中国高等医学教育 2007年 第 6期·87 ·诊断学虚拟问诊系统的设计与实现徐 晤，王志荣，黄一虹 ，李洪春 ，赵 强 ，孙发勤(徐州医学院，江苏 徐州 )[摘要] 为帮助医学生掌握规范的问诊方法和技巧，适应临床工作的需要，诊断学教学实验中心利用 自己的技术和设备优势，由医学专家给出医学专业框架，联合计算机专家，研制开发 出完整的诊断学虚拟 问诊系统。系统采取一问一答的形式，通过人机对话，医学生可以对 系统中的虚拟病人进行详细而全面的病史询问，由系统进行智能回答，语音输出。从方法和 内容诸方面模拟临床 问诊的全过程，用于培养和训练医学生及青年医师的问诊技巧和诊断思维方法。[关键词] 诊断学；虚拟 问诊；设计[中图分类号] G43 [文献标识码] A[文章编号] 1002—1701(2007)06-0087-02一广的教学 内容，并可实时更新 ；规避风险，学生在虚拟实验环、 背景和 目的问诊 ()是临床工作的第一步，对疾病的诊断至关境 中，不涉及隐私 ，并且是百 问不烦 ，不会有纠纷 出现 ；有助 重要 。患者就诊时，医生所能看到的是疾病发展 的某一点 ，而于培养学生独立解决问题和分析问题的能力等。

对疾病的全面 了解 ，特别是疾病的发展和演变过程及影响因三、虚拟问诊的设计理念 素等，需通过问诊解决。对于医学专家而言，问诊是了解疾病问诊 的关键是医患双方 的相互交流和相互沟通 的过程 的钥匙，而对于医学生和年轻的临床医生来说，既是重点又和方法 ，具有一定的模式和技巧性，通过虚拟现实的方式互 是难点，是最需要加强训练的环节 。然而 ，随着医学院校招生动和人机对话 ，可 以模拟相关的全过程 。如何把复杂多变 的 规模的不断扩大，以及医疗观念的转变和病人维权意识的增语言表达的方式有效的进行整合，使计算机能够理解不同的 强，在医学生的见习和医生的临床技能培训的过程中，常常词义是软件制作成败的核心技术由于症状具有不确定性，即一个症状可能是不同疾病引 无法做到每个学生都面对面的问诊 ，甚至因为涉及病人的隐起，而同一疾病可能表现不同的临床症状 ，这种情况必然造 私或违背病人 的意愿 ，不断地有相关的医疗纠纷出现 。为解成计算机识别的混乱状态，程序设计无法进行。现实中，每一 决此矛盾，医学教育工作者一直不断地探索合适的教学方个不同的病人智能问诊和智能诊断的区别，其症状是固有的和特异的，对每一个虚拟病 法，以更好的把专家的知识和方法有效地传递给学习者。

人进行 问诊 ，可 以找 出其 中的所有症状 ，真正模拟 了问诊 的随着现代信息技术的发展，计算机的辅助教学功能已广全过程 ，不仅可以实现虚拟 问诊，而且有利于训练学习者使 泛应用于临床医学的教学工作中。利用人机对话，发展互动用规范的问诊用语和形成科学的问诊方法 。 式教学，这种一问一答的方式，类似于临床工作中的问诊 ，是 提高临床 问诊技能教学质量的有效手段。但 由于语言表达的 复杂性和多样性，问诊相关的教学软件实施起来非常困难， 以致于 目前尚无相关的资料可查。二 、虚拟现实技术的特点虚拟现实 (，VR)与通常意义上的多媒体 相 比，前者将人和计算机 间的信息交互通道 由二维 (声音和 图像)扩大到多维 (声音、图像和时间等)，是多媒体技术发展 的更高境界。使用者借助必要的设备与虚拟环境中的对象进 行交互作用、相互影响，产生身临其境的感觉和体验 ，使人机回国囵 国 交互更加 自然和谐[1]。随着虚拟现实技术在医学领域的广泛应用，虚拟医学_3]图1 诊断学虚拟病人原则 ()应运而生。这是对传统教学模式的补充和完善，在发达国家的研发首先利用 VR技术，创建基于虚拟病人为单位的虚拟单 和应用已非常普遍。

相对于传统的教学方法，虚拟医学具有元，建立完整的诊断学虚拟教学体系 (原理图见图 1)，是实 许多优点 ]，如实现了教学资源共享 ；为学生提供更深、更现虚拟教学的基础 。虚拟问诊系统是其 中的可 以独立运行的· 88 ·中国高等医学教育 2007年 第 6期 模块 。虚拟病人具有无限可扩充性，用于建立各种疾病的患询 问患者的年龄，可以表述为 “多大年龄、多大了、几岁了、多 者模型。每一个虚拟病人 ，均可单独进行人机对话，完成病史大岁数”等，都要考虑周全，并且一定要选好关键词。同时系 的采集 ，就此完成相关病史的书写。同时系统本身 自带考核统具有 良好的可扩充性，在运行时发现的问题随时补充，修 子模块，使用者如不能规范问诊或问诊不完全 ，系统将给出改和完善 。 出错信息和考核成绩。可以满足教学、医学生模拟实习和医六、诊断学虚拟问诊软件的运行 生 问诊技能培训和考核的需要 。运行包括前台和后台。前台用于教学 ，后台用于管理。系四、系统开发统可以做到后台随时修改，前台即时显示修改的结果。虚拟系统开发时，由医学专家给出医学专业框架，计算机专问诊系统为虚拟病人系统的子模块 ，需要在完整 的系统中运 家考虑其可行性，设计运行系统。

包括硬件和软件两部分。行。运行过程如下：(1)打开主界面。主界面由简短的三维动硬件方面 ，需要 1台教师机 ，作为服务器 ，学生机不限，画组成，包括系统的四个方面。(2)选择病人。虚拟病人为事 作为客户端，计算机需配备完善的输人和输出设备，通过局先设置，但学生并不知道是什么病，任选一个 ，即可打开病人 域 网相互连接 。界面。(3)进行问诊。为本软件独创的智能问诊系统，在 “输入软件系统采用 c／s结构，服务端和客户端独立运行，允问诊 内容”中由学生输入 问诊 内容，如 “请 问您怎么不舒服” 许多个客户端连接到服务端 ，同一时间内可以有多个学生对等等，由计算机进行语音回答 ，如 “我感到头痛”等等。在页面 其 进行各 自独 立的操作。系统服务 器端采用 的右侧 ，显示 出当前病例共能回答 的问题总数 ，当前 已经 问 #+00开发，客户端采用的问题数 ，提 问正确的数 目以及提 问失败 的数 目，可对操作 #开发者进行考核，并可给出正确结果 。根据结果，由学生对虚拟病五、具体措施人作出初步诊断或印象。

软件问诊模块运行的过程 ，就是完TTS()发音技术用于文字到语音 的转换。 整的病人问诊的过程。 TTS技术可以对文本进行实时转换，文本输 出的语音音律七、结 语 流畅 ，所有声音采用真人普通话为标准发音，使得听者在听诊断学虚拟问诊借助虚拟现实技术，可以彻底打破空间、 取信息时感觉 自然，而无机器语音输 出的冷漠与生涩感。时间的限制 ，为医学生提供 了生动、逼真的诊断学问诊模拟实 TTS语音合成技术可 自动识别和混读中、英文及男、女声的习的学习环境，使学生能够成为虚拟环境的一名参与者，突破 语音输出问诊教学的重点、难点 ，在培养学生的实际操作技能和处理临智能问诊首先解决语义识别问题，是提高问诊效率的关床实际问题方面起到积极的作用，有广阔的应用前景。 键。系统采用语义分解组件，将用户输入的每一句话分解为[参考文献] 可 以理解 的关键词组 ，然后通过这些关键词组到后台的问诊 数据库 中进行智能查找匹配 ，搜索出相应 的语义结果项，最i1]苏建明，张续红，胡庆夕．展望虚拟现实技术 [J]．计算机仿真，2004．21(1)：18—21． 终将结果项提交给TTS模块实现文字到语音的转换，从而[2]郭彦铮 ，岳建华．谈医学模拟技术的发展 [J]．中国医学教育技 实现计算机的语音回答 (见图2)。

术 ，2005，19(6)：429—431．[3]R．C．Coile，””：口]．Russ———．1999，II(5)：2—3．[4]李 剑．医学模拟教育与医学教育革命[J]．中国医院，2004，8(7)：73—74．[5]．Ahead——．口]．，2002，21(8)：991—997．[6]梁 莉，魏锐利，汤 智．虚拟现实在眼科教育中的应用 [J]，中国高等医学教育，2005，(5)：86-87．图2 修改问诊信息[St稿 日期] 2006—08由于存在语言表达的多样性和复杂性，数据管理时，为[作者简介] 徐 晤(1970一)，男，江苏徐州人智能问诊和智能诊断的区别，副教授，副主任 增加系统的识别率，在输入时需要考虑多种表达方式。例如医师，硕士，研究方向：介入心脏病学 ·