计算机在医学领域的应用

计算机在医学领域的应用 许锋波牛丹梅 (河南科技大学第一附属医院，河南 洛阳 471003; 河南科技大学电子信息工程学院，河南 洛阳47100)3 [ 摘 要] 根据医学领城应用计算机技术的现状，对医学实验、辅助诊断、图像处理、医院综合管理等方面的应用做简要 概述，并举例说明计算机在医疗领域的具体应用。 [ 关键词] 计算机;医学;系统;网络 断性等特点使电子计算机进行辅助诊断具有重要意义。例如 1,引言 体表标测心电图即采用体表多电极同时体表各部位心 脏激动造成的电位差，早在五十年代就有人进行研究，但最 50 年代 电子计算机在医学领域中的应用开始于本世纪 终因工作难度太大而中断。近些年，电子计算机自动采集体 末，经过几十年的发展，已深入医学各个领域。从临床医学、 表众多部位的各瞬时电位变化，进行分析处理，绘制成等位 基础医学到预防医学，从医疗、科研、教学、医学情报检索到 标测图，它能获得比常规心电图或心电向量图更丰富的信 医院的科学管理，都在不同程度上使用计算机。微处理机、 息，有助于认识心脏激动的空间电位分布和体表电位分布的 专用机、小型机、计算机网络及计算机软件成为医学发展的 关系。在妇产科领域，英国普利茅茨医学院研究生院妇产科 不可或缺的组成部分。 keith 开发了智能胎心率与宫缩描记 图(cardiotocography， 目前，在基础医学方面利用计算机联机处理各种医学 CTG)计算机辅助分析系统。该系统采用了人工神经网络技 实验信息、模拟生物和生理系统，对研究生物的微观结构、 术，它基于 400 多条具有专家水平的产时评估及处理规则， 神经活动、癌细胞的发生机理等，起到促进作用。在预防医 该系统还可像医生分析病情一样，对所做出的处理建议进行 学和公共卫生方面采用计算机实现了体检自动化，利用计 解释。由英国 16 家水平领先的妇产科中心的 17 位专家对该 算机模拟流行性疾病的蔓延及防治研究等。在医院综合管 系统进行了评估，他们对从 2400份高 位分娩病例中选出的 理方面利用医疗信息系统对医学进行综合管理，完善病历 50 份病例资料，同时进行人为分析和 CTG 系统分析，结果 存储、药品管理、财务管理、办公信息化等，大大提高了医院 的管理水平。下面介绍一些计算机在医学上的实际应用。 CTG 系统与 17 位专家的意见基本一致，获得了令人满意的 效 果 。 1989 年 德 国 的 Sptzerk 等人开发了名为 i2,利用计算机处理医学实验信息 数值计算是计算机 MICROSTROKE 的专家系统用于诊断不同的卒中类型，该 应用的基础，较早应用于生物化学和 系统可以根据临床信息来诊断卒中以及将卒中分类。使用者 分子生物学方面，统计分析各种临床及生物医学数据也是数首先输入患者的既往史、卒中发作的详细信息、伴发症状以 值计算。由于生物医学基础实验和临床诊断都是从人体或生 及相关的神经系统体征，然后系统总结这些数据项，推理演 物体上取得信号，这些信号具有信号微弱、干扰大、信噪比低 绎，给出该患者归于不同卒中类型的概率。卒中的类型包括 及遵循统计学规律的特点，因而叠加法、直方图、频谱分析等 各种统计分析的方法应用较多。在医学领域中，人体的许多 脑血栓形成，脑栓塞，腔隙性脑梗死，颅内出血以及蛛网膜下 生理信号，如心电波、脑电波、脉波、心音、呼吸频率乃至一昼 腔出血。在德国的 Hamburg卒中数据库记录 的 250 例患者 夜间正常人的体温等等都是近似于周期性的，存在着相应的 中 MICROSTROKE 系统的诊断正确率为 72.8%。该研究者 频谱。其中某些参数的频谱分析在医学研究和临床诊断中有 还开发了 TOPSCOUT专家系统用于卒中的定位和根据患 实际意义。如果我们掌握了各种生理信息的频谱，就可以通 [2]者的症状、体征来确定相应的受损血管分布区。 过计算机来模拟它们，这在教学、科研和临床上都有实际意 4,图像处理技术的应用 计算机在断层技术中的应用。义。模拟的心电信号在计算机诊断和监护系统中是十分 [1]图象处理是计算机应用中 重要的，它是判别心电异常的依据。 的一个重要方面。计算机断层扫描系统(CT)是断层摄影与计3,应用计算机进行辅助诊断 算机技术的结合，是图象处理技术最成功的例子之一。医生 计算机辅助诊断实际上是把大量的医学资料和医生的 可通过计算机断层扫描系统(CT)精确地将心脏多个断层切 丰富经验，以电子数据的形式汇总存贮，并随着医学的发展 面重建影象，密度分辩率高，图象清晰，并可获得三维空间信 不断更新完善。计算机处理数据的精确、覆盖面广泛、无间 息。在心脏病诊断中主要用于心腔内肿瘤、心腔内血栓、室壁 瘤的形成，夹层动脉瘤、心肌梗塞以及冠状动脉旁路移植血 —————————————— 作者简介:许锋波，男，河南洛阳人，硕士研究生，工程师，研究方向:计算机在医学领域的应用。 管通畅情况的随诊观察。在 B 超图像采集及病历管理方面 的所有内容，并且突破了传统上 PACS, RIS 仅局限于放 射科的范畴，面向医院内的所有影像科室，连接各种成像设的应用提高了检查的效率及病人信息管理的准确性。(1)操 作方便，以往医生在给病人做检查时必须先将图像冻结，再 CR、DR、CT、MRI 等放射成像设备，以及超声、内窥 备(包括 镜等非放射成像设备)，实现全院范围内的影像检查工作流 点击鼠标右键来采集图像。而该系统采用脚踏开关，使医生 管理、影像数字采集、数据归档管理、影像诊断报告、信息网 们随时可以在不占用手的情况下完成图像的保存。同时只 要医生将图像冻结，该图像就自动采集到计算机内。(2)友 络发布等功能。(3) 检验信息系统 (Lab Informalion System， LIS) 以医院检验科的业务数字化为目标，通过连接检验仪 好的人机界面，系统采用智能医学词库，词库内的最常用的 器、收集检验数据，实现申请、检验、报告的自动化数字工作 词语在词库的最前面，医生们只需利用鼠标双击选中的词 语即可输入。不同的医生有自己独立的诊断专家库，使书写 流。相比其它医疗信息系统，检验信息系统在国内的发展最 报告更为快捷简单，从而避免了操作者在每次完成病历报 早，目前国内已有很多医院建设了检验信息系统。大多数能 告时需手工输入大量汉字或进行繁琐的词语调用。(3)数据 够实现与检验仪器和 HIS 系统互连，完成基本的数字化工 保存可靠。现有的工作站通常采用传统的暂存技术，一旦遇 作流程。(4) 监护信息系统根据监护地点的不同，可分为重症 到死机或意外停电，如果没有保存图像，则所采集的图像会 监护信息系统、手术监护信息系统、急救监护信息系统和普 全部丢失。系统应用先进的软件存储技术，将采集的图像即 通监护信息系统，它往往和各类床边监护仪、麻醉机、呼吸 [3]时存储到相对应的病人下，使图像数据安全可靠。(4) 机等设备连接，收集各类实时监护信息，或利用掌上电脑等 视频信号隔离技术。通常 B 超输出信号直接用视频线输送 一些手段进行体温等监护信息的录入，并通过对所有监护信 到图像采集卡，因为计算机采用的电源都为开关电源，如果 息的储存、显示、发布以及对各相应科室的业务数字化，实 计算机与 B 超同地，B 超的图像易受到干扰，我们采用专用 现病人监护的数字化管理。 随着越来越多医院信息系统的 的光电视频信号隔离系统，将计算机与 B 超隔离，从而保证 开通，医疗环境将更加惬意。到所有大医院看病不用再带病 了 B 超图像工作站采集图像质量。 历，医生开药也不用写处方了。初次门诊时可获得一张含有 用户名和密码的智能卡，在数据库中建立起一份个人综合健 5,医疗信息系统 医疗信息系统有两种含义。从广义康档案。再次求医只需持这张卡，通过电脑查询到自己需要 上来说，它是指所有 的医生，根据电脑的指示到相应诊室看病;在医院做完检查 与医学有关联的信息系统的统称，各类面向医院管理的信后不需在医院等待结果，通过网络就能得到诊治医生发送的 息系统都属于医疗信息系统的范畴;从狭义上来说，它仅涉 检查结果，以及依据病情及个人经济状况拟定的治疗。 及纯粹的医疗活动，是对相关的临床数据和知识进行综合 住院患者对治疗方案、用药情况及药费、手术费、护理费等 管理和应用的信息系统。" 医疗数字化 " 是目前数字化医院 随时可查。过去那种求医几乎要跑断腿，进了医院门任凭宰 的建设重点。利用电子计算机和通讯设备，为医院所属各部 [5]斩的烦恼再也不会有了。 门提供对病人诊疗信息和行政管理信息的收集、存储、处 6,结论 计算机已显著地影响了科学的发展，亦促进了理、提取及数据交换的能力，并满足所有授权用户的功能需 医学的进 求。它包含临床诊疗系统，电子病历系统，手术室监护系统， 药品管理系统，检验管理系统，医学影响管理系统，病历管 步。目前信息高速公路的骨干网络 Internet，最终将使世界医理系统，门诊管理系统、财务管理系统、办公自动化系统等 学信息网络连为一体，对全球医疗范围的扩大、医学的发 [4]等模块。医院所有的临床作业全部实现了无纸化运行，病 展、医疗条件的改善、医疗费用的降低、医疗质量的提高等 人的门诊和住院病历、检查结果等各类信息都完整地保存 方面产生深远意义。 在医院数据库中;医生们扔掉了纸和笔，不管是开具处方， 还是各类检查检验、图像采集、传输，一切都在电脑前进行， 在网络中传递;护士们每天测量完病人的体温、脉搏、血压 等，都录入电脑，在电脑上自动形成曲线，并按时段图形显 示，病人的生命体征一目了然。下面对一些主要的子系统进 行简要说明:(1) 电子病历并不是简单地将传统的纸张病历 进行电子化，而是反映了患者整个的医疗过程，储存了患者 参考文献:全部的医疗信息，包括病史、各种检验检查结果和影像资 [1] 李强，李润花,论计算机在医学实验中的作用[J],科学之友， 料，是对个人医疗信息及其相关处理过程综合化的体现。它 2010，05:134-135, [2] 张丽娜，C,meeuwis，S,M van de Ven等 , 计算机辅助诊断 的发展方向是实现患者一生的全电子病历，这需要全社会 (CAD)在 3,0T MR 对乳腺疾病诊断的应用价值[J],国际医学放射学杂 各医疗机构间的信息互连。(2) 影像信息系统即广义上的 志，2010，33(3):289)306, PACS系统， 与狭义上的 PACS系统只负责影像数据的采 [3] 柯家海,医学图象处理技术分析及进展[J],科技信息，2007，22: 集、归档和通讯不同，它涵盖了狭义 PACS系统 和 RIS 系统 82)83, [4] 李珍辉，谌新年，赵锦元，屈喜龙,基于 Web 服务的医疗信息 系统互操作研究 [J], 湖南工程学院学报 (自然科学版)，2009，19(3): 46-48, [5] 王淑，王恒山，王云光,基于协同学原理的区域协同医疗信息 系统及协同模式研究[J],2009，29(7):31-34, (下转第 77 页) — 75 — 媒体教学工作顺利进行，使培养出来的学生能适应社会的需满足教学需要提供了良好的条件。对学生来说当以计算机 网络为核心的现代教育技术像使用书、纸一样方便时，他们求。 变可以自主地选择自己的认识环境，对网络展示的各种方 式的信息进行加工和处理。这种探索式的学习方法将改变 参考文献:过去的那种教师教什么、学生就学什么的被动局面，从而培 [1] 涂全强,时代教学[M],长春:时代文艺出版社，2001, 养学生的创新能力。对教师来说，在网络化的教学环境中， [2] 黄金莲, 多媒体教学与教学改革[J], 职业教育研究，2004， (103), 学生获取新知识和新信息的能力可能超过教师，从而削弱 [3] 搞钟力,试析课堂教学中的若干矛盾对课堂教学规律的 —了学生对教师的依赖性。教师还可把课程介绍、知识重点、 探索[J],探索，1985，(154), 课程讨论等内容通过网络环境向学生发布，使学生在自主、 [4] 王晓刚,谈谈高职教学[M],沈阳:辽宁大学出版社，2007, 主动地思考、探索中，把握课程的重点、难点、疑点，从而提 [5] 余胜泉，吴娟编著,信息技术与课程整合—网络时代的教育 高自学能力、研究能力。这样教师的作用也将从知识传授者 学模式与方法[M],上海:上海教育出版社，2005, 转变为学生学习的指导者、未来的者和智力资源的开 [6] 杨路，王坚,对网络教学模式的几点认识[J],海军院校教育， 发者。 2004，(146), [7] 黄金莲, 多媒体教学与教学改革[J], 职业教育研究，2004， 7,结语 随着多媒体技术的不断发展，智能化的高质量(139), 多媒体软 [8] 魏月莲,信息社会高校教育教学改革之管见[J],琼州大学学 报，2002，(152), 件开发、推广及应用，必将对课程教学改革产生重要的影[9] 吕瑶,信息技术实现教学创新梦想[J],中国远程教育，2005， 响。高职多媒体教学对于现代、未来的现代化教学，有许多 (184), 问题还有待在实际工作中去探索、研究和总结。要根据学校 教师与学生素质的具体情况来进行必要的改革，以保证多 SomeExper ience on Higher Vocational Educaiton of Multimedia 1 2Liu Bingjie Huang Kan (Jiangxi Traffic Vocational Technolog，yNanchang 33000，J1iangxi) 【 Abstract】 As a modern tea ching technique，multimedia technology have beenw idely usedin all sphereso f society,This article discusses a series of changes w hich are b rought by multimedia technology to higher vocational education，and the i nfluences to teaching ideas，teaching mode，teaching content antdea ching methods, 【 Keywords】 higher vocational education;multimedia teaching;technology talents;teaching reform;teaching mode ——————————————————————————————————————————————————————(上接第 75 页) The Application of Computerin the Field of Medicine Xu Fengbo N iu Danmei (The First Subsidiary Hospital，Henan University of Science & Technology，Luoyang 471003，Henan, College of Electronic Information Engineering，Henan University of Science & Technology，Luoyang 471003，Henan) 【 】 ，， Abstract The applications of medical experiment assistant diagnosisimage dealing and integrated managemenotf hospital are ， ntroducedthen thea ppcatons of computerin the medca fed are expaned, iliiililli 【 】 , , , Keywords computermedcnesystemnetwork ii — 77 — file:///D|/我的资料/Desktop/新建文本文 档.txt Appliance Error (configuration_error) Your request could not be processed because of a configuration error: "Could not connect to LDAP server." For assistance, contact your network support team. file:///D|/我的资料/Desktop/新建文本文档.txt2012-07-12 20:42:52