基于案例库构建中医临床决策支持系统

2016-03-09陈全福叶焕文杨荣源周赫

广州中医药大学学报 2016年4期

关键词：决策支持系统案例库定势

陈全福，　叶焕文，　杨荣源，　周赫

（1.广东省中医院医教处，广东广州　510120；2.广东省中医院心电图室，广东广州　510120；3.广东省中医院知识管理项目办公室，广东广州　510120）

·思路与方法·

基于案例库构建中医临床决策支持系统

陈全福1，叶焕文2，杨荣源1，周赫3

（1.广东省中医院医教处，广东广州510120；2.广东省中医院心电图室，广东广州510120；3.广东省中医院知识管理项目办公室，广东广州510120）

通过分析中医学思维特点、传统的循证医学模式在中医应用的困难以及大脑的认知特点，提出了建立中医全案例库以及利用信息化在中医案例库基础上形成临床决策支持系统的思路。认为中医全案例库必须具有完整性、可学习性、真实有效性及需包括部分误诊误治案例。随着病例库的病例不断完善和不同医者的反复验证，可构建基于案例决策的中医病案库支持下的临床辅助决策系统。而随着人工智能基于自然语言、神经网络、深度学习等能力的不断提高及中医实践者的反复临床验证，中医临床决策系统的准确性将不断提升。

中医医案；病案库；案例决策；中医临床决策支持系统

中医临床医案是临证经验和学术思想的重要载体，对中医病案中的海量信息进行归纳和整理是近年来传承中医临床经验的重要方法。利用海量的案例数据建立中医临床决策支持系统是目前值得关注的领域。本研究基于脑科学的认知规律，结合中医思维的特点，提出利用信息化建立中医疾病的案例库的思路。通过对案例的学习来深化、拓展临床思维和视野，然后采用智能神经算法进行自我学习，从而对中医诊疗活动提供智能信息支持。

1　中医病案研究的必要性

1.1中医学思维特点决定了基于病案的学习更符合其学术规律中医辨证思维的过程是医生面对患者，围绕“症”概念进行比较和分析［1］，并在中医病因、病机理论指导下，将各种“症”有机地联系起来进行症候群归类，最后依据中医辨证纲领模式，对疾病现阶段的病因、病位、病性、病势做出综合概括，判断出“证”，在类证鉴别的基础上确定诊断，给予治疗方案，然后对辨证结果进行验证或修订，并根据治疗后病情的演变再做出新的证候判断与治疗。

中医因其独特的理论体系和诊疗模式使得医者经验在诊疗过程中起关键作用，但医者因受到自身经验有限、接诊人群偏性、学派倾向性等的影响，不可避免地会形成一些思维定势。李瑞祥等［2］认为诊疗中思维定势有趋向性、常规性、程序性3大特性。中医诊疗中的思维定势主要有两种。一种是从众定势，指受多数医者的观点和理论的影响形成某种思维定势。另一种是经验定势，包括直接经验定势和间接经验定势。因此可看到较多中医师在临床治疗上习惯用少数常用的治法或方剂，而对于其他的流派往往不认可或拒绝，历史上的“踏雪斋”和“扫叶庄”可以看做是流派之争的典型。

1.2传统的循证医学模式在中医应用中面临很大困难循证医学以其严格证据为临床医生提供最佳决策依据，但是基于循证证据的个体化治疗是目前医生面临的一个挑战。为了让随机对照试验更符合临床，研究人员进行了多方努力和改进［3］，但仍显不足。例如解释性随机对照试验（explanatory randomized controlled trial，ERCT）得出的结论往往在真实临床环境下缺乏实际应用价值，而实用性随机对照试验（pragmatic randomized controlled trial，PRCT）在试验结果的推广上也存在一定的局限性。基于这些试验的不完美，一些国家已开展真实世界研究（real-world study，RWS）来探讨临床干预措施或上市后药品的有效性和安全性，这是一种新的临床研究理念。中医临床医生更重视症状的改善及干预措施的实际效果。若在现代医学通过严格设计的ERCT和PRCT来验证临床疗效都存在不合理的情况下，则RWS在中医临床研究中具有更合理的价值。

1.3大脑的认知特点决定了案例决策是常用的思维方法诊疗活动就是一个推理—决策的过程，也是一项复杂的活动，了解人脑运作的特点将非常有利于了解中医的思维。诺贝尔奖获得者丹尼尔·卡尼曼［4］提出人类的推理决策系统是由系统1和系统2共同决定的，其中系统1自主运行，而系统2则通常处于不费力的放松状态。系统1不断为系统2提供印象、直觉、意向、感觉等信息，如果系统2接受了这些信息，则会将印象、直接等转变为信念，将冲动转化为自主行为。通常情况下，一切都顺利进行，而系统2会稍微调整或毫无保留地接受系统1的建议。因此，人们一般都相信最初印象。

当系统1运行受到阻碍，就会向系统2寻求支持，系统2会被激活，调动更多的资源，也消耗更多的精力来解决问题，大脑的结构决定了人们更多的时候是使用系统1来工作。若长时间让系统2处于较高的警觉状态，则会消耗更多的能量和精力，这是难以持久的。因此，为了让决策更优，则需要让系统1更好地运作，而不是总是让系统2警觉，这就涉及到认知捷径的方法问题。

哈里森内科学提出［5］，当医生评估患者时，把患者的临床特点与临床假设的一组患者相比较，权衡其可能性，这种认知捷径叫做典型推断。有经验的医生只需要询问病史中的几个特点，利用典型推断就可以得出合理的诊断假设，这是认知捷径的第1种形式。

认知捷径的第2种形式是实用推断，包括建立在头脑中存在的先前所见的相似病例或结果的基础上的判断。比如非典型病例，可以帮助有经验的医生尽快明确诊断。

第3种形式是锚定推断，即对于可能性的估计开始于熟悉的观点（锚定），并使其适用于新的病例。如一个癌胚抗原阳性的患者，医生锚定其消化道肿瘤的可能性很大，但是如果是一个年轻的患者，这种锚定导致的错误概念将增加。

显然，认知捷径需要此前的大量病例作为基础，因此，基于病例的学习是临床医生提高诊疗水平的一种重要方式。例如新英格兰医学杂志（NEJM）的case report是该杂志的品牌栏目，为临床思维的构建提供了很好的范例。行为决策领域的研究成果之一——基于案例的决策的提倡者因此获得了诺贝尔奖。

2　在全案例库的基础上建立中医临床决策支持系统

2.1基于案例的推理已经成为决策的一个重要方法基于案例的决策由诺贝尔奖得主、决策理论大师赫伯·西蒙提出，“案例”（case）在医学上称为病例或医案，一般案例具有以下特点：（1）案例是真实发生的典型性事件；（2）案例是人们叙事的一种表达方式；（3）案例是人们解决问题过程的经验事例。总之，案例就是一次阅历、一条经验、一个故事或者一个过去的情景，是一种用来帮助人们解决问题的经验形式。这些经验知识与特定的情境相关，描述了相关的真实情节与过程，往往具有动态性和整体性，其中包含着人们对问题的认识、判断以及处理问题的技能，蕴含着丰富的隐性知识。案例知识是以情境的方式记忆和组织的，正是案例知识与特定情况的融合，使得案例知识易存储、易利用、易回忆、易触发。当人们遇到问题，案例知识通过特定情况信息被激活，使实践者浸润在呈现的情境中体验其复杂性和动态性［6］。

基于案例的推理（CBR）强调利用过去相似问题的解决方案来解决遇到的新问题，即当人们解决问题时，从记忆库中回忆与当前情境最吻合的案例，然后以这一案例的解决方案为基础解决当前问题。案例可以将问题解决方案融合在一起，也可以将问题分解成零散的部分，然后解决每个部分，最后再将每个部分有机重组，这种做法类似于解决可以分解的问题。案例提供了大致解决方案。不满足新情境的部分需要调整，有时需对旧解决方案进行大量调整使之满足新情境。例如，一位医生面对一位患有不常见的各种综合病症的患者时，如果他之前接诊过类似的患者，他有可能会回忆起先前病例，并会考虑将旧的诊断作为新问题的解决方案，而且如果之前诊断这些疾病花费了大量时间，那么这一次就会花费很少时间。虽然医生不能认定先前的解决方案就是恰当的，他还必须以某种方式证实之前的诊断适用于新病例，不用考虑其他可能诊断方案，但是回忆的先前案例知识还是使其较易地获得满意的答案。

Gilboa和Schmeidler结合决策理论并基于案例推理方法，提出了基于案例的决策理论（CBDT）［7］。在该理论中，基于相似度的认知能力起到非常重要的作用，其主要思想是：假定一个决策者面对一个决策问题，他可利用过去所遇到的相似问题的解决方案作为基础方案来解决当前问题。

周凯波等［8］在案例决策的基础上，提出了基于可能性理论和基于案例推理方法相结合的双层CBDT决策方法。第1层：决策者应用基于案例推理方法，通过建立在连续集合上的可能性分布，结合不同的决策方法对决策问题的不确定性进行定性分析；第2层：在方案中利用期望效用理论的一般方法，尤其是在与问题可能性分布相关联的方案中选择具体方案。笔者认为他的方案可以作为中医案例决策的一种参考模型。

2.2如何建立全案例库《行为经济学讲义——演化论的视角》［9］在提到一个概念如何转化为可实际操作时强调，首先要求为人脑中产生的观念（idea）赋予结构，接着需在一个观念内细致地区分诸要素，如a、b、c、d，再考察这些要素之间的关系，产生一定的结构。最后这个结构为了被检验，必须提出测度，因此需要构建一些经验指标，这些指标或多或少可能度量想象中的要素和它们之间的因果关系。这样的三部曲，就是从观念到科学的过程。

借助以上三部曲，笔者提出案例库应该具有以下特点：（1）完整性。由于个人经验的有限，病例库的建设应该是尽可能纳入更多的不同经验的医者的病例。（2）可学习性。病例的信息应该是较为充分的，能够根据病例提供的信息做出诊断，而不能寥寥数语，四诊资料不全。（3）真实有效性。病例必须是有明确的疗效记载，而且是具有一定程度的可溯源性。（4）包括部分误诊误治的案例。误诊误治案例学习是一个医生的必经阶段，不能无视更不能贬低误诊误治，从别人的误诊误治案例中可吸取教训，提高辨证水平。因此，在各个专科梳理古今文献的基础上，选择那些四诊信息完全、疗效明确的案例进行标签分类，确定每一个案例的主要检索关键词，按照统一的格式进行编目，然后形成某一个疾病或症状的案例库，供检索学习使用。

2.3利用信息化在中医案例库基础上形成临床决策支持系统临床决策支持系统（clinical decision support system，CDSS）是决策支持系统的一个分支，是指能够给临床工作者、患者或个体提供知识或统计信息，并可以自动选择适当的时机，智能地过滤或表示这些信息，以促进临床决策，减少人为的医疗错误，更好地提高医疗质量和患者安全。

拥有了全案例库后，医生面对患者的时候，把四诊信息输入系统，系统就会根据新患者的四诊资料与案例库里有效案例进行匹配，然后输出匹配度最高的前5位案例为临床医生提供参考，临床医生根据提供的案例参考增加必要的四诊资料，然后再次进行相似度匹配，最终获得最佳结果，一次临床诊疗过程就完成了。

理论上新病例与库存病例的相似度越高，诊断把握度也越高。通过有意识地学习不同的病例，尽可能建立起足够多完整的真实有效的病例，那么面对患者的时候，支持系统就可以给出更相近的病例，从而不断优化输出结果，达到较好的临床诊断治疗水平。

可以想见，随着病例库的病例不断完善，及不同医者的反复验证，案例库的可信度和可重复性不断提高，那么这个基于案例决策的中医病案库支持下的临床辅助决策系统就构建好了。同时人工智能基于自然语言、神经网络、深度学习等能力的提高，必将在反复的临床验证中提高该临床决策支持系统的准确性。

博采众长是医圣张仲景的古训。结合现代信息技术，取各家真实案例作为决策的大数据库，通过智能学习不断提高，使中医互联网+大数据得到切实应用，辅助临床医生诊疗，必将提高医生的诊疗水平。

［1］邢玉瑞.中医辨证思维之主症分析［J］.陕西中医学院学报，2010，33（1）：1.

［2］李瑞祥，孟庆刚.中医诊疗中的思维定势探析［J］.中华中医药学刊，2011，29（4）：712.

［3］田峰，谢雁鸣.真实世界研究：中医干预措施效果评价的新理念［J］.中西医结合学报，2010，8（4）：301.

［4］丹尼尔·卡尼曼.思考快与慢［M］.北京：中信出版社，2012：254.

［5］王德炳.哈里森内科学［M］.北京：人民卫生出版社，2006：11.

［6］冯锐，董利亚.案例知识与复杂问题解决［J］.中国远程教育，2012，30（3）：81.

［7］Bhalla U S，Lyengar R.Emergent properties of net-works of biological signaling pathways［J］.Science，1999，283（5400）：381.

［8］周凯波，冯珊，莫赞，等.基于可能性理论的案例决策方法研究［J］.控制与决策，2003，18（2）：181.