张铁山:疫情大考下关于AI和CDSS发展的思考

2020
03/02

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张铁山 / 健康界
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信息化建设者守望初心、打磨匠心,才能为实现智慧化医疗信息系统建设奠定基础。

在各类应急处置的场景下,默默无声的都是那些已经成熟的体系,凸显的是那些新的需求集中释放出口。疫情防控期间医疗信息化高频出现的应用,是互联网诊疗服务的需求激增,因为实体机构服务的受限,慢性病和复诊病人的刚性就医需求凸显。与此同时,医保结算事项也要打破已有的按部就班的规划和计划,提前部署。除此之外,寂静的还有我们还没想到需求,或者在应急状态下没有储备也无法突击出来的事项。在医疗信息化中就有这样一个一直的宠儿和我们更高阶段的理想:医疗人工智能与临床辅助决策。

从新冠肺炎的防控全局,我们聚焦一下感染患者的筛查、隔离、诊治、康复管理的诊疗全流程,会给我们一些启发和思考。医疗救治的原则是早发现、早治疗、连续管理。这不仅适用于新冠肺炎这样的新发传染病的诊疗,也适用于所有疾病的诊疗。这个过程需要医疗机构、物资设备、专业人员以及管理机制协同来发挥作用,以达到疾病救治目标:低死亡率、高治愈率,最小的并发症和次生伤害。这类资源的协同需要信息交互和沟通,因此也需要信息化的工程来支持。

信息像神经系统一样连接了这些物、人和组织机构,但是每个环节还是需要人在某个实体场所中直接操作,比如重症监护室(ICU)、有一些必要设备设施的“方舱医院”。即使是传染病上报,信息系统自己也是无法完成的,也需要临床医生与疾控专家联合评估确认后,把“共识”录入系统;系统收集了很多数据,也同样需要“人”,结合自己的知识来预警和判断。在疾病治疗过程中,一版又一版的诊疗方案随着科学家对疾病的认识和诊疗经验的积累在不断完善,然后通过教育培训传达到四面八方的医护人员执行。执行的过程是否能找到按诊疗标准推荐的可及资源,以及是否严格落实,同时对一些特殊的临床案例和临床症状还有一些复杂的调整,也会存在一线诊疗专家对诊断方法,诊断标准的一些不同意见,这些情形纵然不是在新冠肺炎诊治中,在日常诊疗中也是经常发生的事情。不同的是,新冠肺炎是新发疾病,科学的认识需要一个过程,所以诊疗方案更新会更密集,方案落地会遇到更多的变异。因此,人们自然会生出一个愿望,让信息系统“智慧”“智能”起来,减少一些“人”的认知不统一、执行不标准、反应不够灵敏的问题,“自动”去完成一些事情。

信息化链接一些已经固化的流程,固然比较容易“自动化”,比如财务相关数据的计算,这是计算机最擅长的。但是针对复杂的因素做一些逻辑判断,尤其是面对更加复杂的临床医学,更是具有挑战。但人工智能和临床辅助决策仍有可作为的空间,特别是要面向未来和医疗服务常态规划部署与思考。人工智能和临床辅助决策系统建设不同于一般的一次性建设项目,是一个成长的系统和成长的智能,从新冠肺炎诊疗救治的场景,启发我们更加在未来常态医疗服务中实现。比如,如何实现肿瘤患者的早发现、早诊断、早治疗,如何实现慢性病分级诊疗的安全落地,如何实现患者的持续管理,这些新的医疗服务模式,整合的医疗服务模式,对医疗健康的总体社会产出是有价值的,完全靠医务人员人工实现是不可能的。

辅助决策和人工智能完全可以弥补在三级预防体系中的这些人力不足,在个人、机构和专业技术人员的协同方面,提供程序上、流转方面、指向性决策的智能辅助决策是有价值的,而不是针对更具复杂性和变异性的临床决策。比如对患者的就诊时机自动提醒、比照规范诊疗路径智能化导引必要的专业的诊疗协作,在慢病分级中建立一些敏感度高,安全性高一些的分级诊治辅助决策,让疾病治疗在合适的时机获得适宜的资源,这些都是有价值的,值得探索的。

具体看,无论从我们对信息化的期望,还是国家层面对信息化建设的应用水平评价,“智慧”都是我们的目标,因此人工智能和临床辅助决策系统需要在以下几个方向规划和布局。

大脑中枢:临床知识库的建设布局

医学、生物方面的文献数量是世界上最大的文献知识库,人类把知识以文献的方式留存和共享已经是成熟的实践。对文献的标引、电子化、文献逻辑关系建立、文献二次处理等都已经是相对成熟的信息处理方式。这些传统的知识如何建立起能够和信息生产系统衔接的“突触”,是需要软件工程、数据工程和信息工程三者融合创新的领域,要把电子化的文献,以知识的逻辑分类、分布存储,并建立起软件化的逻辑关系和信息交互的节点,形成可以与临床应用信息系统交互的传递通道,从而实现“数字化知识大脑”与信息化机体的互联互通。

这不同于传统的电子期刊查询和访问,既需要将知识库进行逻辑重构,又需要建立符合交互标准的软件通道,还要规划临床信息系统反馈回的信息如何更新知识库的交互机制。这个工作需要多学科协作,需要融合创新的研究和专业人才的培养,需要我们人类去教育培训这个大脑中枢,使其不断地变得更加聪明。

行动受体:临床应用信息系统的广泛建设

医院信息化的建设,从最早的财务信息化到患者出入转的流程信息化不断成熟后,实验室检测、影像学检查、信息化设备连接、电子化记录、移动护理、移动医生等便携移动端的信息化执行操作也逐渐部署完善。但是以临床协同诊疗为重点的信息化产品或集成还刚刚起步,尤其现在疾病多发,很多患者都是系统性的疾病,疾病的早发现、早治疗的协同系统,治疗阶段多学科协同系统,危急重症的集成协同系统都是不完善的,社区转诊,医联体协作也仅仅实现了患者服务层面的流转信息化,急诊、手术、重症监护系统等也侧重实现了设备的连接,糖尿病、肾脏病、神经系统疾病、呼吸系统、循环系统等系统性疾病的多学科诊疗,仍停留在无系统可用的状态。

当然,这里的“无系统”不是指无财务物价收费系统,是没有以病人为中心,规范的、多学科协同的信息系统。这些产品的缺失,让临床辅助决策和人工智能系统大脑中枢发出的指令无处落脚。所以临床应用系统的建设是人工智能和临床辅助决策系统建设的一个短板。

骨骼系统:安全标准的集成交互平台

面向应用,信息工程的重要价值在于搭建安全标准的集成交互体系,满足业务应用基于不同应用系统间而发生的交互与协同。

近年来,随着互联互通标准化成熟度测评和电子病历应用水平评级工作的推进,医院在信息系统平台建设和智能化应用方面有很大进步,通过实践也加深了对工程领域和应用领域的认识与理解。但是距离安全、标准和满足应用的集成交互目标,还有不小的距离。系统集成度和集成的标准化程度仍需要提高,系统集成的方法和策略还不成熟,集成的应用场景缺少设计,应用交互还缺少更好的标准方法。随着移动便携端的交互需求增多,物联网设备集成数量的增加,传统的交互和集成方法也面临新的挑战。“大脑中枢”和临床系统 “受体”如何在信息框架中安放,仍面临不少探索。这方面对于应用需求和互联网技术的快速发展仍然是滞后的。需要医院信息化工程技术领域的创新发展,需要信息化建设者守望初心、打磨匠心,才能为实现智慧化医疗信息系统建设奠定基础。

当然,除此以外,还需要更广泛的公共基础设施配套支持,例如快捷安全的行业专网,持续更新的信息标准产品,以及新技术带来的政策配套。这些公共产品的供给随着国家各项基础建设的推进和社会治理的完善,一定会满足行业的发展需求,对于工程领域的建设者,我们要前瞻性地做好工程的长远设计、技术研发的持续投入,基本建设的统筹规划。美好的明天一定会到来,但是需要我们用智慧和汗水做出来。

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