王洪斌-肖建华   hbwang@neau.edu.cn （东北农业大学动物医学学院  150030 哈尔滨）

    摘要：本文根据奶牛疾病的发生特点，从兽医专业的角度，将临床常规诊断与计算机辅助诊断进行对比，结果发现，二者各有优势，应用计算机有助于临床诊断，但临床诊断过程中又不能完全依赖于计算机。从临床的角度对计算机诊断进行改进是提高计算机诊断准确性的必经之路。
     关键词：奶牛疾病；计算机辅助诊断

The orientation and direction of improved for diagnosis of cow disease assistant by computer

Wang Hongbin, Xiao Jianhua

    (College of Animal Medicine, Northeast Agriculture University, Harbin 150030 China) Abstricts: Basing on the characteristics of cow disease, the clinic routine diagnosis was compared with computer assistanted diagnosis from veterinarian angle in this text. The result show that the two diagnose methods have advangtages respectively. The application of computer will increas the veracity of clinic diagnose, however the clinical diagnose cann`t rely on computer entirely. In conclusion, to improve the methods of diagnosis assistant by computer from view of the clinic , is a inevitable way to increase the clinic veracity .

    Key Words: Cow disease; diagnosis assistant by computer

 一、临床常规诊断的一般特点

    奶牛疾病诊断与防治是一项十分复杂、系统的工程。在临床上，奶牛疾病的发生具有时间性、区域性，此外奶牛的品种、年龄以及环境因素、社会因素等都会对奶牛疾病的发生发展产生明显的影响。在临床诊断与治疗过程中，兽医会考虑到各种因素。比如，本地区最近奶牛疾病的发生情况，疾病发生的特点、奶牛的病史调查等。综合以上这些因素及兽医个人的经验可以做出较为准确的诊断。总而言之，临床诊断是一个动态的过程，临床诊断结果的准确性不仅决定于奶牛的病症，还同兽医的诊断水平、畜主提供的发病信息等多种因素相关。奶牛疾病是复杂的，所以其诊断、治疗及预防就不可能一步到位。奶牛疾病不同于人类疾病。
    概括起来，包括以下几个方面：
     （1）奶牛不能将其感觉直接告诉兽医 这是对动物疾病进行诊断过程中普遍存在的问题，对奶牛疾病进行诊断，不可能像对人类疾病进行诊断那样，可以询问病人的感觉，直接通过病人的感受，找到疾病可能发生的部位，对疾病做出最初步的定位。对于奶牛疾病诊断来说，仅能通过奶牛的表现进行判断，比如奶牛表现后肢踢腹部，说明奶牛具有腹痛的表现。奶牛是一种大型奶牛，一般的疾病其很容易耐受或者在程度较轻的情况下，病牛往往不表现任何症状。而当其出现明显的临床症状时，病情往往较为严重，这时即使已经能够确诊，治疗可能已经来不及。
     （2） 多数情况下仅能根据临床表现对奶牛疾病进行诊断        与鸡、猪等家畜相比，患病奶牛的死亡率较低，所以不能像鸡病、猪病那样，对病死的个体进行剖检，而病理性剖检往往是兽医临床上最为有效、直接、准确的诊断方式。一般通过临床症状难以诊断的病例，通过病理性的剖检往往很容易就能确诊。所以与鸡病、猪病相比，奶牛疾病诊断更加困难。
     （3）奶牛疾病本身的复杂性        奶牛疾病本身的复杂性体现在其症状与所患疾病本质的分离。在临床上，病牛的表现是复杂多样的，而其所患的疾病更是难以确定。在疾病发生的初期，病牛往往不具有明显的典型的表现。一般存在以下几种情况：
    症状不典型，仅具有一般的表现，通过这些症状往往难以诊断；
    症状是继发病的表现，原发病没有任何表现或原发病的表现被继发病的表现掩盖；
    有多种疾病混合发生，相互影响，病牛的表现更加复杂；  

二、临床常规诊断与计算机诊断的区别 

       临床常规诊断是一个复杂的过程，兽医的专业水平、经验往往直接决定了诊断的准确程度。与临床常规诊断相比，计算机诊断有其特殊的优势和不可避免的局限性。而这些局限性也最终决定了其在临床诊断过程中的扮演的角色、能够发挥的作用。与计算机诊断相比，临床常规诊断的确有着许多优势。
    首先，临床常规诊断是一个有意识的过程而计算机诊断是一个无意识的、机械的过程。 在这个过程当中，兽医尤其是具有较高水平的兽医（也就是具有专家水平的兽医）扮演着绝对关键的角色。一个优秀的兽医会根据专业知识，充分利用环境中一切可以利用的条件，同时结合自己的经验对疾病做出准确的判断。事实上，兽医可能不需要过多的搜索自己头脑中的疾病知识，根据多年的经验直接将视线锁定在病牛的发病部位，兽医可能很容易地将一些表面的、不重要的症状排除掉，而直接怀疑到原发疾病。与此相比，计算机诊断就是一个相对“死的”过程。首先，计算机不可能像人类那样不用任何提示或者不在人的作用下就抓住疾病的关键，计算机也不可能固有兽医所具有的经验，而使计算机具有经验更要经过程长时间的训练，而且训练所要求的条件又十分严格，一般情况下是难以达到的。 其次，临床常规诊断具有主动性，而计算机诊断是被动的过程。
    对于临床常规诊断而言，人的主动性得到了充分的体现，人具有能动性，在诊断过程中，人会主动去思考，主动地发现问题。对于人的能动性，必须强调一点，人的能动性虽然有助于问题的解决，但仅具有能动性是不够的。人还必须具有相当的兽医专业知识，才能对发挥作用。二个因素是相互影响，相互促进的。一般来说，计算机是具有一定水平的知识，而缺乏人类所具有的主动性。在本质上，计算机诊断只能是被动地进行，就目前的科技水平而言，不管采取何种方法都不能使计算机主动地发现问题并且解决问题，计算机只能在人的指挥下工作。所以在具体实现过程中，要考虑到这个问题，如何才能最大程度发挥计算机的主动性。使其在与人很少的“交流”过程中就发现问题的本质。       
    第三点，临床诊断是一个动态的过程，而计算机诊断是一个相对静止的过程。       
    诊断的过程事实上只是一个形式上的问题，临床诊断由于是兽医直接参与的，所以兽医往往根据诊断结果，制定相应的治疗措施并在实施过程中有意识地做必要的调整，反回来，可能根据治疗结果重新进行诊断，最终将诊断过程、治疗过程以及诊疗结果直接转变为经验，根据多次这样的经验，指导以后的诊疗过程。而对于计算机而言，无论是诊断还是治疗都要在人的作用下，经过人工的输入才能变为现实。将二者进行对比，可能不存在本质的差异，仅是形式的不同，但在实际情况下，人工的输入过程很可能就会成为计算机被充分利用的障碍，因为这些工作不仅需要输入人员最基本的计算机操作能力，还要具有相当的兽医水平。       
     临床常规诊断具有很多优势，但其对兽医的要求相对较高，专业水平、经验、工作态度等都会影响诊断结果。尤其是目前我国真正具有专家水平的兽医还很少。在短时间内不可能培养出大量具有专家水平的兽医，所以如何充分利用现代的技术和理论，提高兽医水平、提高临床上的诊断准确率、降低疾病带来的损失才是目前最关键的问题。  

三、计算机诊断的优势

    计算机（也就是人工智能）的本质是思维模拟，这种模拟在功能表现上能够代替甚至超过人脑的部分思维能力，它有效地延伸了人脑，放大了人的智力功能。人工智能与人脑的关系是相互联系、相互促进的。
    首先，计算机可以根据需要具有相当数量和水平的知识；而人类无论是普通的兽医还是专家水平的兽医都不可能拥有与计算机相同的知识量。
    其次，计算机具有强大的存储能力，可以将奶牛疾病的全部信息存储在计算机的大脑中。而人类不可能达到这一点，而且，计算机的记忆还可以转移，可以从一台计算机转移到另外一台计算机。但对于人类而言，一个人一旦死亡，无论其具有多些经验，都不能完全转移到另外一个人的头脑中。
    第三，计算机具有强大的计算功能，可以对大量的数据进行统计，最终分析出疾病的各种变化趋势。
    与兽医临床常规诊断相比，计算机诊断的确存在诸多的不利之处，但由于计算机所具有的人类难以比拟的记忆能力、计算能力尤其是兽医知识，使其能够被兽医临床应用。如果能够充分利用其优势、采取措施弥补其不足就能使其被兽医临床所用，因而在养殖业中发挥作用，并为降低养殖业中普遍存在的疾病问题提供更好的解决方案。  

四、计算机诊断的定位与改进

    “计算机诊断不可能替代兽医，而兽医需要计算机”是无可争议的事实。兽医和计算机都有对方无法代替的优势，同时又各有自己的劣势。如何利用计算机对疾病进行诊断、治疗及对病牛进行管理，如何利用计算机为畜牧业、为人类服务是问题的出发点。       
    在考虑上述问题之前，首先要对计算机在兽医行业中能够发挥的作用，所具有的角色进行定位。       
    （1）计算机诊断的使用对象       
     计算机诊断的使用对象是最先需要考虑到的问题，在计算机最初被用于医疗领域到现在一直有人在思考这个问题，事实上答案并不具有唯一性，正如同计算机用于其它领域一样，有的人只是将其做为办公的工具，有的人可能用它完成十分高难的计算工作，工作不同，需要就不同，但对于同一性质的工作，不同的人使用，完成工作的情况将完全不同，就对最常用的OFFIC而言，有的人可能能够充分利用其功能，扩展其命令，从而达到事半功倍的效果，而一般的人员可能需要更长的时间才能完成同样多的任务，而且由于对某些功能不熟悉而影响工作的质量。对于兽医临床诊断而言，使用者的水平对于计算机的作用发挥也起到相当关键的作用。没有经验的兽医可能不会发现病畜潜在的、隐藏的症状。而最关心表面的、无关紧要的症状。对于同一个症状而言，不同的兽医所观察到的现象也是不同的。一般的兽医难以做出准确的描述。与兽医专业人员相比，不具有兽医知识的人更是难以准确地把握症状。所以兽医专业水平的高低、经验的丰富程度以及计算机的操作能力都影响计算机诊断的准确性。根据对问题的分析，可以找到一个关键点，那就是能使用计算机诊断人员所应具备的最基本条件就是能够熟练操作计算机，发现并正确描述症状。       
    （2）疾病诊断专家系统知识的选择       
    兽医临床诊断所诊断的方式较多，即要通过临床症状观察、病史调查，又要通过实验室检查才能够做出诊断。但计算机诊断应该采取针对症状进行诊断的方式，如果基层兽医已经具有了实验室检查的能力，可能不需要计算机即能达到确诊的目的，所以在研制疾病诊断专家系统时需要考虑的一个重要方面是通过病畜的临床表现，以一种用户能够发现并表达的方式输入到计算机，计算机经过计算后，给出诊断结果。最后可能会根据怀疑的结果提示用户做具体的实验室检查。但所研制的专家系统没有必要将一些只有通过实验室检查才能得到的数据反应给用户，例如，如果提示用户下列信息：
    “病牛细菌学检查布氏杆菌阳性”
    类似这样的问题可能意义不大，因为如果用户已经采取细菌学检查方法，得到布氏杆菌阳性的结论，专家系统已经没有存在的必要了。所以在研制用于奶牛疾病诊断的专家系统时，知识的选择是一个重要的方面。一般来说，都要把握一个原则，那就是研制疾病诊断专家系统的目的是减少临床兽医对病牛进行疾病诊断的时间，减少一些不必要的环节，减少临床兽医怀疑疾病的数量，降低诊断费用，最终达到提高经济效益的目的。       
（3）丰富疾病诊断专家系统知识的种类       
     临床上的兽医可能都有一种经验，那就是如果曾经见过某种疾病的一些表现，尤其是一些具有典型特征或病理性的变化，就会在记忆中保存下来，当再次见到类似的症状时，可能立刻怀疑到这种疾病。即使自己未曾见过，但有时查阅资料也会遇见类似的表现，这些信息对于某些疾病诊断往往具有意想不到的作用。在研制兽医诊断专家系统时可以充分利用这个特征，为了进一步丰富专家系统的知识，使这些知识更直接、更形象，可以选择一些症状的图片、影像及其它媒体资料补充到知识库中。这些资料十分有助于临床兽医对那些未曾经历的疾病进行诊断。另外一方面，由于这些资料的充实，增强了系统的生动性，增加了用户的使用兴趣，有助于系统的推广应用。       
    （4）提高计算机对环境的反应能力       
    某些环境因素如当地的发病特征、流行情况、病畜的饲养管理、畜牧场最近的人员往来情况等常对疾病发生有重要影响。对于兽医而言，考虑环境中的因素可能是一种最自然的过程，但对于计算机而言，必须将环境中对疾病发生具有作用的因素变为知识，而且要采取一种合理的方式，使用户在不知不觉中对环境因素产生敏感性。达到与临床兽医常规诊断相似的效果。从本质上说，计算机不可能完全达到临床常规诊断过程中所具有的环境敏感性，但在最大程度上提高计算机对环境的反应能力对于提高系统的疾病诊断准确率具有重要作用。因此，加大这方面的研究是解决问题的一个重要途径。       
    （5）提高计算机的主动性       
    计算机在诊断过程中是被动的，这种被动往往会使某些对诊断有价值的信息被用户忽略掉。缺乏主动性，总是被动地在用户的指令下工作，往往对用户的要求较高，而且由于用户对系统的依赖使诊断过程变得盲目而且武断。若改变这一情况，一方面在实现上，要考虑到如何保持用户清晰自己的角色，不能过分依赖计算机，而失去人的主动性。另一方面要求计算机够根据用户输入的少量的信息发现更多的问题，使用户关注一些用户未发现的问题。 以计算机为主要媒介的诊断工具可以在一定程度上帮助临床兽医进行疾病诊断。但又不能完全依赖于计算机，如何提高计算机在诊断过程中的作用，使其在兽医临床上发挥更大的作用是工作的重点。