医学人工智能技术范例6篇

医学人工智能技术

医学人工智能技术范文1

一、工业4.0简介

2013年4月,德国政府在汉诺威工业博览会上正式推出 “工业4.0”高科技战略计划。该项目由德国联邦教育及研究部和联邦经济技术部联合资助,投资预计达2亿欧元。德国学术界和产业界将机械制造设备定义为工业1.0,电气化定义为工业2.0,生产工艺自动化定义为工业3.0,将物联网和制造业服务化带来的智能制造定义为工业4.0。

德国“工业4.0”战略旨在通过充分利用信息通讯技术和信息物理系统(CPS)相结合的手段,推动制造业向智能化转型。包含了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变,建立高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。“工业4.0”主要分为三大主题,一是“智能工厂”,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现;二是“智能生产”,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。三是“智能物流”,主要通过互联网、物联网、务联网,整合物流资源,充分发挥现有物流资源供应方的效率,使需求方能够快速获得服务匹配,得到物流支持。

二、工业4.0在医疗行业智能化中推演

医疗行业正在通过云计算、物联网、大数据、移动设备、互联网技术等相结合的手段,向信息化迈进。对照“工业4.0”,推演医疗信息化与工业化的融合与创新,可以设计出两大医疗智能化主题,分别为:“智能医院”和“智能医疗”。

2.1 智能医院

智能医院是在数字化医院的基础上,利用物联网技术和设备监控技术加强信息管理和服务;通过大数据与分析平台,将云计算中由大型医疗设备产生的数据转化为实时信息,并加上绿色智能的手段和智能系统等新兴技术于一体,构建一个高效安全、环境舒适的人性化医院。其基本特征主要包含有医疗设备使用过程管控可视化、系统监管全方位两个层面。

医疗设备使用过程管控可视化是指在医疗设备使用过程上,包括医用耗材管控及流程,均可直接实时展示于控制者眼前,此外,医疗设备的现况亦可实时掌握,减少因系统故障造成医疗偏差。医疗设备工作过程中的相关数据均可保留在数据库中,让管理者得以有完整信息进行后续规划,也可以依医疗设备的现况规划机器的维护;可根据信息的整合建立医疗设备的智能组合。

系统监管全方位是指通过物联网以传感器做连接,使医疗设备具有感知能力,系统可进行识别、分析、推理、决策、以及控制功能;这类医疗装备,可以说是先进制造技术、信息技术和智能技术的深度结合,主要是透过系统平台累积知识的能力,来建立设备信息及反馈的数据库。

2.2 智能医疗

主要涉及整个医疗过程的物流管理、人机互动、3D打印等技术在医疗过程中的应用。

智能医疗是指由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它在医疗过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。通过人与智能机器的合作共事,去扩大、延伸和部分地取代人类专家在医疗过程中的脑力劳动。与传统的医疗相比,智能医疗具有学习能力和自维护能力、人机一体化、虚拟实现等特征。

近年来,由人工智能、医用机器人和数字化辅助医疗技术等相结合的智能医疗技术,正引领新一轮的医疗变革。智能医疗技术开始贯穿于检验、手术、护理和康复等医疗的各个环节。当今世界医疗行业智能化发展呈现两大趋势。

一是以3D打印为代表的“数字化”技术在医疗行业率先应用。尤其是康复医学领域个性定制化需求显着,而个性化、小批量和高精度恰是3D打印技术的优势所在。目前,3D打印在医疗生物行业的应用主要包括1、体外医疗器械如假肢、助听器、齿科手术模板,医疗模型等;2、永久植入物,如骨骼。对人体身体部位的复制是高度定制化的产品,通过3D打印,这些部件可以与身体完全契合,与身体融为一体。3、细胞3D打印,这是一种基于微滴沉积的技术。能够为再生医学、组织工程、干细胞和癌症等生命科学和基础医学研究领域提供新的研究工具;为构建和修复组织器官提供新的临床医学技术,推动外科修复整形、再生医学和移植医学的发展;应用于药物筛选技术和药物控释技术,在药物开发领域具有广泛前景。

二是智能医疗技术创新及应用贯穿医疗行业全过程,使得医疗行业的诊断、治疗、管理、服务各个环节日趋智能化,主要体现在以下四个方面。(1)建模与仿真:如用于跨部门复杂医疗流程诊断,医院医疗应急响应系统,生理系统的建模与仿真等,可以极大的提升医疗诊断的准确率(2)以医疗机器人为代表的智能医疗装备:如医疗机器人已经在脑神经外科、心脏修复、胆囊摘除手术、人工关节置换、整形外科、泌尿科手术等方面得到了广泛的应用。机器人在手术的准确性、可靠性和精准性上远远超过了外科医生。(3)基于无线、嵌入式技术的智能资产管理解决方案:可整合医院资产信息,全面了解设备资产的成本消耗及使用情况,实现设备维护管理标准化和电子信息化升级,提供资产投资和使用分析的依据,帮助医院制定成本控管、设备采购计划,优化医院运营和资产管理。(4)智能医疗服务业急速发展:通过各种可佩戴装置、嵌入式软件,互联网连接和在线服务的启用整合成新的“智能”医疗服务业模式,院内院外制之间的界限日益模糊,融合越来越深入。

三、改进之路

工业4.0在医疗领域的发展之路将会是一段革命性的进展。现有的医疗科技和经验必将进行改变和革新,而且对于医疗新领域和新市场的创新解决方案将层出不穷。为此,医疗行业需要在标准化与架构、复杂系统管理、医疗宽带设施、安全和安保、工作的组织和设计、培训和职业发展、监管框架和资源效率等方面进行持续和适应性改进。

医学人工智能技术范文2

【关键词】人工智能 计算 机技术

一、人工智能的定义

“人工智能”(artificial intelligence)一词最初是在1956年dartmouth学会上提出的。人工智能是指研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器。目前能够用来研究人工智能的主要物质手段以及能够实现人工智能技术的机器就是计算机,人工智能的 发展 历史 是和计算机科学与技术的发展史联系在一起的。

人工智能理论进入21世纪,正酝酿着新的突破,人工智能的研究成果将能够创造出更多更高级的智能“制品”,并使之在越来越多的领域超越人类智能,人工智能将为发展国民 经济 和改善人类生活做出更大贡献。

二、人工智能的应用领域

1.在管理系统中的应用

(1)人工智能应用于 企业 管理的意义主要不在于提高效率,而是用计算机实现人们非常需要做,但 工业 工程信息技术是靠人工却做不了或是很难做到的事情。在《谈谈人工智能在企业管理中的应用》一文中刘玉然指出把人工智能应用于企业管理中,以数据管理和处理为中心,围绕企业的核心业务和主导流程建立若干个主题数据库,而所有的应用系统应该围绕主题数据库来建立和运行。换句话说,就是将企业各部门的数据进行统一集成管理,搭建人工智能的应用平台,使之成为企业管理与决策中的关键因子。

(2)智能教学系统(its)是人工智能与 教育 结合的主要形式,也是今后教学系统的发展方向。信息技术的飞速发展以及新的教学系统开发模式的提出和不断完善,推动人们综合运用超媒体技术、 网络 基础和人工智能技术区开发新的教学系统,计算机智能教学系统就是其中的典型代表。计算机智能教学系统包含学生模块、教师模块,体现了教学系统开发的全部内容,拥有着不可比拟的优势和极大的吸引力。

2.在工程领域的应用

(1)医学专家系统是人工智能和专家系统理论和技术在医学领域的重要应用,具有极大的科研和应用价值,它可以帮助医生解决复杂的医学问题,作为医生诊断、 治疗 的辅助工具。事实上,早在1982年,美国匹兹堡大学的miller就发表了著名的作为内科医生咨询的internist 2ⅰ内科计算机辅助诊断系统的研究成果,由此,掀起了医学智能系统开发与应用的高潮。目前,医学智能系统已通过其在医学影像方面的重要作用,从而应用于内科、骨科等多个医学领域中,并在不断发展完善中。

(2)地质勘探、石油化工等领域是人工智能的主要作用发挥领地。1978年美国斯坦福国际研究所就研发制成矿藏勘探和评价专家系统“prospector”,该系统用于勘探评价、区域资源估值和钻井井位选择等,是工业领域的首个人工智能专家系统,其发现了一个钼矿沉积,价值超过1亿美元。

3.在技术研究中的应用

(1)在超声无损检测(ndt)与无损评价(nde)领域中,目前主要广泛采用专家系统方法对超声损伤(ut)中缺陷的性质、形状和大小进行判断和归类;专家运用超声无损检测仪器,以其高精度的运算、控制和逻辑判断力代替大量人的体力与脑力劳动,减少了任务因素造成的无擦,提高了检测的可靠性,实现了超声检测和评价的自动化、智能化。

(2)人工智能在 电子 技术领域的应用可谓由来已久。随着网络的迅速发展,网络技术的安全是我们关心的重点,因此我们必须在传统技术的基础上进行网络安全技术的改进和变更,大力发展数据挖掘技术、人工免疫技术等高效的ai技术,开发更高级ai通用和专用语言,和应用环境以及开发专用机器,而与人工智能技术则为我们提供了可能性。

三、人工智能的 发展 方向

1.专家系统是目前人工智能中最活跃、最有成效的一个研究领域,它是一种具有特定领域内大量知识与经验的程序系统。近年来,在“专家系统”或“知识工程”的研究中已出现了成功和有效应用人工智能技术的趋势。人类专家由于具有丰富的知识,所以才能达到优异的解决问题的能力。那么 计算 机程序如果能体现和应用这些知识,也应该能解决人类专家所解决的问题,而且能帮助人类专家发现推理过程中出现的差错,现在这一点已被证实。

2.智能信息检索技术的飞速发展。人工智能在 网络 信息检索中的应用,主要表现在:(1)如何利用计算机软硬件系统模仿、延伸与扩展人类智能的理论、方法和技术。(2)由于网络知识信息既包括 规律 性的知识,如一般原理概念,也包括大量的经验知识这些知识不可避免地带有模糊性、随机性、不可靠性等不确定性因素对其进行推理,需要利用人工智能的研究成果。

3.soar是一种通用智能体系结构,其始终处在人工智能研究的前沿,已显示出强大的问题求解能力,它认为机器人的开发是人工智能应用的重要领域。在它的研究中突出4个概念:(1)所处的境遇机器人不涉及抽象的描述,而是处在直接影响系统的行为的境地。(2)具体化机器人有躯干,有直接来自周围世界的经验,他们的感官起作用后会有反馈。(3)智能的来源不仅仅是限于计算装置,也是由于与周围进行交互的动态决定。(4)浮现从系统与周围世界的交互以及有时候系统的部件间的交互浮现出智能。目前,国内外不少学者都对机器人足球系统颇感兴趣,足球机器人涉及机器人学、人工智能以及人工生命、智能控制等多个领域。足球机器人系统本身既是一个典型的多智能体系统,是一个多机器人协作自治系统,同时又为它们的理论研究和模型测试提供一个标准的实验平台。

参考 文献 :

[1]元慧.议当代人工智能的应用领域和发展状况[j].福建电脑,2008.

[2]刘玉然.谈谈人工智能在 企业 管理中的应用[j].价值工程,2003.

[3]焦加麟,徐良贤,戴克昌.人工智能在智能教学系统中的应用[j].计算机仿真,2003,(8).

[4]周明正.人工智能在医学专家系统中的应用[j].科技信息, 2007.

[5]张海燕,刘镇清.人工智能及其在超声无损检测中的应用[j].无损检测,2001,(8).

[6]马秀荣,王化宇.简述人工智能技术在网络安全管理中的应用[j].呼伦贝尔学院学报,2005,(4).

医学人工智能技术范文3

[摘 要] 最近几年,智能信息处理技术改变了我们的生活,特别是智能手机和无线移动互联网的快速发展。在医疗管理领域出现了大量的智能处理技术和设备,如智能决策支持技术、可穿戴医疗设备(智能手环等)等,为医院的信息化管理带来新的生机与活力。研究重点关注医院管理信息系统与智能信息处理技术的结合,目的在于使医院管理信息系统在管理效率、服务质量、患者体验等方面进一步提升。研究基于医院智能信息技术应用现状,从医院信息系统组成的五个方面进行了应用方向和形式分析,符合医院信息化管理的方向,对未来的进一步研究具有较强的指导和借鉴作用。

[关键词] 医院信息系统;人工智能;管理信息系统

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 05. 084

[中图分类号] R197.324 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2017)05- 0157- 02

1 前 言

随着计算机技术、自动化技术以及信息加工处理技术的不断发展,智能管理决策支持系统(Intelligent Decision Support Systems,IDSS)在管理信息系统中的地位和作用不断提升。其实质是管理信息系统中决策支持系统(Decision Support System,DSS)与人工智能(Artificial Intelligence,AI)技术的共同体。其目的在于信息化管理的过程中通过智能信息技术的应用,使智能化的决策服务于整个管理流程,完善相应组织的服务,提升处理流程的效率,提高管理信息及业务的正确性。其主要表现形式是先进的、全新的智能信息处理技术的应用,包括智能硬件和软件。

医院信息化管理是医院管理发展的必然和趋势,医院每天都面临病人、医生、诊疗业务、财政业务等大量的业务和信息,医疗相关信息已经步入了全新的大数据时代,致使医院的管理信息化需求不断膨胀,但存的人工处理难以适应其管理的需求和发展。同时,技术的进步致使各式各样的智能信息处理技术不断涌现,其应用在多方面为改善医疗服务、提升医疗效率等带来契机。医院管理信息系统的智能化升级是在原有医院信息系统的基础上,通过应用各种智能化的软硬件设备,构建智能化的医院信息化管理。

探究医院信息化管理中智能信息处理技术的作用,构建智能化医院管理信息系统的其意义主要在于:①提高医院的运营效率。智能化是业务和数据处理的自动化实现形式,可以整合和优化工作的流程,降低人工管理中的错误,这些无疑都是管理效率提升的表现。②更好地成本控制。智能化信息管理能够更加准确的生成医院业务数据的报告,降低重复,减少人力资源需求,伴随效率提升医疗运营成本得到控制。③降低人为因素影响,科学合理决策。④提高护理质量,提升患者体验。

2 现 状

从医院管理的角度,医院管理信息系统的作用已经被医院管理和业务任务认可,其应用范围不断扩大,研究者对辽西地区(包括三甲医院和社区卫生机构及县乡级医院)的医院信息系统应用情况进行了调查,其信息化管理系统的应用覆盖率超过78%。不同等级的医院配备了不同规模的信息管理系统,其中信息化管理的构建和管理质量较高的还是在综合实力较强的三甲医院。

从智能信息处理技术产品的角度,目前,围绕医疗的智能化应用形式和产品有:智能诊疗决策服务系统应用、智能远程医疗应用、依托云技术的医疗大数据智能处理应用、依托可穿戴智能设备的t疗检测设备(如苹果公司的智能手环)、依托于无线传感器网络的智能医疗监控系统、依托于智能处理终端的智能业务处理等。这些相关的智能信息处理技术或者以软件,或者以硬件的形式出现,其应用和实践效果备受关注。

从医院信息系统智能化应用的角度,很多技术已经进入到医院信息系统中,但受应用成本和效益回报的影响,目前,智能化的应用往往集中在大型综合医院。如辽宁省某大学附属医院医院就推出了基于4G智能手机平台的诊疗预约服务。张亚等就设计了采用智能终端体征检测设备的智能健康监护系统。智能信息处理技术在医院管理信息系统中的应用初露端倪,但其无论在应用的广度和深度方面还处于起步阶段。

从患者的角度,研究者通过问卷调查显示:90%以上的患者希望能在其医疗管理信息系统中应用智能化技术,以提高诊疗质量、方便诊疗流程等。

3 基于医院信息系统总体结构的智能信息处理技术应用

目前,医院管理信息系统基础架构发展相对较为成熟,覆盖了医院所有业务和业务处理全程,从系统总体结构的角度,其组成主要包括五个部分:临床诊疗部分、药品管理部分、经济管理部分、综合管理和统计分析部分和外部接口部分。研究者基于五部分分析了智能处理技术应用的方向和应用形式等。

临床诊疗部分:临床诊疗部分是智能信息处理技术在医院信息系统中应用的主要部分。如针对病人的诊疗环节(如登记、预约、挂号、入院等)引入方便、灵活的机制,并通过建立相应业务的智能协同系统,实现基于智能终端(智能手机/平板电脑等)的、调度自动化的应用程序。通过与医院信息系统对接方便病人的诊疗; 在护士工作站,护理人员的主要服务是分配和管理病人,记录患者的监测信息,实现与患者及医生的沟通。其智能化应用主要体现在:患者信息智能化的检测与监控。通过在病房布置智能传感器检测设备实现数据采集与报警的智能化。新的数字救生设备如心电图、呼吸机系统、无线温度计数器数字传感器等可以连接到智能控制中心,相应的智能应用程序安装在智能终端,可与护理人员的智能手机连接;在医生工作模块,医生是检查、诊断和给予患者治疗的专业人员。智能信息处理技术的应用可以在一定程度上对医生工作进行辅助可拓展。如构架与护士智能终端对接的移动终端,及时获取患者境况信息及时诊疗。智能远程医疗技术也使医生的业务范围在空间得以扩展,远程医疗使医生和病人在不同的地点建立交流。采用智能传感器技术,远程医疗可以帮助医院监视患者出院后健康状况,确保他们按照指示,避免再次入院;在临床检验部分。智能信息处理技术的应用可以体现在检测过程的自动化。可以将原有的人工操作与计量转变成智能化自动处理,其在各种生化检测中意义重大,往往以智能检测算法的形式引入到各种检测设备;在血液管理的部分,其智能化应用主要是血液库存的智能预警,以及依赖于智能GPS设备的自动跟踪信息应用的血液调度全程监控系统。

药品管理部分: 药品管理是依赖于数据库的数据管理信息系统,其智能化信息管理的应用主要体现在数据库的智能技术,如药品库存的智能预警,药品的智能推荐,药品的智能调价等。

经济管理部分:经济管理部分主要包括挂号、划价收费系统、住院费用管理系统,物资管理系统,设备管理子系统和财会及核算管理系统等部分。其智能化应用的主要方向是基于移动智能平台的支付和财务转账应用。如目前已经出现的门诊支付宝支付系统和微信支付系统等,其目的在于丰富支付形式,方便患者的就诊,提高诊疗效率。

综合管理和数据分析汇总部分:综合管理和数分析汇总部分包括病案管理系统、医疗统计系统、查询与分析系统等,其核心是医疗管理经营的综合行决策,其目标是为中高层管理者提供报告信息和决策支持。智能化信息管理应用体现在管理与统计的医院管理智能决策支持系统的建设和应用,属于定制性的应用开发,其设计包括基础数据库的建设、医疗管理方法库的建设、医疗管理与决策模型库的建设和医疗管理知识库的建设几个重要方面。

外部接口部分:外部接口侧重于与医院以外的信息系统的通信与对接,如与医疗保险系统对接、其同质或异质医院的信息系统对接和网络化医疗与咨询系统对接,其智能化应用体现在接口的智能化自动适应和外部用户的智能化权限管理和智能跟踪管理等。应用的形式往往以智能程序算法的形式引入医院信息系统的管理控制中心网关模块中。

4 结 语

随着管理步入信息化管理时代,医院管理信息系统在各级医院普遍实施,智能化的信息管理技术的涌现和应用也为医院信息系统带来进一步发展机遇,业已成为未来医院信息化管理的主要方向。研究重点关注于智能信息处理技术的软硬件发展现状,分析当前医院管理信息化中智能信息技术的应用现状。基于医院信息系统的总体结构,从五个方面对智能信息处理技术的应用方向和形式进行了深入的探讨和分析,研究目标明确,符合医院信息化管理的方向,对未来的进一步研究具有较强的指导和借鉴作用。

主要参考文献

[1]彭小燕,叶政德,王正军. 应用医院信息系统和Excel智能实现效期药品规范化管理 [J]. 中国药业, 2013(20):85-86.

医学人工智能技术范文4

关键词:智慧医疗;信息技术;综述

中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)05-1137-02

Summary of Key Information Technology and its Applications in Smart Healthcare

ZHU Rong, ZHAO Li-ping, GONG Xun-wei, LI Yong-gang

(Dept. of Mathematics Physics and Information Engineering, Jiaxing University, Jiaxing 314001, China)

Abstract: The development of Smart Healthcare can not be achieved without the current rapid development of intelligent information processing technology. In this paper, we summarize and outlook the key information technology from the aspects of information collection technology, pre-processing information technology, information storage and transmission technology and information mining and decision technology ,which being used in the five stages of hospital information systems.

Key words: smart healthcare; information technology; summary

实现智慧的“健康管理”――智慧医疗”是当今卫生事业发展的必然趋势。IBM提出的“智慧医疗”是指利用先进的信息化技术,从而改善疾病预防、诊断和研究,并最终让医疗生态圈的各个组成部分受益[1]。李包罗教授认为,“智慧医疗“应通过信息技术的辅助,当病人或健康人随时随地需要获得相应医疗服务时,都应该非常容易、便捷地获取到医疗服务环境,对于每个患者都应得到公平的医疗服务[2]。“智慧医疗”源于“智慧地球“,尽管有着不同的诠释,但不容质疑的是,”智慧医疗“建立在当前信息化技术的基础上。而医院信息系统建设是实现“智慧医疗”的基石。信息技术在医院信息系统建设中不仅促进了自身的发展,也进一步推动了医学科学技术的变革与发展。本文对医院信息系统建设中信息化技术及其应用进行综述。

1信息处理技术在“智慧医疗”中的应用

美国专家把医院信息系统建设分为五个阶段:数据的收集、电子病历、医疗参谋、医疗协调以及完全智能化[2]。在当前”智慧城市“规划之年,我国很多城市都提出了当地”智慧医疗“建设方案,其实质就是不同程度地实现这五个阶段。信息化技术从处理流程来分,主要包括信息采集技术、信息预处理技术、信息存储与传输技术、信息挖掘与决策技术。而医院信息系统建设本身也是一个信息系统,本质上也就是具有对数据和信息的采集、处理、存储、传输、分析与决策的功能。图1给出了信息处理技术在“智慧医疗”中的应用。在下面的小节中详细给出具体技术的简介与在医院信息系统建设的应用。

图1信息处理技术在“智慧医疗”中的应用

1.1信息采集技术

信息采集是指获取原始数据的过程。原始数据是所有信息化系统的源头或基础。随着信息采集技术的发展,系统信息采集的方法与手段不断多样化与先进化。除了传统的各种形式的磁卡、IC卡、条形码、键盘录入等方式,信息采集还可以通过电子标签和传感器和各种大型自动化仪器设备输出端(如图像)来完成。RFID电子标签是一种把天线和IC封装到塑料基片上得新型无源电子 卡片,具有数据存储量大、无线无源、小巧轻便、使用寿命长、防水、防磁和安全防伪等特点。通过RFID电子标签,可以给医院所有的医疗资源,从医院的所有工作人员、医疗设备、药品乃至病人或健康人,提供身份标识,同时可以从流程上进行定位、跟踪,从而提高管理效率并减少人为操作失误。如iCabiNET[3]方案采用智能RFID包装技术来记录药丸的使用情况。随着电子技术的不断进步,传感器作为机器感知物质世界的“感觉器官”,可以感知热、力、光、电、声、位移等信号,为医院信息系统提供原始的信息。传感器节点形式多种多样,有腕带式[4],臂袋式、胸带式、夹克式。文献[5]设计了一种夹克式传感器,用来检测新生儿健康情况。

1.2信息预处理技术

通过各种方式采集到的信息一般需要通过处理或者进一步加工,从而使得信息更加有意义,继而进行存储、传输或者进一步分析。信息预处理技术主要分为信息标准化以及信息融合技术。信息标准化是实现跨区域医疗参谋与医疗协调的关键。近年来,卫生部加大了医疗信息标准化工作的投入力度。如2008年3月份启动的《卫生监督信息基础数据集标准》研究和《具名健康档案基本数据集标准》的研究。2009年启动的《医学数字成像和通信(DICOM)标准V3.0》等7项标准研制工作,2011年已启动《基于电子病历的医院信息平台技术规范》等108项标准研制工作[6]。为止,医学影像通信标准DICOM3、医疗信息交换标准HL7、集成规范IHE以及电子病历、电子健康档案评价标准等,都已经引起业界研究和遵循。除了标准化工作,数据融合技术[6]可以将多种数据或信息进行处理,从而获取高效且符合用户需求的数据。很多医疗应用中只关心监测结果,并不需要收集大量原始数据,数据融合可以有效地处理该类问题。

1.3信息存储、传输技术

越来越多样化与先进的信息采集技术,使得获取的数据也变得多样化、复杂化、海量化。医疗信息存储、传输技术主要包括无线技术(与前面传感器结合起来的无线传感网技术)、数据压缩技术等。无线传感网由大量传感器节点通过无线通信方式,具有数据实时采集、信息共享与存储传输的功能。无线传感网因其便携性、不可见性、易部署性、自组织性和扩展性等优点,在智慧医疗中有着广泛的应用形式,具体可参考文献[7]。另一方面,在远程医疗服务中,需要传送大量的图片以及视频音频信息。这些数据具有数量多,容量大等特点。目前,在医疗图片压缩方面,医疗系统一般采用JPEG2000的压缩方式,与JPEG相比不仅支持感兴趣区压缩,并且具有更高的压缩比。在医学影像方面,一般采用PACS(picture Aarchiving and communication system,影像传输及存档系统)来处理[8-9]。PACS具有容量大、信息保存时间长,安全性高等特点。PACS的建立对医学影像的管理和疾病诊断具有重要意义,不仅可以节省医疗成本,还有利于实现无胶片化的电子化医学影像管理,实现医学数据共享,提高医院的工作效率和诊断水平[6]。

1.4信息挖掘、决策技术

医院信息系统在运行中产生了大量数据,可以开发数据中所隐含的知识和规律,更好地为患者诊疗提供服务,为管理提供科学的决策。而数据挖掘技术[10-11]是从大量的数据中筛选出隐含的、可信的、新颖的、有效的信息处理的过程,对医院的日常工作可以提供更完善的信息支持和决策辅助。如文献[12]将数据挖掘的因子分析法应用到消化系统疾病患者医疗费用分析中。文献[13]将关联规则应用到在医疗投诉资料分析中。另一方面,医疗决策系统可以结合机器学习中的神经网络、遗传算法、支持向量机分类器等新方法。如文献[14]设计了一种基于BP神经网络的医疗诊断专家系统,利用专家先验知识和神经网络的数值推理、自学习能力,对疾病进行分析处理,从而使得诊断自动化、可靠准确。伴随着人工智能和各种新技术的发展,未来医疗决策支持系统除了支持机器学习中新技术外,还将与数据库、多媒体技术与网络技术相结合[6]。

2结束语

本文从信息处理流程的角度,对“智慧医疗”在医院信息系统建设五个阶段中关键信息技术及其应用进行总结与展望。可以看出,当前的先进信息技术推动了“智慧医疗”的发展,使得医疗信息化工作“数字化、标准化、集成化、自动化、智能化”。

参考文献:

[1]李海阳.IBM智慧医疗伴随新医改启程[J].中国数字医学,2009,4(5):57-59.

[2]曹剑峰,范启勇.漫谈“智慧医疗”[J].上海信息化,2011(3):26-28.

[3] Sibreeht B,Chen W,Feijs L,et al.Smart Jacket Design for Neonatal Monitoring with Wearable Sensors[C]//Sixth International Workshop on Wearable and Implantable Body Sensor Networks.California: IEEE Computer Society,2009:162-167.

[4] Lee Youngbum,Lee Byungwoo,Lee Myoungho.Wearable Sensor Glove Based on Conducting Fabric Using Electrodernml Activity and Pulse Wave Sensors for e-Health Application[J].Telemedicine and e-Health,2010,16(2):209-217.

[5] Lopez-nores M,Pazos-arias J J,Garciaduque J,et al.Monitoring medicine intake in the networked home:the iCabiNET solution[C]//Second International Conference on Pervasive Computing Technologies for Healthcare.Tempere:IEEE,2008:116-117.

[6]李书章,健.数字化医院建设理念与实践[M].北京:人民军医出版社.2011.

[7]陈钰,王捷,刘仲明.无线传感网在智慧医疗护理中的应用[J].医疗卫生装备.2011,32(5):73-75.

[8]仇建云,桂朝伟,唐晓薇,等.PACS系统的关键技术及应用[J].中国医学装备,2011,8(9):31-33.

[9]赵京晓,张传友,周晓峰.PACS系统在医院的应用[J].计算机光盘软件与应用,2011,15:36.

[10] Tan Pang-Ning,Steinbach M,Kumar V.数据挖掘导论[M].范明,范宏建,译.北京:人民邮电出版社,2011:7-15.

[11]韩家炜,堪博.数据挖掘:概念与技术[M].2版.范明,孟小峰,译.北京:机械工业出版社,2011:1-20.

[12]沈明霞,林雨芳,章光华.基于数据挖掘的消化系统疾病患者医疗费用分析[J].中国医院统计,2011,18(2):157-159.

医学人工智能技术范文5

智慧卫生协同创新工程

3月26日南通市正式启动智慧卫生协同创新工程。中国工程院院士杨胜利、顾健人、徐建国、高润霖、项坤三、王红阳、程京,中国医学科学院阜外心血管病医院蒋立新教授,上海交通大学附属第六医院贾伟平教授受聘担任“智慧南通”建设高级顾问,南通市市长张国华为受聘专家代表颁发“智慧南通”建设高级顾问聘书。活动之前,市委书记丁大卫会见了受聘的院士专家。

参会的专家和学者指出,智慧城市是新一代信息技术支撑、知识社会创新环境下的城市形态。智慧卫生作为智慧城市建设的重要组成部分,体现了“以患者为中心”、“以居民为根本”和“以行政为支撑”的卫生理念,为医疗服务、公共卫生、健康管理和行政监督等方面提供全天候、全覆盖、全方位的技术支撑,打造全生命周期自我健康医疗管理服务和公共卫生服务,实现“大智慧、大医疗、大卫生、大发展”宏伟目标;同时智慧卫生是由政府引导,专家、高校和企业共同参与、协同创新的一项惠及老百姓的系统工程,从城市建设整体构思出发,在“智慧城市”的建设中将智慧卫生建设放在重要地位,必将把智慧卫生系统打造成造福人民的民生工程;智慧卫生代表着公共卫生服务在信息化时展的新趋势,不仅是进一步深化医疗卫生体制改革、推动医疗卫生事业繁荣发展的客观要求,也是创新社会管理、提高人民生活水平、实现现代化、建设小康社会的切实举措;当前南通市委、市政府将以智慧卫生为契机,加快推进区域卫生平台建设,充分利用现在互联网等科学技术,整合现有卫生资源,加快形成信息高度集成,广泛覆盖的医疗卫生指挥应急管理建构信息网络建设,促进南通医疗卫生服务的数字化、特色化、高效化。

夯实服务基础

南通的电子健康档案系统已经覆盖全市80%以上的社区、乡镇和村卫生室,建立了560余万人的标准化电子健康档案,在国家自然科学基金、科技部技术创新基金和南通市科技创新重大项目的支持下,可在国内外随时查阅利用的特点使其成为国内同行中的佼佼者。

南通的医院信息系统和电子病历已在所有二级及以上医院实现,基层医疗卫生机构的信息化、数字卫生、远程医疗建设工作也已全面展开。

南通大学的医学信息学系和数字医学研究所是国内最早的医疗卫生信息化的教学与科研单位之一,能够满足和推动南通市智慧卫生建设的人才培训、技术开发、科研攻关和决策支持服务。

明确服务建设目标

2014年,南通争取形成智慧卫生云计算产业基地,初步建立全市智慧卫生基础支撑体系、标准规范体系和安全保障体系,实现南通全市范围内所有医疗机构之间以电子病历、居民电子健康档案为基础的数据互联互通,居民健康卡医疗卫生服务“一卡通”,医疗服务业务的协同管理,从而有效改善和缓解南通市民“看病难,就医贵”的问题。

在各社区医疗服务机构安装各种生理数据传感器,实现全面的远程医疗与应急救助,深化城市基础设施体系和医疗服务体系,从而扩大医疗卫生服务网络。

2018年,力争形成完善的南通市医疗卫生服务体系,真正实现居民“小病在社区,大病进医院,康复回社区,健康进家庭”的医疗服务新格局。形成集共享、、调度、指挥、决策为一体的,全面、高效、便捷、快速的市级、区(县)级智慧卫生信息平台的互联互通与共享服务。

实现智慧服务

对于医疗机构科学的辅助治疗和资源的优化及共享利用:通过对区域卫生信息的共享,方便医务人员跨机构快速掌握患者信息。结合医学专家知识库,应用人工智能、通讯技术等手段来辅助各类卫生机构医务人员,最大化地减少医疗差错,规范医疗行为、提高医疗质量,节约医疗成本。

医学人工智能技术范文6

关键词:物联网射频识别智能医疗系统

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 21-0000-02

1 概述

所谓物联网(InternetofThings,IOT)就是指将各种信息传感设备,如红外感应器、射频识别装置、激光扫描器、全球定位系统等装置植入各种物品,进而实现物品的智能化,并能够将互联网与信息传感设备结合起来形成一个巨大网络,在人与物品之间实现互联和信息共享。

对于医疗机构来讲,物联网技术的不断发展和普及将为医院信息化发展提供动力和支持。研究物联网新技术与应用,把智能识别、物联网技术融入作业流程中,持续改善医疗服务流程、医疗效果品质与保障病患安全成为很多机构的研究内容和方向。

2 物联网的特征

2.1 连通性。作为物联网的本质特征之一,体现为时间的连通性、地点的连通性和物体的连通性三个方面。

2.2 嵌入性。各种物品和由物联网技术提供的网络服务将全方位、多角度地嵌入人们日常工作与生活。

2.3 智能性。物联网使周边物质世界充分网络化、数字化,物体以智能化方式和传感方式关联起来感知所处的环境,支持人们对周边资源的了解并对事务处理做出正确的判断。

3 物联网的关键技术

3.1 射频识别(RadioFrequencyIdentification.RFID)。作为非接触式的自动识别技术,通过射频信号能自动识别目标、获取相关数据。具备以下特点,首先识别过程无须人工干预,适用于各种恶劣环境。其次可识别高速运动的物体并可同时识别多个电子标签,操作快捷方便。第三可与互联网相结合实现环球物品识别、跟踪与共享。

3.2 智能技术。为了达到预期目的,利用多种方法和手段,在物体中植入智能系统,使得物体具备一定的智能性,主动或被动地实现沟通。主要包括人工智能理论研究、智能控制技术、人机交互技术、智能信号处理等。

3.3 传感器网络技术。传感器可以感知多种信号,提供处理、传输、分析和反馈原始信息。逐步实现了智能化、信息化、微型化、网络化,集分布式信息采集、传输、处理于一体并最终感知物质世界。

4 物联网时代医疗信息化的特点

4.1 全面互联。通过通信网络将医疗仪器、传感器、个人电子设备等系统中所储存的分散的信息及数据连接起来,实现交互和共享,对业务状况和医疗环境实时监控,从全局高度分析形势、实时解决问题,也可实现远程诊疗等,改变整个医疗业务的运作方式。

4.2 透彻感知。随时随地测量、感知、捕获和传递医疗信息,感知病人生理指标、院内各服务环节的病人状态、位置,医疗器械、药物的存储位置、状况、使用情况等。这些信息都可以被快速获取和分析,以便于采取相应措施和制定长期规划。

4.3 高度智能。对收集到的数据深入分析来解决特定问题。使用先进技术来处理复杂的数据计算、分析和汇总,以整合和分析医院海量数据和信息,并将特定知识应用到特定方向、特定环境、特定的解决方案中以支持决策和行动。

5 物联网技术在患者管理中应用

5.1 门诊患者的管理。门诊患者用身份证在自动办卡机上扫描并交纳备用金后生成一张“RFID就诊卡”完成挂号,就诊卡中包括患者姓名、年龄、性别、职业、挂号时间、诊治时间、治疗结果、既往病史、过敏情况、费用情况等信息。系统将该患者信息传输到相应科室医生的工作平台上,患者持卡可直接就诊,医生开具的检查、治疗、用药信息传输到相应部门,在智能医疗系统统一控制下,患者持卡定时定点在相关部门就可完成对应操作,此期间减少患者往返,并可对患者就诊过程、就诊简历、检查结果、医疗费用等信息进行记录,并及时提供医保政策、医疗方案、护理指导、药品信息等内容供患者随时查阅和打印,从而提高患者获取医疗信息的满意度和容易度。

5.2 住院患者的管理。住院患者到住院处办理住院手续后,系统打印出RFID腕带,护士确认身份后对RFID腕带进行加密,并采用特殊固定方式使腕带在患者的手腕上不易脱落,最终完成患者身份确定。腕带包含的信息在就诊卡基础上,增加了患者所在科室、床位的信息,保证诊疗过程无手工输入以避免错误,通过加密技术保证数据安全,利用扫描识别设备识别腕带实时监控全程跟踪及区域定位。对患者进行的诸如诊察治疗工作通过RFID确认患者的信息并记录,确保执医嘱行到位无误,从而实现诊疗过程全程质量监控。

5.3 特殊患者的管理。特殊患者和特殊全体可利用物联网技术实现有效控制和管理。如母婴对应管理,婴儿出生后,佩戴标示惟一性身份的“RFID腕带”,使母婴信息惟一对应性,出院之前无特殊情况禁止移除标签,避免婴儿偷到或掉包。精神病人、儿童病人、残疾病人自我管理能力弱,佩戴电子标签可在实现患者实时定位以确保病人安全,紧急情况,患者按所戴标签求助按钮,医护人员及时反应、准确定位并安排援救。为重症患者佩戴带有生命体征(呼吸、脉搏、心率、血压)监控功能的腕带,实时监控其变化,当达到“危急值”时自动报警,提醒医护人员及时干预。

6 RFID技术在患者管理应用时所面临的问题

6.1 安全问题。在RFID就诊卡或腕带中,记录了患者个人信息、生命特征和就诊历史等隐私信息,一旦泄漏会威胁病人的合法权益,对医疗机构和患者都会造成不良影响,所以要对个人隐私绝对引起足够的关注与重视。严格禁止对采集、存储和管理医疗数据的中心服务器进行非授权访问,加强内部工作人员教育和管理,避免医护人员和技术支持人员在非授权的情况下修改病人信息,保证只有那些被授权人士才能对数据进行修改。

6.2 标准问题。条形码使用经验告诉我们,如果缺乏统一标准或不遵循统一的标准执行时,新技术优势的发挥会受到限制。医疗结构在选择物联网技术标准时,应注意到必须选择合适工作频率标签较少对医疗设备的干扰。中国电子标签国家标准使RFID标签有中国的自主知识产权的同时,也能国际标准兼容,将我国的RFID技术发展纳入规范化、标准化的轨道。

7 结语

物联网技术将信息空间和物理世界互联整合,把人类生存的物质世界信息化、网络化。而物联网技术和医疗技术结合建设智慧医院,必将实现对患者全面、系统的管理,优化整合业务流程,提高工作效率,控制物耗,降低成本,减少医疗事故和医患纠纷,提高医疗服务水平和患者满意度。

参考文献:

[1]李霞.浅谈物流信息技术与物联网[J].商场现代化,2010,5.

[2]肖慧彬.物联网中企业信息交互中间件技术开发研究[M].北京:北方工业大学,2009.

[3]程钰杰.我国物联网产业发展研究[D].安徽大学,2012.