动物疾病智能诊断的现状与分析
区亮欣1,2,3,孙宏伟1,3,任少敏1,3,何斌1,高英杰1,王泽岩1,3,宣华2,罗胜军2*
(1,吉林大学动物医学学院,吉林长春,130062;2,广东省农业科学院动物卫生研究所,广东广州;3,视频兽医网,吉林长春,130062)
摘要:我国养殖业发展迅速,逐渐向集约化和规模化方向转变,但养殖地域偏远,疾病诊治不及时,导致畜禽发病率和死亡率过高,经济损失十分严重。本文就动物疾病智能诊断技术的现状进行了分析,大力发展动物疾病智能诊断技术是养殖业发展的需要,也是科学发展的必然结果。
关键词: 动物疾病;智能诊断;分析
Analysis on current situation of intelligent diagnosis of animal diseases
Ou Liangxin1,2,3,Sun Hongwei1,3,Ren Shaomin1,3,He Bin1,Gao Yingjie1 ,Xuan Hua2,Luo Shengjun 2
(1. College of Veterinary Medicine,Jilin University, Changchun 130062, China; 2. Institue of Animal Health, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, GuangZhou, GuangDong, China; 3. Veterinary Video Net, Changchun, China)
Abstract:The rapid development of China's aquaculture industry, it gradually changes to intensive and scale direction. However, in remote breeding areas, disease diagnosis and treatment is not timely, resulting in livestock disease incidence rate and the mortality rate is very high, the economic loss is very serious. This paper analyzes the current situation of intelligent diagnosis technology of animal diseases, and the need of the development of the animal diseases intelligent diagnosis technology in aquaculture industry. This is the inevitable result of scientific development.
Keywords:animal diseases; intelligent diagnosis; Analysis
基金项目:吉林大学高水平研究生核心课程建设项目(2015Z18)
作者简介:区亮欣,男,广东广州人,研究方向:动物疾病智能诊断技术。邮箱:
lanceou@qq.com,电话:13711076661
*通讯作者
现代养殖业得到突飞猛进的发展,已经成为了农业、农村、农民最大的经济增长点,推动农村经济迅速增长。特别是近十年我国养殖业发展迅速,逐渐向集约化和规模化方向转变,发展势头日新月异。但由于大部分养殖地域偏远、动物疫病防控技术落后、防治措施不科学,以及高层专家与先进技术不能直接、及时地为基层服务,尤其是受到高层兽医专家亲临现场传统服务模式的时空限制,导致畜禽发病率和死亡率过高,经济损失十分严重。
1. 动物疾病的诊疗的现状与分析
1.1.动物疾病发生多样化、复杂化,损失惨重。
目前我国动物疫病的流行日益复杂化,主要表现有以下特点:一是旧的疫
病尚未得到有效的控制,新的疫病又不断发现;二是病原的变异速度加快,感染谱发生变化,疫病症状非典型化;三是疫病混合感染和继发感染越来越普遍,多因子引起发病的情况在临床上愈多见,加大了疫病诊断、治疗和防疫的难度。复杂化的动物疫病,已严重阻碍了广东畜牧业的领先、持续、健康的发展,严重威胁人类公共卫生安全和动物源性食品安全事件,严重时还可能会对国民经济的健康发展造成巨大冲击,并可能产生严重的社会和政治问题[1]。据初步统计,我国每年因为动物疫病造成的直接经济损失达260多亿元,间接损失达800多亿元,合计损失1千多亿元人民币。除此之外,多发的动物疫病也严重影响到我国动物及其产品的出口创汇。高致病性禽流感、亚洲Ⅰ型口蹄疫、小反刍兽疫和猪高致病性蓝耳病等动物源性疾病对人类公共卫生安全的威胁越来越大,甚至引起社会极大的恐慌[2]。
1.2兽医诊断水平参差不齐,基础设施落后。
改革开放以来,我国自上而下虽然非常重视建立了较为完善的动物防疫监督机构,防疫工作能力和水平有明显提高,但落后地区或农村地区仍然存在疫病检测诊断手段落后,疫情动态信息缺乏等诸多问题[3]。而近年来重大动物疫病和人兽共患病不断发生直接影响到畜牧业生产、畜产品安全和人类健康,形势非常严峻。主要是投入长期不足,技术储备严重欠缺,技术手段落后,特别是技术服务推广不到位,不能适应目前实际需要。大部分疫病缺乏实用的监测诊断技术和监测程序,至今也无任何利用监测结果进行疫情预测预报的预警系统,致使疫情控制被延误,造成大面积发生的失控局面。监测技术手段落后;缺乏疫情信息快速传递、发布的信息网络,对突发重大动物疫病应急反应机制不健全,基层缺乏动物疫病快速诊断和防治设施设备;技术支撑薄弱,检测诊断技术分散存在于科研教学单位,未能得到很好的应用推广[4]。检测平台建设基础较薄弱、检测信息到达滞后,流行病的预警和监测系统现代化程度不高。
近年来,旧的疫病尚未得到有效的控制,新的疫病又不断发现;病原的变异速度加快,感染谱发生变化,疫病症状非典型化;疫病混合感染和继发感染越来越普遍,这种多因素引起发病的情况在临床上表现多见,不但加大了疫病诊断、治疗和防疫的难度,可产生的危害和所导致的经济损失愈来愈大[5];高层兽医专家受到时空因素的限制,无法时时、全方位为基层养殖户进行技术支持与服务;人工智能辅助诊疗技术还处在萌芽阶段。
所以,这些已成为制约我国畜牧业优质高效健康发展的主要瓶颈,加强动物防疫体系现代化建设和建立新的兽医服务模式已刻不容缓。
1.3动物疾病智能化诊断的必要性
由于养殖地域偏远、动物疫病防控技术落后、信息欠缺及养殖专业人才匮乏等原因,导致畜禽发病率和死亡率过高;“防病难、看病难、治病难”等问题一直困扰着基层养殖户。
建设面向基层服务的远程智能辅助诊疗网络,承担专业技术应用推广、技术培训、技术服务和信息服务等职能,在技术上支持农业科技专家大院工作的进一步开展、促进农村科技合作组织、农村专业技术协会等发展,是一种创新的多元化农村科技服务模式,对建立健全多元化农村科技服务体系的重要补充,大大引导科技人员走向基层、深入基层服务,促进基层创业,使科技有效地促进新农村建设。以目前成熟的互联网、专家远程视频会议系统为基础加以引用并改进,把临床兽医专家诊断技术、畜牧专家养殖技术结合网络技术、多媒体技术与实验室检测化验技术集成于一体,形成创新的远程智能辅助诊疗服务体系,其市场相应度高,有很好的应用和推广前景。
动物疾病诊疗信息化与人工智能辅助诊疗的建设远远落后于远程教学和人医人工智能辅助远程诊疗技术,2009年卫生部将人工智能辅助诊断技术审定为第三类医疗技术;在我国畜牧养殖和兽医领域中对网络视频产品与人工智能辅助诊疗系统的需求,存在着巨大市场潜力。2006年,吉林大学王泽岩教授等创建了动物疾病远程诊疗服务中心,该“中心”利用远程视频会议系统在高层兽医专家与基层兽药经销商之间建立了一套远程实时服务平台,实时为来兽药店购买兽药产品的养殖户解决动物疾病诊治等技术问题;在国内,该“ 中心”将远程视频诊疗技术在兽医领域的利用开创了先河。2008年,广东省农业科学院动物卫生研究所建立了“动物疫病远程诊疗服务中心”,该“中心”利用远程视频诊疗服务系统将动物卫生研究所、各地政府疫病控制中心、兽药经销商、养殖公司以及广东省前沿动物保健有限公司进行合纵连横,构建了一个集专家、养殖户、政府部门于一体的动态服务平台,及时解决养殖户的养殖难题,指导科学合理使用兽药,协助政府部门对地区疫病的监控,为从源头保障肉食品安全发挥了建设性作用[6]。
动物疾病远程智能辅助诊疗服务平台的构建,能扩大范围的服务对象和服务内容,减少时空限制。不仅能为广大农村和养殖企业、养殖户直接提供专家和畜牧兽医科技工作者服务,在第一时间,第一地点发现控制动物疫病,解决了一直困扰着偏远地区的养殖企业或养殖户的畜禽看病难、治疗难、找专家难等相关问题,同时有利改变基层养殖观念还是比较陈旧,饲养管理技术落后,疫病防疫意识淡薄,饲养管理缺乏科学等问题;把科学养殖、科学防疫的知识普及到养殖户、养殖企业,提高农民的劳动技能,培训新型农民,更新传统粗放型饲养观念;而且协助政府部门在实践和具体生产中监测动物疫情,确实加强动物常见疾病防疫体系的建设。
2 远程诊疗的种类
2.1 电脑远程诊疗
前几年我们国家或国外已经有一些学院或机构开始使用电脑对电脑的视频诊疗。养殖户使用安装了视频诊疗系统的电脑与专家的电脑实时视频对话。养殖户可以实时告诉专家动物的症状,专家也能实时通过视频看到动物的情况,给出初步诊疗结果和应急诊疗方案。
如广东省农科院兽医研究所动物疾病远程诊疗服务中心,他们通过“动物疾病远程诊疗服务中心”,养殖户能远距离、第一时间在线与兽医所专家联系,通过视频连线及时进行疾病防治的咨询、诊断和治疗等服务,例如通过在线解剖等,借助高清晰的镜头,省农科院兽医所的专家团队可以即时诊断和给出治疗方案,从而解决了边远地区养殖技术差、看病难、治疗更难的问题,并且大大节约治疗成本,可以达到“及时诊断、及早治疗、安全用药、绿色养殖”的效果。 据中国饲料工业信息网报道,2011年4月,广东省四会市大沙镇某猪场购买了400头仔猪,进舍后给猪接种了常规疫苗。5月底,仔猪全群发病,高热、水样稀粪灰绿或发黄,被当地兽医诊断为高热病,大量使用抗生素与治疗高热病的药物。3天药费达2万多元,然而病情没有得到控制,每天猪死亡率均在8%左右。情急之下,猪场负责人想到了省农科院兽医所动物医院远程视频诊疗系统在四会大沙的分中心。中心专家通过远程视频,指导分中心解剖了两头猪,分析内脏病变和临床表现,初步诊断为典型的猪副伤寒,并根据其猪场的实际情况提供了治疗方案。用药后的第二天,猪群病情开始明显好转,死亡率降到2%,第三天,无死亡病例,疫病被成功控制。而这3天,病猪的药费仅用了2000余元[7]。
国内正有一些运行得非常成功视频诊疗网,如视频兽医网,由王泽岩教授创办,为偏远地区农户提供专业得诊疗和教育。使养殖户不再忧心为家禽看病难的麻烦,并能及时解决一些突发病,减少农户的损失。
通过以上案例我们可以看到创新动物疫病远程诊疗体系建设初见成效。
2.2手机远程诊疗
随着智能手机的飞速发展以及4G 网络的迅速普及, 克服上述局限性的技术已经具备, 开发掌上畜禽诊断系统成为可能。考虑到目前智能手机日益应用广泛 因此开发了基于智能手机开发的动物疫病远程诊断系统。动物疫病远程诊断系统利用计算机及网络技术、移动网络通信技术, 将农民在畜禽养殖过程中遇到的畜禽疾病、畜禽疾病防治、科学养殖等相关方面的问题, 通过4G 手机将咨询及相关数据及时传送给领域专家, 专家可以随时随地通过4G 手机, 根据自己的业务知识做出自己回复建议、处理措施及解决方案, 让农民及时了解畜禽疾病信息, 使其采取有效控制措施, 及时治疗或防治操作, 最大限度地降低农民畜禽养殖成本, 提高养殖质量, 增加劳动效益[8]。
手机远程诊疗虽然在国内应用的还比较小,但随着智能手机的普及,它的前景非常好。所以我这次把研究重点放在手机远程诊疗。
2.3 互联网+
“互联网+”是互联网思维的进一步实践成果,它代表一种先进的生产力,推动经济形态不断的发生演变。从而带动社会经济实体的生命力,为改革、创新、发展提供广阔的网络平台。通俗来说,“互联网+”就是“互联网+各个传统行业”,但这并不是简单的两者相加,而是利用信息通信技术以及互联网平台,让互联网与传统行业进行深度融合,创造新的发展生态。它代表一种新的社会形态,即充分发挥互联网在社会资源配置中的优化和集成作用,将互联网的创新成果深度融合于经济、社会各领域之中,提升全社会的创新力和生产力,形成更广泛的以互联网为基础设施和实现工具的经济发展新形态。几十年来,“互联网+”已经改造及影响了多个行业,当前大众耳熟能详的电子商务、互联网金融、在线旅游、在线影视、在线房产等行业都是“互联网+”的杰作[9]。
畜牧行业也可以借助互联网+得概念来使这个行业更加兴旺。通过网络技术使兽医专家+兽药企业+物流企业+养殖户连接起来。先从远程诊疗系统开始看病开药,药方通过网络传给兽药店,兽药店通过网络把物流订单发给物流公司,物流公司把药从兽药店送到养殖户手上。整个流程都通过互联网完成。使得养殖户不用出养殖场就能解决问题。
2.4 自动诊断系统
自动诊断系统是未来研究的方向,它借助人工智能系统来实现。用户输入或告诉电脑病情由电脑自动分析病体的最有可能得的是什么病,并建议可使用的药物。苹果手机的SIRI系统就是人工智能的一个很好的例子,它可以与人沟通并回答使用者所问的问题。只要把禽病与治疗的数据输入到一个像SIRI这样的一个系统里,养殖户就可以随时向它的手机或电脑询问家禽得了什么病,和怎么治疗。让专家就站在每个农户得身边。
3. 智能诊断现状分析
3.1 智能远程诊断优点
3.1.1养殖场或养殖户可随时随地通过电脑或手机利用远程网络视频技术可将各乡镇养殖户与本中心的兽医专家面对面交流,即时异地进行动物的病理剖检并现场做出诊断;利用人工智能辅助诊疗系统,打开软件平台,轻点鼠标,选中平台上所显示的各种症状,软件就会迅速地推导“诊断”出病畜、禽可能患有什么病。同时,软件还从中、西医两种不同的途径给你开出病历单以及需要采取的措施和使用的药物,为临床畜牧兽医提供一套完整的预防保健及专家处方用药治疗等科学合理防治方案。
3.1.2远程诊疗系统结合了通信技术、网络技术、软件技术、电子病历技术、多媒体技术、虚拟现实技术,实现养殖户与兽医之间、兽医和兽医之间的医学信息的远程传输和监控。远程会诊将突破时空限制,改变过去单一医疗服务模式,将偏远变为就近、将国外变为国内、将不同地域的兽医专家同时请来为您服务,实现养殖户与医生“面对面”的直接交流,让人人都享受到国内外一流专家提供的“一站式”的权威、安全、准确的诊疗服务。
3.2 智能远程诊断存在的问题
3.2.1 规模有限,产品质量难以保证
软件产品开发技术路线的选择比较随意,很难适应未来产品的发展的需要,软件不能进行无缝的升级。产品和项目界限不分明,通用性、定制性比较差。产品缺乏良好的结构设计,代码难以维护。产品的质量很难保证,很多软件产品是从一个项目过渡来的,品对安全性、性能、部署环境往往考虑不够。
3.2.2 资金缺乏,技术一般
中国软件业,最缺的是资金,最不缺的是人才。近两年软件人员比较好找工作,各大院校里只要是理科专业的肯定苦学计算机知识。软件是高投入、高产出、高风险的行业,技术转化为生产力,需要充足的资金支持,这一点在国内却得不到满足。
3.2.3 软件市场机制的缺失
什么是好产品,或者符合该企业真正需求的、质优价廉的软件产品,客户本身可能都很难说清楚。我国软件市场的胜出者常常只好比营销手段,比关系。市场机制不建立,我国软件产业很难说看到真正的希望,而只有这种机制才能保证我国软件产业的长期健康发展。
3.2.4 产品稳定性有待提高
由于国内提供商通盘考虑性差,对于开发的软件总是出现修补等状况。而且还有可能一个系统的多种版本的状况出现,为以后的维护带来不便,使系统的稳定性出现问题。
参考文献
[1] 陈古丽, 当前猪病流行的现状、趋势和防治对策探析,《畜禽业》 2014.09
[2] 邓志刚,规模化猪场猪病流行动向及防治对策,《当代畜牧》 2014.11
[3] 马慧玲,当前猪病流行特点与防控对策建议,《中国畜禽种业》 2012.10
[4] 刘才荣,浅议猪病流行现状及防治办法,《农技服务》 2014.09
[5] 谢炳蓉,猪病在我国流行的主要病因、流行特点及防治措施分析,《农业开发与装备》 2014.10
[6] 罗胜军,张健騑 “广东省农科院兽医研究所动物疾病远程诊疗服务中心”成立.广东饲料,2008.11
[7] 广东发展现代动物医院新模式 远程诊疗初见成效,中国饲料工业信息网
[8] 包巍,基于安卓的动物疫病远程诊断系统设计与开发,农业网络信息
[9] 百度百科,互联网+, 百度网