Данная статья является продолжением материала «Задачка для айтишников. Часть первая. Электронная история болезни - так ли это просто?» и здесь мы продолжим рассматривать грабли и подводные камни, которые ожидают разработчиков при создании экспертной медицинской системы.
Маленькое вступление.
Почему выбрана форма подачи материала в виде постановки задачи? Отнюдь не потому, что я хочу поставить реальную задачу по автоматизации медицины, а только лишь для того, чтобы показать какие грабли и подводные камни ждут разработчиков подобных систем. Именно потому что по данным граблям я сам уже прошелся. Некоторые комментаторы почему-то упорно не хотят этого понять.
Как я сам вижу процесс автоматизации медицины и почему я вижу его именно так, я опишу в третье части материала, необходимость написания которой уже стала ясна.. Здесь будем рассматривать именно те грабли, которые возникнут для людей не имеющих медицинского образования. Многие вещи, очевидные для грамотного врача, для айтишника, который будет воплощать подобные системы в реальности, являются совсем не очевидными. Именно о таких вещах я и буду говорить далее.
Итак, начнем.
Большая грабля нумер раз:
Невозможность формализовать довольно большое количество симптомов, особенно если убрать врача от процесса их сбора и оценки. Например симптом «неустойчивости в позе Ромберга», который вам определит любой невролог с полувзгляда или «симптом локального напряжения брюшной стенки», который определит любой хирург, пропальпировавший хотя бы полсотни животов. Или оценка тех же сухожильных рефлексов либо нистагма неврологом.
Принципиально на определенную часть этих симптомов можно изобрести и создать некие механизмы, проводящие формализацию симптома, но цены!!! Представьте себе сколько будет стоить механизм, наносящий молоточком удары по строго определенным точкам конечностей со строго отмеренной силой для каждой точки и с измерением степени сокращения мышц после нанесения удара? Или набор датчиков измеряющих степень напряжения мышц брюшной стенки с механизмом, осуществляющим строго дозированное давление на ее отдельные участки? Может проще отдать все это обученному доктору? Самое интересное, что подобные датчики и механизмы сами по себе или как часть экспертной системы без участия в конечном итоге (постановке диагноза) доктора достаточно бесполезны. Почему? Потому что имеется
Большая грабля нумер два:
Как хорошо было бы, если бы все заболевания были моносимптомными!!! Т.е. есть определенный симптом - ставим диагноз конкретного заболевания и вуаля. Однако фигушки. Моносимптомные заболевания можно пересчитать по пальцам. Да и то, симптом в таких заболеваниях вылезает далеко не во всех 100% случаев, а только при типичном течении заболевания, т.е. примерно в 60-70%. А что делать в остальных случаях?
Мало этого, если рассматривать любое заболевание, как набор симптомов (таким взглядом часто страдают технари), то окажется, что множество заболеваний проявляет себя одними и теми же симптомами.И что весьма смешно, оказывается что не только набор, но и выраженность этих симптомов примерно одинакова при совершенно различных заболеваниях и отличить одно заболевание от другого при таком подходе становится возможным только при глубоком анализе развития каждого симптома.
Вот вам грубый и надуманный пример. Мы имеем такой набор симптомов, как кашель, боли в грудной клетке и одышку при двух заболеваниях: острой пневмонии и застойной сердечной недостаточности. Так вот, если сначала появился кашель, потом одышка, а потом боли в грудной клетке - имеем пневмонию, а если сначала одышка, а потом боли в грудной клетке, а потом кашель - то это застойная сердечная недостаточность. (Пример абстрактный, поэтому возражать против набора симптомов и заболеваний не стоит).
А как быть в случаях, кстати, достаточно частых, когда имеется несколько заболеваний, симптомы которых накладываются друг на друга? Как будем делить наборы симптомов между болячками? Обращаясь к предыдущему примеру, у пациента имеется тот же набор симптомов, но две болячки: и пневмония и застойная сердечная недостаточность. И неизвестно, какая загонит пациента в гроб раньше, если мы начнем лечить только одну из них. При этом методика лечения пациента, страдающего и пневмонией и застойной сердечной недостаточностью будет весьма сильно отличаться от методики лечения человека с какой-нибудь одной из этих болячек.
Поэтому путь постановки диагноза по набору симптомов (в том числе и результатов инструментальных исследований) - это путь ведущий в тупик. В каком бы виде вы не собирались построить данный процесс. При этом никакие «bigdata» здесь не помогут, потому как опять все упирается в оценку набора симптомов.
Должен разрабатываться принципиально иной путь, а именно моделирование «клинического мышления», которое отталкивается от принципа «Лечить не болезнь, но больного». Как это сделать современными программными средствами я, например, не вижу.
Разбираться с тем, что такое «клиническое мышление» и как оно организовано и работает, рассматривать в этом материале не вижу смысла. Во-первых, тема очень объемная и сложная, заслуживающая отдельного материала и, возможно, в нескольких частях. Во-вторых с работой «клинического мышления» еще далеко не все ясно самим медикам. Желающие могут погуглить и посмотреть на разнообразие мнений и подходов.
На этом пожалуй и все. О том, как я сам вижу процесс автоматизации медицины и почему я вижу его именно так - в следующей статье.
Комментарии
Я уверен, что систематизировать можно все. Есть материал (симптомы) есть анализы а упорядочить по полочкам, и выявлять на ранних стадиях вполне возможно.
Не спорю. Только вот стает вопрос «цены». Жизнедеятельность конкретного человеческого организма, в том числе и его болезнь зависит от такого количества факторов, в том числе и стохастических, что «цена» систематизации может стать попросту непомерной.
Эта задача достойна того, чтоб наклепать датацентр эльбрусов и поставить его под Иркутском. Сколько параметров? надо начинать формализировать их. Аналитики, ТЗ,.. на несколько лет проект будет.
Блин, а сколько бабла на этом можно напилить из бюджета!!!
Речь ведь не про организм, а про построение информационной модели динамики заболевания. Это все описывается и систематизируется без проблем - вопрос в том, готова ли медицина выкатить полный список симптомов, присущих человеку, список всех заболеваний, и т.п. , назначить каждому заболеванию свои симптомы, динамику их появления и прочие вещи. В общем, выдать данные для построения реляционной базы, на которую потом "накладывать" симптомы больного. Не вижу в этом ничего невозможного.
Оказывается, не готова. Но врачи как-то умудряются ставить диагнозы по неполным данным. Значит, сможет и машина. Просто методы должны быть какими-то другими, из имеющихся не подходит ни rule-based, ни нейросети, ни байес-статистика.
Вы опять рассматриваете заболевание как набор симптомов. Это абсолютно тупиковый подход. Заболевание конкретного организма - это ответ на воздействие болезнетворного фактора, а симптомы - только внешнее проявление, обусловленное особенностями этого конкретного организма. А особенности каждого конкретного организма вам описывать, описывать, еще много раз описывать и все равно не опишете. Задача практически неподъемная...
Вы странно формулируете задачу. Того же невролога - никто не предлагает заменять механизмом. Собственно, для невролога изменится что: точно так же выслушав жалобы, проверив устойчивость и реакции он не будет записывать руками это в карточку, а внесёт в электронную карточку найденные быстрым поиском в системе симптомы (или группы не конкретизированных или синонимичных симптомов по описанию) и поставит галочки. После чего ему выдаст веер решений с вероятностями, список дополнтительных обследований наиболее надёжно/доступно/быстро разделяющих варианты и, например что-нибудь из статистики по району.
После чего врач сам выбирает какие обследования проводить, но точно так же вносит их результаты в систему, где результаты и рекомендации пересчитываются и выдаются новые. Аналогично с лечением.
Цель - не заменить врачей а помочь, в особенности новичкам, не имеющим пока своего опыта и могущим пропускать не стандартные/не очевидные/связанные с другими областями случаи.
Можно даже пациенту дать ставить галочки. Ну ошибется пару раз - так врач поправит, зато сколько драгоценного времени специалистов не будет потеряно. Главное чтобы результат ЭС более-менее линейно деградировал при ухудшении качества ввода.
Обходим грабли "симптомов для врача". Недавно тут один математик жаловался, что матрицы вероятностей для проявления симптомов человека не посчитаны, а значит нельзя делать отрицательное заключение по каждой болезни.
Ну так его никто и не делает! Пока клиника нечеткая, мы предполагаем несколько болезней, это абсолютно нормально и правильно. Мы ждем анализы и результаты наблюдений, оставаясь в системе нечетких вероятностей.
Значит, на доврачебном этапе можно делать эти вероятности еще более нечеткими, пока они будут лучше чем полное неведение.
Вторые грабли еще проще. Используем атомарный факт "Болям в груди предшествовал кашель" и еще один "Кашлю предшествовали боли в груди и/или одышка" и получаем возможность дифференцировать указанные болезни простыми алгоритмами. Ну в самом деле, чем он интерпретативно отличается от еще одного атомарного факта "боли в горле"?
Кстати, вот пневмония, определенная ЭС. Подтвердилась на рентгенограмме. Больная жила одна на хуторе, к медицине относилась в стиле "на свежем воздухе болячки не липнут", и кто знает, обратилась бы она иначе к врачу или нет...
Прекрасный пример. Более того, система была бы еще более эффективной, если бы симптомы были распределены во времени, например
переохлаждение - 7 дней назад
боли в суставах - 6 дней назад , продолжительность 3 дня
сухой кашель - 5 дней назад , продолжительность 2 дня
температура до 38 - 5 дней назад , продолжительность 1 день
кашель с мокротой - 3 дней назад, по текущий момент
и т.д.
Тогда можно было бы еще более точно пневмонию выявить.
Точнее, если бы была ЭС, способная интерпретировать подобные временнЫе интервалы, я правильно понимаю?
Сначала нужно правильно спроектировать структуру базы данных, описывающей динамику и признаки болезни, анализы и тп. Потом уже пишется ЭС, способная работать с этой БД, выбирая, систематизируя, упорядочивая и т.д. данные - и сравнивать их с признаками болезней.
ИИ такого рода не сможет заменить врача. Но сможет облегчить его работу отсекая лишнее и оставляя на рассмотрение врача наиболее вероятные диагнозы (вероятность берется из статистики таких заболеваний в том числе и их сочетаний) и предлагая дополнительные анализы отсекающие максимум диагнозов из списка имеющихся. Плюс как говорилось не стоит копировать действия врача - нужно использовать машинно-ориентированные методы диагностики. Ну а цена - она всегда зависит от срока и масштаба. дА И РАЗРАБОТКА это не те деньги , что при эксплуатации разработанного . Разрабатывают раз - пользуются вечно.
Одна из главных функций - контролировать врача. Если просто заставит его заводить диагноз в централизованную систему, где его могут проверить, то одно это сильно повысит качество медицины - ибо заставит более добросовестно и ответственно выполнять свои обязанности.
Как я понимаю, должно получиться что-то вроде Акинатора?
http://ru.akinator.com/
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BA%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80
Смотря кем для вас является врач, решателем проблем или тем, кому можно пожаловаться на болячки.
Опять какая-то шиза. Нормальная система как минимум должна помогать врачу и контролировать (наиболее важная часть в текущей ситуации) его. И это лишь малая часть всей системы. А автор отрывает маленький кусок сетует на нерешенность глобальных проблем. Это говорит от том, что познания автора в автоматизации и построении больших информационных систем - около нулевые. Поэтому - лучше просто про медицину.
Интересная тема.
Как деревенская необразованная тётка, проработавшая в "поле" 20 лет скажу - чем реже болезнь встречается, тем сложнее её диагностировать. При постоянном потоке однотипных жалоб, симптомов, пациентов "глаз замыливается".
Самая большая проблема - не проворонить впервые возникшую болезнь, особенно на ранних стадиях, когда нет еще выраженных жалоб или симптомов, а лечить уже надо. Очень разные люди - у кого-то болитумираю, а кто-то дискомфорт незначительный отмечает.
Неплохо бы было иметь такую работающую базу , которая бы правильно интерпретировала данные по кокретному пациенту, но , думаю, это фантастика.
В приличных CRM системах это частично работает. А при количестве карт пациентов за 100 миллионов начинает работать по полной статистика вероятностные модели. Даже самый лучший и опытный врач такими знаниями не обладает.
Правильно - это как? Мы тут мечемся между IBM Watson, который помогает одному из, возможно, десяти больных, и MEDAZI, который у впервые попробовавшего его врача дает 30-50% точность по всем диагнозам больного.
Насчет слова правильно в комментарии - при вводе жалоб пациента, анамнеза жизни, болезни, результатов осмотра и диагностики - предварительный диагноз хотя бы с 90 % вероятностью.
Если добиться 90% то это будет в два раза лучше, чем у врача, и тогда врачи станут не нужны. Но это невыполнимая на сегодняшний момент задача. Если точность будет хотя бы 66%, то уже можно соревноваться со средним участковым.
Автора опять "понесло" в прошлый раз его опус был откровенно слаб и лжив(алло автор вы так и не ответили где вы взяли парадокс для ВАШЕЙ искры, когда он появился только на интеловские чипы-а именно меня обвиняли во лжи.
Кроме перечисленных ляпов в моей ответной статье автор , как и обычно в своих произведениях, делает кучу ошибок, с какого то будуна считая себя специалистом по вопросам в которых ни уха ни рыла.
Что интересно-если уж подобное чудо как то способно лечить когото, то почему оно уверенно, что невозможно этому научить кого то другого? Ведь и самого УЧИЛИ, а не он сам все выдумвл.
Кроме того постоянный блуд мыслей выражающийся в передергиваниях и тупизмах, как наиболее представительные примеры-смешивать ведение документации, с постановкой диагноза, считать , что все методы обследования должны повторять удобные для врача способы, отказ признать, что многие системы по автоматизации УЖЕ значительно упростили жизнь подобным врачам, но не от слова заговаривать а от слова врать.
Те же экспресс анализы позволяющие за секунды выяснить химический состав крови и мочи позволяют более точно а главное вовремя поставить диагноз порой спасая этим жизнь человеку(про диабетиков с кризом надо напоминпть?-Когда трупу нужен диагноз мочи-который раньше тянули на сутки?),
возможности же экспресс диагностики полевой просто не оценены, по причине не особой их необходимомти-капитализм елы палы, за просто так, а тем более на слабо дяденька лошков может на улице искать, они ему конечно наваяют-икспердную систему на васике + кривые бд даже не реляционного типа.
А главное-это чудо в белом халате-не желает воспринимать основное-чтобы получить ХОРОШУЮ экспертную систему-ана должна развиваться-а для этого соответственно нужно над ней постоянно работать и улучшать её, но автор только с трибуны умеет вещать, а посему даже проостейшие(и практически бесплатные) варианты реализации требуемуемого ему функционала расписывать желания никакого нет-икспёрд-ну так иди иксперди дальше, считай что умножение очень сложная вешь, а деление вообще невообразимо невозможная. Ведь привык все оценивать с позиции римского математика с его буквенно цифровой записью и даже малейшего представления не имеешь о системах поиска оптимального решения в том числе и при пеопределенных состояниях среды и с динамическими системами.Хочешь считать что именно твоя задача не имеет решения-флаг тебе в аналитическое отверстие, ибо все твои анализы оттуда.
Делать же выкладжки и предоставлять аргументы - это к нормальным людям-не задолбаным гордыней по самое не хочу, и не учащим окружающих поваров как репку чистить, при этом не видев не репки ни ножа.
Как пример- еще в середине 90х-нашелся похожий математик, бил себя копытами в рога-что машина НИКОГДА, СЛЫШИТЕ-НИКОГДА не сможет обыграть человека в шахматы. С учетом что у него и компьютер был, такой же как и он(что то вроде 286, то я просто поставил ему чезмастер, из тех что на детские разряды, и на среднюю сложность. Так после 5й продутой подряд партии он просто стер программу с компа. Ну хоть орать при мне перестал, правда после того как я ему напомнил результаты его иксперимента. Смысла пояснять человеку, что для работы с клиентом ему нужна обычная CRM, включающая в себя элементы документооборота(стандартные бланки, для автоматизированной их обработки и учета, а для снятия состояния больного он и так использует кучу аппаратуры с микроконтроллерами в 100500 раз уже не вижу, поциента несет и несет конкретно, ну хочется из себя незаменимого изобразить-так пожалуйста, успехов. Только напомню-человек в реальной жизни занимается разными делами, и не может являтся экспертом во всех, ну а если себя таковым считает, то это уже повод обратится к психиатору
И в догонку простой пример показывающий всю глубину мышления автора.
Показываю от противного- есть такой прибор полиграф, с его использование согласно инструкции, и обработка полученных результатов, с помощью накопленной базы знаний в настоящее время позволяет с точностью до 99,9 % выяснить когда человек врет. Но если бы дали слово автору статьи, то мы услышали бы много криков о том что это невозможно, так как он уже с кем то пытался сделать такой прибор из палочек , веточек и лампочки с батарейкой, и ничегог то у него не вышло, еще 30 лет назад. Ну и конечно же на лживость человека влияет так много факторов, что все их учесть невозможно и он как рчень умный и знающий врач сейчас распишет как важны воспоминания юности и поза в которой сидит опрашиваемый, а самое главное одежда в которую он одет и сезон года. В общем как обычно надергает несвязанных вещей в кучу и будет доказывать что это невозможно. Как мне уже доказывали, что судов на воздушных крвльях больше чем лодка не может быть а экраноплан это вообще чушь собачья и существовать не может. Ну и конечно человек, с его ограниченными чувствами, слабой памятью и неумением удержать в памяти одновременно больше 7 понятий НИКОГДА,СЛЫШИТЕ НИКОГДА не будет заменен...(тут подставляем область деятельности на выбор).
А по делу у вас есть что сказать? Типичный троллинг. Отдохните месячишко, а заодно поразмыслите над этим: «Правила ведения дискуссии в блоге»
Может быть поймете, какие пункты нарушили...
есть очень чудесный фильм :) который объясняет очень многое о том что происходит ТАМ. Ксатати в фильме есть отрывок про медецину с "экспертной системой".
http://hdrezka.me/films/foreign/6326-idiokratiya.html - наслаждайтесь. Вот суть происходящего в фильме сжато https://www.youtube.com/watch?v=I63ij3iUoiI
Упоминание этого фильма уже приравнивается к плохому тону...
Ватсон работает в медицинской диагностике уже три года, можно просто посмотреть на результаты.
А разве мед персонал не так работает? Районная поликлиника что тот конвеер, работа с пациентом в достаточной степени формализованна. Как минимум рутину "упал, очнулся грипп" когнитивные системы смогу взять на себя.
«Лечить не болезнь, но больного». Так! Но тогда не нужны будут доктора.
Интересненько... А кто же тогда лечить-то будет?
Господа, мне кажется, что Вы изобретаете велосипед. Подобная задача вполне себе неплохо решается силама Watson от IBM.
Позвольте вопрос, PI-RADS (если знакомы), вы тоже к экспертным системам относите? Каково ваше мнение об этом как врача, врачам это вообще нужно?
Насколько я знаю, это система распознавания изображений в медицинмких целях. Чисто вспомогательный и достаточно узкоспециализированный инструмент.
Страницы