基于人工智能在临床综合实践技能培养中的应用

赵雪寒 杜尔滨 邓卫红 赵维纳

（牡丹江医学院,黑龙江 牡丹江 157000）

大数据技术、云计算技术等应用越来越广泛，我国的人工智能技术也得到了突破性的发展。人工智能因具有高效精准、方便灵活等特点，所以不仅仅被应用到我国的计算机技术领域，还被积极应用到我国的临床综合实践技能教学培养中。医学教育工作者应当深刻认识到人工智能技术在临床综合实践技能教学中的重要作用，不断提升自身的信息及数字素养，保证临床综合实践技能教学的有效性能够得到充分发挥。

1 现阶段人工智能技术的发展特点

人工智能技术分为3种：弱人工智能、强人工智能及超级人工智能。在这3种人工智能技术中，弱人工智能并没有实现真正意义上的智能，只能在一定程度上辅助人类完成一系列的工作任务，充当辅助工具或者助手的角色；强人工智能能够在极大程度上完成分析问题、思考问题、研究问题、理解处理问题以及迅速学习等，具有一定的人类思维，能够独立解决和分析问题，是一种高于人类智能的先进技术[1]；超级人工智能水平可能会在任何领域都要高于人类大脑，比如，科技创新研究能力等。超级人工智能所拥有的思维能够发展成与人类思维不同的思维，因此，其各方面的能力水平都要远高于人类。人工智能技术中的弱人工智能主要包括3项内容，即计算分析智能化、认知智能化以及感知智能化。计算分析智能化是指智能化的信息存储能力和数据计算分析能力；认知智能化指的是一定程度的理解以及思考能力，认知智能化普遍应用于不同专业的教育评价、知识教学以及智能翻译等领域；感知智能化指的是类似于人类的感官思维，能够在听、说、读等方面实现智能化，通常情况下会应用到图像影像分析处理、语音识别技术等。在现阶段的医学教育领域中，对人工智能技术的研究还处在研究弱人工智能阶段，通过相关专家的不懈努力，已经取得了极大程度的突破。相比之下，对强人工智能的研究还有待进一步加强，对超级人工智能的研究依旧处于探索初期[2]。

2 人工智能技术在临床综合实践技能培养中的具体运用以及运用趋势

2.1 判断辅助检测结果，提升分析研究能力

辅助检测工作是现阶段相关医疗工作人员在开展各种不同的医疗活动以及能够有效取得各种相关医学资料的有效方式之一。医疗工作人员能够通过医疗化验、检测取得临床数据资料信息，然后做出最科学、合理、有效的判断、分析，从而制定相应的治疗计划和方案。在临床医学中，辅助检测工作主要包括影像学检测、病理学检测以及各种心脑电图检测等。

就目前的实际发展情况来看，我国人工智能技术在医学的图像判断、识别、分析方面已经发展得比较成熟了，并有了一系列的应用实例[3]。人工智能技术能够充分利用自身的智能化、信息化优势，通过发展比较良好的大数据技术及算法技术对相关图像进行智能化的影像识别判断，并对已经存在的图像进行高效率的认识和学习，能够对相关医学图片、影像展开智能化的分析判断。因此，作为医学临床实践中的辅助工具，人工智能能够有效提升医疗工作者的医疗工作效率和工作质量，同时还能够保证医疗结果的精确性、专业性和科学性。从整体上来看，在我国以往的临床辅助检测结果判断分析中，无论是在临床综合实践技能培养教学还是临床综合实践训练中，都普遍存在教学内容缺乏全面性、系统性的问题，导致教学内容琐碎、复杂，涉及的医学教学工作人员非常分散、复杂，且专业具有明显的局限性，从而使教学工作难以系统化、科学化开展。从以上情况来看，对辅助检测结果展开科学合理的分析和判断是现阶段我国临床综合技能培养教学中的重点和难点，在综合技能培养教学中还存在很多问题，导致临床综合技能培养教学发展缓慢，整体教学质量难以得到根本性提升。但人工智能技术的出现和发展，为我国医学临床综合实践技能培养教学提供了便利。教师可利用人工智能技术相关的学习管理APP，结合学生的实际学习情况和学习水平，根据学生的学习特点，为不同学生打造适合自身学习发展的学习方案，提供个性化的学习环境，定期对学生进行各种临床实验检测，检测学生学习效果和实践技能水平，从根本上帮助学生充分认识到自身在临床综合实践技能培养教学中的不足，有效提升学生综合实践技能素养以及对临床辅助检测结果的分析、判断能力等。利用人工智能技术还能增加学生的学习深度和学习广度，发挥出医学临床教师不能发挥的精准性、专业性、实时性等作用，对于学生的临床综合技能培养来说有非常大的促进作用。

2.2 培养和提升医学专业人员临床问诊能力

临床问诊是医学人员通过对伤病患者进行科学、合理的医疗询问，借此能够得到伤病患者的伤病史资料信息等，然后再通过对这些数据信息展开系统性的分析，从而得出诊疗方案的一种方式。通过良好的临床问诊能够及时对患者的伤病情况进行诊断、分析，同时也能够在一定程度上融洽医患关系。所以，具备良好的临床问诊能力是每个学生必须要充分学习和掌握的重要临床实践基础技能之一。利用人工智能技术对学生展开科学化、智能化的医学问诊能力训练有助于达到最佳的问诊训练效果。

将人工智能技术应用到培养和提升学生临床问诊能力中，能够使临床问诊更有科学性、专业性以及全面性等，有助于学生不断提升自身的临床问诊能力和素养。利用人工智能技术可以充分发挥其智能和信息优势，使其有效扮演医学专业教师教学角色，发挥教学功能。在实际的医学临床问诊工作中，可以利用人工智能技术，通过伤病患者的病情症状叙述，有效分析整理出其中关键内容，并结合伤病患者的具体医学症状，从多方面提醒学生注意诊断的多样性和局限性，帮助学生最大限度地认识到自己在医学问诊过程中存在的问题，从而使学生后期能够安全、精准地开展临床问诊工作[4]。例如，利用百度医疗大脑人工智能技术就能够对各种不同的医疗数据信息和大量的医疗资料文献进行专业化的收集和归纳，通过与伤病患者进行沟通和交流，得出诊断结果。

将人工智能技术积极应用到临床综合实践技能培养工作中，能够进一步扩宽培养和提升学生临床问诊能力的途径。可以利用人工智能技术自身的信息化、智能化特点对伤病患者实现真人模拟，改变以往通过标准化伤病患者以及现实伤病患者来提升和培养学生临床问诊能力的方式。随着时代的不断进步，人工智能技术有了很大的发展，集人体机器智能交互技术、计算机视觉智能技术、人体自然语言处理学习算法技术等多种技术为一体的人工智能机器人能够对实际情况中伤病患者的病情症状、肢体动作、人脸表情、语言方式等进行科学化的模拟，为学生临床综合实践问诊能力的训练提供更加科学、规范的问诊模拟环境以及更加专业的医患对话。除此之外，利用人工智能技术还能够通过摄像拍照等方式，及时将学生医疗问诊的全部过程进行有效的记录、储存和回放，并充分发挥自身人工神经网络的特点，对学生医疗问诊的相关环节、具体流程内容、医疗问诊技巧等展开科学化、合理化的考核评价，然后，运用大数据发掘技术、人工智能分析技术以及云计算技术等及时分析记录学生在医疗问诊阶段中所存在的问题，并根据现阶段医疗问诊的实际情况为不同学生提出科学、合理的问诊建议，使学生能够充分明确医学问诊中的关键点，从而对医学专业的学生展开更加精细化、实践化的问诊教学。

2.3 对现阶段临床综合实践技能的培养和训练起到一定的补充性作用

人工智能技术中的个性化建模及社会仿真技术等，能够为学生的临床综合实践技能的学习和训练提供不受时间和空间限制的良好的学习环境，学生可以随时随地展开临床综合实践技能训练。从一定程度上来讲，人工智能技术在临床综合实践技能培养与培训中更像是一位智能化、科技化的虚拟教师，它能够最大限度地结合学生的学习习惯和学习特点，打造出更加适合医学专业学习发展的个性化、科学化学习模式。将人工智能技术应用到现阶段医学临床综合实践技能培训中，有助于在现有基础上进一步提升学生自主学习能力以及自我评价能力，这也是目前医学临床综合实践技能教学需要重点培养的能力。通过发挥人工智能技术特有的数字化、信息化优势，对现有的医学专业教材或者资料进行有效整合，为医学专业的学生推荐更多适合自身发展、锻炼自身综合实践技能的医学理论性知识，为学生打造专业化的临床综合技能实践培训环境，在确保学生理论知识符合基础要求的同时，进一步提升医学专业学生综合实践技能水平，实现理论与实践二者相结合的智能化教学模式。充分发挥出人工智能技术的优势，能够实现虚拟还原现实，在利用人工智能技术打造的虚拟化空间中，学生能够直接对人体进行“透视”，直接观察到人体内的各种解剖结构，再通过医学工作者的指导可进行实际的解剖操作，从而有效提升临床技能教学的实效性。清华大学医学院打造了虚拟化的临床综合技能教学中心，开启了我国医学临床教学领域中虚拟+现实的智能化临床综合技能教学新模式，深度推进了我国医学临床教学的发展。智能化的教学新模式，能够在一定程度上将伤病患者的核磁数据信息经过特殊的智能系统加工处理，产生比较精准的人体三维解剖构造，而学生能够通过专业设备，从虚拟空间中能够更加全面地观察到伤病患者人体的各部位构造以及解剖细节。并且，通过相应的手势以及语言命令就能够进行实时操作，对人体内各个器官以及病变的位置进行分析和查看，从而获得相对准确的人体数据信息，同时还能够实现各种虚拟化的医学手术设计、医学风险评估、模拟人体解剖等。运用集立体打印技术、虚拟仿真技术、全息影像技术为一体的人工智能技术能够从根本上建立一个人工智能+现实虚拟仿真的教学环境。例如，在医学临床中穿刺技术的培训教学中，学生能够通过相关人工智能虚拟仿真穿刺设施在特定的虚拟空间内展开仿真性模拟操作训练。

2.4 在一定程度上提升医学专业学生临床思维水平以及临床诊疗能力

利用人工智能技术特有的技能优势对现实中的临床环境进行真实、准确的模拟，能够为医学专业的学生创造多种不同的学习环境，促进学生自主学习。通过人工智能技术积极展开临床综合技能实践教学和以往医学专业教师通过口头教授临床综合实践技能知识的方式相比，更加具象化、实际化，能够有效降低学生学习临床综合实践技能的难度，最大限度地发挥出临床综合实践技能教学的有效性。以CMTT临床思维训练系统为例，该系统中的相关病例全都来自现实中的临床患者，具有全面性和系统性特点，可供学生和教师进行训练教学的临床病例多达上百个。运用CMTT临床思维训练系统进行病例分析判断，能够在一定程度上降低学生的学习难度，通过对一些比较相像的疾病特征进行合理的分析和整理，帮助学生有效鉴别，锻炼学生的临床诊断思维能力，使其能够根据患者病史的数据信息和相应的检测结果做出科学合理的医疗诊断，并制定出正确的医学治疗方案计划。学生在完成一个医学病例后，可以通过与标准化的病例进行对比和分析，从而找出自身的不足之处，通过反复的学习和探究不断提升自身的临床思维能力。运用CMTT临床思维训练系统能够最大限度地实现医学临床思维与临床实践的教学结合，在提升学生临床综合实践技能的同时，也能够增强学生临床医学思维，从而保证临床教学的教学有效性能够得到充分发挥，有助于减少相应的教学成本，满足新时代下临床医学教学的多项需求。

临床辅助决策支持系统现阶段已经被投入到医学临床思维能力培养教学中，这项人工智能系统包含了各种各样的临床知识数据信息，系统内部存有上千种不同的临床疾病以及病症特点，还有上万种针对不同疾病设计的具体诊断方式和诊断知识，上千项诊断检测指南等。临床辅助决策支持系统能够为在进行临床实践诊疗和临床学习中的学生提供大量精确、科学的医学诊疗技术和诊疗知识，不断提升学生的诊断水平和诊断能力。另外，运用临床辅助决策支持系统医疗工作者能够根据实际病症打造合理化的诊断假设，从而避免工作发生失误。运用人工智能技术能够积极引导学生树立良好的医学临床思维，使学生能够科学诊治疾病，并树立合理化的临床诊疗思路，最大限度地提升自身的临床诊疗工作素养。

3 结语

加强人工智能技术与临床综合实践技能教学的融合和渗透能够从根本上推动我国医学教育事业的发展，也符合新时代下医学教育的发展要求。人工智能技术凭借自身特有的技术优势，在医学诊疗领域中的应用越来越普遍，不断推动我国医学领域以及医学教学领域的发展和进步。