盧瑞鴻，王毅，張順霞，吳震天

（1．中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院信息數(shù)據(jù)中心，廣州 510080；2．廣州中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院信息科，廣州 510080）

0 引言

超聲檢查與放射影像不同，檢查過程與診斷沒有分開完成，檢查時間相對長。例如消化系統(tǒng)檢查要求空腹，時間相對集中，病人都在等待區(qū)集中，時有用戶等待的抱怨聲，既不利于檢查醫(yī)生思考，更不利于病人對醫(yī)院就診服務(wù)的印象，直接影響了病人滿意度。此外很多綜合醫(yī)院的超聲科采用一臺超聲診斷設(shè)備配一名錄入員人工鍵盤輸入超聲檢查報告的方法，很多情況下進修生和實習(xí)生“淪為”打字員，非常不利于教學(xué)的展開。

隨著新冠肺炎疫情發(fā)生以來，全球陷入醫(yī)療資源緊張，人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用凸顯，人工智能技術(shù)在疫情監(jiān)測分析、人員物資管控、醫(yī)療救治、藥品研發(fā)、后勤保障、復(fù)工復(fù)產(chǎn)、虛擬助理等方面充分發(fā)揮作用。這樣充分說明以人工智能、大數(shù)據(jù)等為代表的新一代信息技術(shù)通過前期的快速發(fā)展和實踐積累，已經(jīng)越來越商業(yè)化、市場化和普及化。

在這個大環(huán)境背景下，我院超聲科提出了建設(shè)一套語音錄入檢查報告系統(tǒng)的需求，但同時，還要繼續(xù)保證報告的結(jié)構(gòu)化存儲和后期大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計應(yīng)用等功能。

1 建設(shè)目標(biāo)

以智能語音技術(shù)和人工智能技術(shù)為核心，采用語音識別+自然語言理解的方式，將系統(tǒng)與超聲科原有的報告系統(tǒng)結(jié)合，盡量減少改變醫(yī)生的操作習(xí)慣，重點協(xié)助解決超聲科醫(yī)生檢查人數(shù)多、工作繁瑣等問題。以期在四個方面取得成效。①降低醫(yī)院成本，節(jié)省醫(yī)院招聘和管理錄入員成本。以北上廣深等地醫(yī)院為例，每個錄入員每年的用人成本在8萬元左右，通過應(yīng)用語言錄入系統(tǒng)，一定程度上減少錄入員的數(shù)量。②提高醫(yī)生效率。醫(yī)生在一個人工作，或者需要記錄患者個性化信息時，提高醫(yī)生工作效率，將原來3～5分鐘的工作降低至1分鐘左右。③縮短患者等待時間。當(dāng)前的超聲科檢查工作需在對患者檢查結(jié)束后當(dāng)即出報告，醫(yī)生在一個人工作時，做到檢查與錄入同時進行，縮短患者等候報告的時間。④增加實習(xí)醫(yī)生、進修醫(yī)生實操機會。在實習(xí)、進修、輪轉(zhuǎn)醫(yī)生從報告聽寫工作中解放出來，更多地跟帶教老師實操，更快學(xué)習(xí)掌握超聲檢查技能和知識。

2 設(shè)計思路

2.1 業(yè)務(wù)流程設(shè)計

系統(tǒng)的操作盡量方便醫(yī)生操作，減少在兩個系統(tǒng)之間的切換。因此設(shè)計將語音錄入系統(tǒng)嵌入到RIS報告系統(tǒng)中，醫(yī)生登錄打開RIS報告系統(tǒng)后，可以在書寫報告的界面主動調(diào)用打開語音錄入系統(tǒng)的頁面，然后根據(jù)患者的檢查情況通過語音指令調(diào)用相應(yīng)的報告模板。醫(yī)生邊檢查邊按照模板用語音方式錄入結(jié)果，如果檢查多個部位需要追加模板或者模板外的內(nèi)容，也可以通過語音追加模板或者直接追加報告文本內(nèi)容。在語音錄入系統(tǒng)界面填寫完超聲所見后，系統(tǒng)會自動生成超聲結(jié)論，醫(yī)生也可以通過語音修改超聲結(jié)論，然后后預(yù)覽報告的內(nèi)容和格式，確認(rèn)無誤后語音指令將報告內(nèi)容導(dǎo)入到RIS報告系統(tǒng)。醫(yī)生在RIS報告系統(tǒng)界面檢查報告內(nèi)容、圖片和格式無誤后，即可打印報告交給患者，整體流程如圖1所示。

圖1 超聲語音錄入報告業(yè)務(wù)流程圖

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

超聲語音錄入系統(tǒng)主要實現(xiàn)檢查過程實時錄音、醫(yī)生語音實時識別、報告生成等核心功能。機器轉(zhuǎn)寫（語音識別）和自然語言理解服務(wù)構(gòu)建在醫(yī)療語音云（院內(nèi)私有云），用于將醫(yī)生的語音以機器轉(zhuǎn)寫的方式識別為文字，將識別結(jié)果進行語義解析，智能提取出結(jié)構(gòu)化的報告內(nèi)容。醫(yī)療語音加密編碼服務(wù)則用于將醫(yī)療語音數(shù)據(jù)加密編碼、解碼。語音管理服務(wù)平臺提供標(biāo)準(zhǔn)的語音授權(quán)、管理和配置等服務(wù)，并提供標(biāo)準(zhǔn)的接口給超聲科報告系統(tǒng)調(diào)用。RIS報告系統(tǒng)對接功能實現(xiàn)語音錄入系統(tǒng)與RIS報告系統(tǒng)的對接，包括從RIS報告系統(tǒng)調(diào)起語音錄入系統(tǒng)，以及從語音錄入系統(tǒng)將報告結(jié)構(gòu)化地同步到RIS報告系統(tǒng)等。系統(tǒng)架構(gòu)參考圖2。

圖2 超聲語音錄入系統(tǒng)架構(gòu)圖

2.3 二維表結(jié)構(gòu)同步報告設(shè)計

為便于科室的科研工作，需要將超聲報告結(jié)構(gòu)化地存儲，因此需要事先制定好結(jié)構(gòu)化的報告模板，醫(yī)生在錄入報告時調(diào)用模板，根據(jù)模板的結(jié)構(gòu)化字段錄入相應(yīng)的檢查值或者檢查屬性，然后從語音錄入系統(tǒng)將報告同步到RIS報告系統(tǒng)。

但超聲檢查的部位組合本身比較多，而且每個患者每個部位的檢查結(jié)果都不盡相同，比如常規(guī)的肝膽胰脾彩超，雖然是一個項目，但不同患者的檢查結(jié)果，可能是肝膽胰脾都正常，可能是正常肝膽胰加脾大，可能是正常肝膽脾加胰腺炎等等。這還只是一個項目的不同部位組合，如果一個檢查有幾個不同的項目，比如肝膽胰脾彩超加盆腔彩超，那么組合情況就更多更復(fù)雜了。如果每個組合都制定一個模板的話，模板的制定工作量將非常巨大，而且檢查醫(yī)生查找模板的效率也不能保證。

在此情況下，我們設(shè)計了通過二維表的模式實現(xiàn)報告模板的自由組合。比如肝膽胰脾彩超，我們將正常肝，肝硬化，肝囊腫，肝內(nèi)鈣化灶，正常膽囊，膽囊結(jié)石，正常胰腺，胰腺炎，正常脾，脾囊腫等等不同部位（器官）的不同情況維護成一個個基礎(chǔ)模板，醫(yī)生在寫報告時根據(jù)檢查的情況引入肝膽胰脾的相應(yīng)模板，組成一份報告。同時在RIS報告系統(tǒng)中也有相應(yīng)的模板表結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)從語音錄入系統(tǒng)向RIS報告系統(tǒng)同步結(jié)構(gòu)化的報告內(nèi)容并在RIS報告系統(tǒng)中存儲。二維表結(jié)構(gòu)的報告模板實現(xiàn)頁面參考圖3、圖4所示。

圖3 二維表結(jié)構(gòu)報告模板1

圖4 二維表結(jié)構(gòu)報告模板2

2.4 超聲知識庫及圖譜設(shè)計

主要使用了超聲領(lǐng)域的命名實體自動發(fā)現(xiàn)和消歧技術(shù)，對非結(jié)構(gòu)化超聲報告和半結(jié)構(gòu)化模板文檔進行命名實體發(fā)現(xiàn)與標(biāo)注。在實體自動標(biāo)注的基礎(chǔ)上，研發(fā)自動實體屬性鏈接技術(shù)，對無結(jié)構(gòu)文本中提到的實體（如肝臟狀態(tài)、門脈位置等）從文本語料中自動發(fā)掘其對應(yīng)屬性（如萎縮/大小正常、主干/左支/右支等），從而完成醫(yī)療領(lǐng)域知識圖譜構(gòu)建。構(gòu)建超聲業(yè)務(wù)圖譜的過程是知識圖譜的一種簡化，借助于圖譜的結(jié)構(gòu)，可以描述業(yè)務(wù)邏輯關(guān)系的圖，包含概念、實體、屬性、關(guān)系、意圖（明確知識點和模糊知識點），是一種業(yè)務(wù)知識的表示。其中圖譜中每個點都是一種語義要素，相比于語義信息針對整個句子，語義要素提取更著重于提取句子中的關(guān)鍵信息。例如針對肝膽檢查的模板，簡單梳理出來的部分知識點如表1所示。

表1 肝膽檢查部分知識點梳理表

3 實現(xiàn)效果

3.1 提升檢查效率

系統(tǒng)到目前為止已經(jīng)完成了400多個基礎(chǔ)模板，基本上覆蓋了我院超聲醫(yī)學(xué)檢查的全部項目。系統(tǒng)上線后，語音錄入系統(tǒng)響應(yīng)上屏?xí)r間小于0.5秒，識別精度大于93%。檢查醫(yī)生通過語音操作方式，可自行完成叫號-應(yīng)診-檢查-報告書寫全流程，形成結(jié)構(gòu)化超聲檢查報告，配合超聲模板自動填寫相應(yīng)字段內(nèi)容，提升了醫(yī)技科室的運營效率與醫(yī)生的檢查效率，促進了組織結(jié)構(gòu)變革與管理模式優(yōu)化。

3.2 改善患者體驗

系統(tǒng)優(yōu)化診療流程，提升醫(yī)療服務(wù)水平，改善患者體驗。診間無需報告錄入員，由檢查醫(yī)師完成檢查與錄入，有效化解患者尷尬情緒；檢查過程中即時完成報告錄入，增加患者信任感；檢查與錄入同步進行，縮短檢查耗時，降低患者候診、診中時間，緩解患者緊張焦慮心情。

3.3 助力臨床科研

目前，超聲語音錄入系統(tǒng)月均形成結(jié)構(gòu)化檢查報告約500份，部分醫(yī)生已經(jīng)養(yǎng)成了語音錄入報告的習(xí)慣，通過語音錄入的報告比例將越來越高。這些報告無需進行繁瑣的后結(jié)構(gòu)化過程即可滿足科研數(shù)據(jù)檢索、統(tǒng)計分析的要求，并可針對科研需要進行進一步的內(nèi)容分類，便于研究者分析患者病情與影像學(xué)表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)超聲表現(xiàn)、歷史就診記錄與疾病情況的關(guān)聯(lián)，為研究提供數(shù)據(jù)支撐。

4 結(jié)語

與RIS報告系統(tǒng)深度結(jié)合的超聲語音錄入系統(tǒng)建設(shè)具有非?，F(xiàn)實的意義。首先系統(tǒng)可以將超聲科的醫(yī)生從繁重的文字錄入工作中解放出來，提高檢查效率，更好地為患者服務(wù)；其次通過統(tǒng)一模板的方式，將報告的部分字段值結(jié)構(gòu)化保存，有利于開展科研統(tǒng)計；此外對于綜合醫(yī)院的進修生，實習(xí)生，也可以通過標(biāo)準(zhǔn)化的流程和模板更好地學(xué)習(xí)，提升技能；最后，未來可以將語音錄入功能應(yīng)用于遠(yuǎn)程檢查的報告書寫，為分級診療提供技術(shù)基礎(chǔ)。

下一步，我們計劃根據(jù)科室使用需求及醫(yī)院管理要求，持續(xù)加強報告結(jié)構(gòu)化自處理及報告實時質(zhì)控提醒等功能，讓系統(tǒng)更好地服務(wù)患者與醫(yī)務(wù)人員。同時拓展語音錄入的應(yīng)用場景，探索語音助理應(yīng)用于電子病歷、病理報告、影像報告的可行性，發(fā)掘人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的更多價值。