計(jì)算機(jī)科學(xué)與生命科學(xué)結(jié)課論文_圖文

1、 信息時(shí)代的醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與生命科學(xué)課程論文隨著計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域已滲透到社會(huì)的各行各業(yè),正在改變著傳統(tǒng)的診斷和治療方式方式,推動(dòng)著醫(yī)學(xué)的革命。王凱旋2011003002072014-10-22計(jì)算機(jī)的誕生,計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的結(jié)合,將世界引入了一個(gè)新紀(jì)元,世界步入了信息時(shí)代。信息技術(shù)以其他任何一種技術(shù)從未有過(guò)的深度和廣度深入到社會(huì)的方方面面?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)也不可避免地受到現(xiàn)代信息技術(shù)的影響,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)與現(xiàn)代信息技術(shù)的交融,構(gòu)成了一個(gè)交叉學(xué)科,即專應(yīng)用于醫(yī)學(xué)的計(jì)算機(jī)學(xué)科。醫(yī)學(xué)的起源遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于計(jì)算機(jī),醫(yī)學(xué)隨著歷史的變遷,由原來(lái)的雛形逐漸蛻變?yōu)楝F(xiàn)在融有更高技術(shù)含量的領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)由于它的高記憶性

2、、準(zhǔn)確性、精確性以及強(qiáng)大存儲(chǔ)能力、傳輸能力等優(yōu)點(diǎn)使得現(xiàn)代醫(yī)學(xué)更好的為人類的生命健康服務(wù)。一、計(jì)算機(jī)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用可謂廣泛,現(xiàn)將其普遍應(yīng)用概括為一下幾方面內(nèi)容:1、減少差錯(cuò),保證患者的安全用藥。計(jì)算機(jī)處理醫(yī)囑只要輸入正確,打印的醫(yī)囑記錄單和各種執(zhí)行卡就一致無(wú)誤,杜絕了由于重復(fù)轉(zhuǎn)抄而造成的錯(cuò)誤,且計(jì)算機(jī)處理醫(yī)囑改變了以往多人查對(duì)的方式,只需兩人便可完成查對(duì),節(jié)省了人力,大大提高了醫(yī)院的工作效率。2、增加了醫(yī)院收費(fèi)的透明度,大大緩解了日趨增加的醫(yī)患關(guān)系。由于計(jì)算機(jī)的自動(dòng)劃價(jià)、結(jié)算,患者和科室隨時(shí)可從計(jì)算機(jī)內(nèi)了解開支情況,同時(shí)給患者提供了住院費(fèi)一日清單,增加了醫(yī)院收費(fèi)透明度,做到醫(yī)患雙方心中有數(shù),

3、提高了社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。3、減輕了醫(yī)、藥、護(hù)人員的工作負(fù)荷。運(yùn)用計(jì)算機(jī)管理后,病房醫(yī)生不需一一開處方,患者住院開支情況由護(hù)理人員通過(guò)計(jì)算機(jī)提供信息,中心藥房取消了劃價(jià)及統(tǒng)計(jì),護(hù)士取消了重復(fù)轉(zhuǎn)抄,相對(duì)減輕了工作負(fù)荷,使得醫(yī)護(hù)人員有更多的時(shí)間進(jìn)行研究,提高自己的醫(yī)護(hù)水平,從另一面加強(qiáng)了對(duì)人才的應(yīng)用。4、信息的實(shí)時(shí)采集和廣覆蓋性及信息的反饋?zhàn)饔谩ＹY料錄入采用在線方式由護(hù)士完成醫(yī)囑錄入和醫(yī)生完成病歷首頁(yè)錄入,各管理和職能部門完成各自資料的錄入使醫(yī)院90%的工作人員都直接參與了信息系統(tǒng)的使用及維護(hù),保證了數(shù)據(jù)的及時(shí)、真實(shí)及準(zhǔn)確性。應(yīng)用計(jì)算機(jī)收集、貯存、處理有關(guān)病人的臨床信息及實(shí)驗(yàn)室檢查用藥等情況,對(duì)可

4、能的不利因素提出一些警告性的信號(hào),例如對(duì)于醫(yī)護(hù)人員比較熟悉的醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)中SPSS的應(yīng)用。我們可隨意設(shè)計(jì)并提取所需的月、季、年等不同階段的單項(xiàng)與總計(jì)信息;又可讀取打印全院的各項(xiàng)監(jiān)測(cè)匯總數(shù)據(jù);還可以隨意截取各科、各級(jí)別的監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)數(shù)值,讓人感到應(yīng)用便捷,一目了然。5、為醫(yī)院提供便捷、可靠的信息和數(shù)據(jù),同時(shí)可以便于醫(yī)院的宣傳及患者查詢合適的醫(yī)院。院領(lǐng)導(dǎo)通過(guò)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng),可隨時(shí)了解全院的醫(yī)療動(dòng)態(tài)用藥情況及庫(kù)存情況,為決策提供了可靠、便捷的信息和數(shù)據(jù),從而使得醫(yī)院的各項(xiàng)工作可以正常運(yùn)行,提高了應(yīng)對(duì)變突發(fā)事件的能力。醫(yī)院還可將自己的優(yōu)勢(shì)技術(shù)通過(guò)計(jì)算機(jī)發(fā)布在網(wǎng)絡(luò)上,便于全國(guó)各地的患者選擇最佳的醫(yī)院進(jìn)行治療。6、

5、方便快捷的信息查詢系統(tǒng)可隨時(shí)查詢常用藥物的功效和常用量,同時(shí)可保存醫(yī)師的臨床經(jīng)驗(yàn)和驗(yàn)方在遇到不常見病癥或非本學(xué)科范圍的病癥而又一籌莫展時(shí),可立即得到電腦系統(tǒng)的輔助,它會(huì)告訴您該疾病的診斷、治療處方和隨癥加減,供您選擇應(yīng)用,同時(shí)讓工作人員隨時(shí)隨地運(yùn)用計(jì)算機(jī)查詢相關(guān)信息,更為重要的是,同一病入院時(shí),先前的治療、用藥等情況都可以通過(guò)計(jì)算機(jī)調(diào)出,大大提高了對(duì)病人疾病的認(rèn)識(shí),即可在短時(shí)間內(nèi)制定病人的最佳治療方案。7、計(jì)算機(jī)影像學(xué)在臨床疾病診斷中起了不可忽視的重要作用。眾所周知,醫(yī)學(xué)影像學(xué)就是借用計(jì)算機(jī)讓患者的病灶呈現(xiàn)的不同形態(tài)與密度等情況反映在屏幕上,讓醫(yī)務(wù)人員能夠更加準(zhǔn)確的對(duì)疾病進(jìn)行診斷。比如一個(gè)骨折

6、患者,在X線照射下,通過(guò)不同的成像處理后先在計(jì)算機(jī)屏幕上可以更加真切的看到我們?nèi)庋劭床坏降牧押?對(duì)于一個(gè)癌癥患者,可以通過(guò)不同的計(jì)算機(jī)影像技術(shù)進(jìn)行診斷,CT、MRI以及彩超等得到廣泛的應(yīng)用,減少了疾病的誤診以至于錯(cuò)過(guò)最佳治療時(shí)機(jī)。這項(xiàng)應(yīng)用在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。二、計(jì)算機(jī)作為高科技的象征在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用用會(huì)隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展有著更加卓越的功績(jī),然在作為我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的中醫(yī)學(xué)中也發(fā)揮著不容小覷的作用。中醫(yī)學(xué)是中華民族在長(zhǎng)期醫(yī)療、生活實(shí)踐中積累總結(jié)而成的具有獨(dú)特理論風(fēng)格和豐富診療經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)學(xué)體系,是在認(rèn)識(shí)論上整體的、綜合的、聯(lián)系的復(fù)雜知識(shí)系統(tǒng),和西醫(yī)相比,中醫(yī)在規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化及定量方面有著不足之

7、處,使得中醫(yī)學(xué)的繼承存在障礙,這點(diǎn)體現(xiàn)在人們就診時(shí)信任老中醫(yī)而不信任年輕的中醫(yī),因?yàn)槔现嗅t(yī)經(jīng)驗(yàn)豐富,這樣中醫(yī)學(xué)的發(fā)展就受到影響,并阻礙與世界科學(xué)發(fā)展的同步與接軌。,傳統(tǒng)中醫(yī)藥學(xué)與現(xiàn)代信息技術(shù)的交融即為中醫(yī)信息學(xué),而中醫(yī)信息學(xué)的誕生,為繼承和創(chuàng)新中醫(yī)藥學(xué)作出了重要貢獻(xiàn),這是中醫(yī)藥學(xué)現(xiàn)代化發(fā)展的必然。目前,信息技術(shù)已在中藥研究中得到較廣泛運(yùn)用,其技術(shù)方法涉及數(shù)據(jù)挖掘、人工智能、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面。1、數(shù)據(jù)庫(kù)的建立于廣泛應(yīng)用。數(shù)據(jù)庫(kù)的建立主要目的在于有效地管理和存取大量的數(shù)據(jù)資源。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)從開始到現(xiàn)在短短的三四十年中主要經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段:第一代是網(wǎng)狀和層次數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),第二代是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),第三代是

8、以面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型為主要特征的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。在面向?qū)ο竽Ｐ偷臄?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中是以數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)為主進(jìn)行數(shù)據(jù)管理。數(shù)據(jù)挖掘,也可以稱為數(shù)據(jù)庫(kù)中的知識(shí)發(fā)現(xiàn),是從大量數(shù)據(jù)中提取出可信、新穎、有效并能被人理解的模式的高級(jí)處理過(guò)程。它應(yīng)用系列技術(shù)從大型數(shù)據(jù)庫(kù)或數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中提取人們感興趣的信息和知識(shí),這些知識(shí)或信息是隱含的,事先未知而潛在有用的,提取的知識(shí)表示為概念、規(guī)則、規(guī)律、模式等形式。也可以說(shuō),數(shù)據(jù)挖掘是一類深層次的數(shù)據(jù)分析。中醫(yī)學(xué)是一個(gè)偉大的寶庫(kù)。歷代所流傳下來(lái)的醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)方面的數(shù)據(jù)信息是非常浩大的,從黃帝內(nèi)經(jīng)、難經(jīng)等著名典籍,以及各大醫(yī)家多流傳下下來(lái)的心得、著作,里面所包含的信息量之大是我們無(wú)法想

9、象的,這其中還有很多古醫(yī)籍并沒有得到很好的保留,甚至失傳,數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的出現(xiàn),使得古醫(yī)籍的整理、分析、存儲(chǔ)、檢索等變得更為容易。通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),從浩瀚的數(shù)據(jù)中挖據(jù)出有用的參考信息,能為醫(yī)生提供傳統(tǒng)醫(yī)療經(jīng)驗(yàn)。在信息量呈爆炸式增長(zhǎng)的現(xiàn)代中醫(yī)文獻(xiàn)中,要想獲得有用信息,也必須求助于文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)。中醫(yī)藥工作者不僅能從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取參考文獻(xiàn),還可以通過(guò)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)潛在的關(guān)系或規(guī)律。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)不僅用于資料的查閱,信息的提取,對(duì)中藥性質(zhì)的研究,驗(yàn)證中藥功效、性味等科學(xué)性以及預(yù)測(cè)記載缺失的中藥的性質(zhì);分析可疑藥物和不良事件之間的關(guān)聯(lián)程度。對(duì)方劑的研究,通過(guò)數(shù)據(jù)分析,找出方劑中各個(gè)組分之問的關(guān)系,確定核心藥物組團(tuán)。2

10、、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是以沉浸性、交互性和構(gòu)想性為基本特征的計(jì)算機(jī)高級(jí)人機(jī)界面。他綜合利用了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和多傳感器技術(shù),模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感覺器官功能,使人能夠沉浸在計(jì)算機(jī)生成的虛擬境界中,并能夠通過(guò)語(yǔ)言、手勢(shì)等自然的方式與之進(jìn)行實(shí)時(shí)交互,創(chuàng)建一種適人化的多維信息空間。使用者不僅能夠通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)感受到在客觀物理世界中所經(jīng)歷的“身臨其境”的逼真性,而且能夠突破空間、時(shí)間以及其他客觀限制,感受到真實(shí)世界中無(wú)法親身經(jīng)歷的體驗(yàn)。在中醫(yī)學(xué)中針灸推拿技術(shù)是聞名世界的一項(xiàng)技術(shù),要很好的掌握這項(xiàng)技術(shù)就必須對(duì)全身上下各個(gè)穴

11、位了解透徹,以往我們要么在人體模型上找穴位,要么在患者身上試驗(yàn),模型是靜態(tài)的,不能給學(xué)習(xí)者反饋又價(jià)值的信息,而在患者身上親自試驗(yàn)則有很大的風(fēng)險(xiǎn)性。隨著計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展,將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于針灸,研制“數(shù)字化虛擬人”,使針灸學(xué)習(xí)者在虛擬人身上找穴位進(jìn)行訓(xùn)練,讓學(xué)生真實(shí)感應(yīng)到針尖插入時(shí)的反彈力,并且觸摸到他們的“患者”,計(jì)算機(jī)通過(guò)處理大量的信息,將人體經(jīng)絡(luò)上的針灸點(diǎn)顯示出來(lái),引導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確地定位穴位。通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)學(xué)習(xí)針灸,將是一個(gè)低風(fēng)險(xiǎn)、高效能而又興趣味很濃的學(xué)習(xí)環(huán)境。3、智能計(jì)算機(jī)的應(yīng)用。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支,它企圖了解智能的實(shí)質(zhì),并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式

12、作出反應(yīng)的智能機(jī)器,該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理和專家系統(tǒng)等。這項(xiàng)技術(shù)恰好可以應(yīng)用于中醫(yī)學(xué)“辯證”的過(guò)程,中醫(yī)學(xué)的“辯證”講求對(duì)患者的望、聞、問、切。健康人的體征及常見患者的體征錄入計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ),患者在提供其相應(yīng)體征的時(shí)候與計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)的信息相比較而得出患者的診斷。目前這項(xiàng)技術(shù)處于研究中,當(dāng)前是理想狀態(tài),臨床試驗(yàn)中還存在很多錯(cuò)誤和不足,然這已經(jīng)表明計(jì)算機(jī)在中醫(yī)診斷學(xué)中的應(yīng)用在不斷擴(kuò)展。我們以中醫(yī)的“望聞問切”為例設(shè)想一下計(jì)算機(jī)科學(xué)的應(yīng)用方式:(1望診望診,是醫(yī)生運(yùn)用視覺對(duì)人體外部情況進(jìn)行有目的的觀察,以了解健康狀況,測(cè)知病情的方法。其通過(guò)觀察神、色、形、態(tài)的變化來(lái)了

13、解人體的整體情況,同時(shí)作為分析氣血、臟腑等生理病理狀況的依據(jù)之一。結(jié)合計(jì)算機(jī)和電子技術(shù),我們可以通過(guò)對(duì)病人的全息攝影或由專家通過(guò)遠(yuǎn)程攝像頭得到“望診”所需的信息,來(lái)了解病人五臟精氣的盛衰,并分析出病情的輕重,推測(cè)預(yù)后的吉兇。(2聞診聞診是通過(guò)聽聲音和嗅氣味來(lái)診察疾病的方法。聽聲音包括診察病人的聲音、呼吸、語(yǔ)言、咳嗽、心音、嘔吐、呃逆、噯氣、太息、噴嚏、呵欠、腸鳴等各種響聲;嗅氣味包括嗅病人發(fā)出的異常氣味、排出物的氣味及病室的氣味。我們可以采用計(jì)算機(jī)的聲音技術(shù)來(lái)取樣分析病人的語(yǔ)言、呼吸、咳嗽、嘆息、腸鳴等聲響,通過(guò)測(cè)聽它的變異進(jìn)一步診察五臟表里虛實(shí)等病理變化。目前,具有嗅覺功能的高分辨率計(jì)算機(jī)氣

14、味識(shí)別裝置已經(jīng)研發(fā)出來(lái),我們可以利用這種靈敏新型的“電子鼻”來(lái)代替醫(yī)生嗅取病人體內(nèi)所發(fā)出的各種氣味以及分泌物、排泄物和病室的氣味,將獲取的信息綜合分析,以辨別證候,診斷疾病。(3問診問診是醫(yī)生通過(guò)對(duì)病人或陪診者進(jìn)行有目的的詢問,以了解病情的方法。對(duì)于這一診斷手法,我們可以通過(guò)兩種方法用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)現(xiàn)。其一,將中醫(yī)問診中的一些必要內(nèi)容編制成相應(yīng)的軟件，在診斷過(guò)程中運(yùn)行該軟件，模擬詢問場(chǎng)景，讓病人根 據(jù)自身實(shí)際情況進(jìn)行選擇作答；其二，可以由醫(yī)生通過(guò)遠(yuǎn)程攝 像頭或類似遠(yuǎn)程會(huì)議系統(tǒng)的環(huán)境與異地的病人面對(duì)面的交流， 通過(guò)詢問病情，實(shí)時(shí)地掌握病人的現(xiàn)狀，并依此做出相應(yīng)的診 斷。 （4）切診 切診即脈診，一般是指醫(yī)生用手的觸覺在病人體表的一定部位 的動(dòng)脈進(jìn)行切按，體驗(yàn)動(dòng)脈應(yīng)指的形象，以了解健康或病情， 辨別病癥的一種診察方法?？梢詫⒚}象通過(guò)掃描存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī) 中，用人工智能神經(jīng)感應(yīng)患者的脈象與計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)的信息相 比得到病人的脈象變化問題，從而對(duì)疾病進(jìn)行診斷。本項(xiàng)研究 雖仍處于基礎(chǔ)階段，但對(duì)于以后中醫(yī)學(xué)與計(jì)算機(jī)信息技術(shù)更好 的結(jié)合起了鋪墊作用。有了思想構(gòu)架，將其不斷付諸于實(shí)踐， 我相信在不久的將來(lái)，