В последнее время, по всей вероятности, с увеличением числа лиц, хоть что-то слышавших об информационных технологиях, частенько стали появляться высказывания типа «Поставить диагноз – очень просто. Ща сообразим экспертную компьютерную систему – и дело в шляпе, уже завтра компьютеры будут диагнозы ставить!».

А давайте попробуем разобраться, так ли это просто? Поскольку задача стоит достаточно объемная, материал придется разделить на две части.

Сам я этими вопросами интересуюсь достаточно давно, еще году в 87-ом, когда я был молодым восторженным свежеиспеченным доктором, со своими друзьями программистами пытались сваять что-то работоспособное. С инструментами, правда, беда была: работали на «Искре» (патриархи, возможно, помнят – был такой компьютер размерами с современный трехкамерный холодильник) а писали на бейсике совместно с СУБД «Парадокс». Ничего мало-мальски работоспособного не получилось, завязли уже на уровне «опросчика», встав перед выбором: либо делать поверхностно (фиксировать только основные жалобы, без необходимой детализации и истории), либо утонуть в дереве возможных вариантов. Помучившись пару-тройку лет (как раз подошел конец советской власти), так эту проблему и забросили. Впоследствии я несколько раз возвращался к данной теме, делались различные попытки на различных информационных системах, с различными подходами, но с одним и тем же результатом: сделать что-то более-менее работоспособное для врача (а тем более без врача) не получалось. Максимум – электронная история болезни или справочник типа «Справочника практического врача». А это неинтересно.

Итак вводные:

Предлагаю задачку на создание экспертной медицинской системы.

Предполагаемые функции на входе:

  1. Введение данных опроса пациента в соответствии с принятыми стандартами.
  2. Введение данных осмотра пациента в соответствии с теми же стандартами.
  3. Введение данных дополнительных инструментальных методов исследования.

Предполагаемые функции на выходе:

  1. Если данных не достаточно – выдача списка исследований необходимых для уточнения диагноза.
  2. Если данных достаточно – выдача диагноза, совпадающего с реальным не менее чем в 90-95% случаев, либо выдача списка диагнозов с указанием процента их вероятности у данного пациента.

Теперь сделаем небольшое отступление и дадим необходимые разъяснения для тех, кто не получал медицинского образования.

Одной из основ врачебного образования является «Пропедевтика внутренних болезней». Что это такое?

Сам термин «пропедевтика» имеет следующие толкования:

Большой энциклопедический словарь

введение в какую либо науку, предварительный вводный курс, систематически изложенный в сжатой и элементарной форме

Философский словарь

сокращенное изложение какой либо науки в систематизированном виде, т.е. подготовительный, вводный курс в какую либо науку, предшествующий более глубокому и детальному изучению соответствующей дисциплины

«Пропедевтика внутренних болезней» – это наука, которая является введением в терапию и изучает принципы опроса, осмотра и ведения больных, основные симптомы, синдромы и симптомокомплексы, присущие различным патологическим состояниям и заболеваниям.

То есть это именно то, без знания чего врач в дальнейшем работать, как врач, просто не сможет, как не сможет, например, работать айтишником человек, не имеющий базовых навыков владения компьютером.

Причем основным для врача являются именно принципы опроса и осмотра больных, поскольку это должно работать на базовом уровне, так как без правильного осмотра и опроса диагноз поставить невозможно, а лезть в справочник, чтобы узнать, что и как нужно смотреть при осмотре больного, некогда.

Именно на основе пропедевтики и формируется то «клиническое мышление», которое и позволяет хорошему врачу ставить «правильные» диагнозы в подавляющем большинстве случаев.

Именно «Пропедевтика внутренних болезней» является тем «стандартом», которым должен пользоваться каждый доктор при опросе и осмотре пациента, «де факто» конечно, «де-юре» таковых стандартов не установлено.

Сразу замечу, что рассматривать далее будем действия «сферического врача в вакууме», поскольку в реальности происходит несколько по другому, а для обывателя - не совсем так как написано. Обывателю сложно понять, что его походку и моторику опытный доктор оценит уже тогда, когда больной зайдет в кабинет и дойдет до стула, и будет применять специфические методы только в том случае, если что-то не в порядке, а для того, чтобы оценить кожные покровы, совсем не обязательно раздевать его всего и осматривать каждый сантиметр с лупой, весьма часто достаточно того, что доктор увидит на лице и при осмотре грудной клетки и живота.

Ниже по ссылке на оригинал (админ сайта) привожу методичку по «Пропедевтике внутренних болезней», в которой изложены принципы опроса и осмотра больных. Это методичка для студентов 3 -го курса кафедры пропедевтики внутренних болезней имени Василенко 1 ММА им. Сеченова. В дальнейшем, при постановке конкретных задач будем пользоваться материалом из нее.

https://aftershock.news/?q=node/430127

Теперь перейдем к конкретике и реальной постановке задачи.

Очевидно, что главная задача сразу же распадается на две, хоть и взаимосвязанные, но совершенно различные:

1. Введение и сохранение полной картины состояния больного - типа опросчика или электронной истории болезни.

2. На основе информации, собранной в первой задаче, поставить диагноз - собственно экспертная система.

Понятно, что какую бы мы гениально не реализовали вторую задачу, без точного и полного решения первой задачи нам правильный диагноз не получить. О подводных камнях, поджидающих нас при решении второй задачи, т.е создании непосредственно экспертной системы мы поговорим в следующей части. А сейчас давайте попробуем разобраться с первой задачей.

Итак, перед нами стоит задача создать систему, в которой мы должны создать полную картинку состояния пациента. Кажется, ничего особо сложного: собрать жалобы, историю развития заболевания, историю жизни, результаты осмотра в соответствии с вышеприведенной методичкой, результаты проведенных инструментальных исследований и дело в шляпе.

Но уже на этом этапе мы натыкаемся на ряд не совсем очевидных проблем, которые вылезут в обязательном порядке. Попробуем рассмотреть их по порядку.

1. Объем осмотра и затраченное на него время. Как вы думаете, сколько займет времени у «сферического врача в вакууме» полный осмотр по методичке? С прощупыванием всех лимфоузлов, определением границ легких, сердца, печени, селезенки, почек, внимательным прослушиванием сердца и легких, тщательной пальпацией живота и прочими предусмотренными действиями? От двух с половиной часов и более. При этом порядка 90-95% полученной информации ему абсолютно ничего не даст в плане постановки диагноза. Поэтому реальный врач будет смотреть больного в соответствии с теми сведениями, которые он получил при опросе. А все остальное будет смотреть не подробно, а оценочно. Так, чтобы оценить состояние данной системы и определить наличие каких-то серьезных дополнительных проблем, не очевидных для самого больного, но влияющих на развитие болезнетворного процесса или являющихся его следствием.

Тут вылезает в полный рост следующая проблема:

2. Опрос пациента и оценка тех сведений, которые он сообщает. Как раз эта проблема и делает бесполезными те «опросники», которые пытаются сделать для пациента без участия врача. Дело в том, что больной сам не может оценить значимость каких-либо жалоб в оценке его состояния. Просто в силу отсутствия необходимых для этого знаний и опыта.

Давайте разберем простейший пример.

Пришел больной, который жалуется на головную боль, вялость и слабость. Ему кажется абсолютно неважным то, что примерно месяц назад у него «выскочила на коже какая-то аллергия в виде крапивницы» и были приступы какого-то непонятного кашля, а сейчас периодически расстраивается стул, не до поноса по 10 раз в сутки, а так, полужидкий пару раз в сутки, а потом все успокаивается. И внимательно рассматривать то, что находится в унитазе ему в голову не приходит. И сам он об этом при применении «опросника» или попав к малоопытному (невнимательному) доктору даже как бы не вспомнит, посчитав это малозначимым.Что будет с таким больным, если он попадет к малоопытному (невнимательному) доктору или доктору, который будет пользоваться опросником, а не сам расспрашивать больного? Будет назначена куча дополнительных исследований, которые ничего не дадут в плане диагностики, назначен какой-то план совершенно бесполезного лечения и прочее подобное. Что будет, если этот больной попадет к опытному (внимательному) доктору? Тот, увидев симптомы хронической интоксикации (головную боль, вялость и слабость) начнет докапываться и выяснять у больного, не было ли у него чего-то такого, что он еще не упомянул. И докопается, после чего направит, особливо нащупав при пальпации живота спазмированную и болезненную толстую кишку, больного на анализ кала, который даст четкий ответ, что у больного аскаридоз. После чего план дальнейшего лечения будет абсолютно ясен.

Кстати, случай абсолютно реальный. При этом пациента помотали по различным обследованиям почти три месяца, пока не попался "нормальный" доктор, дополнительно расспросивший больного и сходу поставивший диагноз.

Я специально взял достаточно «выпуклый» случай, для того, чтобы продемонстрировать данную проблему. Ведь умение вести расспрос больного в нужную сторону является одним из отличительных признаков «хорошего» врача. И как бы, в более банальных случаях, не казалось пациенту, что он рассказывает доктору то, что он сам считает нужным, «хороший» доктор сам ведет направление расспросов и вытаскивает именно то, что ему нужно. Как данное умение организовать в виде компьютерной программы, я, например, даже не представляю. И думаю, что такое вряд ли возможно, пока не будет достигнут уровень «искусственного интеллекта».

К данной проблеме вплотную примыкает следующая:

3. Объем детализации и истории развития жалоб. Практически всегда для точной постановки диагноза требуется максимальная детализация основных жалоб и как можно более подробное описание их развития. Так, например, если у больного боли в животе, крайне важно выяснить где они точно локализуются, подробно описать их характер, где, когда и при каких обстоятельствах первоначально возникли, куда и как перемещались,  изменение их характера и локализации в зависимости от каких-то внешних условий и причин. То же самое касается и других жалоб. Особой проблемы в том, чтобы таким образом обработать все жалобы нет, за исключением двух моментов: затраченного на это времени и сохраненного объема информации. На подробное описание всех жалоб уйдет несколько часов, а 95% полученной при этом информации будет для врача абсолютно бесполезной. Поэтому нам нужно выделить основные жалобы, которые дадут нам представление о происходящем патологическом процессе и заниматься уже только ими. Опять же упираемся в то, что самому пациенту доверить это нельзя, в подавляющем большинстве случаев он не может оценить имеет ли данное болезненное проявление отношение к развитию его заболевания (и требует, соответственно, более глубокого разбора) или является его следствием. Умение выделять основные жалобы - это еще один навык, который характеризует «хорошего» врача. Опять же, как реализовать подобное умение на уровне компьютерной программы я не вижу...

После рассмотрения данных проблем следуют в общем-то вполне очевидный выводы:

1. Убрать врача на этом этапе не получится, так же как и заменить его на медсестру, фельдшера или самого пациента.

2. Достоверность и полезность собранных данных будут по-прежнему зависеть от опыта и внимательности врача.

Теперь попытайтесь это опровергнуть.

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.

Итак начнем, причем начну я относительно издалека.

https://vk.cc/5LnbbZ

Картиночку узнали? Для тех, кто не узнал: это картина русского художника Николая Петровича Богданова-Бельского была написана в 1895 году, а сейчас висит в Третьяковской галерее. Называется она «Устный счёт. В народной школе С. А. Рачинского». На картине изображена сельская школа XIX века во время урока арифметики. Обращаю ваше внимание - школа сельская, т.е. считают крестьянские дети в возрасте примерно годков от 10 до 14

Теперь попробуйте, только честно, повторить то, что делают эти дети. Т.е устно решить написанный на доске пример. И как? Не сомневаюсь, что из людей старше 40, учивших арифметику еще в советской школе и не избалованных калькуляторами, процентов тридцать справятся, вряд ли больше. Из более молодых - гораздо меньше. И, дай бог, единицы из современных детей того же возраста, что на картине. Как вы думаете, почему?

Возвращаясь к теме статьи, именно на эту проблему я бы хотел обратить внимание в первую очередь. В обсуждении предыдущей статьи камрадом woddy было сделано весьма точное замечание:

Но тут произойдет печальный побочный эффект. Чем система проще тем более тупой врач способен лечить. Тупой в том смысле, что в простых случаях он будет слушаться компьютера, а в сложных завалится.

Примерно то же самое что произошло сегодня с квалификацией пилотов пассажирской авиации. Системы управления всё проще и проще, что любой овцелюб способен за три месяца научиться управлять боингом и приземлять его в NY. И как следствие обычный пилот уже не способен посадить самолет с отказавшим двигателем.

То же самое касается и медицины, за исключением того, что отказ двигателя пассажирского самолета происходит на несколько порядков реже, чем возникают неординарные и нестандартные случаи в лечении. И когда я начинаю читать про то, что «мы сейчас создадим программу, которая будет ставить диагнозы не хуже, чем средний врач», мне становится страшно. Страшно не за себя и не за моих коллег, которые якобы останутся без работы, на наш век пациентов хватит. Страшно становится за тех пациентов, которые попадут к врачам, обучавшимся на этой программе и ее использующих, т.е не овладевших «клиническим» мышлением в принципе.

Все дело в том, что человек - существо крайне ленивое. Без серьезного стимула он напрягаться не будет, тем более мозгами. То есть, если дать человеку костыль в виде программы, которая как бы «думает» за него, он сам размышлять перестанет, за редким исключением. И мы придем к тому, что уже происходит на западе: «Если врач лечит по стандарту (читай в соответствии с рекомендациями компьютерной программы, поскольку от стандарта откланяться она не умеет), то он не виноват в том, что происходит с пациентам. Пусть даже тот умер от банальнейшего заболевания».

Я не ставлю в этом материале целью рассматривать причины почему у нас столько много «плохих» врачей, и что нужно сделать, чтобы «плохих врачей» превратить в «хороших». Это вопрос социально-административный, но никак не технический. Заменив «плохого» врача компьютерной программой, мы не решим абсолютно ничего, только усугубим проблему.

Как сделать так, чтобы «плохих» врачей было поменьше, а «хороших» побольше, мы рассмотрим в отдельной статье, а здесь давайте попробуем разобраться, зачем же нужна автоматизация медицины. На мой взгляд, автоматизация должна в первую очередь давать не «костыли» в виде готовых (предполагаемых) диагнозов, а инструменты, облегчающие работу врача. Какие? Что нужно думающему врачу для точной и правильной постановки диагноза?

В первую очередь наиболее полная и точная информация о прошлом пациента, причем в доступном и удобном для поиска в виде базы данных, а не так как сейчас, в виде бумажной амбулаторной карты. С доступностью для любого врача (включая врачей «скорой»), в стандартизированном виде, начиная с карты ведения родов у матери пациента.С сохранением данных любого обращения в любое медицинское учреждение по любому поводу и всеми сопутствующими и полученными данными, начиная от жалоб и истории развития заболевания и заканчивая полными данными обследования. Туда же и назначенное лечение, и динамику состояния, и реакцию на назначенные лекарственные средства и процедуры. Плюс удобные инструменты работы с подобной базой, которые подскажут, например, что пациент уже обращался подобными жалобами, объективное состояние - такое-то, поставлен диагноз такой-то, назначено лечение такое-то, потом - такое-то, реакция на вот это лекарственный препарат - такая-то, а вот на этот - такая-то.

Крайне желательно, чтобы еще присутствовали данные о жизни самого пациента: «вредные» привычки, социальные условия, условия работы и прочее.

Подобная система позволила бы решить для врача массу проблем, и самое важное главную проблему - «плохую» память пациентов, которые не помнят или не желают сообщать врачу какие-то факты из своей «медицинской биографии».

Если сюда же еще прицепить возможность записи и хранения физиологических параметров пациента в реальном времени - то было бы совсем хорошо.

Какие-то вялые попытки идти примерно в этом направлении уже делаются. Например ФГИС ОМС, ЕМИАС. Но именно попытки и именно примерно в том направлении. Поскольку эти системы направлены не на сбор и сохранение информации о самих пациентах, а на сбор информации, о том что с ними делалось. Оно, конечно, врачу полезно знать, что у больного было такое-то заболевание, и его смотрели при этом такие-то специалисты и делались такие-то обследования. Но толку от этого знания, без конкретных данных по состоянию больного (которые в данных системах никак не фиксируются) весьма мало.Тем более, что данные о конкретных диагнозах у конкретного пациента в той же ФГИС ОМС весьма сомнительны, большая часть диагнозов для нее ставится с потолка, лишь бы что-то проставить, поскольку без диагноза счет на «медицинские услуги» оплачен не будет. Примерно тоже самое происходит и в ЕМИАС.

https://aftershock.news/?q=node/437185

https://aftershock.news/?q=node/430127

https://aftershock.news/?q=node/440435