醫學(xué)計算機應用分析
計算機輔助診斷實(shí)際上是把大量的醫學(xué)資料和醫生的豐富經(jīng)驗，下文是醫學(xué)計算機應用淺析。
隨著(zhù)電子計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，計算機技術(shù)已滲透到醫學(xué)及其管理的各個(gè)領(lǐng)域，可利用計算機獲取、存儲、傳輸、處理和使用醫學(xué)及醫學(xué)管理的各種信息，醫學(xué)信息處理學(xué)已成為一門(mén)新興的、醫學(xué)與計算機技術(shù)相結合的邊緣學(xué)科，對醫學(xué)的發(fā)展起著(zhù)重要的作用。目前，在基礎醫學(xué)方面利用計算機聯(lián)機處理各種醫學(xué)實(shí)驗信息、模擬生物和生理系統，對研究生物的微觀(guān)結構、神經(jīng)活動(dòng)、癌細胞的發(fā)生機理等，起到促進(jìn)作用。在預防醫學(xué)和公共衛生方面采用計算機實(shí)現了體檢自動(dòng)化，利用計算機模擬流行性疾病的蔓延及防治研究等。在醫院綜合管理方面利用醫療信息系統對醫學(xué)進(jìn)行綜合管理，完善病歷存儲、藥品管理、財務(wù)管理、辦公信息化等，大大提高了醫院的管理水平。下面介紹一些計算機在醫學(xué)上的實(shí)際應用。
1 利用計算機處理醫學(xué)實(shí)驗信息
數值計算是計算機應用的基礎，較早應用于生物化學(xué)和分子生物學(xué)方面，統計分析各種臨床及生物醫學(xué)數據也是數值計算。由于生物醫學(xué)基礎實(shí)驗和臨床診斷都是從人體或生物體上取得信號，這些信號具有信號微弱、干擾大、信噪比低及遵循統計學(xué)規律的特點(diǎn)，因而疊加法、直方圖、頻譜分析等各種統計分析的方法應用較多。在醫學(xué)領(lǐng)域中，人體的許多生理信號，如心電波、腦電波、脈波、心音、呼吸頻率乃至一晝夜間正常人的體溫等等都是近似于周期性的，存在著(zhù)相應的頻譜。其中某些參數的頻譜分析在醫學(xué)研究和臨床診斷中有實(shí)際意義。如果我們掌握了各種生理信息的頻譜，就可以通過(guò)計算機來(lái)模擬它們，這在教學(xué)、科研和臨床上都有實(shí)際意義。模擬標準的心電信號在計算機診斷和監護系統中是十分重要的，它是判別心電異常的依據。
2 應用計算機進(jìn)行輔助診斷
計算機輔助診斷實(shí)際上是把大量的醫學(xué)資料和醫生的豐富經(jīng)驗，以電子數據的形式匯總存貯，并隨著(zhù)醫學(xué)的發(fā)展不斷更新完善。計算機處理數據的精確、覆蓋面廣泛、無(wú)間斷性等特點(diǎn)使電子計算機進(jìn)行輔助診斷具有重要意義。例如體表標測心電圖即采用體表多電極同時(shí)記錄體表各部位心臟激動(dòng)造成的電位差。近些年，電子計算機自動(dòng)采集體表眾多部位的各瞬時(shí)電位變化，進(jìn)行分析處理，繪制成等位標測圖，它能獲得比常規心電圖或心電向量圖更豐富的信息，有助于認識心臟激動(dòng)的空間電位分布和體表電位分布的關(guān)系。
例如在婦產(chǎn)科領(lǐng)域，英國普利茅茨醫學(xué)院研究生院婦產(chǎn)科kEith開(kāi)發(fā)了智能胎心率與宮縮描記圖(cardiotocography，CTG)計算機輔助分析系統。該系統采用了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，它基于400多條具有專(zhuān)家水平的產(chǎn)時(shí)評估及處理規則，該系統還可像醫生分析病情一樣，對所做出的處理建議進(jìn)行解釋。由英國16家水平領(lǐng)先的婦產(chǎn)科中心的17位專(zhuān)家對該系統進(jìn)行了評估，他們對從2400份高位分娩病例中選出的50份病例資料，同時(shí)進(jìn)行人為分析和CTG系統分析，結果CTG系統與17位專(zhuān)家的意見(jiàn)基本一致，獲得了令人滿(mǎn)意的效果。
3 圖像處理技術(shù)的應用
計算機在斷層技術(shù)中的應用。圖像處理是計算機應用中的一個(gè)重要方面。計算機斷層掃描系統(CT)是斷層攝影與計算機技術(shù)的結合，是圖像處理技術(shù)最成功的例子之一。醫生可通過(guò)計算機斷層掃描系統(CT)精確地將心臟多個(gè)斷層切面重建影像，密度分辯率高，圖像清晰，并可獲得三維空間信息。在心臟病診斷中主要用于心腔內腫瘤、心腔內血栓、室壁瘤的形成，夾層動(dòng)脈瘤、心肌梗塞以及冠狀動(dòng)脈旁路移植血管通暢情況的隨診觀(guān)察。在B超圖像采集及病歷管理方面的應用提高了檢查的效率及病人信息管理的準確性。(1)操作方便，以往醫生在給病人做檢查時(shí)必須先將圖像凍結，再點(diǎn)擊鼠標右鍵來(lái)采集圖像。而該系統采用腳踏開(kāi)關(guān)，使醫生們隨時(shí)可以在不占用手的情況下完成圖像的保存。同時(shí)只要醫生將圖像凍結，該圖像就自動(dòng)采集到計算機內。(2)友好的人機界面，系統采用智能醫學(xué)詞庫，詞庫內的最常用的詞語(yǔ)在詞庫的最前面，醫生們只需利用鼠標雙擊選中的詞語(yǔ)即可輸入。不同的醫生有自己獨立的診斷專(zhuān)家庫，使書(shū)寫(xiě)報告更為快捷簡(jiǎn)單，從而避免了操作者在每次完成病歷報告時(shí)需手工輸入大量漢字或進(jìn)行繁瑣的詞語(yǔ)調用。(3)數據保存可靠。通常采用傳統的暫存技術(shù)，一旦遇到死機或意外停電，如果沒(méi)有保存圖像，則所采集的圖像會(huì )全部丟失。應用先進(jìn)的軟件存儲技術(shù)，將采集的圖像即時(shí)存儲到相對應的病人目錄下，可使圖像數據安全可靠。(4)視頻信號隔離技術(shù)。通常B超輸出信號直接用視頻線(xiàn)輸送到圖像采集卡，因為計算機采用的電源都為開(kāi)關(guān)電源，如果計算機與B超同地，B超的圖像易受到干擾，采用專(zhuān)用的光電視頻信號隔離系統，將計算機與B超隔離，從而保證了B超圖像工作站采集圖像質(zhì)量。
4 醫療信息系統
醫療信息系統有兩種含義。從廣義上來(lái)說(shuō)，它是指所有與醫學(xué)有關(guān)聯(lián)的信息系統的統稱(chēng)，各類(lèi)面向醫院管理的信息系統都屬于醫療信息系統的范疇;從狹義上來(lái)說(shuō)，它僅涉及純粹的醫療活動(dòng)，是對相關(guān)的臨床數據和知識進(jìn)行綜合管理和應用的信息系統。“醫療數字化”是目前數字化醫院的建設重點(diǎn)。利用電子計算機和通訊設備，為醫院所屬各部門(mén)提供對病人診療信息和行政管理信息的收集、存儲、處理、提取及數據交換的能力，并滿(mǎn)足所有授權用戶(hù)的功能需求。它包含臨床診療系統，電子病歷系統，手術(shù)室監護系統，藥品管理系統，檢驗管理系統，醫學(xué)影像管理系統，病歷管理系統，門(mén)診管理系統、財務(wù)管理系統、辦公自動(dòng)化系統等等模塊。醫院所有的臨床作業(yè)全部實(shí)現無(wú)紙化運行，病人的門(mén)診和住院病歷、檢查結果等各類(lèi)信息都完整地保存在醫院數據庫中;醫生扔掉了紙和筆，不管是開(kāi)具處方，還是各類(lèi)檢查檢驗、圖像采集、傳輸，一切都在電腦前進(jìn)行，在網(wǎng)絡(luò )中傳遞;護士們每天測量完病人的體溫、脈搏、血壓等，都錄入電腦，在電腦上自動(dòng)形成曲線(xiàn)，并按時(shí)段圖形顯示，病人的生命體征一目了然。下面對一些主要的子系統進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明：
1) 電子病歷并不是簡(jiǎn)單地將傳統的紙張病歷進(jìn)行電子化，而是反映了患者整個(gè)的醫療過(guò)程，儲存了患者全部的醫療信息，包括病史、各種檢驗檢查結果和影像資料，是對個(gè)人醫療信息及其相關(guān)處理過(guò)程綜合化的體現。它的發(fā)展方向是實(shí)現患者一生的全電子病歷，這需要全社會(huì )各醫療機構間的信息互連。
2) 影像信息系統即廣義上的PACS系統，與狹義上的PACS系統只負責影像數據的采集、歸檔和通訊不同，它涵蓋了狹義PACS系統和RIS系統的所有內容，并且突破了傳統上PACS/RIS僅局限于放射科的范疇，面向醫院內的所有影像科室，連接各種成像設備(包括CR、DR、CT、MRI等放射成像設備，以及超聲、內窺鏡等非放射成像設備)，實(shí)現全院范圍內的影像檢查工作流管理、影像數字采集、數據歸檔管理、影像診斷報告、信息網(wǎng)絡(luò )發(fā)布等功能。
3) 檢驗信息系統(LabInformalionSystem，LIS)以醫院檢驗科的業(yè)務(wù)數字化為目標，通過(guò)連接檢驗儀器、收集檢驗數據，實(shí)現申請、檢驗、報告的自動(dòng)化數字工作流。相比其他醫療信息系統，檢驗信息系統在國內的發(fā)展最早，目前國內已有很多醫院建設了檢驗信息系統。大多數能夠實(shí)現與檢驗儀器和HIS系統互連，完成基本的數字化工作流程。
4) 監護信息系統根據監護地點(diǎn)的不同，可分為重癥監護信息系統、手術(shù)監護信息系統、急救監護信息系統和普通監護信息系統，它往往和各類(lèi)床邊監護儀、麻醉機、呼吸機等設備連接，收集各類(lèi)實(shí)時(shí)監護信息，或利用掌上電腦等一些手段進(jìn)行體溫等監護信息的錄入，并通過(guò)對所有監護信息的儲存、顯示、發(fā)布以及對各相應科室的業(yè)務(wù)數字化，實(shí)現病人監護的數字化管理。隨著(zhù)越來(lái)越多醫院信息系統的開(kāi)通，醫療環(huán)境將更加愜意。
5 結論
計算機已顯著(zhù)地影響了科學(xué)的發(fā)展，亦促進(jìn)了醫學(xué)的進(jìn)步，信息高速公路最終將使世界醫學(xué)信息網(wǎng)絡(luò )連為一體，對全球醫療范圍的擴大、醫學(xué)的發(fā)展、醫療條件的改善、醫療費用的降低、醫療質(zhì)量的提高等方面產(chǎn)生深遠意義。
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