關(guān)于醫(yī)學(xué)計算機應(yīng)用的探討

王源鋒　吳俠　秦天偉

【摘要】隨著電子計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，計算機技術(shù)已滲透到醫(yī)學(xué)及其管理的各個領(lǐng)域，可利用計算機獲取、存儲、傳輸、處理和使用醫(yī)學(xué)及醫(yī)學(xué)管理的各種信息，醫(yī)學(xué)信息處理學(xué)已成為一門新興的、醫(yī)學(xué)與計算機技術(shù)相結(jié)合的邊緣學(xué)科，對醫(yī)學(xué)的發(fā)展起著重要的作用。目前，在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)方面利用計算機聯(lián)機處理各種醫(yī)學(xué)實驗信息、模擬生物和生理系統(tǒng)，對研究生物的微觀結(jié)構(gòu)、神經(jīng)活動、癌細胞的發(fā)生機理等，起到促進作用。在預(yù)防醫(yī)學(xué)和公共衛(wèi)生方面采用計算機實現(xiàn)了體檢自動化，利用計算機模擬流行性疾病的蔓延及防治研究等。在醫(yī)院綜合管理方面利用醫(yī)療信息系統(tǒng)對醫(yī)學(xué)進行綜合管理，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(yī)院的管理水平。下面介紹一些計算機在醫(yī)學(xué)上的實際應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】醫(yī)學(xué) 計算機應(yīng)用

一、利用計算機處理醫(yī)學(xué)實驗信息

數(shù)值計算是計算機應(yīng)用的基礎(chǔ)，較早應(yīng)用于生物化學(xué)和分子生物學(xué)方面，統(tǒng)計分析各種臨床及生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)也是數(shù)值計算。由于生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)實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(tǒng)計學(xué)規(guī)律的特點，因而疊加法、直方圖、頻譜分析等各種統(tǒng)計分析的方法應(yīng)用較多。在醫(yī)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，存在著相應(yīng)的頻譜。其中某些參數(shù)的頻譜分析在醫(yī)學(xué)研究和臨床診斷中有實際意義。如果我們掌握了各種生理信息的頻譜，就可以通過計算機來模擬它們，這在教學(xué)、科研和臨床上都有實際意義。模擬標準的心電信號在計算機診斷和監(jiān)護系統(tǒng)中是十分重要的，它是判別心電異常的依據(jù)。

二、應(yīng)用計算機進行輔助診斷

計算機輔助診斷實際上是把大量的醫(yī)學(xué)資料和醫(yī)生的豐富經(jīng)驗，以電子數(shù)據(jù)的形式匯總存貯，并隨著醫(yī)學(xué)的發(fā)展不斷更新完善。計算機處理數(shù)據(jù)的精確、覆蓋面廣泛、無間斷性等特點使電子計算機進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記錄體表各部位心臟激動造成的電位差。近些年，電子計算機自動采集體表眾多部位的各瞬時電位變化，進行分析處理，繪制成等位標測圖，它能獲得比常規(guī)心電圖或心電向量圖更豐富的信息，有助于認識心臟激動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(yī)學(xué)院研究生院婦產(chǎn)科kEith開發(fā)了智能胎心率與宮縮描記圖（cardiotocography，CTG）計算機輔助分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它基于400多條具有專家水平的產(chǎn)時評估及處理規(guī)則，該系統(tǒng)還可像醫(yī)生分析病情一樣，對所做出的處理建議進行解釋。由英國16家水平領(lǐng)先的婦產(chǎn)科中心的17位專家對該系統(tǒng)進行了評估，他們對從2400份高位分娩病例中選出的50份病例資料，同時進行人為分析和CTG系統(tǒng)分析，結(jié)果CTG系統(tǒng)與17位專家的意見基本一致，獲得了令人滿意的效果。

三、圖像處理技術(shù)的應(yīng)用

計算機在斷層技術(shù)中的應(yīng)用。圖像處理是計算機應(yīng)用中的一個重要方面。計算機斷層掃描系統(tǒng)（CT）是斷層攝影與計算機技術(shù)的結(jié)合，是圖像處理技術(shù)最成功的例子之一。醫(yī)生可通過計算機斷層掃描系統(tǒng)（CT）精確地將心臟多個斷層切面重建影像，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(nèi)腫瘤、心腔內(nèi)血栓、室壁瘤的形成，夾層動脈瘤、心肌梗塞以及冠狀動脈旁路移植血管通暢情況的隨診觀察。在B超圖像采集及病歷管理方面的應(yīng)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(yī)生在給病人做檢查時必須先將圖像凍結(jié)，再點擊鼠標右鍵來采集圖像。而該系統(tǒng)采用腳踏開關(guān)，使醫(yī)生們隨時可以在不占用手的情況下完成圖像的保存。同時只要醫(yī)生將圖像凍結(jié)，該圖像就自動采集到計算機內(nèi)。②友好的人機界面，系統(tǒng)采用智能醫(yī)學(xué)詞庫，詞庫內(nèi)的最常用的詞語在詞庫的最前面，醫(yī)生們只需利用鼠標雙擊選中的詞語即可輸入。不同的醫(yī)生有自己獨立的診斷專家?guī)欤箷鴮憟蟾娓鼮榭旖莺唵?，從而避免了操作者在每次完成病歷報告時需手工輸入大量漢字或進行繁瑣的詞語調(diào)用。③數(shù)據(jù)保存可靠。通常采用傳統(tǒng)的暫存技術(shù)，一旦遇到死機或意外停電，如果沒有保存圖像，則所采集的圖像會全部丟失。應(yīng)用先進的軟件存儲技術(shù)，將采集的圖像即時存儲到相對應(yīng)的病人目錄下，可使圖像數(shù)據(jù)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輸送到圖像采集卡，因為計算機采用的電源都為開關(guān)電源，如果計算機與B超同地，B超的圖像易受到干擾，采用專用的光電視頻信號隔離系統(tǒng)，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。

四、醫(yī)療信息系統(tǒng)

醫(yī)療信息系統(tǒng)有兩種含義。下面對一些主要的子系統(tǒng)進行簡要說明：

（1）電子病歷并不是簡單地將傳統(tǒng)的紙張病歷進行電子化，而是反映了患者整個的醫(yī)療過程，儲存了患者全部的醫(yī)療信息，包括病史、各種檢驗檢查結(jié)果和影像資料，是對個人醫(yī)療信息及其相關(guān)處理過程綜合化的體現(xiàn)。它的發(fā)展方向是實現(xiàn)患者一生的全電子病歷，這需要全社會各醫(yī)療機構(gòu)間的信息互連。

（2）影像信息系統(tǒng)即廣義上的PACS系統(tǒng)，與狹義上的PACS系統(tǒng)只負責影像數(shù)據(jù)的采集、歸檔和通訊不同，它涵蓋了狹義PACS系統(tǒng)和RIS系統(tǒng)的所有內(nèi)容，并且突破了傳統(tǒng)上PACS/RIS僅局限于放射科的范疇，面向醫(yī)院內(nèi)的所有影像科室，連接各種成像設(shè)備（包括CR、DR、CT、MRI等放射成像設(shè)備，以及超聲、內(nèi)窺鏡等非放射成像設(shè)備），實現(xiàn)全院范圍內(nèi)的影像檢查工作流管理、影像數(shù)字采集、數(shù)據(jù)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(tǒng)（LabInformalionSystem，LIS）以醫(yī)院檢驗科的業(yè)務(wù)數(shù)字化為目標，通過連接檢驗儀器、收集檢驗數(shù)據(jù)，實現(xiàn)申請、檢驗、報告的自動化數(shù)字工作流。相比其他醫(yī)療信息系統(tǒng)，檢驗信息系統(tǒng)在國內(nèi)的發(fā)展最早，目前國內(nèi)已有很多醫(yī)院建設(shè)了檢驗信息系統(tǒng)。大多數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)與檢驗儀器和HIS系統(tǒng)互連，完成基本的數(shù)字化工作流程。

五、結(jié)論

計算機已顯著地影響了科學(xué)的發(fā)展，亦促進了醫(yī)學(xué)的進步，信息高速公路最終將使世界醫(yī)學(xué)信息網(wǎng)絡(luò)連為一體，對全球醫(yī)療范圍的擴大、醫(yī)學(xué)的發(fā)展、醫(yī)療條件的改善、醫(yī)療費用的降低、醫(yī)療質(zhì)量的提高等方面產(chǎn)生深遠意義。endprint