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全國政協(xié)常委、國際核能院院士、中國人工智能學會會士張勤:
基層防疫人工智能顯身手
這兩天,家住山東省膠州市九龍街道營房村的趙月芹感到咳嗽和呼吸不暢。懷著忐忑的心情,她來到九龍街道營海衛(wèi)生院。
得益于膠州市最近引進的DUCG(動態(tài)不確定因果圖)人工智能輔助診斷平臺(以下簡稱DUCG平臺),醫(yī)生經(jīng)過幾個環(huán)節(jié)的基礎檢查,就對她的病情進行了確診,初步排除了患者感染新冠肺炎的可能。
在新冠肺炎疫情防控的關鍵期,膠州市在國內(nèi)率先試點應用DUCG平臺防控疫情,極大減輕了大醫(yī)院門診壓力,降低了醫(yī)院人群集聚造成的交叉感染風險。目前,該檢測平臺已在膠州18個鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院、500多個村級衛(wèi)生室全面推廣,通過采集患者主訴、風險因素(例如接觸史)、癥狀、體征等信息進行智能診斷,進而推薦進行有針對性的專業(yè)檢查和再診斷。2月1日-14日,已篩查排除147個病例。
作為DUCG平臺開發(fā)者,全國政協(xié)常委、國際核能院院士、中國人工智能學會會士、清華大學雙聘教授張勤委托人民政協(xié)報記者廣而告之,DUCG平臺已在公網(wǎng)上向全社會開放免費試用,在11個主訴癥狀知識庫中,咳嗽與咳痰主訴庫可診斷包括新冠肺炎和普通肺炎在內(nèi)的幾十個疾病,所有庫專業(yè)測試正確率95%以上。既可幫助臨床醫(yī)生診斷,也可幫助患者自查,有效解決當前及以后各種疾病患者到大醫(yī)院看病不方便,
以及容易交叉感染的問題。
“核技術”出手診斷新冠肺炎
“近期一定不要用手機登錄,必須使用電腦或Pad登陸。”張勤強調(diào)。
為什么不能用手機?原來“小平臺”背后有個“大身材”。專業(yè)版的DUCG有很多功能,例如圖形解釋診斷結果功能,手機屏幕放不下。DUCG診斷系統(tǒng)是從核電站故障診斷理論發(fā)展而來的,專業(yè)性很強。目前簡化后的手機版正在開發(fā),尚未面世。
張勤常委的另外一個身份是國際核能院院士。在美國留學時,兩個導師(都是美國工程院院士)要求他在核電站發(fā)生故障且有虛假信號的情況下,利用人工智能技術實時在線準確地診斷故障在哪里,而不僅依賴人來判斷。因為人很難在復雜的工況下及時做出正確的判斷,特別是在有虛假信號、知識不完備且信號動態(tài)變化、事故危害大的情況下。美國三哩島核事故就是例證。
“但我調(diào)研后發(fā)現(xiàn),已有人工智能理論主要是基于大數(shù)據(jù)機器學習的。而在核電站領域,很少有故障數(shù)據(jù),因為一旦發(fā)生事故,硬件和軟件包括操作員思維都會改變,不會再出現(xiàn)以前出過的事故了。傳統(tǒng)的基于規(guī)則的專家系統(tǒng)難以應對不確定性和問題的巨大規(guī)模。所以我只能創(chuàng)立一套新理論,用于在存在虛假信號的情況下診斷核電站故障,且能診斷從來沒有發(fā)生過的故障。這就是DUCG理論體系的由來?!睆埱谡f。
從30多年前發(fā)展到現(xiàn)在,DUCG平臺在國內(nèi)醫(yī)療領域也開展了應用研究。張勤常委團隊與浙江大學醫(yī)學院李蘭娟院士團隊合作,通過建立黃疸待查相關疾病的知識庫,聯(lián)合開發(fā)了黃疸DUCG平臺,幫助基層醫(yī)院提升有關黃疸待查問題的診斷水平。
與現(xiàn)有大數(shù)據(jù)模型不同的是,DUCG平臺依賴的是專業(yè)知識,而非病例數(shù)據(jù)。在來勢洶洶的新冠肺炎疫情前,即使面對零數(shù)據(jù),依然能夠很快做到“該出手時就出手”,就近及早將疫情控制在源頭。
與大數(shù)據(jù)互補讓三甲專家“下鄉(xiāng)”
張勤告訴記者,新冠肺炎疫情暴發(fā)以來,他和團隊加班加點,在幾位臨床專家的協(xié)助下,已在11個主訴庫的咳嗽與咳痰庫中加入了新冠肺炎鑒別診斷,并重新進行了庫中所有疾病的病歷驗證,現(xiàn)已上線,可以幫助診斷是患新冠肺炎,還是其他疾病。
目前,除了膠州外,重慶忠縣的兩個鄉(xiāng)及其所轄社區(qū)和村的醫(yī)療機構也已開通DUCG平臺醫(yī)療專網(wǎng)應用,將疫情防控關口前移,為基層疫情初篩、排查等工作提供了有力保障。
“DUCG不同于大數(shù)據(jù)機器學習黑箱模型,其知識庫、推理過程和診斷結果具有強可解釋性,即不僅告訴你是什么病,而且告訴你為什么是這些病。同時,兩者又可以互補,因為DUCG不做醫(yī)學影像識別,也不做腸鳴音、心音等聲音識別,但這些可由大數(shù)據(jù)AI來完成,首先由DUCG系統(tǒng)推薦檢測,檢測結果經(jīng)大數(shù)據(jù)AI判斷后作為DUCG系統(tǒng)的輸入證據(jù),并由DUCG系統(tǒng)完成綜合診斷?!睆埱趶娬{(diào)。
自DUCG平臺在膠州上線運行以來,“基層醫(yī)師如同獲得了三甲醫(yī)院專家的現(xiàn)場帶教,對提高臨床醫(yī)生業(yè)務能力和診療水平有很大幫助,有效破解了‘基層首診’高水平全科醫(yī)師缺乏的問題?!蹦z州市新冠肺炎疫情防控指揮部辦公室物資保障組組長王坤說。
張勤告訴記者,未來DUCG平臺的前景很廣闊,可以包括ToG(衛(wèi)健委、醫(yī)保等)、ToB(醫(yī)院、診所等)和ToC(患者)三種模式。對政府來說,可以解決醫(yī)療公平和優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源可及性問題,規(guī)范醫(yī)療,節(jié)省醫(yī)保費用;對基層醫(yī)療機構來說,可以提高技術水平,降低人力成本,吸引更多病人來醫(yī)院就診治療,增加效益,同時還可以在使用DUCG的過程中自動教學,提高基層醫(yī)生的知識水平;對患者來說,省去了到三甲醫(yī)院看病的煩惱,既可以自己看?。ㄗ鰞x器檢查、化驗和拍片檢查等除外,但這些可以到專門的檢測機構去做,不一定是醫(yī)院),還可以在醫(yī)院看完病后自己將病歷記載的信息輸入DUCG系統(tǒng)進行第三方驗證,改變現(xiàn)在醫(yī)患雙方信息不對稱的局面,使主動對自己的生命健康負責成為可能。
“不久,我們將在發(fā)熱和呼吸困難兩個庫中加入新冠肺炎疾病的鑒別診斷。未來一年,計劃完成所有數(shù)十個主要主訴癥狀知識庫的構建、自測和第三方驗證,既能診斷常見病,又能診斷罕見病,包括診斷新冠肺炎,覆蓋全科診斷,以期更有效地賦能基層?!睆埱诒硎?,“實戰(zhàn)”中的經(jīng)驗更寶貴,希望能總結DUCG平臺在這次防控疫情中的優(yōu)勢,為筑牢我國健康服務體系作出貢獻。
編輯:劉暢
關鍵詞:ducg 診斷 平臺 肺炎