INTERNIST-1/CADUCEUS: Problems Facing Expert Consultant Programs

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Abstract
INTERNIST-1 is an experimental computer program for consultation in general internal medicine. On a series of test cases, its performance has been shown to be similar to that of staff physicians at a university hospital. Despite INTERNIST-1’s apparent success in dealing with complex cases involving multiple diagnoses in the same patient, many shortcomings in both its knowledge representation schemes and its diagnostic algorithms still remain. Among the known problems are lack of anatomical and temporal reasoning, inadequate representation of degrees of severity of findings and illnesses, and failure to reason properly about causality. These drawbacks must be corrected before INTERNIST-1’s successor program, CADUCEUS, can be used. It is estimated that CADUCEUS will not be ready for release to the general medical community for five to ten years. Broader problems faced by all medical diagnostic consultant systems are: design of an efficient human interface; development and completion of medical knowledge bases; expansion of diagnostic algorithms from simple heuristic rules to include a range of complex reasoning strategies, and development of a method for validating computer programs for clinical use. INTERNIST-1 ist ein experimentelles Computerprogramm für die Konsultation in der allgemeinen internistischen Medizin. In einer Reihe von Testläufen hat sich gezeigt, daß seine Leistung derjenigen von Krankenhausärzten in Universitätskliniken ähnlich ist. Trotz des offensichtlichen Erfolges von INTERNIST-1 bei der Behandlung schwieriger Fälle, bei denen es sich um Mehrfachdiagnosen beim gleichen Patienten handelte, weist das System doch noch viele Mängel, sowohl bei der Präsentation des Wissens als auch bei den diagnostischen Algorithmen, auf. Unter den bekannten Problemen sind Mangel an anatomischer und zeitlicher Beweisführung, inadäquate Darstellung der Schweregrade der Befunde und Krankheiten und das Fehlen geeigneter Schlußfolgerungen bezüglich der Kausalität festzustellen. Diese Nachteile müssen korrigiert werden, ehe das INTERNIST-1-Nachfolgeprogramm CADUCEUS in Gebrauch genommen werden kann. Schätzungsweise wird CADUCEUS erst in fünf bis zehn Jahren zum allgemeinen medizinischen Gebrauch zur Verfügung stehen. Weitere Probleme, denen sich alle medizinischen diagnostischen Expertensysteme gegenübergestellt sehen, sind: Entwurf einer effizienten menschlichen Schnittstelle, Entwicklung und Vervollständigung medizinischer Wissensbanken, Erweiterung diagnostischer Algorithmen von einfachen heuristischen Regeln zum Einschluß einer Reihe komplexer Argumentationsstrategien und Entwicklung einer Methode zur Bewertung klinischer Computerprogramme. * The INTERNIST/CADUCEUS project has been funded through grants from the Division of Research Resources (R24 RR 01101) and the National Library of Medicine (R01 LM 03710 and R23 LM 03589) of the National Institutes of Health. This paper was presented in part at the IBM Scientific Center, Heidelberg, Fed. Rep. of Germany, on September 29,1983.

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