医学信息学.docx
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医学信息学
第一章Introduction
Whatismedicalinformatics？
（什么是医学信息学?
）
医学信息学是应用系统分析工具这一新技术（算法）来研究医学的管理、过程控制、决策和对医学知识科学分析的科学，是计算机科学、信息科学与医学的交叉学科，应用性强又不乏自身基础理论的研究。
医学信息学研究对象的特点在于：
不确定性、难于度量、以及复杂成分之间复杂的相互作用。
医学信息学随着计算机技术的兴起而发展，在半个多世纪的发展中渗透到医疗领域的方方面面：
电子病历、生物信号分析、医学图像处理、临床支持系统、医学决策系统、医院信息管理系统、卫生信息资源等。
医学信息学为提高医疗效果、效率、效力并降低医疗支出，合理配置医疗资源作出了杰出的贡献。
在西方发达国家医学信息学作为一个独立的学科在医学教育、医疗实践、以及医学研究中扮演着越来越重要的角色。
相对而言，生物信息学的贡献随着实验技术的不断进步在寻证生命现象、疾病的生物学基础方面。
进一步发展的趋势是二者的融合，即医学生物信息学（BiomedicalInformatics）。
这个新出现的领域将着重于生物信息学在临床实践中的运用，这也将是21世纪医学发展的新趋势。
Whatarethetasksofmedicalinformatics？
（医学信息学的任务是什么?
）
通过对医学信息（数据）的挖掘,有效组织和管理,实现医学信息（知识）的充分利用和分享,提高医学决策与管理的效率和质量.
Canyoutalkaboutsomerecentadvancesinmedicalinformatics？
（医学信息学的一些进展?
）
1.1电子病历
电子病历能够完整记录临床所有事宜，在实现基本临床决策同时也能够减少决策错误的概率。
完整的电子病历能够存储并支持多用户查看，保证医疗信息通过网络实现共享与交流，通过凸显信息整合可实现实时医疗监控与药物剂量查询等诸多有利功能。
但电子病历的实现是最为困难的，病历数据输入界面较复杂，电子病历缺乏统一标准医学用语，电子病历80%以上文字表达与传统纸张病历并无区别等，都是电子病历发展中存在的不足，若要实现真正的电子病历，就要更进一步的对医学信息学进行研究[1]。
1.2医院信息系统
医学信息系统是一种应用于医院信息管理的系统，它的子系统包括医院管理，病案管理、医疗信息统计、医学图像与信号处理、临床信息管理、护理信息系统、专家辅助诊治管理、药品与医疗器械管理、医学信息检索管理、医学信息分析利用、财务及文档管理等几大方面。
利用网络建立患者与医生的交流，实现网上咨询，预约、挂号甚至远程诊治等便民服务。
但在目前医院信息系统的发展中，由于远程医疗较为昂贵，所以并没有得到普遍人群的接受。
1.3医学影像信息学
近几年，医学影像信息得到了支持与发展，现代影响信息学研究重点有图像传递标准、规则及安全，医学术语，信息压缩，图像数据库索引等。
医学图像归档及通信系统是医学影像中的重要关键，它融合医学图像获取，处理，分析等众多因素，是应用中的关键工具与手段。
但在现如今的研究中面临的问题是由于科学技术与医疗实践经验都不够全面，导致影像信息的不完整化。
第二章Medicalbigdata（医学大数据）
howmanytypesofmedicalbigdataarethere?
（医学大数据有多少种?
）
有四种:
①Medicalbigdatain-hospital医学大数据
②Publichealthbigdata公共卫生大数据
③Mobilehealthbigdata移动健康大数据
④Biomedicalgeneticbigdata生物医学遗传大数据
Canyoutalkaboutsometypicalcasesofmedicalbigdata？
（医学大数据的典型案例）
健康促进
sleeprate：
利用蓝牙极地心率监测在智能手机上接收数据，以及失眠的认知行为治疗（我们的）协议，独家授权从斯坦福大学，以帮助确定睡眠不足的原因。
持续五个晚上，然后根据数据得出睡眠改善计划，这些计划包括生活方式的改变，何时睡觉的时间，以及如何快速入睡的技巧。
疾病预防
目的：
通过对一大群尚未开发出心血管疾病或心脏病发作或中风的参与者的长期研究，找出影响心血管疾病（CVD）的共同因素或特征。
主要的心血管病危险因素：
高血压、高血脂、吸烟、肥胖、糖尿病和身体不活动，以及相关因素如血甘油三酯和高密度脂蛋白胆固醇水平、年龄、性别和心理社会问题。
Howdoesmedicalbigdatagrowinfuture?
（医学大数据的未来发展）
为医院提供数据服务
优化临床路径
增强数据安全和保护患者隐私
技术进步扩大医学大数据范围
为人工智能和深度学习提供技术支持
WhatisIaaS,PaaSandSaaS?
（什么是IaaS,PaaS和SaaS?
）
IaaS:
Infrastructure-as-a-service基础设施及服务,向用户提供处理、存储、网络和其他基本计算资源来部署和运行任意软件
消费者不管理或控制底层云基础设施，但对操作系统、存储和部署应用程序拥有控制权。
Paas:
Platform-as-a-service平台即服务,基于云基础设施向用户提供编程语言、库、服务和工具
用户不管理或控制底层的云基础设施，包括网络、服务器、操作系统或存储。
SaaS:
Software-as-a-service软件即服务,可以通过瘦客户机接口（如Web浏览器）或程序接口从各种客户端设备访问应用程序。
用户不管理或控制底层的云基础设施，包括网络、服务器、操作系统、存储，甚至个人应用程序功能，可能只有有限的用户特定应用程序配置设置例外。
第三章:
医学信息管理中的计算机架构和软件工程
计算机操作系统的功能是什么?
管理计算机硬件和软件资源，为计算机程序提供公共服务。
什么是数据库管理系统（DBMS）?
数据库管理系统（DatabaseManagementSystem）是一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库，简称DBMS。
它对数据库进行统一的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。
用户通过DBMS访问数据库中的数据，数据库管理员也通过DBMS进行数据库的维护工作。
它可使多个应用程序和用户用不同的方法在同时或不同时刻去建立，修改和询问数据库。
大部分DBMS提供数据定义语言DDL（DataDefinitionLanguage）和数据操作语言DML（DataManipulationLanguage），供用户定义数据库的模式结构与权限约束，实现对数据的追加、删除等操作。
使用数据库管理系统（DBMS）提供了哪些优点？
数据库管理系统是数据库系统的核心，是管理数据库的软件。
数据库管理系统就是实现把用户意义下抽象的逻辑数据处理，转换成为计算机中具体的物理数据处理的软件。
有了数据库管理系统，用户就可以在抽象意义下处理数据，而不必顾及这些数据在计算机中的布局和物理位置。
第四章:
医学信息学标准
为什么标准在生物医学信息学中很重要？
标准是对重复性事物和概念所做的统一规定，它以科学、技术和实践经验的综合为基础，经过有关方面协商一致，由主管机构批准，以特定的形式发布，作为共同遵守的准则和依据。
哪些组织积极参与标准开发？
数据标准组织：
ISO技术委员会215-健康信息学
欧洲标准化技术委员会251-医疗信息学
国际卫生七级
整合医疗企业（IHE）
美国国家标准协会（ANSI）
美国测试与材料学会（ASTM）
建立共识标准的过程是什么？
一个关键的讨论：
标准的范围
标准应该只处理实验室数据的交换，还是应该扩展到包括其他类型的数据交换？
该数据元素是一个XML标签识别数据元素的数据发送，或应被定义的位置吗？
标准的具体形式是什么？
基于消息的还是基于文档的？
基于查询或触发器事件的数据交换？
定义消息内容、语法、术语、网络协议或这些问题的一个子集？
如何将数据模型或信息模型结合起来？
第五章:
智慧医疗
什么是可穿戴设备?
智能电子设备（带有微控制器的电子设备），可作为植入物或附件在人体上佩戴。
你能列举一些典型的可穿戴设备吗？
大脑感应头带,蓝牙智能首饰,LUBOback姿态传感器,智能手表,智能脚踝跟踪器,智能隐形眼镜,智能背心,智能衣服,生命体征监测,生化指标等.
可穿戴设备的未来发展方向？
①技术角度
小型化和低功耗
专用集成电路（ASIC）：
为特殊应用而设计的微芯片，如一种特殊的传输协议或手持计算机。
蓝牙：
蓝牙蓝牙4.0包括经典，高速和低功耗蓝牙协议
蓝牙与Wi-Fi
蓝牙技术及其应用：
用于便携式设备（无线个人区域网（WPAN））
目的：
通过Wi-Fi的置换，是通用的高速局域网的综合布线工作区（或接入家庭无线局域网络（WLAN））
②精度和一致性
最糟糕的是，有一天看到一个变化，它们之间的距离的23%，和过去的一个星期的不同意见之间的Fitbit和JawboneUP移动电荷2649卡路里。
28男24女（18-65岁），自我选择的静坐20分钟，25分钟的有氧运动，25分钟的抵抗运动，5分钟的休息时间各活动之间
护腕：
FitbitFlex，JawboneUP24，MisfitShine（MS），Nike+FuelBandSE（NFS），和北极圈
活动gt3x+在腰部和BodyMedia核心（BMC）的手臂
结果：
完全80分钟协议的平均绝对误差百分比从15.3%（BMC）到30.4%（ms）不等。
③设计和材料的改进
Proteus的发现是由可吸收传感器，一个小的可穿戴式传感器的补丁，在移动设备和应用程序供应商门户。
Flex技术团队包括160多家公司、非营利组织、独立研究机构和大学。
混杂柔性电子制造了电子和传感器封装在电子设备处理新技术、柔性高精度印刷的创新生产，可拉伸的基板。
④满足医疗需求的先进技术
纳米微粒的电泳
一种可自动调节或破坏血液中一个或多个目标（酶、激素、蛋白质、细胞或其他分子）的可穿戴装置。
通过将能量（无线电频率脉冲、时变磁场、声脉冲、红外或可见光信号）传送到血管中来改变或破坏细胞。
⑤从服务的角度
厂商的设备应扩大与解决方案提供商、应用程序开发人员和专业医疗服务提供商的深入合作,更好地理解用户的需求和研发实用的可穿戴设备,通过多源数据融合和智能数据解析算法为用户提供反馈，以激励用户的持续交互。
你能举一些典型的移动医疗应用案例吗？
Keep,咕咚app,MyFitnessPalCalorieCounter,小米手环等.
移动医疗应用的未来方向？
从医疗护理实践中挖掘专业需求
欧美：
APP研发以医生和医疗机构为主导，医生提出解决方案的具体思路，研发人员设计实现，以满足目标人群的实际需求，解决医护流程中的痛点问题
国内：
APP以技术为主导，一旦资金到位，先完成产品开发投入市场，再寻找医生和医疗机构进行试点应用
与主流临床流程及信息系统集成
健康医疗体系向着以患者为中心、以证据为基础和注重有效性的方向转变，APP应完整集成到日常照护流程和临床信息系统中
APP帮助患者实现从被动健康管理向寻求主动健康管理转变，帮助医护人员更好地管理患者健康、预测疾病风险、优化医护流程，做出更明智的决策
开展临床试验收集有效性证据
医护人员：
部分逐渐认可APP，部分持谨慎态度，认为APP需进一步开展严格的临床验证工作
监管与保险机构：
APP的有效性证据收集不可或缺，可作为监管审批和纳入报销覆盖范围的重要支持因素
游戏化和社交化
游戏化元素：
使健康管理过程更加有趣和简单
社交化元素：
增加互动，改善用户体验，提高用户黏性，降低流失率
第六章:
临床决策支持系统
什么是CDSS？
临床决策支持系统（clinicaldecisionsupportsystem,CDSS）：
充分运用可利用的、合适的计算机技术，针对半结构化或非结构化医学问题，通过人机交互方式改善和提高临床决策效率的系统。
将医学知识应用到某一患者的特定问题，提出具有最佳费用/效果比的解决方案的计算机系统。
CDSS的核心是什么？
有哪些部分构成？
核心是医学知识库和推理机
医学知识库：
是临床决策支持系统的基础，用于存放各种专家诊断知识，包括医学事实和可行的操作与诊断规则等
全局数据库：
用于存放病人的初始数据、中间推理数据和诊断结果甚至一些对结果的诊断处理等
推理机：
根据全局数据库的当前内容，从知识库中选择可匹配的规则，并通过执行规则来修改数据库中的内容，再通过不断地推理导出问题的结论。
解释器：
负责对推理过程作出解释，包括解释“系统是怎么样得出这一诊断结论的”等用户需要解释的问题
人机接口：
系统与用户进行对话的界面
CDSS面临的挑战是什么？
未来发展趋势如何？
挑战
缺乏临床内容之间的因果关联，计算机系统自身不可能理解应用生理学知识内容，确定因果关系
系统缺乏稳定性和灵活性。
无法从知识库中找到新问题时，即无法解决问题，更不可能提出整套的解决方案
难于提供内容详细深入的解释
难于对决策结果进行确认核对
系统无法根据经验进行主动学习
趋势
与神经网络、遗传算法等推理新方法新技术相结合
与数据库技术相结合：
医学专家系统可借鉴数据库关于信息存贮、共享、并发控制和故障恢复技术，对专家系统中的知识库管理、设计以及对大型知识库、共享知识库和分布式知识库提供帮助，改善专家系统的特性，使其规模提高到实用水平
与多媒体技术相结合：
文字、图形、图像、影像及声音
与网络技术相结合,特别是在知识库的构建方面
CDSS的方法有哪些?
概率推理
临床观察和检验
临床诊断过程
①初步观察
②依据医学文献知识和个人经验初步判断疾病类型
③通过各类检查消除疑点和误差，得到较为精确的判断
先验概率（pretestprobability）：
在没有进一步的检验实施之前确定的概率。
后验概率（posttestprobability）：
在得到一系列的检验结果之后对疾病诊断重新进行判断所得到的概率。
贝叶斯定理
利用贝叶斯定理修正先验概率，求得后验概率，进而决策的方法，称为贝叶斯决策方法。
贝叶斯决策
优点
可以对信息价值和是否进一步采集信息做出科学判断
对调查结果的可能性进行量化评价
将调查结果、先验和主观概率巧妙结合
根据具体反复使用，逐步完善决策
局限性
所需数据多、分析计算复杂
有些数据依赖于主观概率，妨碍贝叶斯决策方法的推广使用
规则推理
基于规则的推理引擎
存在——与（EC）
无法表达：
非、或、蕴含、全称量词
使用false概念
把数据对应到规则中，且通过这些规则产生一个执行规则的冲突集，以识别规则之间的冲突情况
在冲突集中选择执行规则
执行规则
案例推理
逻辑条件
给一个变量和范围，检查变量是在范围内或外，再根据结果采取措施
逻辑条件作用：
警告麻醉师，患者心率太慢
提醒护士隔离患者
提醒医生确认与患者讨论戒烟问题
存在的问题：
太多的警告和提醒使医生、护士及其他员工
麻痹从而忽视这些警告
遗传算法
特点：
基于非知识库的系统，无需输入知识规则，从患者资料中自主获取信息
学习过程：
借鉴生物进化论，遗传算法将要解决的问题模拟成一个生物进化的过程，通过复制、交叉、突变等操作产生下一代的解，并逐步淘汰掉适应度函数值低的解，增加适应度函数值高的解。
这样进化N代后就很有可能会进化出适应度函数值很高的个体
优点：
通过重复处理过程获得适宜答案
缺点：
推理过程缺乏透明度
十大新型CDSS?
ArchimedesModel
以“个体化指导和决策”为目标，是由ArchimedesModel设计推出的商业产品。
Automony医疗
Autonomy医疗集团起源于英国剑桥大学，现在是Hewlett-Packard的附属公司，它主要通过主攻疾病诊断方面来开发CDS系统。
DiagnosisOne
DiagnosisOne主力打造了一个名为“智能路径”的临床应用平台，该平台主要覆盖的CDS的要素，包括医嘱模式、分析学和公共医疗记录与监管项目，同时它是由Microsoft、Oracle和RedHat三方软件组合而成的。
DXplain
DXplain它的知识体系已经从最初的大约500个病种扩大到现在的2,400个，还有5,000个临床新发现和230,000个资料点。
Elsevier
ElsevierCDS产品涉及领域较多，大概可以分为4大类：
分析和报告;药物参考和用药支持;循证指南，临床资料和工具;学习和工作管理。
Isabel医疗
Isabel系统为医生提供一个联网清单，在其录入症状和检验结果后，做出准确诊断，主要是防止医生忽略可能存在的罕见疾病，造成误诊。
PKC
PKC代表着问题与知识的连接，是LawrenceWeed博士的杰作，他是问题导向的医疗记录和临床进展记录的SOAP（主观、客观、分析和计划）通路的创始人。
汤姆森路透社Micromedex
全球83个国家超过3,500家医院都在使用Micromedex临床数据，主要用于用药安全、健康和疾病管理、患者教育、药物毒理学等方面。
WoltersKluwer医疗
UpToDate数据库和ProVation医嘱模式，提供以循证医学为基础的CDS内容和治疗计划生成软件。
Zynx医疗
突出优势表现在住院和急诊医疗方面,它将500多种CDS规则和1,100个医嘱模板合成为大量的软件包。
作为一个在线共享资源，ZynxEvidence提供了近150个基于循证医学的模块，方便医生录入计算机化医嘱。
电子病历的定义是什么？
什么是电子病历？
电子病历对纸质记录有什么好处？
个人纸质病历的数字化版本
代表在一个设施内的医疗记录，如医生的办公室或诊所。
EMR与纸质记录不同的方式
纸质：
功能是由它的记录介质的约束；交通不便；拼写错误或者字迹不清
电子病历：
灵活和适应性强；集成多媒体信息；可以同时读取；拼写检查，以减少错误。
电子病历的五个功能组件是什么？
EMR的五个功能部件：
病人数据的集成视图
临床医生的订单
临床决策支持
获取知识资源
综合通信和报告支持
计算机扫描纸质记录是否是电子病历？
不是,真正的电子病历是指他所包含的信息能被计算机所识别和理解，并能由计算机进行处理。
因此他应该具备自己独立的结构化模型，他所包含的数据应该是结构化的、标准化的。
电子病历是通过计算机技术将病人的病历汇集到计算机中，通过计算机获得病历的有关资料并对其进行归纳、分析、整理形成规范化的信息，从而提高医疗质量和业务水平，为临床教学、科研和信息管理提供帮助。
它不是简单的将纸质病历计算机化，它与纸质病历相比也具有更多的优点。
第七章:
护理信息系统
NIS与NI的发展方向和关系是怎样的？
护理信息学（NI）是将护理科学与多种信息管理和分析科学相结合，以在护理实践中识别，定义，管理和交流数据，信息，知识和智慧的专业.
NI2017的主题
高可靠性和患者安全
护理信息学领先的精益策略
不要唱蓝调：
以不同的方式在不同的组织中使用超级用户来支持，教育和规划系统的实施和优化
聚焦快速民族志评估（免费）：
在复杂的临床环境中收集高质量的护理知识产权信息学研究数据
如何推出企业级的临床沟通战略
会员午餐
利用报告仪表板获得临床影响
首席护士长和护士信息合作伙伴关系，以改善护理RCD的做法
NIS是管理来自各种医疗环境的临床数据的计算机系统，并且及时有序地提供帮助护士改善患者护理的方式
NIS提供的功能：
患者图表：
患者的生命体征，入院和护理评估，护理计划和护理笔记可以作为结构化或自由文本输入系统。
这些都存储在中央存储库中，并在需要时进行检索。
员工时间表：
护士可以使用班次模块中提供的时间表规则自行安排班次。
日程安排稍后可以由计划协调员或经理确认或更改。
轮班模块旨在处理缺勤，加班，人员配置和经济高效的人员配置。
临床数据整合：
这里所有学科的临床信息都可以由护理人员检索，查看和分析，然后整合到患者的护理计划中。
决策支持：
决策支持模块可以添加到护理信息系统，并提供提示和提醒，以及指征/症状，病因/相关因素和患者人群之间的疾病联系。
在线访问医疗资源也可以提供。
两者是相辅相成的关系
试述NIS的主要架构、模块和功能。
NIS提供的功能：
患者图表：
患者的生命体征，入院和护理评估，护理计划和护理笔记可以作为结构化或自由文本输入系统。
这些都存储在中央存储库中，并在需要时进行检索。
员工时间表：
护士可以使用班次模块中提供的时间表规则自行安排班次。
日程安排稍后可以由计划协调员或经理确认或更改。
轮班模块旨在处理缺勤，加班，人员配置和经济高效的人员配置。
临床数据整合：
这里所有学科的临床信息都可以由护理人员检索，查看和分析，然后整合到患者的护理计划中。
决策支持：
决策支持模块可以添加到护理信息系统，并提供提示和提醒，以及指征/症状，病因/相关因素和患者人群之间的疾病联系。
在线访问医疗资源也可以提供。
试述MNIS的未来发展方向。
个人数字化助理（PDA），PDA主要具有患者信息查询、身份确认功能，医嘱查询、执行与统计功能，患者体征采集、查询与记录功能，出入量记录、累加和查询功能，护理过程记录功能，工作量的统计功能，条码扫描功能，短信功能，费用及耗材查询功能以及信息传递功能等。
智能手机除具有PDA的许多功能外，智能手机还具备电话、寻呼功能及语音识别功能；智能手机可运行多种医学软件，具有播放视频、音乐等功能，可用于患者的健康宣教。
平板电脑具有6大模块：
患者信息、医院管理、体征管理、护理管理、排班管理、工作量统计等。
移动电脑推车，移动电脑推车包括护理车、医生查房车和远程巡诊车在内的所有装载有小型电脑，并可加载医院各种信息系统（HIS、EMR、LIS、PACS等）的可移动式硬件设备，也可将其称之为“手推医护信息移动平台”。
该平台通过无线局域网模式实现各种功能：
无线医生工作站，无线移动护理工作站和无线远程巡诊工作站，均实现无线WIFI接收功能。
其中，护理信息移动平台系集发药车、治疗车、护理车、移动电脑为一体的多功能护理车，根据需要安装有大药盒、杂物盒、洗手液网篮、污物桶、电子系统以及微型计算机，护士可以随时随地处理医嘱、查询患者信息、开展健康宣教并处理护理信息。
你认为护理信息技术的未来应用前景如何，在哪些方面会有突破性进展？
护理信息技术用于慢性疾病的管理
护理信息技术用于公众健康行为促进
护理信息技术用于医院-社区-家庭连续性护理
护理信息技术用于护理教育
通过互联网虚拟现实的信息技术创建虚拟医院、虚拟药房、虚拟护理模拟训练室，将其用于医学生和护理专业学生的理论与实践学习中
护理信息技术用于临床护理
临床药物管理：
电子用药记录和床边核查系统（扫条形码）的信息技术
护理信息采集：
移动护士工作站实现床旁患者信息查询、生命体征录入、跟踪医嘱全程、护理T作量统计、条码扫描等功能
电子病历管理：
于护理电子病历的书写、使用电子病历系统获取远程资料、从护理信息系统中护理病历的记录探索家庭护理的现象
患者安全管理：
通过电子健康档案实现对患者的风险识别、风险评估、风险管理及风险监控
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