|
В.М.Тавровский |
|
Распутывая эти узелки, можно сделать докторскую диссертацию, выводок кандидатских, серию публикаций, написать книгу. Можно ничего этого не делать, а просто развязать, развить, проникнуться и воплотить. 1 О профанации идеи искусственного интеллекта в здравоохранении Чтобы понять нечто, надо узнать, как оно создаётся и устроено. Сегодня подача идеи искусственного интеллекта в медицине обходится без описаний того и другого. Способ создания ИИ на основе «больших данных» и нейронных сетей просто объявляется адекватным задачам медицины. Способ его использования считается очевидным и понятным. Наконец, само такое применение вычислительной техники для решения интеллектуальных задач в лечебной практике преподносится как единственное. Всё это мы и считаем небезвредным упрощением, профанацией. Между тем, есть и другой путь мощной интеллектуальной поддержки врачей: не статистическая обработка «больших данных», а имитационное моделирование лечебно-диагностического процесса. Чтобы этот процесс отобразить всесторонне, требуются два типа моделей: частные алгоритмы действий врача и алгоритмы управления. Модели создаются на основе опыта специалистов-практиков и затем, переданные для эксплуатации таким же практикам, образуют с ними в реальной деятельности человеко-модельные комплексы: «врач – частные алгоритмы действий врача» и №руководитель – алгоритмы управления». Это вторжение в практику, как и в случае с использованием «больших данных» и нейронных сетей, порождает две острые проблемы. Одна – это ответственность за результаты медицинской помощи, другая – способ развития средств интеллектуальной поддержки вслед за развитием медицины и накоплением врачебного опыта. В случае человеко-модельных комплексов обе они решаются естественно и просто. 2 Лечебно-диагностический процесс – это технология превращения медицинских знаний, умений и материальных ресурсов в здоровье людей. Она осуществляется посредством трёх видов взаимодействия: врача с пациентом, врача с больницей, главного врача с больницей. Все три взаимодействия сопряжены между собою. Это сопряжение ведёт к переплетению ответственности за конечный результат. Соответственно, возникает задача разделения ответственности. Процесс движется решениями трёх действующих лиц: врача, заведующего отделением и главного врача. Все трое принимают решения по правилам медицинской науки и организации лечебного учреждения. Базовой информацией для всех троих являются сведения о состояния пациента в истории болезни. У них разные задачи, но общая цель – эффективность медицинской помощи. Достижение этой цеди измеряется: исходами лечения, демографией населения в сфере ответственности и затратами. За последние полвека медицинская информация возросла сразу на несколько порядков, лечебные учреждения укрупнились и усложнились. Во всех трёх видах взаимодействия обнаружилась неспособность справляться с новыми объемами информации прежними способами: ознакомлением с историей болезни, докладами, обходами, клиническими разборами, совещаниями, устными или письменными распоряжениями. Устарела не структура лечебного учреждения, не набор его функций, не распределение ролей в его функционировании - устарело информационное обеспечение активно действующих лиц. Организацию, функции и роли надо сохранить, а работу с информацией в каждом из трёх взаимодействий оснастить современными средствами, такими, которые берут на себя запоминание, напоминания, сортировку информации, её передачу, обобщение, анализ, первоначальную интерпретацию, подготовку решений и даже детальные рекомендации. Надо дать тем же действующим лицам такие средства, которые встраиваются в их обычную повседневную работу (в те же обходы, разборы, ознакомление с историями болезни, доклады, совещания и распоряжения) и выполняют за них и вместе с ними часть их функций. Надо создать модели их информационной деятельности. Для этого нужно эту деятельность знать в деталях и, сверх того, сформулировать идеальное представление о ней. Моделировать надо идеал. Каждое из трёх указанных взаимодействий можно представить как последовательность сменяющих друг друга элементарных ситуаций, в которых на основе имеющейся информации надо принять решение о ближайшем шаге. Таких ситуаций множество, однако (с учётом приведенных внизу оговорок) это множество конечно. Во взаимодействии «врач - больной» речь идёт о тысячах, в двух других случаях – о многих десятках. И сотни, и тысячи элементарных ситуаций можно описать, формализовать и в каждой из них либо явно, либо способом подачи сведений предложить рациональное решение или выбор из нескольких приемлемых вариантов. Этот приём и лежит в основе моделирования рационального поведения лечащего врача и руководителей лечебно-диагностического процесса. Обещанные выше оговорки состоят в следующем. Во-первых, в реальной работе могут возникать непредсказуемые обстоятельства, во-вторых, специалист вправе посчитать ту или иную рекомендацию нецелесообразной в каком-то реально возникшем случае. Поэтому каждая элементарная ситуация допускает принятие решений, в ней не предусмотренных. Предложения модели не обязательны. Именно это делает её жизнеспособно, безопасной и эффективной. Остаётся включить в практику её использования непременное правило: существенные отклонения должны становиться предметом анализа для руководителя лечебно-диагностического процесса, а при их явной полезности - основанием для конструктивных предложений разработчику модели. Этим правилом и завершается создание человеко-модельных комплексов. 3 Неспособность совладать с информацией, информационная недостаточность – общий недуг практической медицины, он поражает всех, кто принимает решения в ходе лечебно-диагностического процесса или по отношению к лечебно-диагностическому процессу в целом. Совершенствование отдельных методов диагностики и выбора лечебных мероприятий – это не то, что требуется при тотальном поражении. Необходимы такие информационные медицинские системы, которые, охватывая все стороны лечебно-диагностического процесса, становятся системами управления. 4 Алгоритмы управления лечебно-диагностическим процессом основываются на трёх видах автоматических программ: прежде всего это электронная история болезни, затем основанные на ней оперативные сводки и тематические списки, последний вид – ежемесячный сравнительный анализ работы врачей и руководителей (тоже по электронным историям болезни). Всё это предназначено для обязательного рутинного использования в обычных для лечебного учреждения ритмах: история болезни ведётся по ходу обследования и лечения пациента, сводки, списки и анализ приурочены к традиционным формам управления в лечебном учреждении: регулярным клиническим обходам и разборам, ежедневным и еженедельным рапортам, ежемесячным совещаниям. Они наполняют эти формы содержанием, необходимым для обзора ситуации и принятия решений. Электронная история болезни устроена так, чтобы содействовать полноте обследования и описания пациента, выделять те сведения о его состоянии, которые требуют повышенного внимания или первоочередных действий, напоминать врачу о его планах, передавать его назначения медицинской сестре, лабораториям и консультантам, снабжать ключевой информацией о работе с пациентом заведующего отделением и главного врача. В результате история болезни воздействует на врача: непосредственно при каждом к ней обращении и опосредованно, через информированных ею руководителей. Сводки моделируют для руководителей функцию постоянного фонового контроля за лечебно-диагностическим процессом с целью своевременного устранения нежелательных отклонений в ведении больных и использовании ресурсов. Они подают информацию так, что те события, зоны и обстоятельства, которые заслуживают повышенного внимания и реакции руководителя, бросаются в глаза уже при беглом взгляде. Рекомендации о действиях обычно не выдаются явно, но они здесь либо очевидны, либо допускают заранее известные два-три варианта. Списки больных на заданную тему упорядочены с таким расчётом, чтобы сопоставлялась работа лечащих врачей, их нагрузка, запросы, своевременность и полнота действий и в глаза бросались крайности. Они служат для проверки и конкретизации предположений, возникающих у руководителя на основании сводок, анализа и субъективных ощущений, они позволяют перейти от обобщений к обоснованным распоряжениям в отношении конкретных пациентов и врачей. Руководитель может и не реагировать на обнаруженные сводками и списками проблемы, рассчитывая, что вовлечённые в них сотрудники справятся с ними сами. Если не справятся, следующая сводка укажет на нарастание проблемы. Эффективное вмешательство, наоборот, приведёт к сглаживанию или исчезновению проблемы в следующей сводке. Результаты неотвратимы и видны всем, так что для своевременной и адекватной реакции у руководителя, кроме его профессиональной ответственности, есть постоянные внешние стимулы. Модель повседневного поведения руководителя, созданная сводками и списками, оказывает своё воздействие на принятие решений неявно, путём целенаправленной обработки и подачи данных. В противоположность этому ( в дополнение к этому) ежемесячный сравнительный анализ работы врачей всегда указывает на конкретный объект управления и выдаёт чёткие рекомендации об управляющих воздействиях. Если в следующем месяце обнаруженные ранее недостатки не исчезают и не ослабевают, анализ выдаёт заключение о неэффективности управления. 5 Можно и нужно создать для врача модель ведения пациента, которая заранее предусматривает все возможные повороты событий и связанные с ними решения. Можно и нужно сделать это для всей его специальности и для смежных областей, с которыми ему приходится иметь дело. Можно и нужно сделать эту модель удобной в использовании прямо на его рабочем месте. Можно сделать такую модель для каждой специальности. Можно объединить эти модели во всеобъемлющую систему частных алгоритмов действий врача. Это возможно, во-первых, потому, что опытные и склонные к логичному мышлению специалисты всегда находят наилучшее решение для каждой предложенной им ситуации, всегда скажут что надо делать, из каких предположений и по каким аргументам выбирать, какими из существующих возможностей воспользоваться. Другое дело, что в реальной обстановке принятия решений это знание, хотя и есть, не всегда всплывает в их умах. Но оно есть, оно существует. Остаётся его извлечь, сформулировать, сделать всеобщим и всегда подавать в нужный момент. . Во-вторых, такая возможность подробно обоснована теоретически: сформулировано понятие элементарной клинической ситуации, доступной полному описанию, а лечебно-диагностический процессе представлен как последовательность этих ситуаций, переход из одной в другую. Кроме того, показано, что число элементарных клинических ситуаций не только конечно, но и вполне обозримо. Наконец, в-третьих, упрямый факт: частные алгоритмы действий врача уже были однажды созданы, введены в широкую и многолетнюю практику и везде привели к выра-женному клиническому и экономическому успеху. Они были разработаны для пульмонологов, кардиологов, гастроэнтерологов, нефрологов, акушеров-гинекологов, неонатологов и педиатров, для многопрофильных и специализированных стационаров, роддомов, поликлиник, детских поликлиник, женских консультаций, тубдиспансера, для специализированных и линейных бригад скорой помощи. Это было в солидных учреждениях региональных центров, в том числе в клиниках института усовершенствования врачей и медицинских институтов. Алгоритмы создавались усилиями нескольких десятков опытных врачей и сразу вводились в эксплуатацию в их коллективах, а затем и в других учреждениях. Чтобы всё это сделать, понадобился, кроме носителей практических знаний и инициативных главных врачей, лишь один (!) человек, сосредоточившийся на извлечении знаний и их алгоритмическом изложении. Нет сомнений, что сделанное однажды, до появления у врачей компьютеров (1979-1988), малыми силами и подручными средствами, можно сделать ещё и ещё раз, тем более, что созданные тогда алгоритмы сохранились и потом даже были превращены в ком-пьютерные программы («оцифрованы»), а технология их составления со всеми методическими приёмами подробно описана (статья «Откуда берутся частные алгоритмы действий врача. Очерки разработчика). 6 Содержание имитационных моделей видно пользователю. Их продукт – обоснованные заключения о целесообразных действиях или даже готовые заключения. Правильность этих заключений тут же проверяется практикой. Их логика видна во всех деталях, а потому доступна для конструктивной критики и развития. Отклоняясь от неё, надо объяснять причину. Таким образом, мысль врача и организатора не только не игнорируется, но стимулируется. Сверх того, регулярно повторяющиеся успешные решения обогащают память пользователя полезными стереотипами. Всё это быстро обеспечивает человеко-модельным комплексам доверие врачей. 7 Раз в человеко-модельном комплексе окончательное решение принимает человек с его неотъемлемым правом отклоняться от предложений модели, то и ответственность за полученный результат лежит на человеке. Человеко-модельные комплексы, отражая все существенные детали лечебно-диагностического процесса, повышают и степень информированности, и уровень ответственности лечащего врача и его руководителей, но ещё раньше они создают условия для работы на уровне профессиональной ответственности. Детальная, подчинённая логике и привязанная к лицам, принимающим решения, регистрация событий позволяет уточнять причины и последствия решений и обеспечивает разделение ответственности. В таких условиях проблема ответственности может и должна быть распространена далеко за пределы пресловутых врачебных ошибок и вины за них. Создаётся возможность заинтересованно учитывать все те действия, которые можно счесть неоптимальными, искать их связи с неблагоприятными последующими событиями, устанавливать их первопричины, имея в виду, что последние – это не всегда воля врача, но нередко недостатки организации его работы в лечебном учреждении, иногда - особенности поведения больного и изредка - обстоятельства непреодолимой силы, форс-мажор. Отклонения от рекомендаций модели при таком подходе рассматриваются только в связи с последствиями. Если врач поступал в соответствии с рекомендациями модели, не противоречащими правилам медицинской науки, и получил нежелательный результат, этот результат не может быть поставлен ему в вину. Если он отклонился от рекомендаций модели, но ни к какому неблагополучию отклонение не привело, это тоже не повод для упрёка: отклонение, если оно ведёт к лучшему результату или экономии ресурсов, может быть даже полезным. Упрёка заслуживают только отклонения, сочетающиеся с неблагоприятным результатом и не объясняемые форс-мажором. И адресовать этот упрёк надо в зависимости от причины отклонения: либо врачу, либо условиям, в которые врач поставлен, то есть его руководителям. 8 Поскольку человеко-модельные комплексы предназначены для лечебно-диагностического процесса во всей его полноте и целостности, их эффективность должна оцениваться так же, как сам этот процесс: результатами медицинской помощи и затратами ресурсов. Те и другие должны быть представлены количественными показателями. 9 Ни один, ни другой вид имитационной модели (имеются в виду частные алгоритмы действий врача и алгоритмы управления) никогда не охватывают всех препятствий на пути к цели и всех средств их преодоления. Тем более, что будущее приносит и неизвестные дотоле проблемы, и новые возможности. Зато особенность реакции человеко-модельного комплекса на возникшую новизну создаёт из него самосовершенствующееся устройство: человек не только использует, но и усваивает заложенные в модели знания и опыт, а модель впитывает от человека недостающие ей знания. Чтобы эта способность к самосовершенствованию человеко-модельного комплекса действовала постоянно, нужны два организационных условия его эксплуатации: включение в систему руководителя и поддержка со стороны разработчика. Руководитель лечебного учреждения должен использовать информационную систему как непременный инструмент повседневного принятия своих решений и в каждом случае существенного отклонения от целей деятельности выяснять, с чем оно связано: с тем, что человек нарушил вложенные в модель правила и рекомендации, или с недостатками в самой модели. В последнем случае в известность ставится разработчик и с ним обсуждается необходимое для работы изменение или дополнение. Эти изменения и дополнения вносятся незамедлительно и тут же проверяются в деле. Поскольку исправления делаются на основании случившегося столкновения с практикой и той же практикой сразу проверяются на успешность, они всегда эффективны. Вместе с незамедлительностью исправлений эта эффективность – лучший стимул для пользователя в деле совершенствования инструмента. Неразрывная связь с практикой, проверка практикой каждого изменения обеспечивает непротиворечивость развития модели. Даже в случаях серьёзной новизны, когда пользователи оказываются перед выбором из равновозможных решений, модель позволяет одновременно ввести в работу эти конкурирующие варианты, предоставив выбор пользователю, который неизбежно будет учитывать конкретные обстоятельства. Система позволяет за этим проследить, при необходимости получить статистику результатов и затем оставить наилучший вариант или найти для каждого свои показания. Такой способ развития побуждает лучших специалистов и руководителей к инициативному поведению, позволяет своевременно использовать их опыт и знания. Он совершенно понятен, прозрачен, он использует логику и понятную статистку, он обеспечивает прогресс ровно в той мере, какая требуется и возможна в конкретных обстоятельствах. Роль руководителя лечебного учреждения в использовании человеко-модельных комплексов как средства постоянного развития является решающей. Если главный врач осознаёт описанный механизм, если он сознательно в него включен, если он понимает ценность то тут, то там возникающих отклонений от рекомендаций модели, то этот механизм работает к общему удовлетворению. Всё ослабляется, если руководитель стоит «над системой», тогда прогресс зависит от активности заведующих отделениями и самых придирчивых врачей. Наоборот, эффект может быть резко усилен, если система распространяется на группу лечебных учреждений и руководитель, её возглавляющий, опирается в повседневной работе на имитационные модели управления. 10 Имитационные модели не заменяют и не подавляют ни врача, ни его руководителей – они вовлекают их в упорядоченный и логичный процесс принятия решений, всегда оставляя человеку право решающего голоса. Последнее обязательно по двум причинам: модель не может содержать всего, что может встретиться в действительности, и модель не способна к эвристическим решениям. Но в рамках своей «компетенции» имитационная модель приучает и врача, и заведующего отделением, и главного врача к логичности и всесторонней оценке ситуации. Она вырабатывает у пользователя рациональные стереотипы поведения и одновременно, благодаря своей понятности, готовность к замечаниям, к поправкам и дополнениям на основе личного опыта и новых знаний. Хорошего врача создаёт врачебный коллектив, среда, в которой он работает, традиции (http://www.vmtavr2.narod.ru/o_vrache.htm). Среда, где традицией становится рациональное использование знаний, времени и медицинских ресурсов, чёткое разделение ответственности за эффективность медицинской помощи между врачами и руководителями, объективная оценка вклада каждого в надёжно измеряемый общий результат, - такая среда закономерно формирует хорошего специалиста. 11 Если системой управления, использующей человеко-модельные комплексы, охвачены обе части больнично-поликлинического объединения, то это ведёт к двум выразительным эффектам. Один – улучшение взаимодействия между поликлиникой и стационаром, более своевременное использование госпитального лечения, полное использование коечного фонда. Второй – значительное обогащение анализа деятельности стационара за счёт добавления к нему сведений поликлиники о судьбе пациентов после завершения госпитального лечения. Распространение системы на специализированную службу здравоохранения, охват ею множества однородных лечебных учреждений ускоряет совершенствование имитационных моделей: кратно возрастает число её конструктивных критиков, а реализация предложения каждого из них передаётся сразу всем. Используемый в отдельном ЛПУ принцип ежемесячного сравнения врачей можно экстраполировать на регулярное сравнение однотипных лечебных учреждений. Руководитель службы получает новые эффективные рычаги управления. Распространение такой системы на все лечебные учреждения района, города или региона открывает возможность разработки имитационной модели управления лечебно-диагностическим процессом на всей соответствующей территории. Такая модель обеспечит эффективное взаимодействие медицинских служб и управление лечебно-диагностическим процессом со стороны территориального органа здравоохранения на тех же принципах информирования, обратных связей и разделения ответственности. 12 Говоря об отличиях человеко-модельных комплексов (ЧМК) от использования нейронных сетей и «больших данных» (ИИ), мы допускаем, что они могут рассматриваться и как преимущества, и как недостатки. Такие оценки обычно диктуются позициями оценщиков и преходящими обстоятельствами. Для понимания важно зафиксировать характеристики сами по себе, просто факты. Цель и средство. ИИ. Цель - повысить точность диагностики и качество лечения для некоторого перечня заболеваний и состояний. Средство - обязательные рекомендации врачу (повидимому, от имени органов здравоохранения?). Отклонения от рекомендаций порицаются. ЧМК. Цель – обеспечить обоснованность, своевременность и полноту решений врача в течение всего времени от начала до завершения лечебного процесса. Средство – включение модели в процесс врачебного рассуждения, напоминание о планах и рисках, этапные диагностические, лечебные и организационные рекомендации с предложением возможных альтернатив, аргументов для выбора из них и разумных сроков для каждого этапа. Отклонения от рекомендаций допускаются, о них извещается руководитель, который сопоставляет их с полученными результатами и использует в двух аспектах: для оценки пользователя и для совершенствования имитационной модели. Способ создания. Способ развития. ИИ развивается за счёт скрытого от пользователей накопления данных и такой их обработки (обучения), которая не контролируется логикой («тёмная сторона цифрового мира»). ЧМК развивается по инициативе пользователей за счёт впитывания их нового осмысленного опыта и новых знаний, за счёт встраивания нового в уже существующую логику принятия решений. Развитие модели всегда на виду у пользователей. Сфера применения. Для ИИ – лечебно-диагностическая работа лечащего врача в её ключевые моменты: при постановке диагноза и при первоначальном назначении лечения. Роль руководителя заключается в слежении за выполнением обязательных рекомендаций. Для ЧМК – вся работа лечащего врача и руководство ею со стороны заведующего подразделением и главного врача. Лечащему врачу предлагаются ориентиры и рекомендации о действиях, руководителям – информация об отклонениях, которые могут потребовать помощи врачу или коррекции его действий (целевое управление по отклонениям) Способ оценки эффективности. Для ИИ – точность диагностики и положительный результат лечения. Для ЧМК - положительная динамика клинических и экономических результатов медицинской помощи населению или удержание их должного уровня. На ком ответственность за успех и неудачу? В случае ИИ ответственность размыта (создатель ИИ? Организатор, вменивший его использование в обязанность врачам? Лечащий врач?). В случае ЧМК ответственность лежит на лечащем враче, заведующем отделения и главном враче. Методы использования ЧМК позволяют определять меру ответственности каждого из этих троих. Воздействие разработки на разработчика. Создание имитационных моделей производственного процесса требует погружения в тему, знакомства со всеми деталями и осмысления каждой детали с точки зрения её положения в будущей модели. Разработчик, поставивший себе такую задачу, волей-неволей постигает устройство предмета. Создание ИИ на основе нейронных сетей и больших данных ни к чему подобному не побуждает. Активные участники создания и развития.. Создание и развитие ЧМК – это постоянное четыёхстороннее взаимодействие. Лечащий врач, используя модель, вольно или невольно от неё отклоняется, обнаруживая тем самым либо несовершенство модели, либо собственные недостатки. По правилам эксплуатации модели факт отклонения привлекает внимание компетентных руководителей (организаторов и клиницистов). Эти же высококвалифицированные медики время от времени констатируют риск отставания модели от прогресса медицины. Их суждения и запросы передаются разработчикам МИС. Те вносят в модель необходимые дополнения и поправки, которые оцениваются авторами запросов и тут же проверяются практикой. В этой схеме (лечащие врачи – модель – руководитель и квалифицированный специалисты – разработчики ИТ – лечащие врачи) активная и необходимая роль принадлежит всем, кто имеет отношение к лечебно-диагностическому процессу. В других способах поддержки принятия врачебных решений этого нет. Они предлагаются как разовый акт творения, преподнесенный врачу теми, кто в его работе не участвует и его о ней не расспрашивает. Развитие при этом либо не предполагается вообще, либо представляется вне непосредственной связи разработчика ИТ с участниками лечебно-диагностического процесса. 13 Современная медицинская помощь пациенту исходит не от отдельного врача. Она исходит – через отдельного врача – от лечебного учреждения, от структуры, в которой объединены персоны, принимающие решения. Она – функция совокупности специальным образом объединённых ответственных лиц. Именно в таком качестве её надо программировать. Только в таком качестве её можно успешно моделировать и оцифровывать |