医学信息学基础

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1、第十六章 医学信息学基础卫生部信息化工作领导小组办公室 高 燕 婕2006.12学习目标与要求1、掌握医学信息学的概念、任务、研究对象及研究范围，掌握健康信息的构成。 2、熟悉医学信息学的发展历史，熟悉常见的医药信息系统，熟悉计算机的特点、应用及组成，熟悉数 据库及数据处理，熟悉健康档案管理信息系统的建 立和管理。 3、了解医学信息学的发展历史，了解计算机的发展史，了解健康信息的共享。主 要 内 容第一节第一节 基础理论与概念基础理论与概念 1. 医学信息学的基本理论 2. 医学信息学的产生及发展历史3. 计算机基础 第二节第二节 常用医药信息系统及主要功能常用医药信息系统及主要功能1. 医院

2、信息系统 2. 社区卫生服务信息系统第三节第三节 健康档案管理信息系统健康档案管理信息系统1. 健康档案概述 2. 健康档案管理信息系统3. 健康信息的共享与发展 1.1 医学信息学的基本理论1.1.1 医学信息学的基本概念1.概念：医学信息学（Medical Informatics）是生物医学信息、数据和知识存储、检索并有效利用，以便在卫生管理、临床控制和知识分析过程中做出决策和解决问题的科学 2.任务：借助医学科学研究中获得的知识，开发和评估各种有关获取、处理和解释病人数据的方法和系统 3.方法学：信息学 4.应用领域：医学领域的方方面面，电子病历、生物信号分析、医学图像处理、临床支持系统

3、、医学决策系统、医院信息管理系统、卫生信息资源等 5.研究对象的特点：不确定性、难于度量、以及复杂成分之间复杂的相互作用第一节 基础理论与概念 1.1.2 医学信息学的研究内容 1.1.2.1 医学信息学研究的主要范围 （1）研究医学信息的概念、属性、本质和度量，这属于基础的理论研究。 （2）研究医学信息系统的概念、构成、功能、原理、方法和手段。在一般信息论的指导下，研究医学信息的产生、提取 、检测、变换、传递、存储、处理和识别。 （3）研究利用医学信息进行控制的原理和方法，在控制论的指导下，研制各种信息化、智能化的诊疗设备。 （4）研究实现医学信息系统最佳组织的原理和方法。在系统论的指导下，

4、运用系统工程的技术，以及硬件工程、软件工程和知识工程的方法，研制最有效的医学信息系统。（1）医学信息的存储和检索 用户在计算机或计算机网络的终端机上，按照一定的 存储标准存储医学信息或使用特定的检索指令、检索词和 检索策略，从计算机检索系统的数据库中检索出所需的医 学信息，这些信息主要包括医学检诊信息、医学数据信息 、医学文字信息、医学语言信息以及医学图像信息和医学 标本信息等 。（2）医学信息通讯 通过电子邮件传送和接收医学信息、通过电子公告牌 记录和检索医学信息、通过信息系统存储和共享医学信息 医学信息系统正频频用于提供通讯功能，传送文字和 图像信息。 1.1.2.2 医学信息学的应用研究

5、（3）医学训练 医学训练的主要应用形式有医学仿真、计算机教学程 序远程医疗以及远程医学教育等。（4）医学管理决策支持医学信息数据库中存储的关于医学检诊信息、医学标 本信息、医学影像信息、医学文献信息、医学管理信息、 财务管理信息等可为临床诊断治疗、医院管理层提供决策 支持，并可为管理层进行质量评估和回顾性分析研究提供 恰当的信息，使医院在发展的过程中少走弯路。1.2.1 医学信息学的产生 20世纪初 美国 医院标准化浪潮 最先发展和体现在物资、设备及财务管理之中20世纪40年代 数字计算机发明后形成学科20世纪60年代 医学信息学最早的雏形： 利用计算机来解释生物医学方面的问题 利用光谱和其它

6、物理方法来分析探测可能 的分子结构20世纪70年代 医学信息学这一术语始用学科名称是借用法语单词informatique medicale1.2 医学信息学的产生与发展 1.2.2 医学信息学的发展历史 发展三阶段第一阶段：初期探索（20世纪60年代）以MEDLARS的建成为标志；第二阶段：发展时期（20世纪7080年代）开始建立医院信息系统成立了国际医学信息学会（IMIA）；第三阶段：深入研究时期（20世纪80年代中期至今）从以数据处理的阶段进入知识处理的新阶段，以医学人工智能和专家系统的研究为主要标志 。在美国，医学信息学的研究可追溯到20世纪50年代，其 发展主要分为三个阶段：启蒙阶段：

7、19501968年，以探讨基本概念和开展启蒙教 育为主；系统开发阶段：19681977年，这一阶段以开发医院信息 系统为主，这一时间段内出现了几种与医院信 息系统完全集成的医学信息系统深入研究阶段：1977至今，在美国国立医学图书馆和美国医 学信息学会的组织和自主下，开展了许多大型 的研究项目1.2.2.1 美国医学信息学的发展我国医学信息学的发展是在医学图书情报的基础上，伴随着我国医药卫生事业信息化的发展而逐渐发展起来的。军队一、二、三号工程1987年，中国医学信息学会（CMIA）成立1995年，国家卫生部领导建立 “金卫工程”，它将信息科学、计算机技术和通信集成应用等技术集成于医疗卫生领域

8、，是我国医疗卫生系统的重要基础建设，也是国家信息化建设的重要组成部分，更是造福于国家和全国人民健康的综合性、跨世纪工程。2004年11月，中国卫生信息学会成立1.2.2.2 我国医学信息学的发展1.2.3 医学信息学的发展趋势 研究与应用领域不断扩大重视价值和质量管理电子病历研究的深入卫生信息系统建设投入的加大加快专业人才培养建立健全医学信息学研究体制加强国际和国内合作1.3 计算机基础1.3.1 计算机的发展历史 1946年2月，第一台计算机（ENIAC）诞生于美国计算机的发展分为四个阶段： 第一代计算机（19461958)：电子管为基本电子器件；使 用机器语言和汇编语言；主要应用于国防和科

9、学计算；运算 速度每秒几千次至几万次。 第二代计算机(19581964)：晶体管为主要器件；软件上出 现了操作系统和算法语言；运算速度每秒几万次至几十万次 。 第三代计算机(19641971)：普遍采用集成电路；体积缩小 ；运算速度每秒几十万次至几百万次。 第四代计算机(1971 )：以大规模集成电路为主要器件； 运算速度每秒几百万次至上亿次。我国从1953年开始研究，到1958年研制出了我国第一台 计算机，在1982年我国研制出了运算速度1亿次的银河I、II型 等 小型系列机。 1.3.2 计算机特点具有逻辑判断能力,能在程序控制下自动地进行工作运算速度快计算精度高存储容量大,记忆能力强 1

10、.3.3 计算机的应用科学计算数据处理自动控制计算机辅助设计/辅助制造/辅助教学办公自动化人工智能1.3.4 计算机组成 1.3.4.1 PC机硬件基本配置主机：机箱、电源、主机板、CPU、内存、接口卡、硬盘 、软驱、光驱显示器键盘、鼠标音箱、打印机1.3.4.2 PC机主要部件与技术指标 （1）CPU运算器和控制器合在一起，做在一块半导体集成电路中 ， 称为中央处理器（CPU），也即微处理器。它计算机的核心 ， 用于数据的加工处理并使计算机各部件自动协调地工作。 CPU 品质的高低直接决定了一个计算机系统的档次。反映CPU品 质 的最重要的指标是主频与字长。1）字长：CPU能同时处理的二进制

11、数据的位数（bit），它决定了计算机的运算精度和运行速度。 2）主频：CPU在单位时间内发出的脉冲数，单位是MHz。主频越高，CPU速度就越快。（2）主机板主机板上有CPU插座、内存插座、ROMBIOS、 CMOS及电池、输入输出接口和输入输出扩展槽（系统总线 ）等PC机的主要部件。不同档次的CPU需用不同档次的主 机板。机板的质量直接影响等PC机的性能和价格。流行的 主机板生产厂家有华硕、技嘉等。（3）内存储器存储器的主要功能是存放程序和数据。存储器中 的信息是用“1”和“0”组成的二进制的形式来表示，一个 二进制位为1 bit（比特）。存储器所能容纳的信息量称 为存储容量，度量单位是“字节

12、（BYTE）”。八个二进 制位组成一个字节。1 KB（千字节）= 1024 字节 1 MB（兆字节）=1024 KB 1 GB（千兆字节）=1024 MB内存储器存放正在运行的程序和数据。PC机的内存做 成内存条形式，目前流行的内存条容量有64MB，128MB。 不同档次PC机的内存条不兼容（引脚）。（4）外存储器：又称为辅助存储器。用来存储大量的暂时不处理的数据和程 序。外存储容量大，速度慢，价格低，在停电时能永久地保存 信息。最常用的外存储器是软磁盘、硬磁盘和光盘。 硬盘：其特点是固定密封、容量大、运行速度快，可靠性高 。磁盘片和驱动器做在一起。又叫固定盘。硬盘是PC机主要信 息（系统软件

13、、应用软件、用户数据等）存放的地方。 软盘：软盘容量小、速度低，但价格便宜、可脱机保存、携 带方便，主要用于数据后备及软件转存。 光盘：（5）键盘和鼠标器1）键盘：键盘一般使用101104键，有大小两种插口，某 些品牌机使用小插口。2）鼠标：鼠标器有机械式和光电式两种，一般使用比较便宜的机械式鼠标。插口有矩形（COM口）和小圆形 两种，某些主机板没有小圆形鼠标插座。 （6）显示器除了笔记本电脑使用液晶显示器以外，台式机一般使用与电视机相似的阴极射线管（CRT）显示器。目前PC机都采用 彩色显示器，大小为14、15及17英寸。显示器需要通过显示卡 与主机相连，若用于图象处理或大型游戏，需采用较好

14、的显示卡 。 （7）打印机 针式打印机：价格低，但噪声大，打印质量差。 喷墨打印机：价格低，噪声小，打印质量好，可打印彩色，适合家庭使用，但消耗费用高（墨盒贵）。 激光打印机：速度快，分辨率高，无噪声，价格高，难实现彩色打印。（8）机箱与电源机箱有立式与卧式两种，目前PC机的机箱（与相应电源 及 主板配套）都是ATX机箱，具有节能功能，其开关为软开关 （按钮），关机时机内还带电。几年前的机箱则是AT机箱， 采 用硬开关。 （9）多媒体设备多媒体技术是把数字、文字、声音、图形、图像和动画 等 各种媒体有机组合起来，利用计算机进行加工处理。多媒体 的 硬件设备有光驱、声卡、音箱、图象采集卡、电视卡

15、、触摸 屏 等。目前一般的家用机都有前三项部件，可以播放音乐和电 影 （VCD）。1.3.4.3 软件系统1、软件定义所谓软件就是在计算机硬件上运行的各种程序系统和文 档 资料。它和硬件有密切的联系，没有软件的硬件称为“裸机” ， 没有任何用处。同样的硬件，配置不同的软件，其功能也大 不 一样。 2、计算机软件分类: （1）系统软件：管理、监控和维护计算机资源以及开发其 它软件的软件。系统软件主要有操作系统、程序设计语言 处理程序、支持软件等。其中最重要的是操作系统，它是 控制和管理计算机的核心。操作系统是指作为用户和计算机硬件之间的接口且 控制各种程序执行的一种程序。操作系统用来对计算机系

16、统中的各种软、硬件资源进行统一的管理和调度，方便用 户使用计算机的程序的集合。常用的操作系统有DOS、Windows、UNIX等，目前普 遍使用Windows 2000/XP。操作系统的主要功能有：CPU的控制与管理内存的分配与管理外部设备的控制与管理文件管理作业管理和控制 （2）根据操作系统可作为其接口的计算机数目，分为两种 类型：单用户系统：如MSDOS（磁盘操作系统）多用户系统：Windows 98、Windows 2000、Windows XP、Windows 2003等。 （3）应用软件：为解决各种实际问题而编制的计算机程序 。如财务软件、学籍管理系统等。应用软件可以由用户自 己编制，也可以由软件公司编制。如 Microsoft office 就是 微软（ Microsoft）公司开发的办公自动化软件包，包括字 处理软件 Word、表格处理软件 Excel、演示软件