关于医学计算机应用的探讨

王源锋　吴侠　秦天伟

【摘要】随着电子计算机技术的迅速发展，计算机技术已渗透到医学及其管理的各个领域，可利用计算机获取、存储、传输、处理和使用医学及医学管理的各种信息，医学信息处理学已成为一门新兴的、医学与计算机技术相结合的边缘学科，对医学的发展起着重要的作用。目前，在基础医学方面利用计算机联机处理各种医学实验信息、模拟生物和生理系统，对研究生物的微观结构、神经活动、癌细胞的发生机理等，起到促进作用。在预防医学和公共卫生方面采用计算机实现了体检自动化，利用计算机模拟流行性疾病的蔓延及防治研究等。在医院综合管理方面利用医疗信息系统对医学进行综合管理，完善病历存储、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。

【关键词】医学 计算机应用

一、利用计算机处理医学实验信息

数值计算是计算机应用的基础，较早应用于生物化学和分子生物学方面，统计分析各種临床及生物医学数据也是数值计算。由于生物医学基础实验和临床诊断都是从人体或生物体上取得信号，这些信号具有信号微弱、干扰大、信噪比低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，人体的许多生理信号，如心电波、脑电波、脉波、心音、呼吸频率乃至一昼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实际意义。如果我们掌握了各种生理信息的频谱，就可以通过计算机来模拟它们，这在教学、科研和临床上都有实际意义。模拟标准的心电信号在计算机诊断和监护系统中是十分重要的，它是判别心电异常的依据。

二、应用计算机进行辅助诊断

计算机辅助诊断实际上是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，并随着医学的发展不断更新完善。计算机处理数据的精确、覆盖面广泛、无间断性等特点使电子计算机进行辅助诊断具有重要意义。例如体表标测心电图即采用体表多电极同时记录体表各部位心脏激动造成的电位差。近些年，电子计算机自动采集体表众多部位的各瞬时电位变化，进行分析处理，绘制成等位标测图，它能获得比常规心电图或心电向量图更丰富的信息，有助于认识心脏激动的空间电位分布和体表电位分布的关系。

例如在妇产科领域，英国普利茅茨医学院研究生院妇产科kEith开发了智能胎心率与宫缩描记图（cardiotocography，CTG）计算机辅助分析系统。该系统采用了人工神经网络技术，它基于400多条具有专家水平的产时评估及处理规则，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解释。由英国16家水平领先的妇产科中心的17位专家对该系统进行了评估，他们对从2400份高位分娩病例中选出的50份病例资料，同时进行人为分析和CTG系统分析，结果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。

三、图像处理技术的应用

计算机在断层技术中的应用。图像处理是计算机应用中的一个重要方面。计算机断层扫描系统（CT）是断层摄影与计算机技术的结合，是图像处理技术最成功的例子之一。医生可通过计算机断层扫描系统（CT）精确地将心脏多个断层切面重建影像，密度分辩率高，图像清晰，并可获得三维空间信息。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，再点击鼠标右键来采集图像。而该系统采用脚踏开关，使医生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友好的人机界面，系统采用智能医学词库，词库内的最常用的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，使书写报告更为快捷简单，从而避免了操作者在每次完成病历报告时需手工输入大量汉字或进行繁琐的词语调用。③数据保存可靠。通常采用传统的暂存技术，一旦遇到死机或意外停电，如果没有保存图像，则所采集的图像会全部丢失。应用先进的软件存储技术，将采集的图像即时存储到相对应的病人目录下，可使图像数据安全可靠。④视频信号隔离技术。通常B超输出信号直接用视频线输送到图像采集卡，因为计算机采用的电源都为开关电源，如果计算机与B超同地，B超的图像易受到干扰，采用专用的光电视频信号隔离系统，将计算机与B超隔离，从而保证了B超图像工作站采集图像质量。

四、医疗信息系统

医疗信息系统有两种含义。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，储存了患者全部的医疗信息，包括病史、各种检验检查结果和影像资料，是对个人医疗信息及其相关处理过程综合化的体现。它的发展方向是实现患者一生的全电子病历，这需要全社会各医疗机构间的信息互连。

（2）影像信息系统即广义上的PACS系统，与狭义上的PACS系统只负责影像数据的采集、归档和通讯不同，它涵盖了狭义PACS系统和RIS系统的所有内容，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，连接各种成像设备（包括CR、DR、CT、MRI等放射成像设备，以及超声、内窥镜等非放射成像设备），实现全院范围内的影像检查工作流管理、影像数字采集、数据归档管理、影像诊断报告、信息网络发布等功能。

（3）检验信息系统（LabInformalionSystem，LIS）以医院检验科的业务数字化为目标，通过连接检验仪器、收集检验数据，实现申请、检验、报告的自动化数字工作流。相比其他医疗信息系统，检验信息系统在国内的发展最早，目前国内已有很多医院建设了检验信息系统。大多数能够实现与检验仪器和HIS系统互连，完成基本的数字化工作流程。

五、结论

计算机已显著地影响了科学的发展，亦促进了医学的进步，信息高速公路最终将使世界医学信息网络连为一体，对全球医疗范围的扩大、医学的发展、医疗条件的改善、医疗费用的降低、医疗质量的提高等方面产生深远意义。endprint