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信息技術(shù)在醫(yī)療機構(gòu)正日益受到重視，并得到廣泛應(yīng)用。如何利用信息技術(shù)更好地為醫(yī)院的醫(yī)療、科研和教學服務(wù)，已越來越為人們所關(guān)注。醫(yī)學信息學即在這種背景下應(yīng)運而生，國際上將其定義為“一門涉及醫(yī)學實踐、教育、科研中信息加工和信息交流的學科”[1]，是醫(yī)學、計算機學、人工智能、決策學、統(tǒng)計學和信息管理學的新興交叉學科。本講座著重介紹醫(yī)學信息學研究的最新進展，包括電子病歷、醫(yī)院信息系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、影像信息技術(shù)、遠程醫(yī)療與互聯(lián)網(wǎng)以及數(shù)據(jù)標準。

一、計算機化病歷

計算機化病歷是醫(yī)學信息學的一個重要研究方向。它是指存在一個系統(tǒng)中的電子病歷，這個系統(tǒng)可支持使用者獲得完整、準確的資料；提示和警示醫(yī)療人員；給予臨床決策服務(wù)；連接管理、書刊目錄、臨床基礎(chǔ)知識以及其他設(shè)備[2]。電子病歷的優(yōu)點如下：完整的電子病歷存儲系統(tǒng)支持多個用戶同時查看，保證個人醫(yī)療信息的共享與交流。通過網(wǎng)絡(luò)，醫(yī)師可以在家中或在世界任何一個角落隨時獲得患者的電子病歷。同時可根據(jù)不同的用戶給予不同的資料查詢權(quán)限，從而保證了病歷的安全性。授權(quán)用戶在適當時間才能查看合適的病歷。

此外，電子病歷不再是一個被動的醫(yī)療記錄。論文通過與圖像信息的整合，可提供實時醫(yī)療監(jiān)控，藥物劑量查詢等多種功能。電子病歷已成為新興信息技術(shù)和信息工具的基礎(chǔ)。

電子病歷目前可大致分為單機電子病歷和網(wǎng)上電子病歷兩種。網(wǎng)上電子病歷的優(yōu)點是采用了ASP服務(wù)器提供全球性服務(wù)，安全性與數(shù)據(jù)完整性則由ASP供應(yīng)商解決；缺點則是數(shù)據(jù)不在醫(yī)師所工作的計算機上。

雖然醫(yī)療界投入巨資，電子病歷仍存在許多問題亟待解決[3]。首先，病歷數(shù)據(jù)的輸入界面仍不夠簡單；其次，電子病歷需要統(tǒng)一的醫(yī)學用語標準。目前，美國國家醫(yī)學圖書館已制定出統(tǒng)一醫(yī)學用語系統(tǒng)(unifiedmedicallanguagesystem，UMLS)，這一系統(tǒng)包含了近一百萬個術(shù)語描述醫(yī)學概念。一旦該系統(tǒng)得以推廣，將極大地促進全球醫(yī)學用語的標準化。

二、醫(yī)學信息系統(tǒng)

醫(yī)學信息系統(tǒng)與其他工業(yè)系統(tǒng)有很大的不同。畢業(yè)論文不同的部門對信息的要求不同，這是對醫(yī)學信息系統(tǒng)最大的挑戰(zhàn)。例如，信息系統(tǒng)用戶可分為基本用戶和二級用戶，基本用戶包括醫(yī)師和其他護理人員；二級用戶則包括醫(yī)療保險公司、政府醫(yī)療保險機構(gòu)等。不同用戶需要的信息不同，導致信息管理的復(fù)雜性。同時，如何有效地利用不同的信息系統(tǒng)解決不同的醫(yī)療管理也日益成為人們重視的課題。

信息系統(tǒng)包括實驗測試系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備訂購與維護系統(tǒng)及影像圖片存儲與交換系統(tǒng)等，存儲于不同的計算機和不同的信息網(wǎng)絡(luò)中。對于特定的用戶來說，前端界面可能有所不同，但是后端數(shù)據(jù)必須是一體化和標準化的。

醫(yī)學信息系統(tǒng)包括企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)(ERP)、患者關(guān)系管理系統(tǒng)(patientrelationshipmanage—ment，PRM)、數(shù)據(jù)挖掘及決策支持系統(tǒng)等|4J。ERP技術(shù)在商業(yè)領(lǐng)域取得巨大成功，近年來，其在醫(yī)療機構(gòu)中也得到廣泛應(yīng)用。其特點是將企業(yè)信息整合為一體(整合的數(shù)據(jù)庫)，所以各系統(tǒng)都提供一致的數(shù)據(jù)。一次輸入，多次使用，有效地降低了輸入費用，并保證各系統(tǒng)得到完整、實時、一致的數(shù)據(jù)。其次，ERP系統(tǒng)可用來決策醫(yī)療設(shè)備訂購、管理和維護，例如通過一個整合的數(shù)據(jù)庫，根據(jù)病床的使用率，ERP系統(tǒng)可自動選擇最合適的時間對醫(yī)療設(shè)備進行維護。PRM是側(cè)重于患者需求的信息管理系統(tǒng)。PRM記錄患者生活習慣、個人病史、家庭病史以及過敏反應(yīng)等，醫(yī)院從而可提供更加個性化的醫(yī)療服務(wù)。同時通過PRM，患者也可向醫(yī)院詢問醫(yī)療方案。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在醫(yī)療管理上也日益重要，這種技術(shù)的主要優(yōu)點是降低成本，為醫(yī)師提供最有價值的信息，從而提高醫(yī)療診斷的質(zhì)量。Bresnahan[5]指出，上千種的服務(wù)、多種治療方案以及相互關(guān)系使信息系統(tǒng)越來越復(fù)雜，而這種復(fù)雜性推動了數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在醫(yī)療上的使用，已遠遠超過其在銀行業(yè)和零售業(yè)的應(yīng)用范圍。

三、醫(yī)療決策系統(tǒng)

醫(yī)學實踐最重要的是作出正確的醫(yī)療診斷，因此醫(yī)學信息學將研究重點也放在決策系統(tǒng)上。碩士論文決策系統(tǒng)不僅需要先進的信息科學技術(shù)和工具，而且需要理解醫(yī)師如何利用推理知識作出醫(yī)療判斷。

當前決策系統(tǒng)主要基于兩種方法論：著重于統(tǒng)計分析的定量分析法，以及側(cè)重于邏輯推理的專家系統(tǒng)法。定量分析法產(chǎn)生于上世紀50和60年代，主要用于解決心臟疾病和異常疼痛等臨床問題。早期系統(tǒng)以概率決策理論為解決問題的依據(jù)。最新的此類系統(tǒng)以美國Stanford大學PANDA項目最為著名[6]。PANDA項目使用了決策分析技術(shù)，主要應(yīng)用于胎兒期診斷，根據(jù)概率分析方法對胎兒期中的問題作出最有利于患者的選擇。專家系統(tǒng)法以邏輯推理為解決問題的核心。最著名的第一代專家系統(tǒng)是MYCIN系統(tǒng)[7]。此系統(tǒng)主要用于對多種傳染病的診斷和治療，其中的醫(yī)學知識不是包含于工具中，而是存儲在規(guī)則中。第二代專家系統(tǒng)則以Asgaard系統(tǒng)最為成功[8]。系統(tǒng)大大擴展了MYCIN的功能，并補充了一系列的推理方法，其中包含了所有相關(guān)領(lǐng)域中的復(fù)雜知識。通過與數(shù)據(jù)庫的連接，系統(tǒng)可自動提取帶有時間標志的數(shù)據(jù)，而這種功能則使系統(tǒng)可針對某個患者作出特定階段最適合的治療方式。另外通過反溯法可比較不同的醫(yī)療護理，并作出相應(yīng)的質(zhì)量報告。

四、影像信息學技術(shù)

自上世紀70年代中期，以計算機為基礎(chǔ)的醫(yī)學影像學隨著數(shù)學、生物物理學和工程模型學蓬勃發(fā)展起來。但是由于各類學術(shù)會議側(cè)重于影像，而忽視了信息學，導致醫(yī)學影像信息學科發(fā)展緩慢。

直到近年，界面友好的醫(yī)學影像數(shù)據(jù)庫與二維、三維結(jié)構(gòu)及可視化的結(jié)合將醫(yī)學影像信息學帶入了一個嶄新的時代。開始于1990年的“可視人”項目提供了大量的人體模擬圖像，這一技術(shù)的廣泛應(yīng)用帶動了各類解剖學教育軟件的開發(fā)，更為重要的是引發(fā)了關(guān)于模型、摸擬及大型數(shù)字化圖像搜索等一系列的信息學問題。同一時間開始的“人類大腦”項目則直接導致了大量關(guān)于大腦數(shù)據(jù)圖譜登記、分ShanghaiMedJ，2004，VoI27，No9區(qū)等課題的開展。新的信息學、生物計量學、計算圖像學的結(jié)合，使人們重新認識到影像信息與模擬學的重要性。

現(xiàn)代影像信息學研究的重點包括圖像傳遞標準、傳遞規(guī)則、醫(yī)學術(shù)語、信息壓縮、圖像數(shù)據(jù)庫索引及圖像病例傳遞安全等。從“虛擬細胞”[9]到“虛擬人”[10]，當前影像信息學從分子水平、細胞水平、組織水平到個體都得到廣泛的應(yīng)用。然而，醫(yī)學信息學面臨著更多亟待解決的現(xiàn)實問題。影像信息的完整化需要更深層的科學、技術(shù)和醫(yī)療實踐的結(jié)合，包括對二維和三維圖像自動分區(qū)與注冊的新技術(shù)；數(shù)據(jù)抽象與概括；圖像數(shù)據(jù)庫中生物多樣性來解釋群體圖像數(shù)據(jù)和表現(xiàn)型與基因型之間的關(guān)系；開發(fā)醫(yī)學信息數(shù)據(jù)注釋語言整合高級圖像系統(tǒng)和醫(yī)院信息系統(tǒng)等。

五、遠程醫(yī)療與互聯(lián)網(wǎng)

隨著寬帶網(wǎng)進入千家萬戶，遠距離傳遞診斷和患者管理信息成為可能，遠程醫(yī)療成為新的研究熱點。通過網(wǎng)絡(luò)電視和無線技術(shù)，使醫(yī)師及患者能隨時傳遞相應(yīng)的醫(yī)學相關(guān)信息，從而為遠程醫(yī)療開創(chuàng)了更為廣闊的應(yīng)用前景。然而遠程醫(yī)療昂貴的醫(yī)療費用使其現(xiàn)階段只限于特定的人群。

互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)提供了圖片和文字傳輸?shù)慕橘|(zhì)，而且為醫(yī)療機構(gòu)提供了海量的信息數(shù)據(jù)。英語論文在互聯(lián)網(wǎng)的幫助下，醫(yī)師不僅可以全球共享醫(yī)學資源，而且可以針對某一特殊病例進行廣泛的交流。例如，美國國家醫(yī)學圖書館提供醫(yī)藥在線(MEDLINE)數(shù)據(jù)庫，其成員可查看、打印各類文獻資料；醫(yī)學網(wǎng)(CLINICWEB)則提供所有臨床信息的索引，是醫(yī)學界常用的搜索引擎。同時互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為一些身患相同病癥人群的相互交流提供了可能，此類患者交流組織的形成有利于自我尋找最合適的治療。

六、數(shù)據(jù)標準的重要性

電子病歷和病案的大量應(yīng)用、醫(yī)療設(shè)備和儀器的數(shù)字化，使得醫(yī)院數(shù)據(jù)庫的信息容量不斷地膨脹。然而簡單存儲信息只是數(shù)據(jù)庫的低端操作，數(shù)據(jù)的集成和分析以及醫(yī)學決策和知識的自動獲取才是信息學研究的重點。要對數(shù)據(jù)進行加工和分析，數(shù)據(jù)必須以特定的結(jié)構(gòu)方式來存儲。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)允許計算機輕易地傳遞符號和像素，并大大提高信息處理的速度。然而，這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不是僅由輸入來決定的，醫(yī)護人員必須有一約定俗成的數(shù)據(jù)標準，并為社會所公認。這一數(shù)據(jù)標準明確了數(shù)據(jù)庫中存儲的特殊符號所具有的涵義。其作用正如字典一樣，起到咨詢和定義的功能。數(shù)據(jù)標準又可分為文字標準和信息標準。

文字標準是指標準必須以文字形式表示，而不能以圖像形式表達，國際上稱為醫(yī)療數(shù)據(jù)系統(tǒng)，它包括一系列有特定涵義的單詞。意識到標準的重要性，越來越多的醫(yī)學和信息組織參與到此標準的制訂中來。其中最著名的為美國病理協(xié)會制訂的人類與獸類醫(yī)學系統(tǒng)術(shù)語標準SNOMED和英國健康中心制訂的醫(yī)學系統(tǒng)術(shù)語標準ReadCodes。

信息標準則同時定義文字和圖像數(shù)據(jù)。當今最通用的信息標準稱為HL7(HealthLevelSeven)，也可稱為標準衛(wèi)生信息傳輸協(xié)議，其中又包括醫(yī)學數(shù)字化圖像和傳遞標準(DICOM)。HL7標準確定了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中信息傳遞的順序和格式，涵蓋了實驗測試術(shù)語、藥品設(shè)備采購術(shù)語、收費術(shù)語、出院轉(zhuǎn)院術(shù)語及電子監(jiān)護術(shù)語等，并提供了一種類似于數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)，利于患者信息在電子病歷系統(tǒng)、實驗室系統(tǒng)等多種數(shù)據(jù)系統(tǒng)中傳遞。

DICOM可明確圖像在數(shù)據(jù)流傳遞過程中壓縮和加密的格式，并確定CT圖像或B超圖像在數(shù)據(jù)庫中存儲的方式。

七、結(jié)語

醫(yī)學信息學是計算機技術(shù)、生物物理學、統(tǒng)計學等與現(xiàn)代醫(yī)療結(jié)合的新興學科，也是提高醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量、醫(yī)院管理水平和降低成本的必然結(jié)果。這一學科需要多領(lǐng)域科研人員和醫(yī)務(wù)工作者的大力合作。可以預(yù)見，不久的將來醫(yī)學信息學將在醫(yī)院管理、教學和科研、疾病的預(yù)防、診斷和治療等方面發(fā)揮巨大和不可替代的作用，并將帶動整個醫(yī)學界的革新。

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