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大模型上崗三甲醫(yī)院，給每個(gè)醫(yī)生都配個(gè)“病歷質(zhì)控助手”

量子位整合編輯：太平洋科技發(fā)布于：2024-06-27 16:48

家人們，撰寫和修改病歷這事兒，那個(gè)讓無(wú)數(shù)醫(yī)生耗時(shí)耗力的環(huán)節(jié)——

病歷內(nèi)涵質(zhì)控，現(xiàn)在有了大模型來(lái)當(dāng)?shù)昧褪帧?/p>

所謂病歷內(nèi)涵質(zhì)控，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)指的就是對(duì)病歷內(nèi)容的質(zhì)量控制。

那它為什么會(huì)讓醫(yī)生們?nèi)绱撕臅r(shí)耗力呢？

首先，病歷本身就會(huì)完整、真實(shí)地反映出診療的全過(guò)程，不論對(duì)于患者或者醫(yī)生，還是對(duì)醫(yī)院的管理而言，重要程度都不言而喻。

畢竟從前期的出診，到后期的治療方案、查房、手術(shù)等眾多環(huán)節(jié)，病歷都會(huì)貫穿其中，收納、承載和呈現(xiàn)所有相關(guān)信息。每一份病歷涉及到的信息量都是非常大，也是非常關(guān)鍵的。

而病歷內(nèi)涵質(zhì)控，強(qiáng)調(diào)的是一種邏輯質(zhì)控，難點(diǎn)就是邏輯非常抽象，定義和規(guī)則也不通俗；要把控它的質(zhì)量就需要深厚且全面的臨床經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。

也正因如此，一般人還真做不了這事，醫(yī)院傳統(tǒng)的“解法”就是——

組建專家團(tuán)隊(duì)，定時(shí)對(duì)歸檔病歷（尤其是重點(diǎn)病患）進(jìn)行人工質(zhì)控。

這種解法自然費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且它還很難對(duì)所有病歷進(jìn)行遍歷，更多時(shí)候只能針對(duì)少部分病歷進(jìn)行抽查。

△圖：由DALL·E 3生成

正如我們剛才提到的，現(xiàn)在這件難事兒，已經(jīng)靠大模型的輔助，找到了一種能兼顧效率和質(zhì)量的解法。

而且縱觀整個(gè)“AI+醫(yī)療”賽道，很多醫(yī)療信息化廠商都將大模型應(yīng)用落地的箭頭指向類似病歷內(nèi)涵質(zhì)控這樣的應(yīng)用“靶點(diǎn)”。

之所以如此，是因?yàn)樘幚聿v這項(xiàng)工作，正與大模型的“氣質(zhì)”極其相符——專治繁瑣、量大的信息處理工作。

由此便可以讓醫(yī)生從中解放出更多的時(shí)間，投入到更匹配其專業(yè)方向的工作中。

那么具體效果如何？是否能達(dá)到醫(yī)院的標(biāo)準(zhǔn)呢？

醫(yī)療大模型，已經(jīng)可以做到“快準(zhǔn)狠”了

在專攻用大模型搞病歷內(nèi)涵質(zhì)控這件事上，惠每科技可以說(shuō)是擁有相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn)，是已經(jīng)在多家醫(yī)院（包括三甲醫(yī)院）“上崗”并收獲大量好評(píng)的那種。

醫(yī)療大模型效果如何，我們不妨來(lái)看下惠每科技交出的“作業(yè)”。

△圖：基于不同質(zhì)控規(guī)則的大模型缺陷定位實(shí)例

在惠每科技醫(yī)療大模型的加持之下，現(xiàn)在從醫(yī)生書寫病歷開(kāi)始，它就會(huì)伴隨在旁，像個(gè)隱形的“專家級(jí)”助手，同步就會(huì)開(kāi)始糾錯(cuò)、提醒的工作了。

例如在上圖的三個(gè)場(chǎng)景中，分別對(duì)應(yīng)的情況是：

初步診斷中提及“前列腺術(shù)后”，但在現(xiàn)病史、既往史、手術(shù)外傷史中均缺少相關(guān)描述

主訴“發(fā)現(xiàn)皮疹45分鐘”，但現(xiàn)病史中的癥狀描述與主訴大相徑庭

病歷記錄患者“否認(rèn)手術(shù)外傷史”，但體格檢查中明確記載有大腿可見(jiàn)局部手術(shù)瘢痕

這些細(xì)節(jié)內(nèi)容要是放在之前，都是需要醫(yī)生們仔細(xì)比對(duì)校驗(yàn)，并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)來(lái)甄別、挑錯(cuò)的，可實(shí)際上，不同醫(yī)生在經(jīng)驗(yàn)、資歷甚至是專業(yè)方向上的差別，都會(huì)讓這些細(xì)節(jié)的發(fā)現(xiàn)、校驗(yàn)和應(yīng)對(duì)變得異常復(fù)雜。

但現(xiàn)在，有了醫(yī)療大模型的輔助，這個(gè)助手總會(huì)默默地在合適的時(shí)機(jī)出現(xiàn)，把可能存在問(wèn)題的內(nèi)容給pick出來(lái)，供醫(yī)生們快速做判斷。

具體到病歷內(nèi)涵質(zhì)控的運(yùn)行機(jī)制，惠每科技則是以數(shù)據(jù)中臺(tái)為核心，向下對(duì)接醫(yī)院的醫(yī)院信息系統(tǒng)（HIS）、影像歸檔和信息系統(tǒng)（PACS），以及電子病歷歸檔系統(tǒng)（EMR）等。

在自動(dòng)抓取內(nèi)容信息之后，會(huì)通過(guò)自然語(yǔ)言處理、術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)化后構(gòu)建患者畫像，再經(jīng)由惠每醫(yī)療大模型推理計(jì)算做出提醒或預(yù)警，同時(shí)大模型還可以基于用戶的反饋持續(xù)進(jìn)行優(yōu)化。

△圖：惠每科技病歷內(nèi)涵質(zhì)控方案架構(gòu)

最終，在界面的呈現(xiàn)上，惠每科技這個(gè)系統(tǒng)會(huì)有醫(yī)生端和管理端兩種：

醫(yī)生在醫(yī)生端快速做錯(cuò)誤檢測(cè)和處理，專家在管理端做更進(jìn)一步的專業(yè)性查缺補(bǔ)漏。

由此，原先那種費(fèi)時(shí)費(fèi)力、費(fèi)人費(fèi)腦的病歷內(nèi)涵質(zhì)控，不但實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，而且效率也一下子就有了翻天覆地的變化，更重要的是，質(zhì)控之后的病歷質(zhì)量也隨之同步提升�？芍^一箭雙雕，甚至是一箭三雕！

眼見(jiàn)為實(shí)！咱們瞧瞧來(lái)自一線用戶的真實(shí)反饋。

以某三甲醫(yī)院為例，上線了惠每科技的這套方案之后，病歷內(nèi)涵質(zhì)控效果的“打開(kāi)方式”就變成了這樣：

全院的甲級(jí)病歷（下圖中的綠色曲線）從原先的75%直接暴漲到了95%！

病歷質(zhì)量的大幅提高就像“作用力與反作用力”，此舉反過(guò)來(lái)也讓醫(yī)生診療工作的規(guī)范性和病案管理質(zhì)量得到了提高。

由此雙管齊下，有問(wèn)題的病歷數(shù)量就變得越來(lái)越少，以某醫(yī)院為例——

僅10個(gè)月時(shí)間，病歷平均問(wèn)題數(shù)從最開(kāi)始的7.42個(gè)，下降到了3.28個(gè)，下降比率高達(dá)55.79%！

像這樣的實(shí)際應(yīng)用效果還可以從某省級(jí)病案管理質(zhì)量控制中心的病歷質(zhì)控監(jiān)測(cè)指標(biāo)看出。

方案在該省某醫(yī)院落地后，病案首頁(yè)質(zhì)量相關(guān)的主要診斷編碼正確率從78%提升至97%、病歷文書的手術(shù)相關(guān)記錄完整率從92%提升至99%、CT/MRI檢查記錄完整率從81%提升至90%、抗菌藥物使用記錄符合率從82%提升至91%，不合格復(fù)制病歷發(fā)生率則從12%下降至8%，很好地滿足了該中心的質(zhì)控監(jiān)測(cè)要求。

△某醫(yī)院多項(xiàng)病歷質(zhì)控監(jiān)測(cè)指標(biāo)的變化趨勢(shì)

那么接下來(lái)的一個(gè)問(wèn)題是，畢竟醫(yī)療場(chǎng)景涉及患者隱私，就這么交由大模型來(lái)訓(xùn)練和推理，夠安全嗎？

對(duì)此，惠每科技也有自己深入的理解和切實(shí)可靠的實(shí)踐路徑：

私有化部署，數(shù)據(jù)不出醫(yī)院。

△圖：惠每醫(yī)療大模型技術(shù)架構(gòu)

具體而言，惠每科技是以ChatGLM等流行的基座大模型為基礎(chǔ)，鋪于醫(yī)學(xué)知識(shí)庫(kù)和醫(yī)學(xué)知識(shí)圖譜等，還結(jié)合了RAG（檢索增強(qiáng)生成）技術(shù)，在垂直領(lǐng)域做模型的訓(xùn)練和微調(diào)等工作。

與此同步，專家的反饋也會(huì)通過(guò)RLHF（人類反饋強(qiáng)化學(xué)習(xí)）技術(shù)加入到上述過(guò)程，并最終形成面向不同醫(yī)療場(chǎng)景的醫(yī)療大模型。

而這整個(gè)過(guò)程中都采用的是私有化部署的方式，微調(diào)也是基于SFT（監(jiān)督微調(diào)）來(lái)展開(kāi)，因此便更好地保障了安全性。

由此總結(jié)來(lái)看，醫(yī)療大模型“上崗”醫(yī)院后，在病歷內(nèi)涵質(zhì)控這件事上起碼做到了三點(diǎn)：

更專業(yè)、更安全、更效率。

但有一說(shuō)一，在這個(gè)醫(yī)療大模型和系統(tǒng)的背后，還有一個(gè)關(guān)鍵因素在默默發(fā)力。

不僅能力到位，更要輕松落地

醫(yī)療大模型方案要想真正落地并發(fā)揮價(jià)值，除了算法模型本身要夠強(qiáng)大之外，還必須克服私有化部署所面臨的種種挑戰(zhàn)。

不論是出于數(shù)據(jù)與隱私安全、業(yè)務(wù)便捷還是成本考量，部署在本地、把控在自己手上，始終是越來(lái)越多行業(yè)用戶的期盼。

特別是對(duì)醫(yī)療行業(yè)來(lái)說(shuō)，私有化的部署和落地更是一種“剛需”。

畢竟不同醫(yī)院的病歷格式本身差異就較大，加之涉及患者隱私，惠每科技的私有化部署策略，幾乎成了醫(yī)療大模型落地的最基本前提。

這樣一來(lái)，在基礎(chǔ)設(shè)施的選擇上，又面臨一系列問(wèn)題。

成本角度上，現(xiàn)代化醫(yī)院本來(lái)就是各行業(yè)信息化領(lǐng)域的主力軍，此前多年在通用計(jì)算類IT基礎(chǔ)設(shè)施上曾有大量投入，在此基礎(chǔ)上再導(dǎo)入專用AI加速器需要額外投入，而且這些加速器如今獲取難度還在不斷加大（你懂的）。

從性能角度看，也要求硬件平臺(tái)能滿足AI模型推理所需的性能，特別是要滿足實(shí)時(shí)性或近實(shí)時(shí)性標(biāo)準(zhǔn)。

那么有沒(méi)有一種方案，既可以讓醫(yī)療大模型更順滑地落地，還能充分利用現(xiàn)有軟硬件設(shè)施，并同時(shí)兼顧性能、總擁有成本和獲取難度呢？

面對(duì)這一系列難題，惠每科技可謂是“有備而來(lái)”。

它選擇了與英特爾合作，基于英特爾至強(qiáng)CPU Max系列處理器、OpenVINO工具套件及開(kāi)源大模型加速庫(kù)IPEX-LLM，打造了一套”高性價(jià)比醫(yī)療大模型私有化落地方案”。

作為業(yè)界首款內(nèi)置高帶寬內(nèi)存 (HBM) 的x86架構(gòu)CPU，至強(qiáng)CPU Max系列集成了高達(dá)64GB容量的HBM2e內(nèi)存，其理論帶寬可達(dá)主流DDR5內(nèi)存的4倍，足以應(yīng)對(duì)大模型推理時(shí)對(duì)內(nèi)存性能的嚴(yán)苛要求。

此外，該處理器還內(nèi)置有英特爾AMX（英特爾高級(jí)矩陣擴(kuò)展）加速技術(shù)，經(jīng)特定優(yōu)化后，其每時(shí)鐘周期可完成多達(dá)2048個(gè)INT8運(yùn)算，較上一代同類指令實(shí)現(xiàn)了8倍性能飛躍。

△英特爾至強(qiáng)CPU Max 系列處理器

除硬件優(yōu)勢(shì)之外，在軟件方面，英特爾也為惠每科技提供了成熟的優(yōu)化工具與技術(shù)支持。

例如借助IPEX-LLM 大模型庫(kù)實(shí)現(xiàn)推理加速的低精度量化方案，以及基于 OpenVINO工具套件開(kāi)展的非量化優(yōu)化方案，雙管齊下，能讓醫(yī)療大模型在至強(qiáng)平臺(tái)上的推理效率得到顯著提升。

據(jù)惠每科技實(shí)測(cè)，經(jīng)非量化方案優(yōu)化后，當(dāng)輸入文本為2K時(shí)，模型首詞時(shí)延由優(yōu)化前的 4.03秒驟降至2.1秒，性能提升達(dá)1.92倍。平均時(shí)延則由182.86毫秒每Token縮短至47.96毫秒每 Token，提升幅度高達(dá)3.81倍。而這，已經(jīng)十分接近專用AI加速芯片的性能水平了。

△英特爾優(yōu)化方案帶來(lái)的性能提升

而且，除了讓醫(yī)療大模型私有化落地從“不可能”變?yōu)椤翱赡堋�，基于英特�?sup> 至強(qiáng)平臺(tái)還有一個(gè)容易被忽視但至關(guān)重要的優(yōu)勢(shì)，那就是上線效率。

得益于英特爾架構(gòu)平臺(tái)成熟的生態(tài)以及雙方的深度協(xié)同，更重要的是醫(yī)療行業(yè)對(duì)于該平臺(tái)廣泛的部署和較高的應(yīng)用水準(zhǔn)，醫(yī)院開(kāi)展惠每醫(yī)療大模型方案私有化部署時(shí)，從準(zhǔn)備到最終產(chǎn)出收益，僅需3.5 個(gè)月左右。

這就讓 AI 智能化帶來(lái)的變革成果顯得更加“立竿見(jiàn)影”。

跨平臺(tái)技術(shù)助力行業(yè)加速應(yīng)用

通過(guò)惠每科技病歷質(zhì)量控制這一用例，不難看出：英特爾CPU平臺(tái)+AI加速工具，不失為大模型從實(shí)驗(yàn)室走向行業(yè)、加速落地與實(shí)踐的一劑”良方”。

其實(shí)在智慧醫(yī)療的背景下，病歷質(zhì)控只是一個(gè)縮影。

從智能導(dǎo)診到輔助診斷，從藥物研發(fā)到疾病預(yù)測(cè)，AI正以多種方式為醫(yī)療行業(yè)帶來(lái)更多變革。

智慧醫(yī)療又何嘗不是“人工智能+”時(shí)代的一塊重要拼圖呢？

更廣泛的視角下，類似醫(yī)療這樣涉及隱私、對(duì)AI私有化部署有強(qiáng)要求的行業(yè)，還有金融、法律、教育、出行……可以說(shuō)，越是距離每個(gè)人生活更近的行業(yè)，就越需要考慮這個(gè)問(wèn)題。

如果再考慮到在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中已有一定投入，希望充分利用原有IT基礎(chǔ)設(shè)施，以總擁有成本更低的方式開(kāi)展AI實(shí)踐的行業(yè)，那就更多了。

所以說(shuō)在這一輪推進(jìn)智能化轉(zhuǎn)型的浪潮中，像英特爾與惠每科技合作打造的這種"一石多鳥"且“更接地氣”的方案，無(wú)疑是一個(gè)值得參考的選擇。

英特爾未來(lái)能不能繼續(xù)以更高性價(jià)比、更易于獲取和應(yīng)用的軟硬件平臺(tái)為基礎(chǔ)，全力加速AI在各個(gè)行業(yè)的創(chuàng)新應(yīng)用，讓科技為人類社會(huì)持續(xù)賦能，就很值得期待了。

為了科普CPU在AI推理新時(shí)代的玩法，量子位開(kāi)設(shè)了《最“in”AI》專欄，將從技術(shù)科普、行業(yè)案例、實(shí)戰(zhàn)優(yōu)化等多個(gè)角度展開(kāi)全面解讀。

我們希望通過(guò)這個(gè)專欄，讓更多的人了解CPU在AI推理加速，甚至是整個(gè)AI平臺(tái)或全流程加速上的實(shí)踐成果，重點(diǎn)就是如何更好地利用CPU來(lái)提升大模型應(yīng)用的性能和效率。