具体的临床操作,包括诊断推理、病历生成、用药处方、医嘱处理等等,提高效率、减轻负担,使医生对其产生依赖的可能性较大。
ILIAD的研制工作前后数百人参与,持续了20多年,其稍后的工作总要保留稍早的工作成果,这一路走来就不可避免地遗留下早期Mac和PC的色彩。这种色彩限制了ILIAD纵横捭阖的能力。CliniCAD的研制工作前后约20人参与,持续时间6年,正值计算机快速成长的大好时光,各种环境的发育相当成熟,可以运用各种复杂的技术,实现CliniCAD的整体性考虑,因而具有新时代的特色。
ILIAD的功能布局是以疾病为中心,这既符合当前对医学的普遍认识,又可以将现成的知识成果加以利用。但是疾病归属于科系,如呼吸、消化、内分泌、血液、皮肤等等,不同科系的疾病,描述也不尽相同。把现有知识成果搬到决策支持系统中来,就必须对定义疾病的知识进行变形处理,于是ILIAD大费周章,制定了一套强行的格式化规范方法,雇请大量的医生教授,围绕疾病,按照规范处理资料,以达到其目的。CliniCAD的策略则不同。既然医学界对疾病及其后面部分的认识已经比较规范统一,就要尽量直接利用、少作变形处理。对于疾病的前端,症状、体征、试验数据及结果等诊断要素,以往因为科系等问题,一直未能有人做大面积的整合,或者也没有整合的必要。但在计算机诊断决策的目标之下,这种整合就成为整个西医内部及中西医结合能否被真正整合的关键。CliniCAD正是以诊断要素的整合为突破口,独创诊断要素整合工具,花大力气解决了计算机状态下,医学决策支持系统的多科系统一问题。
ILIAD是纯西医一个体系的系统。CliniCAD是西医、中医和中西医结合三个体系的系统。
 

 

作者:李科威

 

科凌力医学软件(深圳)有限公司

Clinixoft@hotmail.com

 

2003-9-28 结稿

 

 

参考文献资料:

 

AMIA 2001 Annual Symposium,  WWW.AMIA.ORG

Two diagnostic computer programs. Arch Fam Med, 2(1), 87-95.

ILIAD v4.5 help files consultation mode.