计算机技术在医学领域中的应用

王 晓 姜 燕

（湖北医药学院 公共管理学院计算机教研室，湖北 十堰 442000）

在计算机技术没有应用于医疗卫生领域之前，对于学医的人来说，头脑的记忆是很重要的。要想做好医疗工作，首先就要记住工作需要的所有信息。而随着计算机技术、网络技术、通信技术的发展，以计算机为基础的信息技术迅速扩展到医疗领域，它渗透到了医学的各个方面。计算机已经成为医学发展的重要工具，下面介绍计算机在医学中的实际应用。

1 医学卫生领域数据交换和远程医疗

在医学卫生领域计算机用来进行医学数据的采集和传输，实现远程通信。这一方面的应用相当广泛，比如连接临床科室的计算机或医院工作网络的局域网，用于把生化分析结果从实验室传送到临床科室或者把临床医生的医嘱处方传送到医院药房；在社区医生、医院等医疗部门之间实现电子病历、病人数据的交换；放射学图像从县市区医院传输到省级医院，或者将心电图数据传输到心脏病科等。数据交换和远程通信技术突破地域的限制，共享病人的病历和诊断数据，为医生和患者提供了方便。

远程医疗是指通过计算机技术、通信技术和多媒体技术，跨越空间限制远距离实时（或非实时）地提供医学信息和服务。它包括远程诊断、远程咨询会诊及远程护理、网上虚拟医院、远程医学信息服务等医学活动。在远程会诊中，病人在原地、原医院即可接受远地专家的会诊在其指导下进行治疗和护理，实现专家与病人、专家与医务人员之间异地“面对面”的会诊，极大地节约了医生和病人的时间和成本。随着物联网技术的发展与智能手机的普及、远程医疗也开始与云计算、云服务结合起来，给广大的普通用户提供了更方便、更贴心的日常医疗预防、医疗监控服务。

2 医学数据仓库与数据挖掘

随着数据库技术的飞速发展，很多大中型医院都相继建立了自己的医院信息系统(HIS)，随着HIS 的应用和不断发展，数据库中的数据量迅速膨胀，数据库规模逐渐扩大，复杂程度日益增加。如何有效地存储、检索、处理和分析这些大量的医学数据，为医院的临床辅助诊断和日常管理提供支持，需要用到数据仓库和数据挖掘的现代计算机技术去组织、分析和利用。

数据仓库是一个面向主题的、集成的、不可更新的、随时间不断变化的数据集合，它用于支持企业或组织的决策分析处理。医学数据仓库是数据仓库技术面向医学领域数据的具体实现。根据实际需求，从医院海量信息数据库中分析、提取、确立主题，进行有效地数据组织，来构建数据仓库模型。建立医学数据仓库是医学数据分析处理的基础，是医学信息技术发展的必然，对于医学、医疗卫生、药物学和医学管理等领域的研究与应用都有巨大的推动作用。

在建立数据仓库的基础上，对数据仓库中的医疗数据进行疾病监测、疾病预测、医院管理辅助决策等方面的数据挖掘应用。为医务工作者、临床管理人员、科研人员提供辅助决策与综合分析的工具。数据挖掘在DNA 分析领域应用最为普遍，主要有DNA 序列间相似的搜索和比较、同时发现的基因序列的识别、发现在疾病不同阶段的致病基因等方面的应用。在医学图像分析研究中，数据挖掘技术主要用于目标组织的特征表达，即图像特征自动提取和模式识别。利用数据挖掘技术可以对正常人的各项体征数据和生物数据与病人的数据进行各种分析对比，挖掘出相关关系，对某些疾病的前兆特征分析，以便对患者能预防或及时救治。建立医学数据仓库，运用各种数据挖掘技术可以了解各种疾病之间的相互关系、各种疾病的发展规律，总结各种治疗方案的治疗效果，以及对疾病的诊断、治疗和医学研究都是非常有价值的。

3 医学实验室自动化或生物信号处理“智能化”

医学实验室自动化是指利用各种自动检测设备和计算机等手段对临床实验室的标本实现测量、实验和数据处理的自动化，借以减轻实验人员的手工操作，提高医师工作效率。目前，医学实验室自动化已不仅仅局限于临床化学的自动化，而是包括了临床化学、免疫学、血液学、尿液干化学与有形成分分析等的自动化；医学实验室自动化也不仅仅局限于分析技术的自动化，而是在分析技术自动化的基础上，将不同的分析仪器与实验室分析系统通过自动化和信息网络进行连接，整合了样本采集、样本处理、样本保存以及数据处理等分析前、分析中及分析后的全程自动化。

生物医学信号处理是根据生物医学信号的特点，应用信息科学的基本理论和方法，研究如何从被干扰和噪声淹没的观察记录中提取各种生物医学信号中所携带的信息，并对它们进步分析、解释、分类、显示、存贮和传输，协助医师对疾病进行诊断和治疗。借助计算机技术对外科手术、重症监护或诊断检测中获得的各种生物信号进行处理。例如物理检查中心电图的ST 段压低的估计，脑电图频谱的计算，X 线成像、CT、磁共振成像和正电子放射断层摄影图，都是通过计算机进行信息处理和储存来自动完成的。计算机技术的应用使生物信号的处理由传统的手工检测迈向了智能检测、智能分析。

4 辅助医学诊断和医学决策支持

计算机辅助诊断技术是以计算机为手段，在医生进行医疗诊断的过程中，起到一个辅助检查的作用。首先，把大量的医学资料和医生的丰富经验，以电子数据的形式汇总存贮在数据库中；然后医生将患者的症状、表象输入到计算机；利用先进的计算机软件硬件分析和处理各种病症数据，以发现并检出病变特征；化验结果出来后再由计算机进行相应的诊断结果预测，其结果供医师对病情的诊断和参考。计算机辅助诊断技术可直接应用于诊断放射学、放射肿瘤学、心脏病学等科室。

医学决策支持是运用人工智能和专家系统的设计原理与方法，模拟医学专家诊断，治疗疾病，是帮助医生解决复杂的医学问题，作为医生推断疾病、治疗疾病的重要辅助工具。心电图分析是计算机用于医学决策支持最成功的例子之一。借助于有强大数据处理能力的计算机对心电图进行自动分析，无须人员参与，让专业医师从检查大量的实验结果的负担中解脱出来。另外，许多已开发的决策支持系统也可以帮助临床医师得出正确诊断，例如支持腹部疼痛鉴别诊断的方法，根据医生输入的信号和症状，计算机列出各种可能的疾病及其发生概率，便于医师对病情做出准确的判断。

5 医学治疗方法和控制

在医疗卫生领域，计算机对病人医疗护理有广泛的应用。通过应用计算机能够核对药物之间配伍反应或药物禁忌症的决策模型，从电子病历中综合病人数据，就能评估药物处方，由此形成的协议处方可以成功地应用于慢性疾病的治疗，诸如高血压或糖尿病。电子心脏起搏器的应用，当病人体内植入的专用微型芯片侦测到电压太低或患者心脏节律不规则时即发出指令，驱使电子心脏起搏器激发病人心脏搏动。在放射治疗时，放射设备根据计算机模型和放射计划的输出结果确定出肿瘤的大小和部位，选择合适的照射源、射野面积、源皮距等参数对患者进行治疗。或者把放射线从不同的方向定向对准直照射病灶，在病灶中心形成大剂量聚集效果，使病变组织坏死的同时，减少对健康组织的损伤，达到手术切除肿瘤的效果。这些都是应用计算机在医学领域的治疗和控制方法。

6 结束语

计算机已经显著地影响了科学的发展，也促进了医学的进步。21 世纪科学技术的发展已日渐进入由生物学、信息学、物理学等相互融合的生物智能时代，医学发展的显著特征是信息化、智能化、数字化、微创化。随着信息时代迅速发展，计算机技术在医疗卫生领域的应用将更加充分而完善，它的研究与开发必将引导着医学的进一步发展。

［1］许锋波，牛丹梅.计算机在医学领域的应用[J].电脑与电信，2011（1）.

［2］郭晓黎.计算机在医学领域的应用[J].科技与生活，2010（8）.

［3］袁占花，李祥生.数据挖掘在医学信息系统中的应用[J].电脑开发与应用，2009 (7).

［4］孙秀丽，杨丽琴.数据挖掘研究及在医学中的应用[J].医学信息学，2011（5）.