医学诊疗教育系统及方法与流程

本发明是关于一种医学诊疗教育系统及其使用方法。具体而言，本发明是关于一种医学诊疗教育系统及其使用方法，用于分析使用者关于诊断/处置的知识架构与解决问题策略，并提供评分与建议来促进使用者学习专家有效率而正确的诊疗模式。

背景技术：

诊断与治疗是医疗人员的重要临床能力，更是照护品质与病人安全的关键。诊断错误或诊断延误几乎都会对病人造成不良后果，向来是医疗纠纷的大宗议题。2014年theparliamentaryandhealthserviceombudsman(phso)报告，35％的医疗抱怨都与医学诊疗相关。医师从搜集病史、进行各种检查，到形成诊断的这过程，被认为是较困难而复杂的动态性任务(dynamictask)，即所谓“思辨(reasoning)任务”；而由诊断至形成治疗计画与追踪治疗的部分，虽然属静态性任务(statictask)，较有规则可循，但是其处理失误依然会造成病人的严重伤害。学员需要长年在指导下经历众多病例，尔后才能成为专家，独立胜任此诊疗任务。因此，专家的临床训练养成颇耗费年岁，且经常付上惨痛代价。近年来，医疗知识伴随科技的快速进展，使医疗行为变得复杂而更具风险，当病人安全与医疗品质备受重视之际，各界不再容许病人被当作教育练习是对象，于是年轻学生接近病人的机会大减，又由于近年来医疗人力普遍不足，教师人力与监督指导时间减少，加上学生过劳，在使学习效果不彰，医学教育于是面对极大的挑战。

过去对医学诊疗与治疗的教育几乎都以“疾病”为教学单元，将基础医学与临床医学分离，教导顺序则先教正常的再教不正常的状态，认为在接触“疾病”以前，要先教完基础医学，而在整个医学教完以后才去看病人。然而，学生在临床上遇到的却不是“疾病”，而是病人与其呈现的“症状”，需运用基础医学知识解决病人问题，经长年临床实作中反复演练累积专家度。依据上述的传统教导模式常造成学生兴趣缺乏且学习效果不彰。

技术实现要素：

本发明的一个目的在于提供一种医学诊疗教育系统及使用方法，提供医疗人员在没有压力，没有病人安危顾虑的状况下，得到反复练习的机会，让学员有身历其境实际动手演练的学习经验。

本发明的另一个目的在于提供一种医学诊疗教育系统及方法，提供一种互动式教育体验，提升学生的学习兴趣及学习效果。

本发明的另一个目的在于提供一种医学诊疗教育系统及使用方法，可分析并评量学生的诊疗效能，给予即时回馈，并由此评分使学生认知与专家诊断或治疗方式间的差异，而可以自我改善，产生自主学习的能力。

本发明的医学诊疗教育系统包含：数据库装置，储存一或多个模拟病人数据；操作界面装置，经由一影像显示模块提供该模拟病人数据，并且接收与该模拟病人数据有关联的一提问指示信息；数据处理装置，从数据库装置取得与该模拟病人数据相关联的一标准诊断资信以供显示于操作界面装置上；其中，标准诊断资信中具有一或多个类别区块；当数据处理装置从操作界面装置接收一配对信息时，且该配对信息包含该提问指示信息与该一或多个类别区块的配对的信息，数据处理装置依据该配对信息产生一评论信息。

于一实施例中，该数据库装置为后台的数据库装置，并且包含一病人数据库及一评量标准数据库。

于一实施例中，该标准诊断资信储存于该评量标准数据库。

于一实施例中，该标准诊断资信包含一专家诊疗过程标准资信以及其相关的一或多个标准提问或标准指示的信息。

于一实施例中，该数据库装置为后台的数据库，并且包含一模拟病人数据库资信模块及一评量用标准数据模块。

于一实施例中，该提问指示信息包含语音的指示、语音的询问、手势的资信或表情的资信。

于一实施例中，该数据处理装置提供数据的逻辑运算的功能，并且对接收到的该提问指示信息进行辨识或运算；当进行辨识时，该数据处理装置可以文字辨识、语音识别、表情辨识或手势辨识判断资信，并依据辨识与判读的该资信，以该数据处理装置从该数据库装置中调出相关联的该模拟病人数据。

于一实施例中，该标准诊断资信包含专家认为应该提问或下指示的信息，或专家解决临床问题的策略与知识的资信，包含可通过人工智能取得的信息。

于一实施例中，该评论信息包含一评分分数信息或一评语信息。

于一实施例中，该提问指示信息包含要求体检、检验、检查、病人问题、诊断或处置的指示信息。

本发明的医学诊疗教育系统的方法包含：(a)经由一操作界面装置的一影像显示模块，提供一模拟病人数据；(b)以操作界面装置接收与该模拟病人数据有关联的一提问指示信息；(c)以一数据处理装置从该数据库装置取得与该模拟病人数据相关联的一标准诊断资信并显示于操作界面装置的影像显示模块，其中该标准诊断资信中具有一或多个类别区块；(d)以数据处理装置从操作界面装置接收一配对信息，该配对信息包含该提问指示信息或该提问指示信息与该一或多个类别区块配对的信息，该数据处理装置依据该配对信息产生一评论信息。

于一实施例中，该步骤(b)进一步包含：依据一使用者的语音或手势，通过该操作界面装置产生该提问信息；以该数据处理装置，以语音识别或手势识别方式从该提问信息中判断出一询问问题。

附图说明

图1a及1b为本发明医学诊疗教育系统的一个实施例的示意图；

图2为本发明医学诊疗教育方法的一个流程图；

图3a为操作界面装置所显示的一拟真情景的影像的示意图；

图3b为操作界面装置所显示的另一影像画面的示意图；以及

图4为一标准的诊断架构流程的示意图。

具体实施方式

实证结果显示，在医疗专家与生手间不只是脑海中知识量有差异，其“知识架构”也大不相同，并且运用不同的“疾病诊断策略”来解决临床问题。以下分别介绍医疗领域“知识架构”与“疾病诊断策略”。

获得的知识如何组织成合用的“知识架构”，决定将来应用于类似状况的效率，这种“知识架构”，称为knowledgerepresentation，主要可将下列数种“知识架构”应用于医疗人员养成教育：(一)谓词演算predicatecalculus；(二)构成frames；(三)语义网络semanticnetworks；(四)三胞胎triplets；(五)产生式规则productionrules；(六)神经网neuralnetworks。

至于“疾病诊断策略”，传统上以为专家为了得到正确诊断都会先在脑海中形成数个假想诊断(hypothesis)，而依据这些假设来搜集证据，做比较分析而得到最后的诊断，此种辨思模式称为“假说演绎辩证法”(hypothetic-deductivereasoning,hdr)，过去医学教育界以此hdr思辨模式来教导学生形成临床诊断。然而，在1980年以后，学者就开始对这种hdr的辨思模式产生怀疑，因为研究发现专家所形成的假想诊断(hypothesis)与生手的决策品质迥然不同，专家其实常采用比hdr更有效率的思辨模式，来产生品质较佳的假想诊断(hypothesis)。专家一般采用“直觉性”与“分析性”两种推理操作，直觉性思考是本能性及反射性的思考，可以是猜测，也可以是“辨识疾病型态patternrecognition”；分析性思考则是基于科学、逻辑推理、因果关系、可能性、以做决策的过程，假设演绎辨思hypotheticaldeductivereasoning及基模引导的辨思schemeinductivereasoning(sir)就属于这一类。学生应该学习专家的这类辩证策略，但是至今尚未被有效应用于学员训练。

本发明以拟真互动数码系统来训练医疗人员之能以“专家辩证思辨模式”施行医疗诊治，充分将“经验式学习”及“成人学习理论”结合于实作练习中；强调临床学习要与生物基础医学知识充分整合；在习医的早期即带入临床情境，数码系统根据使用者与病人互动产生的数据，给予即时回馈，而提高学习效果；此系统不只提供医学知识与技能的学习，更同时包括:自主学习、沟通/人际关系、专业素养、及合于医疗体系的团队工作能力训练。本系统使用的医疗专家辩证思辨模式乃综览文献及访问各领域专家，萃取其“知识架构”与“疾病诊断策略”而得。有关本发明所采用的技术、手法与成效，说明如下：

敬请参考图1a，图1a为本发明医学诊疗教育系统100的一实施例。在本实施例中，医学诊疗教育系统100包含操作界面装置110、后台数据库装置130。具体而言，操作界面装置110是作为与使用者产生互动的界面，例如操作界面装置110可进一步具有影像显示模块112。

在一实施例中，操作界面装置110前的使用者可经由操作界面装置110登进医学诊疗教育系统100，例如可以以系统管理员、案例建构作者、教师、学生等不同类别的帐号登入。操作界面装置110依据登入者帐号类别，经由影像显示模块112提供不同操作界面给使用者操作。举例而言，若使用者以案例建构作者的帐号登入医学诊疗教育系统100，操作界面装置110将会提供案例建构界面给使用者。在本实施例中，案例建构界面是用来产生sp及评分相关资信库的作者界面。此外，使用者在登入医学诊疗教育系统100后可经由操作界面装置110所提供的界面向后台数据库装置下指令。

如图1a及1b所示，后台数据库装置130耦接至操作界面装置110，数据处理装置120及/或后台数据库装置130可包含运算功能程序，其中后台数据库装置130可进一步包含模拟病人数据库资信模块130b及评量用标准数据模块130a。在本实施例中，后台数据库装置130是用于接收与提供操作界面装置110的配对信息，并且可自行依据操作界面装置110所传来的使用者诊疗表现信息及评量用标准数据库130a内的资信做比对运算，并产生评分分数信息来供使用者参考。在另一实施例中，后台数据库装置130亦可根据上述分析结果产生一评语信息供使用者参考。

如图1a及1b所示，在本实施例中，操作界面装置110是连接于后台数据库装置130，例如可经由有线方式或无线方式连接；但不限于此。

在一实施例中，操作界面装置110可为一种计算机装置，例如桌上型电脑、笔记型电脑、智慧手机、平板电脑、可佩戴的计算装置以及其他类似或相关的计算机装置。操作界面装置110的影像显示模块112可为(但不限于)屏幕、投影机、虚拟实境体验机等影像显示装置，并且可包含手势识别及/或语音识别的功能。

如图1a及1b所示，在一实施例中，后台数据库装置130可为一种计算机装置，例如服务器、电脑或云端服务；但不限于此，在其他不同实施例中，操作界面装置110可与后台数据库装置120位于同一个装置中

如图1a及1b所示，后台数据库130内容可包含各种医学诊疗教育材料，例如各种医学教材文件或数据。在本实施例中，数据库130模拟病人数据模块内容中可包含有关一个病例的所有资信，例如疾病病征、病人主诉与病史资信、检验项目与结果、影像学检查与结果、病人的基本数据等资信。具例而言，操作界面110可从后台数据库装置130取得一个有关小感冒的病历资信，并且根据此病历资信将模拟的影像显示于操作界面装置110的影像显示模块112上。

敬请参考本案图2中的医学诊疗教育系统的操作方法的流程500。如图2所示，在本实施例中，本案的操作方法流程500包含步骤510至550，各步骤将与图3a至4如下说明：

步骤510包含经由操作界面的影像显示模块提供模拟病人数据。具体而言，操作界面装置110接收与辨识使用者对模拟病人施行诊疗的数据(例如，进行病史询问、或指示检验、检查、病人问题、诊断、处置)，操作界面装置110并发送该配对资信至后台数据库装置130，后台数据库装置130提供的回应资信由影像显示模块112呈现，如图3a所示。在本实施例中，影像显示模块112可显示虚拟病人a，其中虚拟病人a可位于任何场景，例如病房、诊所内的任何医疗室、护理服务区等场景。

步骤520包含以操作界面装置110接收与模拟病人数据相关联的一提问指示信息，亦即使用者的询问或指示(检验、检查、病人问题、诊断、处置)的信息。具体而言，使用者可与操作界面装置110互动，例如可经由一个输入界面(键盘、滑鼠)询问虚拟病人a的状态；然而，在其他不同实施例中，操作界面110亦可包含表情或动作识别及/或语音识别的功能。

以下为在拟真诊疗过程中操作界面装置110、使用者动作及后台数据库装置130之间各别负责的运算工作：

在另一实施例中，在步骤520后可进一步包含以下步骤：依据提问或指示信息，自后台数据库装置130取得对应信息来显示于操作界面装置110上。具体而言，如上述表格说明，使用者可对虚拟病人a进行对话来询问虚拟病人a的状态。此动作会使操作界面装置110将使用者所发出的问题或指示检验包含在提问或指示信息中，并且将这些信息传送至后台的评分数据库模块130a。在一实施例中，操作界面装置110亦可包含手势识别、面部表情识别及/或语音识别的功能。在此情况下，使用者可直接对操作界面装置110的虚拟病人a发问问题，操作界面装置110会将使用者的面部表情、语音、手势等影像记录于提问信息中，并且将此提问信息传送至后台数据库装置的评分数据库模块130a。在此需说明的是，除了提问信息外，操作界面还可包含对虚拟病人的身体检查指示，或病情相关检验或检查的指示。

后台数据库装置130接收到提问或指示信息后会分析提问信息的内容的类型(例如，问答、检验的请求等类型)，并且依据该信息的内容从模拟病人数据库模块130b中取得相对应的回答或结果资信。具例而言，若使用者询问虚拟病人a的身体状况，例如病、体温、身高、血型及/或身体感觉如何等问题，后台数据库装置130中运算程序取得相关的答案，并且将此答案或结果包装成一个回答信息并传送至操作界面装置110上显示给使用者参考。

在一实施例中，如图3b所示，操作界面装置110可将使用者所提出的问题及(或)指示及后台数据库回传的答案及(或)结果显示于影像显示画面上，例如于图3b显示在画面中的虚拟框12里。

如图3b所示，操作界面装置110同时也可以将某些评分分数显示于虚拟框11中。具体而言，在一实施例中，后台数据库装置120可依据本次模拟的病历案件以及到目前为止使用者所提发的问题及指示产生一评分值给使用者参考；但不限于此，在其他不同实施例中，若操作界面装置110包含手势识别、表情识别及/或语音识别的功能，后台数据库装置120可根据使用者的表情、询问问题的方式与音量、手势帮使用者打分数，并将此评分值显示于显示画面的虚拟框11中。

此外，在另一实施例中，图3b的显示画面亦可包含虚拟框13中的资信。具体而言，当使用者与虚拟病人a进行问答过程中，后台数据库装置120会将使用者所提发的问题或指示与数据库中该拟真案件所应该有的标准问答比对。如图3b所示，操作界面装置110可将标准问答的资信显示于虚拟框12中，并且于虚拟框13中标记使用者达成(黑色圆圈)、未达成(白色圆圈)或未执行(叉叉)的项目(虚拟框12中)。后台数据库装置120的运算程序亦可依据上述比对的资信(使用者所提问的问题/检验以及后台数据库装置130中的标准答案)产生虚拟框11中的评分，并可给使用者描述性回馈。通过此方式，本发明的医学诊疗教育系统100，可让使用者得知自己所需要补强的地方。

虽然本系统可以记录使用者对虚拟病人a进行的询问及(或)指示，并就其完成项目的完整性给予评分，但使用者很可能仍不知道这些问题或指示对诊疗疾病的意义，以及其诊疗过程的效率。因此，本发明的医学诊疗教育方法进一步包含步骤530。

步骤530包含取得与模拟病人数据相关的标准诊断资信以供显示于操作界面装置上。具体而言，标准诊断资信可包含专家标准诊疗流程资信，例如可以病症的诊疗流程(以专家惯用的数据结构)呈现。在本实施例中，此专家解决临床问题的策略与知识可以用任何方法获得，例如以人工智能取得或以专家建立文件并储存于后台数据库装置130中。操作界面装置110提供一或数个解决此临床问题的空白层次分类栏框(但不限于此类型数据架构)，并在显示模块112上呈现使用者刚完成诊疗过程所记录下来的各样资信项目，要求使用者将这些资信在各层次分类栏框中找到适当位置并移入栏框中，使用者欲填入或移入空白类别栏框中的资信，只能是自己刚才诊疗虚拟病人过程中留下的数据。尔后，后台数据库装置130提供专家诊疗该模拟病人的一标准诊断流程资信，包含支持该栏框的虚拟病人资信证据，并将此标准流程资信与使用者流程资信做比对运算，产生分数及描述性结果，此结果可以呈现在显示模块112上，使用者经过反省自己的解决问题过程对照专家解决同样问题的过程，而习得诊疗诀窍。所谓模拟(虚拟)病人影像相关联是指目前在执行或进行的拟真情景。因此，在此情况下，具体举例而言，如图3a所示，模拟案件的相关联拟真情景为诊间、诊疗台、洗手台等，但不限于此。

空白层次分类栏框如图4所示，以发烧病例模拟的案例为举例，系统提供专家诊疗发烧案例的标准资信分类栏框及(或)流程架构，各栏框标示着专家用以分类的次标题，例如先以发烧期间分为两周内急性发烧(acutefever)、及三周以上的长期发热性疾病(prolongedfebrileillness)等两项目框；举例发烧两周内的案例，再基于致病机转将急性发烧类再分为感染、胶原(风湿免疫)、及肿瘤三类；依据病案例的资信，举例资信证据落在感染分类中，以下继续推展次分类直到可以得到诊断。在本实施例中，这些具有次标题的空白框，是要让使用者整理先前诊疗该模拟病人所做过问答及部分指示资信，尽可能地将该各资信项目正确而完整地移进(或键入)层次架构的空白分类框中。使用者由整理自己完成的资信项目，可以反省自己的诊疗效能，了解询问病史、指示各样检查与检验项目的意义。

步骤550包含数据处理装置120及/或后台数据库装置130从操作界面装置110接收诊疗病人信息或要求评量的配对信息，并依据这些配对信息产生一评论信息。具体而言，配对信息是指上述模拟病人数据相关的标准诊断资信(例如，专家惯用的病症的诊疗流程数据结构，如图4所示)与图3b中使用者有达成(黑色圆圈)的回答12之间的配对关系。例如，在一实施例中，使用者可将有达成的回答12以滑鼠拉到(或指向、连接)图4中结构中的其中一个填空框。此外，在本实施例中，配对信息可包含前述的提问指示信息(使用者所提出病史、体检、检验、检查、病人的问题、诊断与处置)，或一或多个标准问答/诊疗指示或流程架构中的填空框(层次类别区块)间配对的信息。举例:后台数据库装置130接收诊疗病人询问信息时，就从模拟病人数据库模块130b调出正确的回应信息，呈现在操作界面的显示模块上；举另一实例，当使用者的诊疗层次分类完成送出后，后台数据库装置130接收到配对信息时，将从评量用数据库模块130a提供一专家标准诊疗过程的架构与在各层次分类栏框中必要的资信项目，经程序将二者做比对运算，由操作界面的显示模块呈现出两者的差异、使用者的分数及(或)描述性回馈(评论信息)。使用者会意识到与专家的诊疗过程模式的差异，进而能学习专家有效率而正确的诊疗方式。

应当理解的是，本文所描述的实施例和实施方案仅用于说明本案的目的，并且各种修改或变化对于本技术领域的人应可轻易理解，并且被包含在本申请的精神及范围内和所附的权利要求书的范围。