基于人工智能在臨床綜合實踐技能培養中的應用

趙雪寒 杜爾濱 鄧衛紅 趙維納

（牡丹江醫學院,黑龍江 牡丹江 157000）

大數據技術、云計算技術等應用越來越廣泛，我國的人工智能技術也得到了突破性的發展。人工智能因具有高效精準、方便靈活等特點，所以不僅僅被應用到我國的計算機技術領域，還被積極應用到我國的臨床綜合實踐技能教學培養中。醫學教育工作者應當深刻認識到人工智能技術在臨床綜合實踐技能教學中的重要作用，不斷提升自身的信息及數字素養，保證臨床綜合實踐技能教學的有效性能夠得到充分發揮。

1 現階段人工智能技術的發展特點

人工智能技術分為3種：弱人工智能、強人工智能及超級人工智能。在這3種人工智能技術中，弱人工智能并沒有實現真正意義上的智能，只能在一定程度上輔助人類完成一系列的工作任務，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習等，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[1]；超級人工智能水平可能會在任何領域都要高于人類大腦，比如，科技創新研究能力等。超級人工智能所擁有的思維能夠發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。人工智能技術中的弱人工智能主要包括3項內容，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據計算分析能力；認知智能化指的是一定程度的理解以及思考能力，認知智能化普遍應用于不同專業的教育評價、知識教學以及智能翻譯等領域；感知智能化指的是類似于人類的感官思維，能夠在聽、說、讀等方面實現智能化，通常情況下會應用到圖像影像分析處理、語音識別技術等。在現階段的醫學教育領域中，對人工智能技術的研究還處在研究弱人工智能階段，通過相關專家的不懈努力，已經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 人工智能技術在臨床綜合實踐技能培養中的具體運用以及運用趨勢

2.1 判斷輔助檢測結果，提升分析研究能力

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

就目前的實際發展情況來看，我國人工智能技術在醫學的圖像判斷、識別、分析方面已經發展得比較成熟了，并有了一系列的應用實例[3]。人工智能技術能夠充分利用自身的智能化、信息化優勢，通過發展比較良好的大數據技術及算法技術對相關圖像進行智能化的影像識別判斷，并對已經存在的圖像進行高效率的認識和學習，能夠對相關醫學圖片、影像展開智能化的分析判斷。因此，作為醫學臨床實踐中的輔助工具，人工智能能夠有效提升醫療工作者的醫療工作效率和工作質量，同時還能夠保證醫療結果的精確性、專業性和科學性。從整體上來看，在我國以往的臨床輔助檢測結果判斷分析中，無論是在臨床綜合實踐技能培養教學還是臨床綜合實踐訓練中，都普遍存在教學內容缺乏全面性、系統性的問題，導致教學內容瑣碎、復雜，涉及的醫學教學工作人員非常分散、復雜，且專業具有明顯的局限性，從而使教學工作難以系統化、科學化開展。從以上情況來看，對輔助檢測結果展開科學合理的分析和判斷是現階段我國臨床綜合技能培養教學中的重點和難點，在綜合技能培養教學中還存在很多問題，導致臨床綜合技能培養教學發展緩慢，整體教學質量難以得到根本性提升。但人工智能技術的出現和發展，為我國醫學臨床綜合實踐技能培養教學提供了便利。教師可利用人工智能技術相關的學習管理APP，結合學生的實際學習情況和學習水平，根據學生的學習特點，為不同學生打造適合自身學習發展的學習方案，提供個性化的學習環境，定期對學生進行各種臨床實驗檢測，檢測學生學習效果和實踐技能水平，從根本上幫助學生充分認識到自身在臨床綜合實踐技能培養教學中的不足，有效提升學生綜合實踐技能素養以及對臨床輔助檢測結果的分析、判斷能力等。利用人工智能技術還能增加學生的學習深度和學習廣度，發揮出醫學臨床教師不能發揮的精準性、專業性、實時性等作用，對于學生的臨床綜合技能培養來說有非常大的促進作用。

2.2 培養和提升醫學專業人員臨床問診能力

臨床問診是醫學人員通過對傷病患者進行科學、合理的醫療詢問，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據信息展開系統性的分析，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患關系。所以，具備良好的臨床問診能力是每個學生必須要充分學習和掌握的重要臨床實踐基礎技能之一。利用人工智能技術對學生展開科學化、智能化的醫學問診能力訓練有助于達到最佳的問診訓練效果。

將人工智能技術應用到培養和提升學生臨床問診能力中，能夠使臨床問診更有科學性、專業性以及全面性等，有助于學生不斷提升自身的臨床問診能力和素養。利用人工智能技術可以充分發揮其智能和信息優勢，使其有效扮演醫學專業教師教學角色，發揮教學功能。在實際的醫學臨床問診工作中，可以利用人工智能技術，通過傷病患者的病情癥狀敘述，有效分析整理出其中關鍵內容，并結合傷病患者的具體醫學癥狀，從多方面提醒學生注意診斷的多樣性和局限性，幫助學生最大限度地認識到自己在醫學問診過程中存在的問題，從而使學生后期能夠安全、精準地開展臨床問診工作[4]。例如，利用百度醫療大腦人工智能技術就能夠對各種不同的醫療數據信息和大量的醫療資料文獻進行專業化的收集和歸納，通過與傷病患者進行溝通和交流，得出診斷結果。

將人工智能技術積極應用到臨床綜合實踐技能培養工作中，能夠進一步擴寬培養和提升學生臨床問診能力的途徑。可以利用人工智能技術自身的信息化、智能化特點對傷病患者實現真人模擬，改變以往通過標準化傷病患者以及現實傷病患者來提升和培養學生臨床問診能力的方式。隨著時代的不斷進步，人工智能技術有了很大的發展，集人體機器智能交互技術、計算機視覺智能技術、人體自然語言處理學習算法技術等多種技術為一體的人工智能機器人能夠對實際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化的模擬，為學生臨床綜合實踐問診能力的訓練提供更加科學、規范的問診模擬環境以及更加專業的醫患對話。除此之外，利用人工智能技術還能夠通過攝像拍照等方式，及時將學生醫療問診的全部過程進行有效的記錄、儲存和回放，并充分發揮自身人工神經網絡的特點，對學生醫療問診的相關環節、具體流程內容、醫療問診技巧等展開科學化、合理化的考核評價，然后，運用大數據發掘技術、人工智能分析技術以及云計算技術等及時分析記錄學生在醫療問診階段中所存在的問題，并根據現階段醫療問診的實際情況為不同學生提出科學、合理的問診建議，使學生能夠充分明確醫學問診中的關鍵點，從而對醫學專業的學生展開更加精細化、實踐化的問診教學。

2.3 對現階段臨床綜合實踐技能的培養和訓練起到一定的補充性作用

人工智能技術中的個性化建模及社會仿真技術等，能夠為學生的臨床綜合實踐技能的學習和訓練提供不受時間和空間限制的良好的學習環境，學生可以隨時隨地展開臨床綜合實踐技能訓練。從一定程度上來講，人工智能技術在臨床綜合實踐技能培養與培訓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合學生的學習習慣和學習特點，打造出更加適合醫學專業學習發展的個性化、科學化學習模式。將人工智能技術應用到現階段醫學臨床綜合實踐技能培訓中，有助于在現有基礎上進一步提升學生自主學習能力以及自我評價能力，這也是目前醫學臨床綜合實踐技能教學需要重點培養的能力。通過發揮人工智能技術特有的數字化、信息化優勢，對現有的醫學專業教材或者資料進行有效整合，為醫學專業的學生推薦更多適合自身發展、鍛煉自身綜合實踐技能的醫學理論性知識，為學生打造專業化的臨床綜合技能實踐培訓環境，在確保學生理論知識符合基礎要求的同時，進一步提升醫學專業學生綜合實踐技能水平，實現理論與實踐二者相結合的智能化教學模式。充分發揮出人工智能技術的優勢，能夠實現虛擬還原現實，在利用人工智能技術打造的虛擬化空間中，學生能夠直接對人體進行“透視”，直接觀察到人體內的各種解剖結構，再通過醫學工作者的指導可進行實際的解剖操作，從而有效提升臨床技能教學的實效性。清華大學醫學院打造了虛擬化的臨床綜合技能教學中心，開啟了我國醫學臨床教學領域中虛擬+現實的智能化臨床綜合技能教學新模式，深度推進了我國醫學臨床教學的發展。智能化的教學新模式，能夠在一定程度上將傷病患者的核磁數據信息經過特殊的智能系統加工處理，產生比較精準的人體三維解剖構造，而學生能夠通過專業設備，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造以及解剖細節。并且，通過相應的手勢以及語言命令就能夠進行實時操作，對人體內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據信息，同時還能夠實現各種虛擬化的醫學手術設計、醫學風險評估、模擬人體解剖等。運用集立體打印技術、虛擬仿真技術、全息影像技術為一體的人工智能技術能夠從根本上建立一個人工智能+現實虛擬仿真的教學環境。例如，在醫學臨床中穿刺技術的培訓教學中，學生能夠通過相關人工智能虛擬仿真穿刺設施在特定的虛擬空間內展開仿真性模擬操作訓練。

2.4 在一定程度上提升醫學專業學生臨床思維水平以及臨床診療能力

利用人工智能技術特有的技能優勢對現實中的臨床環境進行真實、準確的模擬，能夠為醫學專業的學生創造多種不同的學習環境，促進學生自主學習。通過人工智能技術積極展開臨床綜合技能實踐教學和以往醫學專業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，能夠有效降低學生學習臨床綜合實踐技能的難度，最大限度地發揮出臨床綜合實踐技能教學的有效性。以CMTT臨床思維訓練系統為例，該系統中的相關病例全都來自現實中的臨床患者，具有全面性和系統性特點，可供學生和教師進行訓練教學的臨床病例多達上百個。運用CMTT臨床思維訓練系統進行病例分析判斷，能夠在一定程度上降低學生的學習難度，通過對一些比較相像的疾病特征進行合理的分析和整理，幫助學生有效鑒別，鍛煉學生的臨床診斷思維能力，使其能夠根據患者病史的數據信息和相應的檢測結果做出科學合理的醫療診斷，并制定出正確的醫學治療方案計劃。學生在完成一個醫學病例后，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，通過反復的學習和探究不斷提升自身的臨床思維能力。運用CMTT臨床思維訓練系統能夠最大限度地實現醫學臨床思維與臨床實踐的教學結合，在提升學生臨床綜合實踐技能的同時，也能夠增強學生臨床醫學思維，從而保證臨床教學的教學有效性能夠得到充分發揮，有助于減少相應的教學成本，滿足新時代下臨床醫學教學的多項需求。

臨床輔助決策支持系統現階段已經被投入到醫學臨床思維能力培養教學中，這項人工智能系統包含了各種各樣的臨床知識數據信息，系統內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能夠為在進行臨床實踐診療和臨床學習中的學生提供大量精確、科學的醫學診療技術和診療知識，不斷提升學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醫療工作者能夠根據實際病癥打造合理化的診斷假設，從而避免工作發生失誤。運用人工智能技術能夠積極引導學生樹立良好的醫學臨床思維，使學生能夠科學診治疾病，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。

3 結語

加強人工智能技術與臨床綜合實踐技能教學的融合和滲透能夠從根本上推動我國醫學教育事業的發展，也符合新時代下醫學教育的發展要求。人工智能技術憑借自身特有的技術優勢，在醫學診療領域中的應用越來越普遍，不斷推動我國醫學領域以及醫學教學領域的發展和進步。