中醫急危重癥診療知識融合路徑探析*

張仕娜 高 遠 鄭愛華 晏峻峰△

（1.湖南中醫藥大學，湖南 長沙 410208；2.湖南中醫藥大學第二附屬醫院，湖南 長沙 410005）

中醫急危重癥醫學是中醫學發展的突破口，其發展水平決定著中醫學的發展水平［1］。然而，目前中醫急危重癥醫學的發展相對落后，究其原因主要是臨床診療效率不理想所導致。利用現代科學技術手段，實現中醫急危重癥診療知識的融合，旨在將診療決策群體（中醫專家、中醫醫師、中醫團隊）的診療知識融合形成集聚群體智慧的綜合診療知識，實現急危重癥更加準確有效的中醫診療決策，是提高中醫急危重癥臨床診療效率的重要途徑。本研究從中醫急危重癥診療知識的復雜性和模糊不確定的特點出發，結合知識融合所需的關鍵技術，提出中醫急危重癥診療知識融合的實現路徑，以期為中醫急危重癥診療知識融合的實現提供參考和依據。

1 中醫急危重癥醫學發展存在的問題

中醫藥文化經過幾千年的發展，具備了完善和豐富的理論體系。在其整個發生發展過程中，治療急危重癥始終是推動中醫學發展的核心動力。歷代名醫也都不是四平八穩的“慢郎中”，而是治療急危重癥的高手，從《黃帝內經》《難經》《傷寒雜病論》《諸病源候論》《千金方》到《溫疫論》《肘后備急方》《傷寒瘟疫條辨》等經典中醫書籍中都有大量急危重病診療相關的記載，是急危重癥診療的寶貴財富［2］。然而在目前的醫療體系中，急危重癥的急救與治療幾乎全是西醫措施，一些經典的急危重癥辨證診療理論和急救方法沒有被很好地傳承和利用。這是目前中醫急危重癥醫學發展中存在的重要問題。

2 問題產生的原因

導致中醫急危重癥醫學發展相對于其他相關專業落后的主要原因在于中醫急危重癥臨床診療效率不佳。影響其臨床診療效率的因素有如下4 點：第一，急危重癥發生多具有突然性，疾病演化具有復雜不確定性，診療的決策時間又十分緊迫，使中醫急危重癥的診療較普通疾病更為困難；第二，急危重癥患者大都病史復雜、兼證多、病情重、體質差，導致診療決策的模糊不確定性，例如突發胸悶的患者兼具胸痹、肺脹和腎衰病病史，這3 種疾病急性發作時都可出現胸悶癥狀，這導致短時間內明確患者疾病的病因、病機、病位和病勢十分困難，且診療決策時間緊迫會影響醫師的診療信心和決策魄力，勢必導致疾病辨證診斷困難；第三，單一中醫醫師對急危重癥的診療決策能力受限于自身的知識儲備、臨床經驗和主觀認知，使得中醫急危重癥的診療決策不夠標準、不夠統一、不夠精確，診療方案難以復制和推廣，最終導致中醫急危重診療效率不高；第四，組織中醫專家會診困難。各疾病領域的中醫專家遍布全國各地，學術思想各有不同，診療技術各有所長［3］，在時間緊迫的情況下組織中醫專家會診占用珍貴的決策時間，且有可能達不到診療決策的統一，由此可能給患者帶來不可估量的后果。

3 解決問題的方法

要促進中醫急危重癥醫學的發展，需要提高中醫急危重癥臨床診療效率。要提高臨床診療效率，主要方法是保證診療方案的科學性和準確性，這需要高效的診療決策水平。要實現高效的診療決策，可借助系統科學思想、突發事件應急決策理論、數學模型構建等理論和技術實現對疾病不同于常規流程的“專家會診”，這種方法就是通過知識融合技術［4］，將中醫醫師決策群體認知的中醫急危重診療知識進行科學合理的描述并融合，形成集聚群體智慧的中醫急危重癥診療知識。流程見圖1。

圖1 知識融合促進中醫急危重癥醫學發展的過程

知識融合技術能將診療決策群體的診療知識融合成集群體智慧的綜合診療知識，得出比基于人類主觀認知的決策更加精準科學的決策結果，且能避免因決策專家群體的資歷、職位、主觀認知等因素導致的錯誤決策，可省去組織專家會診的煩瑣流程，能節省診療決策所需的時間。然而目前中醫急危重癥知識融合研究稀少，中醫急危重癥診療知識融合方法亟須探討。急危重癥的中醫診療實質是在有限時間內對疾病辨證診斷并制定治療方案，這個過程是一個應急決策的過程，且中醫急危重癥診療知識具有很大的模糊不確定性，目前具有模糊不確定性應急決策知識的融合技術成熟［5］，為中醫急危重癥診療知識的融合帶來了可行性和參考依據，基于此本研究提出中醫急危重癥診療知識融合的實現路徑。

4 中醫急危重癥診療知識融合的實現路徑

中醫急危重癥診療知識是指中醫醫師認知了的急危重癥診療知識空間與疾病診療需求結合形成急危重癥診療決策的認知結果［6］。知識融合的方法能提高中醫急危重癥臨床診療效率，但前提是必須要保證融合結果的準確性，這取決于知識融合模型的合理性和科學性。中醫急危重癥復雜且具有模糊不確定性，要實現知識的高效融合需要考慮更多的因素如模糊知識表示、知識的模糊不確定性測度、知識融合權重的科學賦值等［7］。本研究從系統工程思想出發，結合模糊知識表示和融合相關技術、突發事件應急決策思想，提出以下路徑以逐步實現具有模糊不確定性的中醫急危重癥診療知識融合。

4.1 構建中醫急危重癥診療知識表示模型

要實現中醫急危重癥診療知識融合，首要任務是建立合理的知識表示模型實現對知識的高效采集、組織、管理和利用，這是知識融合的前提和基礎。中醫急危重癥診療知識的模糊不確定性要求知識表示模型需覆蓋知識的概念、屬性和關系，實現中醫急危重癥診療知識描述不完全及不完備情況下的推理。知識元模型［8］吸取了多種知識表示方法（如產生式、語義網絡、框架、腳本、概念結構等知識表示方法）的優點，能夠以適當粒度和寬容方式描述客觀事物單元，該模型由框架模型、屬性測度模型和屬性關系模型構成，其中屬性測度模型包含測度知識模型和測度關系模型，測度關系模型能為不同測度模型的轉換提供支撐。該模型適用于知識概念復雜、概念與概念間關系復雜、概念屬性眾多的模糊不確性知識的表示，且能實現領域知識描述不完全及不完備情況下的推理［9］。該模型能為模糊不確定性知識的有序組織和管理提供支持，該模型可作為中醫急危重癥診療知識表示模型的重要選擇。

4.2 建立中醫急危重癥診療知識模糊不確定性測度模型

中醫醫師的知識儲備和臨床經驗具有差異性，導致其臨床診療能力的差異，表征為知識描述的精細度不同，對急危重癥認知程度較高的中醫專家或醫師能相對精確地描述急危重癥診療程序需要考慮的知識，而對疾病認知能力差的醫師提供的診療知識較為模糊。中醫急危重癥診療知識描述的模糊程度不一致，將給知識融合帶來巨大的困難，因此在進行知識融合之前，需要對知識進行模糊測度并規范化以達到融合的要求和標準，這需要通過模糊知識測度來實現［10］，因此建立合理的知識模糊測度模型是中醫急危重癥診療知識融合的重要步驟。直覺模糊語言能從隸屬度、非隸屬度以及不確定度或猶豫度三個維度描述知識的模糊不確定性，其不僅描述了知識的模糊不確定性，還能刻畫決策人員在描述知識時的信心水平和猶豫程度，基于直覺模糊語言的模糊知識測度模型，能根據實際情況進行知識粒度的選擇，防止粒度選擇過大對認知能力較差的醫師帶來巨大的知識描述壓力，粒度選擇過小使認知能力高的醫師知識描述精確度損失，該模型在突發事件應急決策知識的模糊測度中應用廣泛，可為中醫急危重癥診療知識模糊測度模型的建立提供一定參考。

4.3 構建中醫急危重癥診療知識融合框架

實現知識融合的根基是設計科學合理的知識融合框架。為保證診療知識融合結果的準確性，第一要保證知識獲取的準確性和有效性，第二要保證知識融合方法的科學性。知識融合方法的科學性取決于知識融合算子和融合權重模型。因此中醫急危重癥診療知識的融合框架需由知識獲取和知識融合兩個階段組成，本研究提出的具體知識融合框架如圖2所示。

圖2 中醫急危重癥診療知識融合框架

4.3.1 知識獲取 中醫急危重癥診療知識獲取是利用醫師個體認知能力“活化”腦海中已經認知的存在于中醫急危重癥診療指南和專家共識、典型案例、診療經驗中的急危重癥診療知識，并將其融合形成個體醫師對急危重癥的中醫診療知識。基于知識的知識模型知識獲取不僅是知識組織和管理的工具，更能在保證知識有效性的基礎上提供診療知識，能避免占用寶貴決策時間提供價值不重要的知識。因此基于知識的知識獲取模型是中醫急危重癥診療知識獲取的理想選擇，基于知識的中醫急危重癥診療知識獲取機制如下圖3。

圖3 基于知識的中醫急危重癥診療知識獲取機制

4.3.2 知識融合 知識融合的本質是按照既定的準則，對不同知識進行綜合處理，獲得問題求解所需的綜合知識。知識融合的關鍵技術是融合權重和融合算子，如圖4 所示。1）融合權重。權重是對診療知識屬性和重要度的刻畫，越有利于診療的屬性和知識，在知識融合過程中應賦予較重要的權重值［11］。知識的權重判斷是融合結果可信的關鍵。在中醫急危重癥診療決策中，我們可以從主觀直覺上初步判定有著多年經驗的中醫專家提供的診療知識較高可信度和價值，那么這些知識應該賦予較大權重值，而經驗和知識儲備較少的醫師提供的診療知識應賦予相對低的權重；對診療知識的描述精確度也是影響權重判斷的因素，知識越精確說明對問題的認識越清晰，描述精確度較高的知識也應賦予相對較大的權重。如何在復雜不確定環境下準確地分析權重信息成為影響知識融合的關鍵技術。目前基于投影理論的權重集成模型［13］將基于知識辨識度、知識精確度、知識猶豫度的權重方法集成綜合的融合權重模型，且該模型在數學計算中存在最優解，即能將知識的辨識度、精確度和猶豫度都計算在內并得出該知識的最優權重值，能夠用于中醫急危重癥診療知識的權重計算。因此基于投影理論的權重集成模型是中醫急危重癥診療知識融合權重模型的一個重要參考。2）選擇融合算子。算子是知識融合的重要工具，隨著技術發展，模糊不確定性知識融合算子取得了豐富的研究成果。例如，加權平均算子、有序加權平均算子、幾何平均算子、有序加權幾何平均算子和power集成算子等被廣泛應用于處理信息融合問題。事實上，每個算子由于其數學理論依據不同，往往對融合結果有所偏差。由于醫師對疾病認知的模糊不確定性，很難準確分析選用哪種算子才能更準確闡釋診療知識，因此算子的選擇是保證知識融合結果的準確性和合理性的重要保障。集成算子［14］具有將不同測度量綱、隸屬度和猶豫度的知識進行準確融合的優勢，目前被應用于模糊不確定性極強的應急決策知識融合，該模型可為中醫急危重癥診療知識融合算子的選擇和優化提供很大的參考價值。

圖4 中醫急危重癥診療知識融合關鍵技術

5 結 語

急危重癥的發展變化復雜，中醫臨床診療難度大，任何單獨的醫師個體或團體做出的診療決策都不一定是最佳決策［15］，直接影響了其臨床診療效率。科學技術的發展，為中醫急危重癥診療效率的提高帶來新的機遇，可借助系統科學思想、突發事件應急決策理論、數學模型構建等理論和技術實現中醫急危重癥診療知識的融合，得到科學準確的綜合診療決策。本研究從系統工程思想出發，結合模糊知識表示和融合相關技術、突發事件應急決策思想，探析了中醫危重癥診療知識融合的目標要求和技術需求，提出3 個路徑以逐步實現中醫急危重癥診療知識的融合。

在新一代人工智能高速發展潮流下，中醫藥與人工智能技術深度結合已然成為時代所趨。中醫急危重癥醫學是中醫學的發展瓶頸所在，中醫急危重癥的智能化發展必然成為中醫藥信息領域的熱點研究方向。本研究團隊在將來會繼續進行中醫急危重癥診療知識融合方法的研究，并作為中醫急危重癥智能決策系統的核心技術，逐步實現中醫急危重癥智能決策系統的構建。