犬病临床诊断的逻辑学方法

犬病临床诊断的逻辑学方法 闰文彤1赵世芳2 (1、北京市顺义区动物卫生监督所，北京市顺义区，101300 2、首都医科大学燕京医学院，北京市顺义区，101300) 摘要：本文使用谓词逻辑描述诊断方法。临床诊断的基本方法是：全面收集病例的症 状资料，根据典型症状提出诊断假说，经过一系列论证，最后得出该病例有某种疾病。病例 的症状和痰病翻译为单称命或它的复合命题。诊断假说翻译为量化命题。有了命题的 符号，则诊断过程描述为演绎论证。直接诊断和鉴别诊断是两种基本方法。论证里的推理 规则有：肯定前件式(MP)，选言三段论(DS)，全称例示规则(UI)等。正确的诊断是一个可 靠的论证：如果症状命题都为真，诊断假说的命题为真，而且论证是有效的；那么，诊断结论 必然为真。误诊是不可靠的论证。逻辑学可以提高临床诊断效率，也是病例分析的有力工 具。 关键词：诊断学；假说；谓词逻辑；可靠的论证；有效的；量词； PredicateLogicinClinicalDiagnosis Abstract：Thepurposeofthisstudywastodescribetheclinicaldiagnosticprocessbythe predicatelogic．Theseareprocessthatallsymptoms肿collected；adiagnosticshypothesisisput forwardbythemajorsymptoms；thenthediagnosticconclusionisinferred。example，“Thisc啪 一aisthisdisease—P”．Wetranslatethesymptoms(ordisease)ofcaseintosingular(orc,om· pound)propositions．Thediagnosticshypothesesaretranslatedintoquantifierpropositions．As tIIere哦symboLsofpropositions。then，thediagnosticprocessistranslatedintothedeductive81"- guments．Theimmediatediagnosisandthedifferentdiagnosis硼陀basicmethods．Thereare80me rulesofinferenceinthedeductivearguments；example：modusponens(MP)，disjunetivesyllo- gism(DS)，universalinstanfiation(UI)．Thecorrectdiagnosisisthesoundargument：Ifthe propositionsofsymptomsandhypothesis踟℃truth，theargumentisvalid；then。thediagnostic conclusionwillbetruthabsolutely．Theincorrectdiagnosisistheunsoundargument．Theresults showthatthelogicisastrongtoolofanalyzingease，andmayraisediagnosticefficiency． Keywords：diagnostics；hypothesis；predicatelogic；soundargument；valid；quantifier； 临床诊断的基本方法是：全面收集病例的症状资料，根据典型症状提出诊断假说。经过 一系列论证，最后得出该病例有某种疾病。根据近十余年的小动物门诊经历．本文使用谓 66 词逻辑描述诊断方法。症状或疾病的命题形式有三类：单称命题及其复合命题，和量化命 题。直接诊断和鉴别诊断使用演绎论证表达，其中常用的推理规则有肯定前件式(MP)，选 言三段论(Ds)，全称例示(UI)等。 1．I晦床诊断中常见的命题 在自然语言里，病例的症状和疾病表示为词语或词组，不是完整的句子。本文里，词组 “某病例的某症状”表示为句子“某病例有某症状”，词组“某病例的某疾病”表示为句子“某 病例有某疾病”，这样的句子可以表示为逻辑学的单称命题。词组“某病例里，某症状和某 疾病的关系”也可以表示为句子，该句子表示为单称命题的复合命题。诊断假说的语言则 比较复杂，本文把它表示为量化命题。本文同意邱仁宗的看法，诊断结论应该是单称命题。 诊断假说表示为量化命题，是受到熊明辉的启发。命题符号的翻译方法参见柯匹，441-480 和赫尔利，P317—365。谓词逻辑的命题通常使用文恩图图解；本文的坐标系也可以图示； 参见图I。横轴是病例变量x，即个体词变项；纵轴是症状或疾病的变量Yx，即谓词变项。 单称命题及其复合命题用一个点表示；量化命题用平行于横轴一组点表示；还可以图示关 系命题，以及含有谓词变项，P203的量化命题。I．1单称命题。具体的病例用小写字母表 示：a，b，c⋯．；具体的症状用大写字母表示：A，B，C，D，⋯；具体的疾病用大写字母表示： P，Q，R，S，⋯。命题“病例a有症状A”，记作单称命题Aa。其中A是谓词常项，8是个体常 项。命题“病例a有疾病P”，记作单称命题Pa。其中P是谓词常项，a是个体常项。单称 命题可以有无限多。它们可以表示各种单称命题：。某病例有某症状”，或者“某病例有某疾 病”。例如： · Aa，Ba，Ca，···，Pa，Qa，Ra，··· Ab，Bb，Cb，⋯，Pb，Qb，Rb，⋯ Ac，Bc，Cc，⋯，Pc，Qc，Rc，⋯，等。 1．2单称命题的复合命题。单称命题和真值联结词可以组成复台命题。常见的真值联 结词有：非-I；和人；或V；如果一则-+；等值H。 病例8没有症状A，记作：1Aa；病例a有症状A和症状B，记作．Aa八Ba；其他的症状命 题有：AaVBa．AHBa，Aa*-*Ba，等。病例a没有疾病P，记作：1Pa；病例a有疾病P或疾 病Q，记作：PaVQa；其他的疾病命题有：PaAQa，Pa-+Qa，Pa++Qa，等。也可以构造出病例a 里、症状与疾病关系的命题。例如，如果病例a有症状A，则病例a有疾病P，记作：Aa_Pa； 它表示：在病例a，症状A是疾病P的“充分征”。，如果病例a有疾病P。则病例a有症状A， 记作：Pa?A且；它表示：在病例a，症状A是疾病P的“必要征”。“必要征”也可以记作：-IAa —1Pa．如果病例a有症状A，则病例a没有疾病P，记作：Aa一1Pa；它表示：在病例a，症 状A是疾病P的“不见征”。如果病例a有症状A，则病例a有疾病P或有疾病Q，记作：Aa -÷(PaVQa)。常见的单称命题的复合命题有： (Aa^Ba)---,Pa； (Aa^Ba)一+1Pa； 67 (Aa^Ba)-+(PaVQa)；等。 I．3量化命题。上述的单称命题及其复合命题里，个体词(主项)是常项。如果个体词 使用变项，并且引入量词，则可以构造出量化命题。例如：任意病例x，如果x有症状A，则x 有疾病P。可以记作：V(Ax_+Px)。其中，”为全称量词，X为病例变项，A为症状常项，P为 疾病常项。这样的量化命题表示传统逻辑的全称肯定命题；即“所有A都是P”。常见的量 化命题有： Vx[(Ax^Bx)-+Px]； Vx[(Ax^Bx)-1ix]； Vx[(Ax^Bx)-+(P】【VQ】【)]；等。 以及特称命题： jx[(Ax^Bx)_+P)【]； |x[(A】【^Bx)1Px]； 3x[(A】【ABx)---,(exV躯)]； jx[(Ax^Bx)^1Px]；等。 量化命题可以表达诊断假说。诊断假说是临床诊断的基本方法之一；但是，在传统逻 辑和诊断逻辑文献里，诊断假说究竟是词项还是命题还是论证，往往语焉不详。诊断假说 可以是诊断(规范)。在诊疗手册或教材里，诊断假说可以是诊断要点。宋英俊研究了 诊断假说的提出以及验证的方法。吴玲研究了专家和新手的诊断假说，认为专家的假说数 量和质量明显高于新手。在专家系统里，命题“IF症状，THEN疾病”可以表达为量化命题。 在现代归纳逻辑里，本文的量化命题又称为全称条件句。事实上，为了得到真实的诊断假 说，病例研究是关键；如同中医俗语：“熟读王叔和。不如临症多。” I．4命题的真值。单称命题的真值只取两个，真或假；它由临床医师确定。单称命题的 复合命题的真值由联结词的定义确定。量化命题的真值由量词定义确定。如果病例X属于 病例的集合la，b，c⋯．，n}，那么， 命题Vx(Ax---,Px)的真值定义是： (A¨Pa)^(硒一Pb)^(Ac．+Pc)^⋯^(An---,Pn)。 命题jx(缸叶P】【)的真值定义是： (Aa—Pa)V(Ab-+Pb)V(Ac卅c)V⋯V(An---,Pn)。 2．临床诊断的论证 临床诊断过程是非常复杂的，其中有演绎论证，有归纳论证，也有非形式逻辑方法。本 文仅从演绎论证角度分析；其中常用的推理规则有直言三段论(MP)和选言三段论(DS)及 全称例示规则(UI)等。依据某些症状直接得出“该病例是某个疾病”时，称为直接诊断方 法。依据某些症状得出该病例是两个或两个以上疾病时，还需要排除无关的疾病，然后得 出“该病例是某个疾病～，称为鉴别诊断方法。 2．1直接诊断方法。首先全面收集整理病例的症状，然后根据症状和医学知识提出诊 68 断假说，最后得出诊断结论。例如：病例a有症状A和症状B，记作：Aa^Ba。根据现有症 状和经验，得到诊断假说：任意病例x，如果病例x有症状A和症状B，则病例x有疾病P，记 作：Vx[(AxhBx)--*Px]。 所以，诊断结论是：病例a有疾病P，记作：Pa。 这个论证是有效地论证。证明步骤参见表l。 表1．直接诊断法 序号 命题或假说 理 由 1． Aa^Ba 症状命题 2． Vx[(AxhBx)---．Px] 诊断假说 ≯ Pa 诊断结论 3． (Aa^Ba)---*Pa 2，UI(全称例示) 4． Pa 1，3，MP(肯定前件式) 如果病例有多个症状，例如：(A且人Ba^Ca^⋯^Fa)，也可以如上述方法分析。此法可 以称为“诊断三段论”，。其中诊断假说是大前提，症状的命题是小前提，诊断结果是该论证 的结论。在法律逻辑中，法律三段论有相似的演绎论证方式。 2．2鉴别诊断方法。病例a有症状A和症状B以及症状C，根据症状A和症状B，提出 诊断假说：病例a有疾病P或疾病Q。根据症状C，提出诊断假说：病例a没有Q。那么，有 效的诊断结论是“病例a有疾病P”。 这个论证是有效的，证明步骤参见表2。 表2．鉴别诊断法 序号 命题或假说 理 由 1． Aa^Ba 症状命题 2． Ca 症状命题 3． Vx[(AxhBx)-+(PxVQ】c)] 诊断假说 4． Vx(Cx-1Qx) 诊断假说 ^ Pa 诊断结论 5． (AahBa)_(PaVQa)3，UI(全称例示) 6． PaVQ8 1，5，MP(肯定前件式) 7． Ca—1Qa 4，UI(全称例示) 8． 1Qa 2，7，MP(肯定前件式) 9． Pa 6，8，DS(选言三段论) 依据医学上的单一病理学的原则，如果初步诊断假说有多种疾病，应该逐个排除无关 69 的疾病，最后得出该病例有一种疾病。如果多种疾病都被排除了，即没有诊断结论；那么， 可能症状命题有的为假，需要重新评估症状资料；也可能初步诊断假说为假，应该更换诊断 假说。还有一种情况，如果排除了假说的各种疾病，而且假说是全面的，诊断结论为“该病 例是健康的(无病的)”。在动物检疫时，健康病例居多；在临床诊断时，健康病例居少。 3．结果与讨论 3．1现代逻辑可以清晰地描述诊断假说的命题或者论证方法，而传统逻辑不便于描述 它们。采用传统逻辑(或普通逻辑)研究临床医学，文献名称有多种：医学逻辑；临床诊断逻 辑；诊断推理；临床思维或临床决策。本文采用现代逻辑(谓词逻辑)的方法；其中逻辑符号 没有采用美国教材的联结词和量词符号，参见国家标准和国内流行教材。 3．2这些逻辑学工具，不仅有利于临床病例分析和诊断方法论的研究，而且可能有助于 人工智能和医学专家系统的研究。为了直观地描述种命题形式，使用直角坐标系图示了三 类命题；病例的症状和疾病表示为单称命题或它的复合命题；诊断假说表示为量化命题。 诊断过程不仅包含归纳论证，例如从经验和医学知识到提出诊断假说的命题；而且，诊断过 程也包含严密的演绎论证；其中常用的推理规则有：肯定前件式(MP)，选言三段论(DS)，全 称例示规则(UI)等。 3．3误诊与论证的可靠性。误诊是不可靠的论证：它的前提至少有一个命题为假，或者 它是无效的论证；此时，它的结论可能为真，也可能为假。在临床诊断里，必须避免误诊。 正确的诊断是可靠的论证：如果临床症状命题为真，诊断假说的命题为真，而且，该演绎论 证是有效的；那么，诊断结论必然是真的。 70 参考文献：17篇(略) 犬病临床诊断的逻辑学方法 作者： 闫文彤， 赵世芳 作者单位： 闫文彤(北京市顺义区动物卫生监督所,北京市顺义区 101300)， 赵世芳(首都医科大学燕京 医学院,北京市顺义区 101300) 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Conference_7476647.aspx