CN1030017C - 采用专家系统技术的血液诊断装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及的是使用专家系统技术的血液诊断装置，该装置包括有由一个存储设备提供数据的计算机/数据处理器、一个中央处理器和一台打印机。在存储设备中存储有适用于血液诊断的知识库和该装置用以处理输入数据的指令，以及以多种(在一特定的典型的实施例中是四种)形式从患者身上检测得到的血液参数值，这些数值经由输入通道传送。该装置依照指令操作并在参数值的基础上，打印出适用于该患者的诊断和血液信息。

Description

本发明涉及血液诊断装置，也就是根据送入该装置的测试仪器所得到的血液的数据，取出存贮器中存贮的诊断和血液的信息并制成一份对血液专家以及普通医生都有用的资料的装置。从下文中将会看到该装置使用了计算机/数据处理机技术，特别是使用了专家系统技术，该专家系统技术是通常所谓的人工智能技术的一个分支。
术语“血液的”和“诊断的”使用较广泛，并且其含义也有些重迭。在随后的本说明书中其差别将表现在“血液提示”或“血液信息”以及“诊断提示”或“诊断信息”之间。例如见附录1，附录1提供了一些典型的诊断结果。这些附录将涉及本文的始终，在本文的最后部分给出了这些附录。如在下文将会见到的，在使用“诊断提示”的预定位置上有时会出现某些表示该项目的最准确的含义，而使该判断趋于一种诊断信息。有时会出现某些信息，表明实际上已出现或可能会出现无效输入数据的“技术警戒”。这些信息由于出现在“诊断提示”，则被认为是“诊断”下文中的某些倾向。由于同样的原因，一个预期在“血液提示”出现的信息，既使看来好象有些诊断特性，也将被认为是一种“血液信息”。
本文将参考在说明书最后部分出现的文献目录，该文献目录逐项被标为BI1（该文献目录第1项）、BI2、BI3等。但将做为典型参考而贯穿说明书全文的仅是BI1。
本文使用的血液的/医学的术语采用了在BI1和BI9至BI13中出现的更为相关的术语。本文使用的人工智能/专家系统的术语采用了在BI2中出现的更为相关的术语，特别是它的词汇表，除此之外，还可参阅BI3至BI6。如上所述，在本文中，“血液数据”被送到该装置，“血液参数”或简称为“参数”或“血液自变量”或简称为“自变量”，与“血液数据”可互换使用。有时也使用同一属性的“血液诊断含义的信息”作为“血液的”和“诊断的”信息。
为了简明起见，下文中的“本发明的装置”、“本发明的系统”将分别简称为“装置”和“系统”。
根据1980年年中的报告，血液诊断大部分仍然采用如在BI1的经典著作中的查询时间兑付逼近法（time-honored    approach    of    look    up）或血液专家或医生由他的经验来制定的方法。这两种方法中的任何一种，都是由智力来逼近的。如将在下文中见到的，由该装置所处理的是4个血液参数，它们被称之为PHGL，PHGL是血小板计数（platelet    Count）、血流比容（Hematocrit）、粒性白细胞计数（Granulocyte    Count）、淋巴细胞/单核计数（Lymphocyte/Monocyte    Count）的缩写。另一种缩写为PLT、HCT、＃GRANS、＃LyMPH。智力逼近法是对相同或相似的一些参数进行计算，或对某些所规定的四个一组或相似的参数计算之外，还附加了取决于仪器的类型和数据源的其它类型的输入数据。现在来讨论智力逼近法，假设它是基于PHGL数据，而且这一讨论是非常一般的讨论。PHGL参数作为数字值送入智力处理机（或该仪器）中。智力逼近是采用在科学或数学领域中作为试凑法的一种公知的方法，根据现有的一组四个参数数据，医生假定某些血液/诊断的条件或结果-通常是多个条件或结果（而不仅是一个单一的条件或结果）-加到这一组四个参数上，并加到所考虑的患者上。紧接着是查看其假设是否正确。如果不正确，则再试用另一试凑的假设，并反复的查询。当最终一个假设证明是正确或“命中”时，智力处理机必须连续地进行多个试凑假设，以确实达到所有的多个可能的“命中”。一个在这方面有经验的医生，由于他或她不会象无经验的医生那样，给出一个与所给的一组四个参数的试凑条件的数值相差甚远的假设，则可在处理过程中第一次就给出正确的假设，因而处理过程非常快。虽然这种试凑法处理非常费时，但有助于减少医生的诊断误差（例如由于疲劳）及遗漏诊断误差（得出多个结论）。
为了改善这一状况，进行了自动血液诊断处理工作。在叙述这方面工作之前，现对自动系统，特别是专家系统作一简略地回顾，该系统用于医学的诊断，包括血液学、一般医学和内科学在内的很多医学领域。
个别的、专用的以及上述提及对于自动医学诊断的系统的数量是相当大的，但大多数情况下仅由所设计的单一装置构成，在某些情况下设计了第二装置作为第一装置的改进或修改，只此而已。前面所提及的血液诊断系统的数量则很少，在文献中只公开了两种有价值的系统，这两种系统的每一种也 只由一个装置构成，而没有更多的装置构成。对于这种用于血液诊断的由一个装置构成的原因将予以讨论，并且它们也用于普通的医学诊断。
该文献广泛用于普通医学诊断专家系统中，BI2描述了某些这方面内容，并在BI2的附录中给出了其它的一些清单。这些系统的确切评述或清单已经给出，出现在清单中的每一个系统都有简要评述，见BI6至BI8及BI12。
用于血液诊断系统的数目是非常有限的。一种称之为HEME（见BI9至BI12）的较好的已知系统使用一种概率逼近去帮助诊断一般血液病变的计算机程序。由Cornell大学/国际商用机器（IBM）提供一套HEME文件。HEME的发展和运用经历了大约15至20年的时间。HEME计划开发一种连续的自身改进系统。它主要用于研究工具和用于学生-血液专家的教练装置。如象在BI11第764页、765页所表明的，由于各种原因HEME很少使用。
另外的较好的已知血液诊断系统是在BI13中介绍的ANEMIA，ANEMIA是一个意大利人首创的计算机程序，该程序有助于对贫血症的诊断。象HEME、ANEMIA是在研究中心操作的系统，离开研究中心的范围则很难运用。
HEME和ANEMIA由不是计算机专家的医生来使用是很复杂的。这两个系统都是人机对话系统（见BI2），就是说为了研究一种诊断，用户要顺序地和反复地询问该系统，在询问若干次中，系统则给出回答。当然，人机对话系统在一定的应用场合具有一定的优点。但对于小诊所的专业医生来说并没有太大的使用价值。在下文中将会看到，操作本发明的该系统时不需人机对话，系统的用户对在一个短操作中需要其操作人员非常仔细的技术熟练的专业人员需要很少。
上述的诊断专家系统的用户对含义模糊的计算机编码语言要很熟练，以便用这种方式与该系统之间进行通讯。与此相反，在本发明的系统中，通讯是用人类语言来描述句子的结构，或用同样可表达人的简单语言的短语形式来进行的。
本发明的一般目的是减少和尽量减少在血液数据的“智力处理”中所遇到的问题。
本发明的另一个目的是提供专家水平的计算机去帮助医生解释血液的数据。
本发明的另一个目的是提供具有专家水平的血液知识的血液诊断装置。
本发明还有另一个目的是在一非人机对话设备中提供血液诊断装置，该装置易于操作，不需要很深的计算机技术的训练，需要很少或不需要人输入数据，并且其读出是用人熟悉的语言来表达。
上文中已叙述了该系统的操作基于四个血液参数HPGL，这四个参数分别是用数表示的输入值。著名的HEME（BI9，第588页）和ANEMIA（BI13，第17页）也用这种相同或相似的血液参数操作，但是这种系统使用了许多附加的“测定”或输入数据，例如HEME可以有585个测定数据起作用。本系统的操作仅根据小数量值的参数，而且这参数值保持一定。这就使得操作简便，装置的内部结构简单，对用户来说提供了方便。在该装置中，这四个参数中的每一个再细分成它的数字表示的范围，这些范围是临床重要检索（CliniCally    Important    intervals）或CIIS。在HEME中（见BI9，第588页），也被细分为这样一些范围（对于这些血液参数），但这种细分范围是由操作医生来进行的，而在本系统中该细分工作是在装置内部自动进行的。在下一节将会看到，自动细分的效果是十分惊人的。在本系统中，H给出12个CIIS，P有8个CIIS，G有10个CIIS，和L有8个CIIS（见附录2）。这四种设置的CIIS（考虑了所有的范围）可能符合的数等于12×8×10×8＝7680。然而，根1986年末1987年初的报道，信息（血液和诊断）的总数仅接近于70个。在下一节要讨论，该装置最好的逼近不是搜索7680种可能性或建立7680个“与”条件，而是搜索大约70种可能性或建立大约70个“与”条件。
在讨论下一节之前，应注意HEME（参见BI9和ANEMIA（参见BI13）以及实际上大部分普通医学的诊断系统，即称之为“rule-based”的专家系统（参见BI2说明）。还要了解人工智能领域内的“frame-based”专家系统（参见BI3）。
本系统与“rule-based”系统和“frame-based”系统有某些相似之处，但这是仅涉及的终端结果而言的。本系统由对输入参数的运算到打印输出的整个方案是独特的。这里简要地说一下，预先参阅附录5，本系统的电路指定了大约70个位置-就存贮器中相关的地址来说是空间位置，而对搜索来 说还有时间位置-，这大约70个位置相应于大约70个可能的血液和诊断信息，或更准确地说分别相应于它们大约二进制一位标志。如象附录5所描述的，对于HPGL四个参数的每一个可构成这些位置的一个预选的位行或位流，H具有12个可利用的位行，但根据手边的个别的H输入数字或自变量而预选一位行，对于PGL也是相似的情况，在一特定位置上，在四种位行中调整所有的二进制单元，使得结果是“成功”或“命中”，对于血液信息往往有多个命中的结果，或者单独打印出诊断信息，或者二者都有。“命中”的血液和诊断信息或提示由存贮器取出并打印输出。这部分的叙述有些简化，后面还要详述。
根据本发明，该装置包括一台计算机，例如可以是一台个人计算机，该计算机本身备有普通的存贮装置，一个中央处理单元和诸如打印机和可视荧光屏的外围设备。存贮在存贮装置中的是可用于血液诊断的所谓知识库（见BI2），根据这些知识库的指令，该装置处理输入数据。该装置还包括将输入数据送入该装置的装置。该装置相应地执行这些指令并打印输出可用于血液和诊断的信息。
概要的更详细的情况将在后面的说明书中介绍，在本文前面对本发明的逼近的情况用了简单的语句描述，这种简单的语句在后面将要详述。
本发明所具有的优点在上文中已讨论，其它的优点将在说明书的末尾予以讨论。
本发明的其它目的、优点和特性以及其变化从下文中将明显的表明，当随附图一起考虑时，本发明所附的权利要求和摘要的说明更为详细。
图1是本发明可实用的计算机或数据处理器装置的方框图;
图2是图1所示的计算机的内部构成的方框图;
图3是结合图1和2中的装置的本发明的专家系统的方框图;
图4是根据该装置的血液诊断的输出结果，说明各种情况执行的顺序的流程图。
本发明将用举例的方式来描述，假设参数HPGL的数值由计量得到或由Bector    Dickinson（下文有时称之为Becton    Dickinson或简称为B-D）和Franklin    Lakes公司（新西泽07417    USA）制造的血液系统给出，更准确地说是Franklin    Lakes公司的Clay    Adams    Division（新西泽07417）。Becton    Dickinson是本发明的受让者。B-D系统称之为QBCII离心血液系统。QBC是Becton    Dickinson的注册商标，是Quantitative    Butty    Coat的缩写。以后的系统将简称之为QBCII系统，这里将简单地说明该系统。此外，还会了解到，本发明可处理由其它系统或其它仪器得到的血液参数数据，或甚至处理，不论是由人还是由机器计算的在计算基础上的血液参数数据。
QBCII系统由制造商提供的已有文献作了介绍，参见BI14至BI17。QBCII的外形结构已由专业杂志文献予以介绍，见BI18、BI19。这里简要介绍一下，QBCII系统包括准备一份要检验的血液样品或在一支专用的血液试管内化验，该试管是一种有淡黄色涂层的分析试管（见BI14至BI17;BI19），如象BI14，BI16，BI17所介绍的那样将试管放入一离心机内，并使试管受到离心机的作用，该介绍也见于BI18;然后将试管放在一台称之为QBCII的仪器内，并将它放在该仪器内的六个（对于静脉血）或七个（对于毛细血管血）离散位置，如在BI6至BI9所介绍的。QBCII产生的可视数字指示不仅是HPGL四个参数，而且有三个附加数字参数指示，总共是七个。这三个附加参数将在下面介绍。
QBCII仪器的可视指示是借助于一组装在仪器面板上的发光二极管构成的显示器指示的。另外，可选择一种计算机打印机（例如EPson    LX86型）插入QBCII仪器，并且可将七种参数打印出来。为了说明这一点，它可以假设-最小限度的提供给本发明的系统用户的HPGL数值是QBCII仪器的人的读数，由他或她读出的仪器打印机的目前打印输出作为打印输出，或在稍后的时间的读数，或在目前或稍后用声音或书写方法或电的方式与操作人员通讯。该系统将重新计算和打印出这三个附加参数的数值，而不管操作人员起初是否知道它的值。
对于这七个参数，QBCII显示并由它的打印机打印这七个参数数值。本发明的系统虽然输入端只接收上面提到的四个HPLG，但它却打印所有七个参数。这种打印示于附录1中。在那里可看到，H用百分比表示;而PLG每一个都乘以 109/L，第五个参数WBC或总数WBC（白血细胞计数）也以109/L表示;第六个和第七个参数分别表明粒性白细胞百分数和淋巴细胞+单核细胞的百分数。因而，后两个参数涉及了前面讨论过的参数G和L。
上面已经提及本发明可以用一种个人计算机来实施，这种形式将予以叙述。
参见图1，图1示出了一台计算机（CPTR）或数据处理器10，它可以假定是一台个人计算机，例如IBMPCAT型。计算机10备有普通的外部设备，也就是阴极射线管（CRT）监视器或荧光屏12，以及打印机14，该打印机例如可以是EPson打印机，型号为LX86。计算机10还备有普通键盘（KBD）16和插座18，在该插座上有一存储器件，例如可以插入一个磁性“软盘”20。可以假定该计算机10可预置PL/M-86语言的条件，这种语言在BI20中已予以说明。软盘20存贮了该专家系统的知识库，“知识库”在BI2和BI4的检测中被使用。对于在专家系统条件下应用的“知识库”的考虑将在下面详述。这里的描述已足够了，该知识库包含了在BI1中出现的这种类型的血液/诊断知识的大部分，从这大部分知识中提取可用于由血液仪器（例如QBCII或由计算得到）得到的四个参数数值HPGL的特殊知识。软盘20还存贮了“推论手段”（iuference    engine）-这个术语也被使用在BI2中-，这里对推论手段作一般的介绍，推论手段是指该装置在四个参数数值的基础上应用知识库的处理，以产生如附录1所示类型的可用于诊断的打印输出。
软盘20假设被旋转在计算机10的存贮器部分，键盘16由操作员用于输入HPGL四个基本参数数值。基本上，操作员通过键盘16仅输入这四个数值;打印机14将随后并排打印相应的相同数值，在附录1的例子中对这种表示作了解释。在输入这四个数值后，操作员随即按下另一个字符键“S”或“L”。“S”是指“短状态”（Snort    mode），进一步意味着是一条使该装置在短状态中执行的指令。“L”是指选择“长状态”（long    mode），意味着是一条使该装置在长状态中执行的指令。附录1在包括了一些短状态和长状态形式的例子;在标题“expect系统”下这些例子更多（附录1;图3）;更多的是在该系统“L”和“S”执行之间辨别的方式。按下的“S”或“L”也是一条“执行”指令，在附录1中示出了这种系统处理打印输出的各种文件。
参见图2，图2用框图形式示出了与个人计算机有关的带有普通内部设备的计算机10。它的存贮器存贮方便，附有软盘（DK）20，包括有一个随机读取存贮器（RAM）22和一个只读存贮器（ROM）24。将会了解到，存贮器22和24可被认为是多级存贮器或存贮器组，而不必是单级的单元。对于软盘20备有普通软盘驱动装置（DDR）26。计算机10进一步包括普通中央处理单元（CPU）28，它执行本发明所需的处理，也就是执行“推论手段”所需的处理。下面要结合图3和图4来讨论。这种处理还包括在最准确检测中数学计算的某些操作。最后，该计算机还包括输入-输出单元（I/OS）或接口20。
参见图3，该专家系统的标号为100。该专家系统100由两个称之为知识库102和推论手段104的两个主要的分框组成。对知识库和推论手段的一般定义将在下面给出。如图3所示，一般进入推论手段104的是四个参数数值，以及还有知识库信息也进入推论手段104中。推论手段104的输出是如附录1中所示的那样的打印输出。在这一点上，后者打印输出的另外的考虑是作为如图3和图4的进一步说明的准备是有用的。
附录1的页号使用了双编号形式，其页号是用1.1，1.2，1.3等连续地编号。其次，该页号还用血流比容（H）值，和“短状态”（S）或“长状态”（L）来区分。这些状态的含义将在下面解释。用于其它页号的典型是附录页号1.1，1.2的标志分别是H40/S和H40/L。
附录页1.1（H40/S）可用于显示一位患者在标准极限范围内的所有血液值。这页表明了三种所谓的提示，它们组成了知识库的部分。并排地列出对于HPGL的四个基本数字是“描述性的”提示，也称之为“定性的提示”，有时称之为“描述等”或“定性的短语”。ANEMIA（见BI13，第17页）的类似的描述符有些与上下文不一致。在附录页1.1表明了第二种提示，在这里给出了“普通血液临床提示或简称为血液提示”。在附录121页接着给出了称之为“诊断考虑”或简称为诊断提示的第三种提示。
从附录1简短的插叙，称之为“子情况提示”的 第四种提示，将在某种情况下从属于血液提示或诊断提示而出现。当该血液或诊断提示包括一相当宽的范围时，则发生这一情况，反之从属的子情况提示适用于处于这个宽范围内的一个窄的范围，并且这个窄范围可适用于该患者。
再回到附录1，1.2页（H40/L），这是一长状态打印输出，它的四个HPGL值分别和H40/S的值相同并适用于相同的患者。与此相似，附录1，1，3和1.4页（H53/S和H53/L）适用于同一患者或相同的患者。据此，在一个HPGL数值的每四个一组的单一的打印输出（短状态或长状态）将给出相同的情况。在1.2页（H40/L）和1.4页（H53/L）中，该提示是作为“完全信息”而出现，每个完全信息包括信息的“标题”和“正文”。在1.1页（H40/S）和1.3页（H53/S）中仅仅示出了该标题。注意在1.3页和1.4页（H53/S和H53/L）多次出现，并且在这种情况下出现二个血液提示。这意味着在说明书前言的检测中出现多个（二个）“命中”或“成功”，这将在对图4的说明中更详细地介绍。
另一个典型的打印输出出现在附图1.5页（H49.9/S）。该诊断提示的差异是：（1）在该位置每一提示都要求一“标题”，并在那里出现更类似-“正文”的语句，但把它看作是标题，在相应的长状态文本中（未示出），将会出现完全相同的诊断提示。该系统拒绝给出一个基于HPGL值的诊断提示（在最准确的检测中），并建议作更多的试验。在“杂项内容”（Miscellaneous    Matters）说明书结尾中这种特殊提示会更多。
对于短状态该装置仅辨别出现的标题，而在长状态中的标题和正文将在下面去完成。血液和诊断提示信息被存贮在存贮器中，存贮在上述的标题信息中，存贮在各字节中（1字节＝8比特），用一模拟字节来结束，再转入所跟随的“正文”字节，该“正文”字节是用信息结束字节来结束的。该模拟字节是一伪信息结束字节。在短状态中它说明信息结束，以便在该标题的末尾该信息检索得到终止。在长状态中，该系统不要模拟字节，并且通过信息正文连续检索直至该信息的真正结尾才结束。
另外的打字输出包括在附录9中出现的所谓的技术警戒（可能的或确定的无效输入数据），这将在标题“技术警戒”和“修改”（Moditications）中予以讨论。
再次结合图3进一步研究知识库102。知识库部分是用确定或划分CIIS（Clinically    important    intervals）的界限的。这在附录2-CII提要中已说明。该提要所按排的第一个例子中，四个参数HPGL各自分别被赋予CIIS值。这样，H被赋予12个CIIS或范围，P赋予8个，G赋予10个和L赋予9个，如象在说明书前面部分所表明的那样。该表对于H是典型的，对于其它的参数也是典型的，表明了可用于血流比容范围的每一个CII，并附有前面已提到的描述符或描述的提示。
知识库块102按着下面的“CII界限”列出了提示的类型-这些内容在上面已经介绍-，还有现有资料，可利用的和无效的范围-这些将要予以讨论-，及最后的提示文本-结合附录1已讨论，提示文本的进一步情况将在下面进行讨论。
附录3介绍了一种紧凑形式的知识库。这在前面已经介绍过了，说明书的前面部分介绍了信息的数目大约是70，这一数目包含有诊断信息和血液信息两种信息。更准确地说，根据1986/1987年的报导，该数目是69，系统逼近而赋予该数的顺序是0至68，而不是1至69，附录3是以这种方式来安排的。顺便说，前面讨论是涉及多个（而不是单个）信息，这多个信息期望用于血液或诊断中任何一种的一个或相同的小标题。因此，在附录1.1页或1.2页（H40/S或H40/L）的例子里仅仅有一个单一的血液信息和一个单一的诊断信息。然而，在附录3和4的情况下有两个提示，在序列0至68中可分离出这二个提示，更具体地说血液提示来自No.13，诊断提示来自No.53。相应地，这两个信息（N.13，No.53）将存贮在存贮器中各自独立的位置上。附录1.5页（H49.9/S的诊断提示不包含在序列0至68中），见“杂项内容”（Miscellaneous    Matters）。
参见附录3并考虑最初出现的No.0，并且在它的下面列出所出现的各个项目。项目行TYPEH表明该提示是血液。下一个项目行TYPE    H表明该提示是诊断。下一个项目行DOM    H将暂时通过。对于No.0，下面四个项目行解释“可适用的范围”。因此，给出四个参数HPGL的每一个相应的CIIS范围，对于No.0这个范围是可应用的。
考虑下面的表1，表1重新列出了附录1的 1.1页例子中给出的四个参数数值;表的后面各项分别是附录2所得到的CIIS;和在附录3中对于No.0、13、53所出现的各自的CIIS的表。
（表1见文后）
表面上看No.0（附录3）是证明合格的，但还不能这样认为，最好说明该合格性被附录3中出现的No.0的末尾的5行所否定。这5行的第一行读作零行，表明对于四个参数No.0的零行范围是由给定的CIIS的各自范围来规定的，对于No.0后面的四行是H：6-8;P：5-5（简化为5）;G：4-5;L：4-4（简化为4）。
对于所考虑的CIIS，可应用的范围和零行范围二者存在一个逻辑“与”的条件。零行范围是一个更多限制的CIIS范围，该范围分别地落入可应用范围的CIIS内。怎样“完成零行范围的拒绝”将参考图4来解释。
进一步观察表1可以看出，对于类型H提示在附录3的No.13和对于类型D提示的No.53满足表1中给出的例子，因而对于No.13和No.53各自的信息将被打印输出。
在附录3中，出现No.34至38及其它的各个子情况，对于No.34，它的行项目S2意味着：对于No.2的子情况，在它之后还有更多的子情况接着产生。
我们现在回顾一下对行项目DOM    H的考虑，它出现在附录3No.0;这意味着“H是占主要的”。这是在图3块102中所表明的优先信息的部分。这里优先注意到，当多个血液信息或多个诊断信息证明合格打印输出时，也即当“多次命中”或“多次成功”存在时，开始全部生效和发生作用。
当是No.0时，H是主要的参数，对于No.47没有任何参数是主要的，反之对No.43、32、14则分别出现二个、三个，全部四个参数。还参考附录2，CIIS表也是知识库或数据库的部分，因而对于每个CII是一个异常程度的地址分配。根据异常程度从0到4的顺序对每个CIIL加权，加权也是知识库的部分。对于H（见附录3，第一页）5至8的CIIS每一个给予权0，仅仅CIIS1和12给予权4。相类似的考虑也用于其它三个参数PGL。
一个“主要乘数”分配给四个参数的每一个，该乘数非常接近1∶H-1.00;P-1.010;G-1.001;L-1.000。在指令执行期间，在多个“命中”的情况下，参考图4来描述，对每一个可适用的主要参数，它的各自的权乘以它的各自的主要乘数，相乘的结果再相加，其相加的和数的结果称之为“优先-得分-数：（priority-score-number）。对于每个打印输出合格的血液信息计算该数，并打印输出出现的最高优先-得分-数的序列。对于合格的诊断提示也出现类似的过程。在几种信息都存在期间，对于另外的限制的情况是加权赋值的图表和主要乘数提供限制-中断优先地址分配。在多个信息之间，主要乘数的相对值保证在其它所有条件相同的情况下由异常的血液比容（hematocrit）所引起的信息将首先被打印。尽量获得所有这些信息仍有一种限制，这种“限制”将按照最初的检索而打印输出，并首先打印输出。
在4.1页上的附录4-提示摘要反映了附录3中给出的No.0，1，2，3信息，并加到各自信息的标题，而参数数值的范围加到各自的CIIS。4.2页上的附录按0到3的顺序表示各自的完整的信息文件（标题和正文），再看表1和附属于它的论述，表明了这样一个事实，就是在附录1中表示的能打印输出的血液信息加到附录3的No.13。No.13的完整的血液信息同No.0的完整的血液信息两者均适用于正常的血流比容（hematocrit），但是在这两个完整的信息之间存在着差异。这是由于在相互排斥的条件下，No.13和No.0上升，在附录1的另一些例子中出现另外的提示文件，提示文件列于图3知识库，块102的最后一项，实际上也完成了图3的说明。
现在参考图4，它是该系统的操作流程图。结合图1和2的说明，系统的初始操作是通过键盘16送入四个参数数值，同时通过输入字母L选择长状态，或通过输入字母S选择短状态启动运行。结果，系统凭确定四个参数的CIIS或确定自变量HPLG开始执行存贮在存贮设备中的指令，CIIS和HPLG自变量均适用于四个输入数值，正如图4块202所表示的那样。该步也可以称作适用于CIIS的预选;参见附录2，选择H的12个可适用的CIISF中的一个，它同它的描述符一起适用于输入数值的H值，它类似用于其余的三个参数或自变量PGL。
下一步，（块204）显示“输出”含有“准备打印输出”的意思，恰好输入的四个数，同描述短语 （附录2）一起-恰好从存储器取出来-被准备用于打印输出。
下一块206调用“用于输入CIIS的提示集”的检索。该被检索的提示集有四个数，即用于每个分别的HPGL参数适用的CII。该集是从序列0到68所有数中选择一个数（附录3），该序列是以询问方式加到被选择的CII。
注意表1，该适用的CII，即H：6;P：5;G：5;L：4，适用于HCII＝6的用于提示集序号的附录3得到扫描，其结果是HCII＝6是满足条件的。
表2
0;3到11;13;21;23到27;31;33;35到39;41;42;53到56;65;67。
根据上述表1的考虑，注意到同预期的一样，提示集序号为0、13、53。现在我们正好已经扫描该提示集，以便单个地输出适用于HCII＝6的提示序号。读者无需费事地去对其余参数PLG进行类似的扫描，因为这些全都紧挨着地表示在附录5中。
在附录5中表示出了H的12个可能的CIIS;又表示出了P的8个CIIS;还表示出了G的10个;以及L的8个。在每一种情况中，CIIS起始给定的序号都用一个（1）;另一方面，提示集序号与它们相关栏目的位置的序号，起始用零（0）。附录5的CII的说明以及附录5的其余内容作为知识库的一部分被贮存在系统的存贮器设备内。
在附录5中，每一个CII排成一个位串，它们依次排成9个字节;为便于讨论，这些字节的序号都用一个（1）起始。这些字节都按二进制方式排列;因为每一字节具有8位二进制数，因此可得到总数为9×8＝72个栏目位置;对于该句子和下一个句子，序号用一个（1）起始。72个位置适合于接纳按0到68顺序在附录3中确定的69个的提示集;检索不包含附录页1.5的诊断提示信息的该顺序（和该栏目，（H49.9/S）;检查“杂项内容”（Miscellanenous    Matters）。对于下一个紧接的讨论，习惯上将是按照字节连续从0到9进行编号，以及按照CII从1到12进行编号（用于H和用于其它的典型）。适用栏目的编号将视为由0到71进行操作，按从左到右的方式进行，而在由0到7扩展的一个字节中的该位的位置的编号按从左到右的方式进行。紧接着该位置7，每一字节用下标字母B终止，该字母B是指二进制（例如，不用十进制的D）。然而，即使“二进制”，分析也应谨慎;考虑在CII中对P的No.1的第一个或最左的字节，该字节读作11    11    11    11;它不应解释成一个数255（十进制表示）与此相反，下标字母B是指该字节的位包含二进制1，或是“置位”或是“上”或“开”。
只有那些置位的位有可能使相关提示集的检索合格（附录3）;对于任何位置的位是二进制0时（“复位”或“下”或“关”），检索是必定不合格的。
返回到上面的表2，而且也从左到右对附录5的H的CII6进行扫描，读者将得出在数值上相应于在表2中出现的提示集序号的位的位置。当操作时，再参考图4的块206，该系统将从存贮器对H的CII6，并参照表1的例子，对P的CII5，对G的CII5，以及对L的CII4进行检索;在附录5中示明了这些CII5的格式。
下一步表示在图4的块208中。该系统计算提示集的交叉，对于四个适用参数CIIS，是将在连续栏目（附录5）中一位接一位的进行逻辑与函数来进行的。为了保存可能进一步的合格性以便打印输出，有必要在一给定的栏目中，使一个二进制1出现在四个适用的CII-表示的每一个当中。参见附录5，以及表1，序号0、13、53将保存。该系统（图4，块210）下一步是消除或拒绝适于输入的CIIS是零范围中的提示，在这一情况下序号为0（参见附录3）。如前所述，借助于零范围的抑制拒绝-提示也要求在四个适用的CIIS中存在逻辑与条件。在该情况下，提示序号0被消除，但是序号13和53将保留。
现在，处理工作将根据用于其余提示序号的特征继续进行，在这种情况下其余提示序号为13和53，如在附录3中表示的特征。对于第二步，图4块212，其余提示被分类，以便打字，即分成血液、诊断，或子情况。当补充了关于子情况的上述说明之后，在这里要注意到辅助提示可以提升，同血液或诊断提示相结合。该子情况提示在某些特别的血液或诊断提示之后将立即被打印。返回去考虑附录3，序号34作为序号2的子情况，无论什么时候，信息序号34合格，打印输出信息序号2也 合格，而且对于序号34，在某些CII参数范围内，可能另外一些信息也合格。但是事实上处理器检测序号34的指示器S2（见附录3），而且紧接序号2立即打印输出序号34，与另外的优先权考虑无关，更同“杂项内容”（Miscellaneous Matters）点无关。
下面的两个步由图4的块214和216表示。该步或块214要求计算参数加权;该步或块216计算血液提示的优先权等级。该两步已经结合图3说明以及结合知识库进行了描述。当补充了上述讨论之后，实际的主要的系数数据贮存在一存贮器存贮单元中，该存贮单元是由以十六进制格式表示的字节阵列排列的数据说明所规定的（BI20，附录E），这里每一个字节包含用于各个提示信息的主要系统信息。
该主要系数信息用每个字节的高端四位字节的四个位编码（1nibble＝半个字节）：H：位7;P：位6;G：位5;L：位4;编号从7下降到0（总计：8）。
如果该位置位，对于各自的提示信息那个参数是主要的。如以上提出的那样，该提示信息可以有多于一个的主要参数。注意也直接用于没有主要参数的提示，例如No.47（附录3）。这意味着提示No.47最后打字，该系统从步214到步216进行处理，并最终到达步220（计算诊断提示的优先权等级），一方面使自己的优先权选择介于所有其余血液提示之间（加上它们的子情况）-这些是最佳的，以及另一方面介于所有诊断提示之间（加上它们的子情况）。这是基于提示型提示，象用于附录3的特殊的提示一样。
对于下一步或块218（图4），该其余血液提示以及任何子情况都充分地进行了检索，按照附录4表示的格式以及由步216规定的优先权等级为打印（“输出”）作好准备。
步220和222类似于步216和218，但提供诊断提示和它们的子情况。至于附录页1.5的诊断处理，见“杂项内容”（Miscellaneous    Matters）。如同最终步224那样，系统按204，218，222顺序打印出所有“输出”，既用短状态，又用长状态，而且如步216、220描述的那样具有优先权等级。注意到“输出”步204，218，222和打印输出步224，系统借助“看表”方法确定存贮器地址，该地址相对应于将被打印输出的提示文件。虽然这里有着信息序号同存贮器地址的数字对应（总共69;编号由1开始），此外该存贮器除信息之外，还贮存了许多另外的信息，而且相应地具有更多的地址。
附录6提供按PL/M-86编译程序语言的程序，该专家系统通过在图4中指出的步骤来执行程序。为了解释该编译程序语言，读者可参考BI20。
立即处理部分以参考附录6来结束，它反映由系统执行的用PL/M-86编译程序语言表示的程序。在该部分中，这里将要描述该专家系统的形成和准备，大体上从开始直到附录6。下面叙述的是形成系统的一种可能的方式，并且可能还有另外一些可供选择的方式。
首先，根据BI所准备的人类语言形式的知识库，具有学识的工程师用自己知识，以及参照其它规定。该工作要求形成提示信息，建立临床重要检索（CIIS），分派信息到该CIIS，详细说明主要系数，以及更一般的项目和上面说明的事情均被指派到知识库。当专家系统运行时，要求打印输出的项目，即信息将还原为人的语言形式（附录1）。但是，在专家系统准备或形成期间，提示信息以及组成知识库的其它项目需要通过代码或语言的翻译，而且这也是用于贮存在系统存贮器设备中的形成程序的情况。
为了准备翻译，包括知识库的各种项目送到采用文件编辑程序的计算机存贮器磁盘上。然后写入C编译程序语言（见BI21）的各计算机程序用于执行第一翻译步骤。该C编译程序的最重要的摘选被表示在附录7和8中。该翻译程序读出以人的语言表示的知识库的计算机存贮器中的文件，并用它们按PL/M-86编译程序语言（BI20，附录5）去产生知识库的表示。并非所有知识库的PL/M-86表示都用这种翻译方式取得;某些部分使用一文件编辑程序直接送到计算机存贮器。这样，我们具有两个用PL/M-86表示的原始文件。最后，该PL/M86语言编译程序用来将从两个原始文件得到的PL/M-86原始文件翻译成可以贮存的计算机能执行的代码，例如存贮在塑料磁盘上。这样系统即可准备运行。
当注意到附录页1.5（H49.9/S）的诊断提示信息的时候，会记得，在最真实的检测中，该信息 试图不进行诊断指示。进而注意到该信息不包含在附录3的0到68的序列中，同时也不在附录5的72栏位置中。此外，该信息不在步206（图4）中受检索，同时也不用图4步220，222打印输出。而是用该信息确定在步212的任意其它诊断信息的“错误”，同时，因此在步222，该附录页1.5（H49.9/S）的信息根据存贮器中的一专门位置进行检索。当考虑到这些时，该信息出现特别频繁，而刚刚讨论的处理比以同样方式处理其它信息更为简单。
考虑到子情况的讨论，在这里要格外注意的是，就制成表格形式的附录3（序号34到38，40，41）的子情况而言，从1986年后期到1987年初期，每一个这些子情况从属于血液提示信息（系列0到68），而不从属于诊断提示信息。因此在诊断子情况的块218，222（图4）中提到的，意味着该系统现在是用来处理“保存用于将来可能使用”的内容，另外，“将来保存”影响到主要系数对子情况的赋值。
再参看附录3，特别是No.35，它具有S10，DOMP型指示符，然后再参见高级的No.10，它具有M，DOM    M型指示符，No.35应当是能应用的，No.10自然也将能应用;信息No.35将整体进入并立即跟随信息No.10，而不管其它的优先权考虑，DOM    H将加到整体的No.10，不另外考虑No.35的DOM    P。在表面上No.35的DOM    P似乎是没有意义的，但是它仍然是有作用的。系统考虑到将来可能分配多个子情况到一个或若干个高级信息的偶然事件，根据在这些子情况中的优先权分配，按照它们主要的系统和加权，大量地以同样方式处理非子情况信息。
技术警戒是信息，它们指示无效结合HPGL数，某些指示无条件无效，另外更多的可能是有条件无效。应当指出ANEMIA（BII3，19页）用于无效的监测输入数据。该系统一个重要的特征是该技术警戒提醒操作员引起的误差，该操作员可能会导致无效的仪器读数。
技术警戒的例子表示在附录9的打印输出中。在诊断信息中，附录页9.1，9.2，9.3表示出一个技术警戒的例子。用类似于附录1的页面，页9.1可看作是H15/S，页9.2可看作是H15/L，但是由于长状态打印输出扩展到第二或续页9.2，页9.3可看作H15/L2。在H15打印输出中的技术警戒是有条件的;它提醒一些可能的操作员误差，例如血液渗漏。但是HPGL数同各类细胞减小（Pancy-topenia）兼容，并提醒重复试验，之后接受有效，重复测量。
附录页9.4（H63/S）表示一更接近的无条件的技术警戒;这里没有交替有效的诊断提示。
附录页9.5（H28.2/S）表示交替有效的诊断提示，因此应当看作代表一有条件的技术警告。和页9.5相比，附录页9.6（H28.2/S）是交替的短状态，收在下节进行讨论。
所描述的系统容许各种不同的修改。例如贮存信息的数（附录3）可以很容易增加。
某些用户-医生已经表示出一种偏爱，就是在血液信息前打印出诊断信息。这是容易得到的，只要在图4表示的流程中交替改变指示符D和H的优先权。除诊断和血液信息外，与该修改密切联系的是建议将单独输出技术警戒（指示符T）作为分开的一组信息，并给它们以最高的优先权。按照上面给出的技术，这是很容易实施的。附录页9.6（H28.2/S）表明T是第一，D是第二，H是第三的排列。
根据上文看出，根据本发明，这里提供了一种特别有用的血液诊断系统，其中优点是：
与现有的应用含义模糊的计算机编码，会导致未经计算机培训的医生出现错误的现有方案相比较，使用了类似人类的语言输入和输出。
在一致的相同号码，相同的小号码，以及带有它们数值的同类输入参数（HPGL）的基础上，从一单个数据源（Q13CII）得到所有数值。这导致简化设备，该设备能安装并很快用于许多内科医生的办公室中。而现有系统只能在大学研究中心使用。本发明可广泛应用。
一种非交互的专家系统已被使用，它具有明显的优点，即给内科医生一种尝试，而不是按现有技术那样要求的相互反复的询问，该系统用户不需要计算机专家。
该系统不丢失重要的信息，不会变得疲劳、心烦意乱或勿勿忙忙，因此提供了相符合的高质量的用数字表达结果的分析判断。
表1
列1    CII    CII/No.0    CII/No.13    CII/No.53
附录1，    （附录2）    （附录3）    （附录3）    （附录3）
1.1页
H    40    6    6-8    6-8    6-7
P    254    5    1-8    5-5    5-5
G    5.0    5    1-10    4-5    4-5
L    3.0    4    1-8    4-4    4-4

Claims (12)

1、一种用来自动判断血液结果的设备，包括：
数据处理装置；
存贮装置，用于贮存数据和由数据处理装置执行的数据处理指令；
用于输入数据的装置，该数据代表从患者血液取得的血液参数值；和
用于输出适用于患者的血液-诊断信息的装置；
其中，存贮装置贮存有自动判断血液-诊断系统的-数据库和执行指令，该系统适合于按照上述血液参数及其患者给出的值进行操作；
上述数据库包括：
相当大量的血液-诊断信息，每一个信息与用于每一个所说的血液参数值的范围相联系；
上述贮存的执行指令包括至处理器的流向，以便从存贮器装置检索一个或多个信息，加到患者的参数值是这些信息的组合，其中一个或多个信息按一种方式提供，以便判断所说患者的血液情况；
对于每一个参数有代表那些参数值范围的临床重要检索(CⅡS)的一个表目，其中可以展现对应从患者取得的参数值范围，该表目包括一系列连续的CⅡ编号，而且对于每一个这样的CⅡ编号相关联的数值-范围，以及一描述语句同那个数值-范围相关联；以及；
其中所说的贮存的执行-指令，还包括确定适用的CⅡS的流向，以及对应每一个患者的输入参数值相关联的描述语句，并准备用来输出适用的描述语句。
2、根据权利要求1的设备，其中所贮存的执行-指令还包括至处理器的流向：
利用并对照每一个适用的描述语句，它相关联的参数和上述相关联的从患者取得的值准备输出，以便打印输出;以及
用准备的描述语句到那里对照准备的项目，产生一打印输出。
3、根据权利要求1的设备，其中参数是血液（H），血小板计数（P），粒性白细胞（G）;以及淋巴细胞/单核细胞计数（L）。
4、根据权利要求1的设备，其贮存数据库还包括：
一单独的揭示信息编号，只用于每一个提示信息，该信息按一定顺序编号，这顺序通过血液提示信息和诊断提示信息进行。
5、权利要求4的设备，其中贮存数据库进而包括，对于每一个参数和依次对于该参数适用的每一个CⅡ序号，一个连续的二进制位的阵列，在每一个陈列中这样位的数量对应提示信息量，排列是这样的，即对于每一个提示信息序号对应一个二进制数位，所有参数和所有它们各自对应的CⅡ序号-阵列考虑为一个二进制的1，在这样对应的二进制数位中，当另一处出现二进制零时，该参数和那个参数对应的CⅡ序号应用到相应的提示信息序号，以及它的提示信息。
6、一个用于自动评定生物体液情况的设备包括：
用于贮存代表许多不同生物体液条件的知识库的装置;
用于接收总数少于所说贮存知识的取样数据的装置，所说取样数据来自生物体液;
用于处理取样数据的装置，以便将上述数据同贮存的知识相比较，判断该取样数据最接近相似于哪一个所说的不同情况;以及
用于提供-输出信号的装置，该装置显示生物体液的判断情况;
其中知识库包括：
对于每一个参数有代表那些参数值范围的临床重要检索（CⅡS）的一个表目，其中可以展现对应从患者取得的参数值范围，该表目包括一系列连续的CⅡ编号，而且对于每一个这样的CⅡ编号相关联的数值-范围，以及一描述语句同那个数值-范围相关联;以及;
其中所说的贮存的执行-指令，还包括确定适用的CⅡS的流向，以及对应每一个患者的输入参数值相关联的描述语句，并准备用来输出适用的描述语句。
7、根据权利要求6的设备，其中提供输出信号的装置包括判断情况的可见的显示器。
8、根据权利要求7的装置，可见显示器包括一打印输出装置。
9、根据权利要求7的装置提供输出信号的装置包括一个类似人类语言的信息，它表示生物体液的判断情况。
10、一种用于自动判断定量的血沉棕黄层结果的装置包括：
数据处理装置;
存贮器装置，用于存贮数据以及存贮由数据处理装置执行的数据-处理指令;
用于输入数据的装置，该数据代表从患者那里用定量血沉棕黄层分析取得的血液参数值;
以及用于输出血液-诊断信息的装置;
其中，存贮器装置贮存一自动判断血液-诊断系统的数据库和执行指令，该系统适合于根据上述血液参数及其量值进行操作，而这些量值是由定量血沉棕黄色分析取得的;
所说数据库包括：
一相当大数量的血液-诊断情息，每一个信息与每一个所说的血液参数数值范围相关联;
所说的贮存的执行-指令包括至处理器的流向，以便按照存贮器装置检索一个或多个其量值范围组合加到患者参数值的信息，其中一个或多个信息正式地用来判断所说患者的血液情况;
对于每一个参数有代表那些参数值范围的临床重要检索（CⅡS）的一个表目，其中可以展现对应从患者取得的参数值范围，该表目包括一系列连续的CⅡ编号，而且对于每一个这样的CⅡ编号相关联的数值-范围，以及一描述语句同那个数值-范围相关联;以及;
其中所说的贮存的执行-指令，还包括确定适用的CⅡS的流向，以及对应每一个患者的输入参数值相关联的描述语句，并准备用来输出适用的描述语句。
11、无交互作用的应用专家系统技术的血液-诊断装置包括：
一计算机/数据处理器，由下列设备提供：
一存贮器装置，用于贮存数据并用来贮存由数据处理器执行的数据-处理指令;
用于按一个单独输入口输入计算机的装置，对于给定患者的完整的一组数据包括代表从该患者血液取得的血液测定参数值的数据;
一中心处理单元，适用于根据通过输入装置输入的数据，处理从患者那里取得的数据，此外数据还贮存在存贮器设备中;
以及联到数据处理器的打印机，用于输出该患者的血液-诊断信息;
其中，该存贮设备贮存自动判断血液-诊断系统的数据库和执行指令，这将适用于按照上述血液参数和从患者取得的数值进行操作;
数据库包括：
相当大数量的血液-诊断信息，每一个信息同每一个血液参数的数值的范围相关联，该信息适用于打印输出;
该贮存的执行-指令包括至处理器的流向;
以便根据存贮设备检索，并准备用一单独打印出口，打印出适用于患者的完整的一组信息-一个或多个其量值范围组合起来的参数值，和
使打印机用一单独出口打印出准备好的信息;以及
对于每一个参数有代表那些参数值范围的临床重要检索（CⅡS）的一个表目，其中可以展现对应从患者取得的参数值范围，该表目包括一系列连续的CⅡ编号，而且对于每一个这样的CⅡ编号相关联的数值-范围，以及一描述语句同那个数值-范围相关联;以及;
其中所说的贮存的执行-指令，还包括确定适用的CⅡS的流向，以及对应每一个患者的输入参数值相关联的描述语句，并准备用来输出适用的描述语句。
12、一用于自动判断生物体液情况的方法包括：
贮存代表许多不同生物体液情况的知识库;
对于每一个参数有代表那些参数值范围的临床重要检索（CⅡS）的一个表目，其中可以展现对应从患者取得的参数值范围，该表目包括一系列连续的CⅡ编号，而且对于每一个这样的CⅡ编号相关联的数值-范围，以及一描述语句同那个数值-范围相关联;以及;
其中所说的贮存的执行-指令，还包括确定适用的CⅡS的流向，以及对应每一个患者的输入参数值相关联的描述语句，并准备用来输出适用的描述语句;
从生物体液获得取样数据，该取样数据的总数少于上述贮存知识的总数;
处理上述取样数据，以便将取样数据和贮存的知识相比较;
自动判断取样数据最相似于哪一个不同的情况;以及
提供指示生物体液判断情况的输出信号。
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