基于人工智能在臨床綜合實踐技能培養(yǎng)中的應(yīng)用

趙雪寒 杜爾濱 鄧衛(wèi)紅 趙維納

（牡丹江醫(yī)學(xué)院,黑龍江 牡丹江 157000）

大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算技術(shù)等應(yīng)用越來越廣泛，我國的人工智能技術(shù)也得到了突破性的發(fā)展。人工智能因具有高效精準、方便靈活等特點，所以不僅僅被應(yīng)用到我國的計算機技術(shù)領(lǐng)域，還被積極應(yīng)用到我國的臨床綜合實踐技能教學(xué)培養(yǎng)中。醫(yī)學(xué)教育工作者應(yīng)當深刻認識到人工智能技術(shù)在臨床綜合實踐技能教學(xué)中的重要作用，不斷提升自身的信息及數(shù)字素養(yǎng)，保證臨床綜合實踐技能教學(xué)的有效性能夠得到充分發(fā)揮。

1 現(xiàn)階段人工智能技術(shù)的發(fā)展特點

人工智能技術(shù)分為3種：弱人工智能、強人工智能及超級人工智能。在這3種人工智能技術(shù)中，弱人工智能并沒有實現(xiàn)真正意義上的智能，只能在一定程度上輔助人類完成一系列的工作任務(wù)，充當輔助工具或者助手的角色；強人工智能能夠在極大程度上完成分析問題、思考問題、研究問題、理解處理問題以及迅速學(xué)習(xí)等，具有一定的人類思維，能夠獨立解決和分析問題，是一種高于人類智能的先進技術(shù)[1]；超級人工智能水平可能會在任何領(lǐng)域都要高于人類大腦，比如，科技創(chuàng)新研究能力等。超級人工智能所擁有的思維能夠發(fā)展成與人類思維不同的思維，因此，其各方面的能力水平都要遠高于人類。人工智能技術(shù)中的弱人工智能主要包括3項內(nèi)容，即計算分析智能化、認知智能化以及感知智能化。計算分析智能化是指智能化的信息存儲能力和數(shù)據(jù)計算分析能力；認知智能化指的是一定程度的理解以及思考能力，認知智能化普遍應(yīng)用于不同專業(yè)的教育評價、知識教學(xué)以及智能翻譯等領(lǐng)域；感知智能化指的是類似于人類的感官思維，能夠在聽、說、讀等方面實現(xiàn)智能化，通常情況下會應(yīng)用到圖像影像分析處理、語音識別技術(shù)等。在現(xiàn)階段的醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域中，對人工智能技術(shù)的研究還處在研究弱人工智能階段，通過相關(guān)專家的不懈努力，已經(jīng)取得了極大程度的突破。相比之下，對強人工智能的研究還有待進一步加強，對超級人工智能的研究依舊處于探索初期[2]。

2 人工智能技術(shù)在臨床綜合實踐技能培養(yǎng)中的具體運用以及運用趨勢

2.1 判斷輔助檢測結(jié)果，提升分析研究能力

輔助檢測工作是現(xiàn)階段相關(guān)醫(yī)療工作人員在開展各種不同的醫(yī)療活動以及能夠有效取得各種相關(guān)醫(yī)學(xué)資料的有效方式之一。醫(yī)療工作人員能夠通過醫(yī)療化驗、檢測取得臨床數(shù)據(jù)資料信息，然后做出最科學(xué)、合理、有效的判斷、分析，從而制定相應(yīng)的治療計劃和方案。在臨床醫(yī)學(xué)中，輔助檢測工作主要包括影像學(xué)檢測、病理學(xué)檢測以及各種心腦電圖檢測等。

就目前的實際發(fā)展情況來看，我國人工智能技術(shù)在醫(yī)學(xué)的圖像判斷、識別、分析方面已經(jīng)發(fā)展得比較成熟了，并有了一系列的應(yīng)用實例[3]。人工智能技術(shù)能夠充分利用自身的智能化、信息化優(yōu)勢，通過發(fā)展比較良好的大數(shù)據(jù)技術(shù)及算法技術(shù)對相關(guān)圖像進行智能化的影像識別判斷，并對已經(jīng)存在的圖像進行高效率的認識和學(xué)習(xí)，能夠?qū)ο嚓P(guān)醫(yī)學(xué)圖片、影像展開智能化的分析判斷。因此，作為醫(yī)學(xué)臨床實踐中的輔助工具，人工智能能夠有效提升醫(yī)療工作者的醫(yī)療工作效率和工作質(zhì)量，同時還能夠保證醫(yī)療結(jié)果的精確性、專業(yè)性和科學(xué)性。從整體上來看，在我國以往的臨床輔助檢測結(jié)果判斷分析中，無論是在臨床綜合實踐技能培養(yǎng)教學(xué)還是臨床綜合實踐訓(xùn)練中，都普遍存在教學(xué)內(nèi)容缺乏全面性、系統(tǒng)性的問題，導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容瑣碎、復(fù)雜，涉及的醫(yī)學(xué)教學(xué)工作人員非常分散、復(fù)雜，且專業(yè)具有明顯的局限性，從而使教學(xué)工作難以系統(tǒng)化、科學(xué)化開展。從以上情況來看，對輔助檢測結(jié)果展開科學(xué)合理的分析和判斷是現(xiàn)階段我國臨床綜合技能培養(yǎng)教學(xué)中的重點和難點，在綜合技能培養(yǎng)教學(xué)中還存在很多問題，導(dǎo)致臨床綜合技能培養(yǎng)教學(xué)發(fā)展緩慢，整體教學(xué)質(zhì)量難以得到根本性提升。但人工智能技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，為我國醫(yī)學(xué)臨床綜合實踐技能培養(yǎng)教學(xué)提供了便利。教師可利用人工智能技術(shù)相關(guān)的學(xué)習(xí)管理APP，結(jié)合學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)水平，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點，為不同學(xué)生打造適合自身學(xué)習(xí)發(fā)展的學(xué)習(xí)方案，提供個性化的學(xué)習(xí)環(huán)境，定期對學(xué)生進行各種臨床實驗檢測，檢測學(xué)生學(xué)習(xí)效果和實踐技能水平，從根本上幫助學(xué)生充分認識到自身在臨床綜合實踐技能培養(yǎng)教學(xué)中的不足，有效提升學(xué)生綜合實踐技能素養(yǎng)以及對臨床輔助檢測結(jié)果的分析、判斷能力等。利用人工智能技術(shù)還能增加學(xué)生的學(xué)習(xí)深度和學(xué)習(xí)廣度，發(fā)揮出醫(yī)學(xué)臨床教師不能發(fā)揮的精準性、專業(yè)性、實時性等作用，對于學(xué)生的臨床綜合技能培養(yǎng)來說有非常大的促進作用。

2.2 培養(yǎng)和提升醫(yī)學(xué)專業(yè)人員臨床問診能力

臨床問診是醫(yī)學(xué)人員通過對傷病患者進行科學(xué)、合理的醫(yī)療詢問，借此能夠得到傷病患者的傷病史資料信息等，然后再通過對這些數(shù)據(jù)信息展開系統(tǒng)性的分析，從而得出診療方案的一種方式。通過良好的臨床問診能夠及時對患者的傷病情況進行診斷、分析，同時也能夠在一定程度上融洽醫(yī)患關(guān)系。所以，具備良好的臨床問診能力是每個學(xué)生必須要充分學(xué)習(xí)和掌握的重要臨床實踐基礎(chǔ)技能之一。利用人工智能技術(shù)對學(xué)生展開科學(xué)化、智能化的醫(yī)學(xué)問診能力訓(xùn)練有助于達到最佳的問診訓(xùn)練效果。

將人工智能技術(shù)應(yīng)用到培養(yǎng)和提升學(xué)生臨床問診能力中，能夠使臨床問診更有科學(xué)性、專業(yè)性以及全面性等，有助于學(xué)生不斷提升自身的臨床問診能力和素養(yǎng)。利用人工智能技術(shù)可以充分發(fā)揮其智能和信息優(yōu)勢，使其有效扮演醫(yī)學(xué)專業(yè)教師教學(xué)角色，發(fā)揮教學(xué)功能。在實際的醫(yī)學(xué)臨床問診工作中，可以利用人工智能技術(shù)，通過傷病患者的病情癥狀敘述，有效分析整理出其中關(guān)鍵內(nèi)容，并結(jié)合傷病患者的具體醫(yī)學(xué)癥狀，從多方面提醒學(xué)生注意診斷的多樣性和局限性，幫助學(xué)生最大限度地認識到自己在醫(yī)學(xué)問診過程中存在的問題，從而使學(xué)生后期能夠安全、精準地開展臨床問診工作[4]。例如，利用百度醫(yī)療大腦人工智能技術(shù)就能夠?qū)Ω鞣N不同的醫(yī)療數(shù)據(jù)信息和大量的醫(yī)療資料文獻進行專業(yè)化的收集和歸納，通過與傷病患者進行溝通和交流，得出診斷結(jié)果。

將人工智能技術(shù)積極應(yīng)用到臨床綜合實踐技能培養(yǎng)工作中，能夠進一步擴寬培養(yǎng)和提升學(xué)生臨床問診能力的途徑?？梢岳萌斯ぶ悄芗夹g(shù)自身的信息化、智能化特點對傷病患者實現(xiàn)真人模擬，改變以往通過標準化傷病患者以及現(xiàn)實傷病患者來提升和培養(yǎng)學(xué)生臨床問診能力的方式。隨著時代的不斷進步，人工智能技術(shù)有了很大的發(fā)展，集人體機器智能交互技術(shù)、計算機視覺智能技術(shù)、人體自然語言處理學(xué)習(xí)算法技術(shù)等多種技術(shù)為一體的人工智能機器人能夠?qū)嶋H情況中傷病患者的病情癥狀、肢體動作、人臉表情、語言方式等進行科學(xué)化的模擬，為學(xué)生臨床綜合實踐問診能力的訓(xùn)練提供更加科學(xué)、規(guī)范的問診模擬環(huán)境以及更加專業(yè)的醫(yī)患對話。除此之外，利用人工智能技術(shù)還能夠通過攝像拍照等方式，及時將學(xué)生醫(yī)療問診的全部過程進行有效的記錄、儲存和回放，并充分發(fā)揮自身人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點，對學(xué)生醫(yī)療問診的相關(guān)環(huán)節(jié)、具體流程內(nèi)容、醫(yī)療問診技巧等展開科學(xué)化、合理化的考核評價，然后，運用大數(shù)據(jù)發(fā)掘技術(shù)、人工智能分析技術(shù)以及云計算技術(shù)等及時分析記錄學(xué)生在醫(yī)療問診階段中所存在的問題，并根據(jù)現(xiàn)階段醫(yī)療問診的實際情況為不同學(xué)生提出科學(xué)、合理的問診建議，使學(xué)生能夠充分明確醫(yī)學(xué)問診中的關(guān)鍵點，從而對醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生展開更加精細化、實踐化的問診教學(xué)。

2.3 對現(xiàn)階段臨床綜合實踐技能的培養(yǎng)和訓(xùn)練起到一定的補充性作用

人工智能技術(shù)中的個性化建模及社會仿真技術(shù)等，能夠為學(xué)生的臨床綜合實踐技能的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練提供不受時間和空間限制的良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生可以隨時隨地展開臨床綜合實踐技能訓(xùn)練。從一定程度上來講，人工智能技術(shù)在臨床綜合實踐技能培養(yǎng)與培訓(xùn)中更像是一位智能化、科技化的虛擬教師，它能夠最大限度地結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)特點，打造出更加適合醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)發(fā)展的個性化、科學(xué)化學(xué)習(xí)模式。將人工智能技術(shù)應(yīng)用到現(xiàn)階段醫(yī)學(xué)臨床綜合實踐技能培訓(xùn)中，有助于在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進一步提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力以及自我評價能力，這也是目前醫(yī)學(xué)臨床綜合實踐技能教學(xué)需要重點培養(yǎng)的能力。通過發(fā)揮人工智能技術(shù)特有的數(shù)字化、信息化優(yōu)勢，對現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)專業(yè)教材或者資料進行有效整合，為醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生推薦更多適合自身發(fā)展、鍛煉自身綜合實踐技能的醫(yī)學(xué)理論性知識，為學(xué)生打造專業(yè)化的臨床綜合技能實踐培訓(xùn)環(huán)境，在確保學(xué)生理論知識符合基礎(chǔ)要求的同時，進一步提升醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生綜合實踐技能水平，實現(xiàn)理論與實踐二者相結(jié)合的智能化教學(xué)模式。充分發(fā)揮出人工智能技術(shù)的優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬還原現(xiàn)實，在利用人工智能技術(shù)打造的虛擬化空間中，學(xué)生能夠直接對人體進行“透視”，直接觀察到人體內(nèi)的各種解剖結(jié)構(gòu)，再通過醫(yī)學(xué)工作者的指導(dǎo)可進行實際的解剖操作，從而有效提升臨床技能教學(xué)的實效性。清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院打造了虛擬化的臨床綜合技能教學(xué)中心，開啟了我國醫(yī)學(xué)臨床教學(xué)領(lǐng)域中虛擬+現(xiàn)實的智能化臨床綜合技能教學(xué)新模式，深度推進了我國醫(yī)學(xué)臨床教學(xué)的發(fā)展。智能化的教學(xué)新模式，能夠在一定程度上將傷病患者的核磁數(shù)據(jù)信息經(jīng)過特殊的智能系統(tǒng)加工處理，產(chǎn)生比較精準的人體三維解剖構(gòu)造，而學(xué)生能夠通過專業(yè)設(shè)備，從虛擬空間中能夠更加全面地觀察到傷病患者人體的各部位構(gòu)造以及解剖細節(jié)。并且，通過相應(yīng)的手勢以及語言命令就能夠進行實時操作，對人體內(nèi)各個器官以及病變的位置進行分析和查看，從而獲得相對準確的人體數(shù)據(jù)信息，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)各種虛擬化的醫(yī)學(xué)手術(shù)設(shè)計、醫(yī)學(xué)風(fēng)險評估、模擬人體解剖等。運用集立體打印技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)、全息影像技術(shù)為一體的人工智能技術(shù)能夠從根本上建立一個人工智能+現(xiàn)實虛擬仿真的教學(xué)環(huán)境。例如，在醫(yī)學(xué)臨床中穿刺技術(shù)的培訓(xùn)教學(xué)中，學(xué)生能夠通過相關(guān)人工智能虛擬仿真穿刺設(shè)施在特定的虛擬空間內(nèi)展開仿真性模擬操作訓(xùn)練。

2.4 在一定程度上提升醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生臨床思維水平以及臨床診療能力

利用人工智能技術(shù)特有的技能優(yōu)勢對現(xiàn)實中的臨床環(huán)境進行真實、準確的模擬，能夠為醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生創(chuàng)造多種不同的學(xué)習(xí)環(huán)境，促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)。通過人工智能技術(shù)積極展開臨床綜合技能實踐教學(xué)和以往醫(yī)學(xué)專業(yè)教師通過口頭教授臨床綜合實踐技能知識的方式相比，更加具象化、實際化，能夠有效降低學(xué)生學(xué)習(xí)臨床綜合實踐技能的難度，最大限度地發(fā)揮出臨床綜合實踐技能教學(xué)的有效性。以CMTT臨床思維訓(xùn)練系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)中的相關(guān)病例全都來自現(xiàn)實中的臨床患者，具有全面性和系統(tǒng)性特點，可供學(xué)生和教師進行訓(xùn)練教學(xué)的臨床病例多達上百個。運用CMTT臨床思維訓(xùn)練系統(tǒng)進行病例分析判斷，能夠在一定程度上降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，通過對一些比較相像的疾病特征進行合理的分析和整理，幫助學(xué)生有效鑒別，鍛煉學(xué)生的臨床診斷思維能力，使其能夠根據(jù)患者病史的數(shù)據(jù)信息和相應(yīng)的檢測結(jié)果做出科學(xué)合理的醫(yī)療診斷，并制定出正確的醫(yī)學(xué)治療方案計劃。學(xué)生在完成一個醫(yī)學(xué)病例后，可以通過與標準化的病例進行對比和分析，從而找出自身的不足之處，通過反復(fù)的學(xué)習(xí)和探究不斷提升自身的臨床思維能力。運用CMTT臨床思維訓(xùn)練系統(tǒng)能夠最大限度地實現(xiàn)醫(yī)學(xué)臨床思維與臨床實踐的教學(xué)結(jié)合，在提升學(xué)生臨床綜合實踐技能的同時，也能夠增強學(xué)生臨床醫(yī)學(xué)思維，從而保證臨床教學(xué)的教學(xué)有效性能夠得到充分發(fā)揮，有助于減少相應(yīng)的教學(xué)成本，滿足新時代下臨床醫(yī)學(xué)教學(xué)的多項需求。

臨床輔助決策支持系統(tǒng)現(xiàn)階段已經(jīng)被投入到醫(yī)學(xué)臨床思維能力培養(yǎng)教學(xué)中，這項人工智能系統(tǒng)包含了各種各樣的臨床知識數(shù)據(jù)信息，系統(tǒng)內(nèi)部存有上千種不同的臨床疾病以及病癥特點，還有上萬種針對不同疾病設(shè)計的具體診斷方式和診斷知識，上千項診斷檢測指南等。臨床輔助決策支持系統(tǒng)能夠為在進行臨床實踐診療和臨床學(xué)習(xí)中的學(xué)生提供大量精確、科學(xué)的醫(yī)學(xué)診療技術(shù)和診療知識，不斷提升學(xué)生的診斷水平和診斷能力。另外，運用臨床輔助決策支持系統(tǒng)醫(yī)療工作者能夠根據(jù)實際病癥打造合理化的診斷假設(shè)，從而避免工作發(fā)生失誤。運用人工智能技術(shù)能夠積極引導(dǎo)學(xué)生樹立良好的醫(yī)學(xué)臨床思維，使學(xué)生能夠科學(xué)診治疾病，并樹立合理化的臨床診療思路，最大限度地提升自身的臨床診療工作素養(yǎng)。

3 結(jié)語

加強人工智能技術(shù)與臨床綜合實踐技能教學(xué)的融合和滲透能夠從根本上推動我國醫(yī)學(xué)教育事業(yè)的發(fā)展，也符合新時代下醫(yī)學(xué)教育的發(fā)展要求。人工智能技術(shù)憑借自身特有的技術(shù)優(yōu)勢，在醫(yī)學(xué)診療領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越普遍，不斷推動我國醫(yī)學(xué)領(lǐng)域以及醫(yī)學(xué)教學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展和進步。