计算机与医学之间的联系

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计算机与医学之间的联系

计算机作为一种高效，智能的工具，谈论起其与其他学科及工作之间的联系，一般而言都是在谈论如何在该领域中利用好计算机，医学也不例外。计算机能够代替我们进行一些繁琐但是有规律可循的计算与思考，这为我们提供了不少便捷，也避免了很多可能发生的失误。计算机的发展，实际上意味着所有领域在工作效率，及处理问题的精确程度的发展，这些恰恰是医学所需要提升的地方。要想将治疗变得更加迅速，便捷，精确，我们必然得利用好计算机这一工具。

在上个世纪末，便有一些计算机应用尝试投入到了医学领域发挥作用。医院信息系统（HIS）便是其一。医院信息系统(HIS) 用以收集、处理、分析、储存和传递医疗信息、医院管理信息。一个完整的医院信息系统可以完成如下任务：病人登记、预约、病历管理、病房管理、临床监护、膳食管理、医院行政管理、健康检查登记、药房和药库管理、病人结帐和出院、医疗辅助诊断决策、医学图书资料检索、教育和训练、会诊和转院、统计分析、实验室自动化和接口。（参考百度百科资料）这些系统中较著名的如美国复员军人医院的DHCP；马萨诸塞综合医院用 MUMPS语言开发的COSTAR等。中国从1970年起，就开发了一些医院信息系统，并统一规划开发了医院统计、病案、人事、器材、药品、财务管理软件包。在当时的背景下，计算机还未完成它的普及化与简单化，因此这个系统无法由众多非专业人士操作，因此并没有得到充分的发展。但这样一个信息系统所提供的庞大统计数据，为后来出现的计算机辅助诊断和辅助决策系统(CAD&CMD)以及人工智能技术编制的辅助诊治系统（医疗专家系统）打下了坚实的统计基础。

计算机辅助诊断和辅助决策系统(CAD&CMD) 可以帮助医生缩短诊断时间；避免疏漏；减轻劳动强度；提供其他专家诊治意见，以便尽快作出诊断，提出治疗方案。诊治的过程是医生收集病人的信息（症状、体征、各种检查结果、病史包括家族史以及治疗效果等等），在此基础上结合自己的医学知识和临床经验，进行综合、分析、判断，作出结论。计算机辅助诊断系统则是通过医生和计算机工作者相结合，运用模糊数学、概率统计以至人工智能技术，在计算机上建立数学模型，对病人的信息进行处理，提出诊断意见和治疗方案。这样的信息处理过程，速度较快，考虑到的因素较全面，逻辑判断也较严谨。利用人工智能技术编制的辅助诊治系统，一般称为“医疗专家系统”。人工智能是当代计算机应用的前沿。医疗专家系统是根据医生提供的知识，模拟医生诊治时的推理过程，为疾病等的诊治提供帮助。医疗专家系统的核心由知识库和


推理机构成。知识库包括书本知识和医生个人的具体经验，以规则、网络、框架等形式表示知识，存贮于计算机中。推理机是一个控制机构，根据病人的信息，决定采用知识库中的什么知识，采用何种推理策略进行推理，得出结论。由于在诊治中有许多不确定性，人工智能技术能够较好地解决这种不精确推理问题，使医疗专家系统更接近医生诊治的思维过程，获得较好的结论。有的专家系统还具有自学功能，能在诊治疾病的过程中再获得知识，不断提高自身的诊治水平。一位医生再有经验，在职业生涯中接触到的病例也是有限的，然而，建立于“大数据”的CAD&CMD能够将所有录入的病例一直保存并且联网共享，如同一个接触过大量病例的“老神医”。在接触各种常见病例的情况下，这样的计算机辅助诊断是十分高效而准确的。这类系统较好的实例如美国斯坦福大学的 MYCIN系统，它能识别出引起疾病的细菌种类，提出适当的抗菌药物。在中国类似的系统有中医专家系统，或称“中医专家咨询系统”。

与该类建立在容量巨大的数据库的系统类似的还有疾病预测预报系统。疾病在人群中流行的规律，与环境、社会、人群免疫等多方面因素有关，计算机可根据存贮的有关因素的信息并根据它建立的数学模型进行计算,作出人群中疾病流行情况的预测预报,供决策部门参考。荷兰、挪威等国还建立了职业病事故信息库，因此能有效地控制和预测职业危害的影响。中国上海、辽宁等地卫生防疫部门，对气象因素与气管炎、某些地方病、流行病（如乙型脑炎、流行性脑膜炎等）的关系作了大量分析，并建立了数学模型，用这些模型在微型机上可成功地作出这些疾病的预测预报。

如今我们接触及了解最多的技术，应该是计算机医学图像处理及识别技术了。医学研究与临床诊断中许多重要信息都是以图像形式出现，医学对图像信息的依赖是十分紧密的。医学图像一般分为二类：一是信息随时间变化的一维图像，多数医学信号均属此一类，如心电图、脑电图等；另一是信息在空间分布的多维图像,如X射线照片、组织切片、细胞立体图像等等。在医学领域中有大量的图像需要处理和识别，以往都是采用人工方式，其优点是可以由有经验的医生对临床医学图像进行综合分析，但分析速度慢，正确率随医生而异。计算机高速度、高精度、大容量的特点，可弥补上述不足。特别是有一些医学图像，如脑电图的分析，凭人工观察，只能提取少量信息，大量有用信息白白浪费。而利用计算机可作复杂的计算，能提取其中许多有价值的信息。另外进行肿瘤普查时，往往要在显微镜下观看数以万计的组织切片；日常化验或研究工作中常需要作某种细胞的计数。这些工作既费力又费时，若使用计算机，就将节省大量人力并缩短时间。

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