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智启未来,创新医教——数字孪生患者教学系统提升医学生临床能力
数字孪生患者教学系统智启未来,创新医教提升医学生临床能力人民健康是经济社会发展的基础,而医学人才培养则是保障人民健康的关键。培养一名优秀的医生往往需要十年之久,在这一过程中,患者是最好的老师,医生的成长是建立在病例积累的基础上的。然而,如今适合且愿意配合示教的患者愈发稀少,医学生的学习机会因此受限。此外,临床患者病情多变,并不会完全“按照教科书生病”,使得医学生无法接触到全面的临床情况。总体来说,医生少、成长慢、教学资源有限,是目前我国高等教育培养医学人才的共性问题。近年来,人工智能和大数据技术的飞速发展,正不断在医疗健康领域解锁新的应用场景,同时也为医学人才的培养注入新动能。鉴于此,中山眼科中心携手华为技术有限公司,联合研发了ChatZOC眼科大模型,并以此为基础构建了数字孪生患者教学系统,以期通过新质生产力,为医学人才培养的共性问题提供创新解决方案。数字孪生患者教学系统可以根据专业的眼病知识库,及时准确地回答医学生的问题,帮助医他们巩固和提升知识架构;可以通过数字孪生构建“虚拟患者”实现问诊互动,模拟真实诊疗实践过程,为医学生提供更多的学习和实践机会,解决目前典型示教患者病例不足、教学资源有限的难题。这将对于医学高等教育的数字化、智能化升级具有重大意义。中山眼科中心携手华为技术有限公司联合发布ChatZOC眼科大模型ChatZOC眼科大模型为基座辅助学生完善知识结构作为数字孪生患者教学系统的基础,ChatZOC眼科大模型的数据库汇集了中山眼科中心多年积累的医患对话数据、眼科疾病诊疗数据、最新眼科指南、科学教材、学术论文和医学网站等多种数据来源。这些数据经过预训练、超参数调整等步骤后,形成了可以进行交互式问答的ChatZOC眼科大模型,并以此为基础进一步开发了数字孪生患者教学系统。与传统课堂灌输式的知识输入不同,数字孪生患者教学系统更关注学生“问什么”,根据知识库的多种眼科知识综合生成回答,快速帮助学生发现并补齐知识结构的缺漏,巩固基础理论,衔接临床实践。交互式问诊虚拟患者提升学生临床技能数字孪生患者教学系统通过对真实病例中患者的主诉、病史、专科检查进行映射,在数字化空间中孪生出完整的虚拟患者,并通过大语言模型技术实现交互式问答。通过动态生成疾病症状、病史和眼科专科检查结果等信息,“虚拟患者”将和真实患者一样,具有完整的疾病特征,学生可像面对真实患者一样通过语音与其进行病史问诊交互。在此过程中,教学系统会自动记录完整度、准确性等信息,并据此在每一次问诊训练结束后进行自动评分,同时即时个性化地指出需要进一步改进的地方,最终综合提升医学生的病史采集能力和临床诊疗思维。学生问诊数字孪生患者教学系统中的虚拟患者未来已来人工智能赋能医学教育大有可为面向人民生命健康和医学教育的需求,中山眼科中心把最新科技成果应用在医学教育瓶颈攻关中。数字孪生患者教学系统自2023年下半学年起,在《眼科学见习》课程的临床见习阶段,已对中山大学临床医学专业大四学生进行了全程规模化的应用,课堂上,同学们使用人形机器人、平板电脑、智能手机等设备接入数字孪生患者教学系统,一对一地通过语音交互的方式与自己专属的虚拟患者进行问诊交流,每个人都得到了个性化的指导。课堂上问答的声音此起彼伏,充满了科技感和欢乐的气息,不再有“菜鸟”初上战场时的紧张感。在学生教学方面,与传统模式相比,数字孪生患者教学系统显著完善了学生的知识结构、提升了学生的临床问诊能力,并获得了参与学生和带教老师的高度评价,形成了临床医学教学培训的新范式。在教育资源方面,数字孪生患者为每位学生提供了相同水平的临床实践机会,这不仅能解决临床典型示教患者不足问题,还能以低成本将大型三甲医院的教学经验推广到资源匮乏的地区,促进临床医学教育的可及性与公平性。学生评价数字孪生患者教学系统可以减少初学者问诊前的担忧、焦虑,在与模型交流中熟悉问诊的内容和逻辑性,在临床问诊真实患者前做到胸有成竹、有逻辑、有条理。——2020级眼科见习