摘要 数字医学是数字技术在医学领域的研究与应用而产生的前沿交叉学科,因而具有学科之间的交叉性、信息技术渗透的全面性、数宇技术应用的广泛性、信息传递的快速性、信息选择的多样性、信息共享的便捷性和研究与实践的同步性等信息化、数字化、网络化的基本特征。
关键词 医学领域数字医学数字医疗技术信息化数字化
1引言
随着数字技术在医学领域的研究与应用不断深入,人类不失时机地借助计算机科学与技术等现代信息技术,将医学科学技术与临床实践推进到了一个前所未有的新高度。数字医学是数字技术与医学科学技术相结合,形成了以数字技术为基本特征的数字医疗诊断技术、数字临床治疗技术、数字医疗检测技术等新型的临床诊疗技术,它是数字技术与医学科学技术发展进程中应运而生的“产物”。换言之,数字医学是基于信息技术、数字技术、通信技术、微电子技术等在医学领域的交叉或融合而产生的前沿科学,是医学与信息学、电子学、生物学、管理学、机械工程学、工程物理学等诸多学科相结合的新兴交叉学科。
2数字医学基本特征
所谓数字医学,就是以数字技术为代表的信息技术、通信技术在医学领域的研究与应用。因而,数字医学体现了信息化、数字化、网络化的基本特征,即学科之间的交叉性、信息技术渗透的全面性、数字技术应用的广泛性、信息传递的快速性、信息选择的多样性、信息共享的便捷性和研究与实践的同步性等。
2.1学科之间的交叉性数字医学的发展越来越呈现出多学科相互交叉、相互渗透、高度综合以及系统化、整体化的发展态势,学科交叉已经成为数字医学重要的特征。实质上,数字医学交叉学科的特征是知识体系的融合,是知识、技术、方法的集成,是不同思维、观念、理论的碰撞。目前,数字医学在推动并促进传统医学发展的同时,已经成为医学学科发展的主要驱动力之一。这是由于数字医学不是一项、两项简单技术的组合,而是多学科、多技术、工程最前沿新技术群的“结晶体”。这个“结晶体”的各种成分互相影Ⅱ向,互相补充,互相促进,共同发展。
计算机技术最初在医学领域是单机、单系统的简单应用。如今,系统化、数字化、网络化无所不及地渗透到医学领域各个学科和专业之中,越来越多地与医学其它学科密切联系、高度结合,形成了率,减少漏诊、误诊起到了积极作用。信息技术支持下的手术导航技术、微刨外科、个性化人工器官(如关节、骨盆等)植入的设计与制造、三维影像诊断等等都与传统的临床医学理论、技术操作、业务流程大不相同,使临床医学朝着“精确化、微刨化、个性化、远程化”方向发展。
在预防医学方面,信息技术覆盖了传染病预防控制、突发公共卫生事件处置、卫生状况监管、社区卫生服务、居民健康管理等各个环节。
在医学教育和医学科研方面,广泛利用信息技术建立三维场景的虚拟课堂或虚拟实验室等,对教学和科研环境、内容进行仿真再现,把抽象的概念原理或实验过程真实生动的表现出来,打破了时空局限性,构建了新型的科研与教学理念、内容、手段、方法和模式,提高了科研教学的信息化和智能化水平。
信息技术在医学领域的广泛渗透,不仅出现了信息技术与医学各个学科之间、专业之间相互交叉结合的态势,而且出现了跨领域、跨学科和跨专业的理论创新与技术延伸,使原有学科的内涵发生了质的变化。
2.3数字技术应用的广泛性随着数字化技术研究的深入和应用的广泛,从计算机辅助诊断、计算机辅助治疗、计算机辅助设计和制造、智能康复机器人、智能胶囊检测或释药微系统等,到网上挂号、手术导航、虚拟教学、远程医疗:从电子处方、电子病历、就医“一卡通”,到数字化手术室、数字化医院等等,有线网络、无线网络、卫星网络纵横交错,数字技术、信息技术无孔不入地应用在医学领域各个层次和角落。
数字技术广泛应用于基础医学、临床医学、预防医学和康复医学等各个学科,与之结合、交叉、融合,产生了新型的数字医疗检测技术、数字医疗诊断技术、数字医疗;8疗技术、数字医疗监控技术、远程医疗技术等,另外,还有数字化医院、多媒体教学等等。数字技术应用的广泛性,极大地改变了传统医学理论、知识、技术和方法,也影响了人们对诊断治疗、疾病预防、康复保健的思维方式,使医疗业务、科研教学、疾病预防、康复保健等各项工作实现了“数字化、可视化、自动化”,产生了巨大的管理效益、经济效益和社会效益。
2.4信息传递的快速性数字技术在医学领域的应用,可以将复杂的医学信息转化成文字图表、语言图像、数据信号,利用各种网络、电磁波等进行快速传递。如数据通信卫星双向互联网传输可获得1.2Gbps的单向数据传输速率,网络拓扑系统选用总线分布式结构,采用较成熟的工业控制网络CAN总线技术,其最高通信速率可达1Mbps/40m,最远可达5Kbps/1 Okm,可满足一般信息和语音传输速率和距离的要求。数字医学成像技术的应用(包括超声波成像、计算机断层扫描、核磁共振成像等),以高性能的数字信号处理技术获得高质量图像信息在局域网、无线网或卫星网中的高速传输,不仅保证了诊断的及时性、准确性和有效性,而且在远程医疗会诊、手术导航、虚拟临床教学等方面发挥了无可替代的重要作用。
2.5信息选择的多样性信息化、数字化在医学领域广泛而深入的应用,开发出了许多适应本学科、本专业管理或业务需求的软件。在医学领域应用的信息系统种类繁多,如突发公共卫生指挥调度系统、多媒体教学系统、远程医疗会诊系统、远程医学教育系统、医疗保险信息系统、农村合作医疗信息系统、医院信息系统、传染病上报系统等等~言难尽。以医院应用的信息系统来说,如门诊挂号、排队叫号、电子处方、电子病历、临床检验、药品管理、手术麻醉、重症监护、医学影像传输与存档、输血管理、医疗收费、成本核算、辅助决策等应用系统比比皆是,举不胜举。由于医学领域学科众多、专业不同,需求各不相同,应用系统形式多样。另外,随着人们对信息技术的认识普遍提高,他们结合自身管理或业务的需求也日益旺盛,满足新需求成为了系统功能不断变化、不断完善和不断发展的条件,促成了医学领域信息系统功能向多样化方向发展和延伸的重要因素。
数字医学的优势在于信息选择的多样性,它可从不同层面多个角度反映一个问题的本质和面貌。在数字化医院,管理者利用相关的信息系统,不仅可以选择医疗、药品、物质、经济等多种信息,还可选择全院、科室或个人等不同属性的信息为管理决策服务:临床医生不仅可以选择同一病人病理、生理检查检验信息,还可选择历次就诊、住院诊疗信息为辅助诊断与治疗服务。
信息选择的多样性表现在信息结构的多样化。信息由过去单一的管理信息、医疗信息、科研信息,发展到综合的绩效考评与管理、健康保健信息、等多种信息:高等教育由单一的长期学术性教育发展到多层次多类型的教育。
信息选择的多样性表现在信息类型的多样化。在信息服务方面,利用信息技术、网络通信技术开展网上预约挂号、社区卫生服务、远程医疗会诊、远程医学教育、专家在线咨询等。
2.6信息共享的便捷性信息共享的便捷性主要指不同层次、不同部门信息系统间,信息和信息产品的方便快捷地交流与共用。计算机科学技术在医学领域的应用,不仅为跨部门、跨地区、跨学科、跨专业、多层次之间的信息共享提供了可靠的技术保证,而且,纵横交错的网络为信息共享提供了方便快捷的高速通道。
数字技术改变了传统医学教育。
如多媒体教学,经过数字化的方式,数据、文字、声音和图像等可以综合在一起处理,实现多种媒体的信息传递。生动丰富的画面,美妙动听的声音效果,使得多媒体教学能够深入到人之所想、情之所至的医学教育领域,使教学者、教学媒介和教学手段真正达到三位一体,使多媒体教学具有其他教学手段无可比拟的优势。另外,远程医学教育可为处于任何地域的人群提供有效的医学教育服务。
2.7研究与实践的同步性没有一种学科能象信息技术这样,研究与应用几乎同步发展。新的研究成果很快便见诸于应用,最先进的技术很快便普及开来,信息科学技术成为了大众常识和普通人掌中之物。如初期的电子病历,大多采用word文档形式,由医生自行选择习惯的模版,极易复制、粘贴,不易检索、查询、监控和管理,主要用于病历文字的编辑与存储。这个阶段的电子病历质量低下,无法提供电子病历相关信息的服务,无法实现痕迹管理或电子签名,无法自动对病历质量进行审查,无法进行前瞻性或回顾性的统计分析,如此等等,充其量只不过是纸张病历的翻版。鉴于此,管理人员总结、论证,应用人员实践、完善,研发人员摸索、创新,继而研究、设计、开发出所谓的半结构化、全结构化电子病历。凡此种种,绝大多数的信息系统都是在边研究、边开发、边应用、边修改、边完善的状态下,逐步实现功能强大、性能优越、系统集成、信息共享的电子病历系统。在与时俱进研究、实践的氛围中,具有集国内外相关标准、行业规范、医学经典,能够辅助临床诊断治疗、辅助检查结果分析、辅助科学合理用药、辅助疗效趋向判断、辅助临床科研教学和辅助规范管理的智能化电子病历,层出不穷地展现在临床第一线。
3讨论
数字医学作为一门新兴的前沿学科,无论是应用技术的广泛性,还是涉及学科领域的交叉性,其基础理论、知识结构、学科内涵、发展规律、特点特征等等,还需要逐渐认识、深入研究和系统探讨。但无可置疑的是,数字医学是医学科学的范畴,它所涉及的理论、知识、技术和方法等,与传统医学相比,具有全新和独特的内涵、规律、特点与特征。认真研究、深刻领会和总结归纳这些突破性的变化,是一个不断探索、不断实践、不断创新和不断完善的过程。
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