CN109285605A - 一种基于人工智能的医疗诊断系统及诊断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于人工智能的医疗诊断系统，结合中医诊断和西医诊断，其中医诊断通过图像识别模块，语音识别模块，脉搏传感器及电子鼻模拟中医问诊时的望闻问切获取患者病症信息，同时通过中医数据处理单元结合辨证理论进行病症辨证，实现对患者的诊断，并给出治疗方案，其西医诊断通过语音识别模块获取患者自述中的病症信息，并确定其问题所在，并给出相应的检查内容清单使得患者进行下一步检查，并根据查结果结合数据库内容得到患者的诊断结果，从而给出相应的治疗方案，本发明的诊断系统可以使得患者根据需求自我选择中医还是西医治疗，且两种治疗方式都可以模拟专家进行准确可靠的诊断，为患者节约宝贵的治疗时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种人工智能领域，尤其涉及一种基于人工智能的医疗诊断系统及诊断方法。
背景技术
我国目前拥有的良医很少，而且基本集中在中心城市的少数几个大医院，他们需要面对全国各地的患者，普通患者需要排队数周甚至数月才能得到诊治。而那些偏远地区的医院，真正称得上“专家”的良医极少，甚至没有。导致这些医院对疑难病症的误诊率一直在高位徘徊，在某些医疗条件差的小医院经常出现大病小治的误诊情况，延误了患者最佳的诊疗时机，甚至危及患者生命。
随着计算机技术的不断发展，智能医疗诊断系统已经可以得到实现。 市面上也出现了一些智能诊断机器人，如CN201610908439 .3公开的一种服务机器人健康辨识系统及方法，该系统通过用户身份辨识模块、舌诊模块、问诊模块、问诊量表模块及体质分型模块采集病人病情资料，通过问诊量表的计算分析得出体质判断结果，为不识字用户提供了语音交互方式进行健康辨识；为识字用户提供了语音和触控两种模态进行健康辨识，提高了用户体验，然而现有的智能诊断机器人通常为单纯中医诊断或者单纯西医诊断，而中医和西医的诊断理论、诊断技术和治疗方法都不尽相同。中医重在调理，对人体自然平衡的建立具有很好的作用，但是中医治病的速度较慢；而西医对疾病的治疗具有疗程短，立竿见影的效果，但是西药的副作用较大，容易产生严重的抗药性。
故而需要一种将两种诊断方式合二为一的智能系统，来满足不同患者的不同需求，并为患者提供准确的诊断。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于人工智能的医疗诊断系统，将中医诊断和西医诊断结合在一起，使得患者可以根据自身情况选择治疗形式，提升诊断系统的灵活性。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于人工智能的医疗诊断系统，包括身份信息读取模块，交互时触摸屏，打印机，中医诊断子系统，西医诊断子系统及数据库，其中：
身份信息读取模块连接医院患者数据库，通过读取患者病历表的条形码，调取患者数据库内的患者基本信息以及历史诊断结果；
交互式触摸屏用于患者进行中西医就诊选择以及后续诊断信息的交互；
所述中医诊断子系统包括图像识别模块，语音识别模块，脉搏传感器，电子鼻及数据处理单元，所述图像识别模块获取患者整体、面部及舌头的图像数据，并传输至数据处理单元进行图像分析处理，语音识别模块提取患者自述内容中的病症信息，并发送至数据处理单元进行分析，脉搏传感器采集患者脉搏信息并发送至数据处理单元，电子鼻采集患者口腔气味及体味，并生成气味分类及浓度数据发送至数据处理单元，数据处理单元根据采集的各个数据结合内部预设的多个辩证理论进行诊断；
所述西医诊断子系统包括语音识别模块，数据处理单元及检查项目存储单元，所述语音识别模块提取患者自述内容中的病症信息，并发送至数据处理单元，数据处理单元根据语音识别模块提取的病症信息，结合交互式触摸屏中患者录入的身体状况，从检查项目存储单元中调取相应的检查项目并列出清单，患者根据列出的项目进行相应检查，并将检查结果上传至数据处理单元进行诊断；
所述数据库内包括正常生命体征指标，病例库，中药库，西药库，处方库及中医辨证案例库；
打印机用于打印患者诊断过程中的检查项目清单，以及诊断后的中医处方或西医药方。
作为优选，所述图像识别模块为高清摄像头，通过拍摄患者脸部以及舌头图像进行数据分析获取RGB色图数据，舌头裂纹数据以及面部色度数据。
作为优选，所述数据处理单元内部预设的辨证理论包括八纲辨证、脏腑辨证、气血津液辨证、卫气营血辨证、三焦辨证、六经辨证及病因病机辨证。
作为优选，所述正常生命体征指标库内预存有正常人的各项生命体征的指标数值，为西医检查诊断提供数据对比，所述病例库为诊断系统自学习过程中形成的，中药库内存储有各类中草药的信息，西药库内预存有各类西药的信息，处方库内预存有各类病症的药方，中医辨证案例库内则预存各类诊断录要。
作为优选，还包括医学知识库云服务平台。
一种基于人工智能的医疗诊断方法，包括如下步骤：
a、患者通过身份信息读取模块扫描病历本上的条形码，身份信息读取模块根据条形码调取医院患者数据库内的患者信息，包括患者基本信息以及历史诊断情况，并通过交互式触摸屏显示；
b、患者核对相应信息并进行下一步诊断选择操作，通过交互式触摸屏选择进行中医诊断还是西医诊断，并进入相应界面；
c、若患者选择中医诊断，交互式触摸屏给出下一步图像采集操作指令，使得图像识别模块对患者的整体，面部及舌头进行图像采集，同时电子鼻对患者的体味以及口腔气味进行采集，然后交互式触摸屏与患者进行交互式问诊，患者口述使得语音识别模块获取病症，或者患者通过交互式触摸屏录入病症，问诊后患者将脉搏传感器戴在手指上进行脉搏数据采集；
d、数据处理单元根据采集的图像数据，气味信息，病症信息及脉搏信息结合内部预设的辨证理论进行诊断，同时结合数据库中的病例库，中医辨证案例库进行对比给出诊断结果；
e、根据诊断结果结合中药库及处方库给出相应的治疗方案及药方，并通过打印机打印出来；
f、若患者选择西医诊断，交互式触摸屏给出下一步操作指令，患者进行情况口述使得语音识别模块进行病症读取，患者也可通过交互式触摸屏录入病症，数据处理单元根据病症判断需要检查项目，结合检查项目存储单元中的项目内容列出检查项目清单，并通过打印机将检查项目清单打印出来；
g、患者根据项目清单进行各项检查，并将检查结果录入系统，数据处理单元根据检查结果，调取数据库内正常生命体征指标进行对比，并结合病症进行整体判断，得出诊断结果；
h、根据诊断结果结合西药库给出相应的治疗方案及药方，并通过打印机打印出来。
所述步骤g中检查结果录入可以采用交互式触摸屏进行手动录入，也可以通过直接录入患者条形码来调取医院服务器中的检查结果。
本发明的有益效果是：本发明揭示的一种基于人工智能的医疗诊断系统，其具有如下有益效果：
本系统将中医诊断和西医诊断结合到一个系统里面，使得患者可以根据自身情况选择治疗方式，如患者是老毛病，需要更多的是需要调理，那就选择中医诊断，如果患者是急症，则可以选择西医进行快速处理，在配合中医进行后续调理；
对于中医诊断采用摄像头可以获取患者全身以及局部情况，通过电子鼻获取患者气味数据，通过语音识别模块获取患者的病症描述以及配合脉搏传感器实现对患者的把脉，整个过程模拟中医的望闻问切诊断过程，并结合中医辨证理论对症状进行诊断，得到最终诊断结果，并给出相应的治疗处方及治疗方案；
对于西医诊断采用语音识别模块获取患者病症描述，数据处理模块根据患者病症确定后续检查项目，并在患者检查完后根据检查结果与正常生命体征指标进行对比，从而得到诊断结果，并结合数据库中的案例，给出相应的治疗方案。
本系统可以准确的对患者的病状及病因进行诊断，为患者提供准确理想的治疗方案，为患者节约宝贵的治疗时间，为更多患者提供专家级的诊断治疗。
附图说明
图1为本发明的诊断系统框架图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明所揭示的一种基于人工智能的医疗诊断系统，包括身份信息读取模块，交互时触摸屏，打印机，中医诊断子系统，西医诊断子系统，数据库及医学知识库云服务平台，其中所述中医诊断子系统包括图像识别模块，语音识别模块，脉搏传感器，电子鼻及中医数据处理单元，所述西医诊断子系统包括语音识别模块（与中医诊断子系统共用），西医数据处理单元及检查项目存储单元，所述数据库内包括正常生命体征指标，病例库，中药库，西药库，处方库及中医辨证案例库，医学知识库云服务平台为网络平台，实时更新数据库内的案例内容，为诊断提供更为全面的参考数据内容。
具体说来，所述身份信息读取模块就是一个条形码扫描器，其与医院患者数据库连接，每个患者都会在医院内部建立一个信息档案，然后都会有一个条形码贴付在病历本上，这个条形码就相当于患者在医院的身份唯一识别码，其内部预存有患者的基本信息以及在该医院的历史就诊信息，条形码扫描器通过识别条形码就可以从医院患者数据库中调取该患者的基本信息以及历史就诊信息，这个为后续诊断提供了一些参考基础。
交互式触摸屏主要用于进行信息显示，还有就是用于患者进行中西医就诊选择以及后续诊断的信息交互，其与中医数据处理单元及西医数据处理单元通过信号线连接，作为两个子系统的共用显示单元。
所述打印机就是迷你打印机，主要用于对中医诊断的处方单，治疗方案进行打印，或者对于西医诊断的检查项目表，治疗方案以及药单进行打印，便于患者进行后续的操作（检查或买药）。
所述中医诊断子系统中图像识别模块相当于中医诊疗过程中的“望”，该模块为高清摄像头，其模拟人眼获取患者整体、面部及舌头的图像数据，并传输至中医数据处理单元（类似于大脑）进行图像分析处理，获得患者面部及舌头的RGB色图数据，舌头裂纹数据以及面部色度数据，当然该图像识别模块除了使用高清摄像头以外，还可以配合使用舌诊仪专门进行舌头区域的识别诊断，以及配合使用面部检测仪来对面部的斑点数量及色度进行直接分析，获得更为精准的数据值。
所述中医诊断子系统中的电子鼻相当于中医诊疗过程中的“闻”，其主要是对患者发出的体味以及口腔内气味进行采集，生成气味分类与浓度数据，从而传输给中医数据处理单元，使得中医数据处理单元柑橘这些气味分类以及浓度数据对应特定疾病进行身体状况判断。
所述中医诊断子系统中的语音识别模块相当于中医诊疗过程中的“问”，其为交互式语音系统，通过问答形式或病人主诉的形式获取患者的病症信息，并将提取的病症信息传输给中医数据处理单元。
所述中医诊断子系统中的脉搏传感器相当于中医诊疗过程中的“切”，其用于对患者的脉搏信息进行采集，并将采集的脉搏数据传输个中医数据处理单元。
所述中医数据处理单元相当于大脑，为MCU模块，内部预存了多个辩证理论，包括八纲辨证、脏腑辨证、气血津液辨证、卫气营血辨证、三焦辨证、六经辨证及病因病机辨证理论，同时其还与数据库进行相互数据交互，中医数据处理单元通过内部的辨证理论结合图像识别模块发送过来的图像数据，电子鼻发送过来的气味分类与浓度数据，语音识别模块发送过来的病症信息以及脉搏传感器发送过来的脉搏数据，进行患者病症分析，同时结合数据库中病例库以及中医辨证案例库进行分析，完成诊断，给出诊断结果通过交互式触摸屏显示，并根据诊断结果结合中药库及处方库给出治疗方案，调理方案以及处方单，通过打印机打印给患者。
所述西医诊断子系统中的语音识别模块与中医诊断子系统中的该模块为共用模块，在西医诊断中该模块所起的作用就是患者病症自述，以确定患者问题所在，同时患者还可以通过交互式触摸屏进行病患位置及问题的录入，使得西医数据处理单元（MCU模块，）可以根据这些病症初步确定病因，所述检查项目存储单元中预存有各类西医检查方法及类目，比如验血还是B超，还是CT，对于验血则化验哪些内容都进行了分类，西医数据处理单元根据确定的病因从检查项目存储单元中调取相应的检查项目列成检查清单，通过打印机打印出来让患者进行后续检查，患者检查后通过信息录入使得西医数据处理单元直接获取检查结果，该信息录入的方法可以采用手动录入，也可以直接扫描患者条形码就可以直接调取医院服务器中的检查数据，西医数据处理单元根据检查的各项数据值与数据库中的正常生命体征指标以及病例库等进行比较，从而得到诊断结果，并结合西药库的内容给出治疗方案及药单。
所述数据库内正常生命体征指标库内预存有正常人的各项生命体征的指标数值，包括《诊断学》，为西医检查诊断提供数据对比，所述病例库为诊断系统内部存储功能在海量诊断过程中学习形成的病例数据库，所述中药库内存储有各类中草药的信息，包括了括《神农本草经》、《中国药典》中的内容，西药库内预存有各类西药的信息，包括各类西药的适用症，用法用量，注意事项及副作用，处方库内预存有各类病症的药方，包括《国家级名医密验方》和《首批国家级名老中医秘验方精选》，中医辨证案例库内则预存各类诊断录要，包括《黄帝内经》、《难经》、《伤寒杂病论》、《三部六病》、《国家级名医密验方》、《中医诊断学》、《历代名医诊断录要》等辨证经典。
一种基于人工智能的医疗诊断方法，包括如下步骤：
a、患者通过身份信息读取模块扫描病历本上的条形码，身份信息读取模块根据条形码调取医院患者数据库内的患者信息，包括患者基本信息以及历史诊断情况，并通过交互式触摸屏显示；
b、患者核对相应信息并进行下一步诊断选择操作，通过交互式触摸屏选择进行中医诊断还是西医诊断，并进入相应界面；
c、若患者选择中医诊断，交互式触摸屏给出下一步图像采集操作指令，使得图像识别模块对患者的整体，面部及舌头进行图像采集，同时电子鼻对患者的体味以及口腔气味进行采集，然后交互式触摸屏与患者进行交互式问诊，患者口述使得语音识别模块获取病症，或者患者通过交互式触摸屏录入病症，问诊后患者将脉搏传感器戴在手指上进行脉搏数据采集；
d、数据处理单元根据采集的图像数据，气味信息，病症信息及脉搏信息结合内部预设的辨证理论进行诊断，同时结合数据库中的病例库，中医辨证案例库进行对比给出诊断结果；
e、根据诊断结果结合中药库及处方库给出相应的治疗方案及药方，并通过打印机打印出来；
f、若患者选择西医诊断，交互式触摸屏给出下一步操作指令，患者进行情况口述使得语音识别模块进行病症读取，患者也可通过交互式触摸屏录入病症，数据处理单元根据病症判断需要检查项目，结合检查项目存储单元中的项目内容列出检查项目清单，并通过打印机将检查项目清单打印出来；
g、患者根据项目清单进行各项检查，并将检查结果录入系统（可以采用交互式触摸屏进行手动录入，也可以通过直接录入患者条形码来调取医院服务器中的检查结果），数据处理单元根据检查结果，调取数据库内正常生命体征指标进行对比，并结合病症进行整体判断，得出诊断结果；
h、根据诊断结果结合西药库给出相应的治疗方案及药方，并通过打印机打印出来。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (7)
1.一种基于人工智能的医疗诊断系统，其特征在于：包括身份信息读取模块，交互时触摸屏，打印机，中医诊断子系统，西医诊断子系统及数据库，其中：
身份信息读取模块连接医院患者数据库，通过读取患者病历表的条形码，调取患者数据库内的患者基本信息以及历史诊断结果；
交互式触摸屏用于患者进行中西医就诊选择以及后续诊断信息的交互；
所述中医诊断子系统包括图像识别模块，语音识别模块，脉搏传感器，电子鼻及数据处理单元，所述图像识别模块获取患者整体、面部及舌头的图像数据，并传输至数据处理单元进行图像分析处理，语音识别模块提取患者自述内容中的病症信息，并发送至数据处理单元进行分析，脉搏传感器采集患者脉搏信息并发送至数据处理单元，电子鼻采集患者口腔气味及体味，并生成气味分类及浓度数据发送至数据处理单元，数据处理单元根据采集的各个数据结合内部预设的多个辩证理论进行诊断；
所述西医诊断子系统包括语音识别模块，数据处理单元及检查项目存储单元，所述语音识别模块提取患者自述内容中的病症信息，并发送至数据处理单元，数据处理单元根据语音识别模块提取的病症信息，结合交互式触摸屏中患者录入的身体状况，从检查项目存储单元中调取相应的检查项目并列出清单，患者根据列出的项目进行相应检查，并将检查结果上传至数据处理单元进行诊断；
所述数据库内包括正常生命体征指标，病例库，中药库，西药库，处方库及中医辨证案例库；
打印机用于打印患者诊断过程中的检查项目清单，以及诊断后的中医处方或西医药方。
2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的医疗诊断系统，其特征在于：所述图像识别模块为高清摄像头，通过拍摄患者脸部以及舌头图像进行数据分析获取RGB色图数据，舌头裂纹数据以及面部色度数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的医疗诊断系统，其特征在于：所述数据处理单元内部预设的辨证理论包括八纲辨证、脏腑辨证、气血津液辨证、卫气营血辨证、三焦辨证、六经辨证及病因病机辨证。
4.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的医疗诊断系统，其特征在于：所述正常生命体征指标库内预存有正常人的各项生命体征的指标数值，为西医检查诊断提供数据对比，所述病例库为诊断系统自学习过程中形成的，中药库内存储有各类中草药的信息，西药库内预存有各类西药的信息，处方库内预存有各类病症的药方，中医辨证案例库内则预存各类诊断录要。
5.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的医疗诊断系统，其特征在于：还包括医学知识库云服务平台。
6.一种基于权利要求1中智能诊断系统实现的诊断方法，其特征在于包括如下步骤：
a、患者通过身份信息读取模块扫描病历本上的条形码，身份信息读取模块根据条形码调取医院患者数据库内的患者信息，包括患者基本信息以及历史诊断情况，并通过交互式触摸屏显示；
b、患者核对相应信息并进行下一步诊断选择操作，通过交互式触摸屏选择进行中医诊断还是西医诊断，并进入相应界面；
c、若患者选择中医诊断，交互式触摸屏给出下一步图像采集操作指令，使得图像识别模块对患者的整体，面部及舌头进行图像采集，同时电子鼻对患者的体味以及口腔气味进行采集，然后交互式触摸屏与患者进行交互式问诊，患者口述使得语音识别模块获取病症，或者患者通过交互式触摸屏录入病症，问诊后患者将脉搏传感器戴在手指上进行脉搏数据采集；
d、数据处理单元根据采集的图像数据，气味信息，病症信息及脉搏信息结合内部预设的辨证理论进行诊断，同时结合数据库中的病例库，中医辨证案例库进行对比给出诊断结果；
e、根据诊断结果结合中药库及处方库给出相应的治疗方案及药方，并通过打印机打印出来；
f、若患者选择西医诊断，交互式触摸屏给出下一步操作指令，患者进行情况口述使得语音识别模块进行病症读取，患者也可通过交互式触摸屏录入病症，数据处理单元根据病症判断需要检查项目，结合检查项目存储单元中的项目内容列出检查项目清单，并通过打印机将检查项目清单打印出来；
g、患者根据项目清单进行各项检查，并将检查结果录入系统，数据处理单元根据检查结果，调取数据库内正常生命体征指标进行对比，并结合病症进行整体判断，得出诊断结果；
h、根据诊断结果结合西药库给出相应的治疗方案及药方，并通过打印机打印出来。
7.根据权利要求6所述的一种基于人工智能的医疗诊断方法，其特征在于：所述步骤g中检查结果录入可以采用交互式触摸屏进行手动录入，也可以通过直接录入患者条形码来调取医院服务器中的检查结果。
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