计算机科学与生命科学第五讲

专家医疗系统
远程医疗技术
远程医疗指的是利用通信和信息技术来实现异地疾病诊断、治疗和健康护 理等多种医学模式。利用远程医疗系统，可以不受空间距离的限制，使条件好 的医疗机构为异地的患wenku.baidu.com进行疾病诊断和健康护理服务，或者为异地医生提供 手术指导、诊断及治疗咨询。因此，远程医疗的最主要的目标是为医疗条件差 的地方提供基于专家的健康护理或紧急情况下的危重病人救护。远程医疗的最 主要特征是因资源共享而产生的资源利用的高效性、对紧急情况能及时处理的 时效性及节省医院和患者开支的经济性。 从结构上，远程医疗可以分为3个部分：
附加说明页
“863”计划：1986年3月，王大珩（heng2）、王淦（gan4）昌、杨嘉墀 （chi2）、陈芳允四位老科学家给中共中央写信，提出要跟踪世界先进水平， 发展我国高技术的建议。这封信得到了邓小平同志的高度重视，小平同志亲自 批示：此事宜速决断，不可拖延。经过广泛、全面和极为严格的科学和技术论 证后，中共中央、国务院批准了《高技术研究发展计划（863计划）纲要》。 “973”计划：1997年，原国家科技领导小组第三次会议决定要制定和实施 《国家重点基础研究发展规划》，随后由科技部组织实施了国家重点基础研究 发展计划（亦称973计划）。制定和实施973计划是为了实施“科教兴国”和 “可持续发展战略”，加强基础研究和科技工作；是实现2010年以至21世纪 中叶我国经济、科技和社会发展的宏伟目标，提高科技持续创新能力，迎接新 世纪挑战的重要举措。 三级甲等医院（三甲）： 一级医院：病床数在100张以内，包括100张。二级医院：病床数在101-500张 之间。三级医院：病床数在501张以上。 各级医院经过评审，按照《医院分级 管理标准》确定为甲，乙、丙三等，其中三级医院增设特等，因此医院共分三 级十等。但实际执行中，一级医院不分甲、乙、丙三等。 三级特等医院（三特）：北京协和医院、中日友好医院、解放军总医院（301）
计算机辅助医学技术
例1. 假设来看胃病的病人只有两种胃病，急性胃炎和慢性胃炎。而患这两种病的病人也 只有两种症状，胃胀和胃痛。以往100个胃病人的确诊结果及症状表现如下：急性有21 例，慢性有79例，急性时胃胀和胃痛的分别占14%和86%，慢性时胃胀和胃痛的分别占 19%和81%。问：新来的一位病人有胃胀症状时，患急性胃炎的概率分别是大少。 P(A): P(急性) P(B): P(胃胀)
2. 程通讯技术
远程医疗中传送的医学信息量较大，对通讯技术要求较高，目前的主要通 讯技术有：程控电话网、双绞线局域网、光纤网、综合业务数字网（ISDN）、 卫星通讯。
3. 信息学技术
医疗信息的检测、采集、储存、分析处理、显示、查询、管理。
东软公司提到的关键技术： http://www.mednet2000.com/medit/cn/telemedicine/23.jsp
化学信息是指组成人体的有机物在发生变化时所给出 的信息，它属于生物化学所研究的范畴。 物理信息是指人体各器官运动时所产生的信息。物理 信息所表现出来的信号又可分为电信号和非电信号两 大类。 人体电信号，如体表心电（ECG）信号、脑电 （EEG）、肌电（EMG）、眼电（EOG）、胃电 （EGG）等在临床上取得了不同程度的应用。人体磁 场信号检测近年来也引起了国内外研究者和临床的高 度重视，我们把磁场信号也可归为人体电信号。 人体非电信号，如体温、血压、心音、心输出量及肺 潮气量等，通过相应的传感器，即可转变成电信号。 电信号是最便于检测、提取和处理的信号。
P(急性|胃胀) = P(胃胀|急性) * P(急性) / P(胃胀) P(胃胀|急性) = 14% P(急性) = 21/100 = 21% P(胃胀) = P(胃胀|急性) * P(急性) + P(胃胀|慢性) * P(慢性) = 14% * 21% + 19% * 79% = 18% P(急性|胃胀) =14% * 21% / 18% = 16%
(2) For (i=1,…,n): P(Di|Sa,…,Sb) =
P(Sa|Di) * … * P(Sb|Di) * P(Di) P(Sa,…,Sb) P(Sa|Di) * … * P(Sb|Di) * P(Di)
= [P(Sa|D1) * … * P(Sb|D1) * P(D1)] + … + [P(Sa|Dn) * … * P(Sb|Dn) * P(Dn)]
远程医疗技术
在国内，1995年上海医科大学附属中山医院和上海东康科技公司联合研制了国内第一套 基于程控电话的“远程多媒体专家会诊系统”。 1996年，南京军区后勤部在南京总医院组建了“南京军区远程会诊中心”。
1996年，北京与大连、上海与巢湖分别通过卫星实现了异地会诊。
中国远程医疗网：http://www.chthn.com 该网站于2010被黑，至今一直没治好。 中国家居养老平台：http://www.ctmns.com/ 全医网：http://www.chan120.com/ 网上挂号，视频看医生，不开发票，基本属于预诊。 目前大量医院的远程医疗设备闲置不用的原因： 1. 老百姓和医务人员对远程医疗效果持怀疑态度。先期对远程医疗功能的过度宣传和早 期实际使用情况的反差损伤了医务人员和广大老百姓对远程医疗的信任程度。 2. 经济条件不好的患者付不起远程会诊费（觉得不值），经济条件好的患者愿意按常规 思路转院治疗。 3. 设备和方案过时。远程医疗所依赖的计算机技术和网络通讯条件发展迅速，早期购买 的远程医疗设备和采用的解决方案因为会诊对方单位的设备和方案升级而不能继续使用。 4. 医院之间自主建立远程医疗业务关系往往因为合作医疗单位的负责人甚至仅仅是具体 管理人员调换而得不到延续。 5. 部分设备无法满足实际远程医疗业务的需要。有的远程医疗系统仅仅是视频会议系统 的一种变体销售方式。 家庭数字医疗监护保健系统已被列入国家“863”计划。
从形式上看，用P(Sa|Di) * … * P(Sb|Di)替换了(1)里的P(Sa|Di)，就是(2)了。
计算机辅助医学技术
中山大学方积乾教授2002年的实验统计：
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专家医疗系统
专家医疗系统
专家医疗系统
专家医疗系统
专家医疗系统
专家医疗系统
生物医学信号
人体中的信号：



化学信息是指组成人体的有机物在发生变化时所给出 的信息，它属于生物化学所研究的范畴。 物理信息是指人体各器官运动时所产生的信息。物理 信息所表现出来的信号又可分为电信号和非电信号两 大类。 人体电信号，如体表心电（ECG）信号、脑电 （EEG）、肌电（EMG）、眼电（EOG）、胃电 （EGG）等在临床上取得了不同程度的应用。人体磁 场信号检测近年来也引起了国内外研究者和临床的高 度重视，我们把磁场信号也可归为人体电信号。 人体非电信号，如体温、血压、心音、心输出量及肺 潮气量等，通过相应的传感器，即可转变成电信号。 电信号是最便于检测、提取和处理的信号。
计算机辅助医学技术
1.2 Bayes法辅助诊断 A与B是两个相关联的随机事件。通常，事件A在事件B发生的条件下的概 率，与事件B在事件A发生的条件下的概率是不一样的；然而，这两者是有确 定的关系，贝叶斯定理就是这种关系的陈述。
P(A): A发生的概率 P(B): B发生的概率 P(A|B): 在B发生的条件下，A发生的概率 P(B|A): 在A发生的条件下，B发生的概率
远程医疗技术
远程医疗技术起源与20世纪60年代，美国航天管理局为检测航天飞行器中宇 航员的生命参数而建立的远程监测系统。 临床最早的应用实例是美国国家心理健康研究所在Nebraska精神病和Norfold 州立医院之间建立的通过闭路电视实现的远程医疗，仅限于诊治精神病人。 20世纪70-90年代，发达国家逐步建立远程医疗实验网。1987-1991年，日本 利用高清数字电视技术和计算机广域网建立了“国立大学医院医疗信息远程传 输网络系统”。1989年，亚美尼亚地震灾害后，美国国家宇航局应用卫星技 术指挥现场救灾，现场医生与美国医疗中心进行远程会诊。 20世纪90年代以后，计算机网络、多媒体技术和光纤通讯技术的迅猛发展有 力推动了远程医疗的快速发展。在美国远程医疗是1993年提出的“国家信息 基础设施行动计划”的重要组成部分。1996年日本已经开始建成“健康信息 高速公路”，向用户提供疾病治疗、保健、饮食等方面的信息。 乔治亚州教育医学系统（CSAMS）是目前世界上规模最大、覆盖面最广的远 程教育和远程医疗网络，可进行有线、无线和卫星通信活动，远程医疗网是其 中的一部分。欧盟组织了3个生物医学工程实验室、10个大公司、20个病理学 实验室和120个终端用户参加的大规模远程医疗系统推广实验，推动了远程医 疗的普及。
诊断建议：是慢性胃炎的可能性明显高于急性胃炎。
计算机辅助医学技术
例2. 假设来看胃病的病人有n种胃病，D1,…,Dn。而患这n种病的病人有m种症状， S1,…Sm。根据以往大量个胃病人的确诊结果及症状表现，已知: P(Di), i=1,…,n P(Sj|Di), i=1,…,n, j=1,…,m 求：(1) 新来的一位病人有症状Sa时，患各类胃病的概率分别是大少。(2) 新来的一位病 人有症状Sa,…,Sb时，患各类胃病的概率分别是大少。 (1) For (i=1,…,n): P(Di|Sa) = P(Sa|Di) * P(Di) / P(Sa) = P(Sa|Di) * P(Di) P(Sa|D1) * P(D1) + … + P(Sa|Dn) * P(Dn)
生物医学信号
人体中的信号：


上述信号是由人体自发生产的，称为 “主动性”信号。 另外，还有一种“被动性”信号，即人体在外界施加 某种刺激或某种物质时所产生的信号。如诱发响应信 号，即是在刺激下所产生的电信号，在超声波及X 射 线作用下所产生的人体各部位的超声图象、X 射线图 象等也是一种被动信号。 这 些信号是我们迚行临 床诊断 的重要工具。
计算机科学与生命科学（5）
计算机与医学
2014年秋季学期通选课程 上课时间：周一 18:30点 上课地点：软件园4区402d 主讲人：魏天迪 讲义网址：http://www.mbtech.sdu.edu.cn/biocomp/
计算机辅助医学技术
1. 计算机辅助诊断 医生通过询问、观察、听、简单测量和特殊检查来收集病人的各种信息， 然后在头脑里加工，确立诊断。应用计算机模拟医生诊断疾病过程的系统称为 计算机辅助诊断系统（CADS）。 1.1 诊断指标的选择 诊断指标是指作为诊断依据的各个项目，如病史、症状、体征、特殊检查 结果等。诊断指标的选取应注意以下几点： （1）特异性高、观测误差小的项目； （2）对病人不利影响小、经济负担少的项目； （3）通俗，易取得的项目，如不宜选“红细胞寿命缩短”这一理论上的指标， 而应该选“红细胞密度降低”； （4）指标总数力求少些，而准确度高些； （5）在给病人用户用的系统应尽量避免组合性指标，给医生用的可以。
远程医疗技术
按照组成远程医疗各方的地理位置及环境，可将现阶段的远程医疗划分为 3个层次： 1. 医院内各科室与部门间的医疗信息交流，包括病案传送、会诊等。 2. 各个医院间的医疗信息交流，包括地区小医院请专科医院协助诊断与治疗， 各个医院的专家对疑难病症的会诊。高水平医院对低水平医院的培训。边远地 区诊所向中心区地医院进行咨询等。 3. 医院与院外的医疗信息交流，包括对于家庭对象的监测、对车船及飞机上的 乘客的医疗支援等。
生物医学信号
什么是信号？
生物医学信号
人体中的信号：


人体中每时每刻都存在着大量的生命信息。由于 我们的身体整个生命过程中都在不断地实现着物 理的、化学的及生物的变化，因此所产生的信息 是极其复杂的。 我们可以把生命信号概括分为二大类： 化学信息 物理信息
生物医学信号
人体中的信号：



远程医疗技术
http://www.mednet2000.com/mednet/management/
远程医疗技术
远程医疗的关键技术： 1. 医疗保健技术
用于远程的医疗保健技术包括医疗专业人员的诊疗技术和临床检测工程技 术，例如：心电图、血压、血痒、电生理检测，B超、CT成像，血、尿、体液 的生化含量分析等。