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动物医学和信息技术

动物医学和信息技术

动物医学和信息技术范文第1篇

关键词:生物医学 信息 传输机制

【中图分类号】R-0 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8801(2014)04-0038-01

普通的信息传播需往往需要一定的介质,生物信息的传递不仅需要在科学工作者之间进行传递,同时在相应的生物医学信息传输系统中进行传递需要科学的普及支持以及工作的实践支持[1]。生物医学信息的传递主要是通过媒介进行传播,而且媒介占据着重要的地位,同时生物医学信息的传播是人们进行医学信息交流的一种社会化活动形式,将科技知识、信息的传授和交流等进行科学的普及和推广。生物医学信息的传递包含了三个方面的层次,首先是人们通过科学的逻辑思维对于科学知识、科技手段以及科技理论进行传输,其次是根据传输手段的不同来选择合适的传输媒介和方式,最后则是指生物信息传递的一种社会价值体现。本文就主要的生物医学传输机制进行介绍,主要从传输机制进行概括性介绍。

1 生物医学信息传输

1.1 含义介绍。所谓的生物医学信息的传输其实就是生物医学的技术传输,或者是生物医学知识传输。传输的过程中使用不同的文字表述,在不同的文化背景下生物医学信息的传输具有一致性,同时生物医学信息的传输在当前的发展中需要进行创新改进。生物医学的传输分为两种级别,第一级是生物信息本身的知识传输,其在传输过程中主要是对生物医学的基本科学事实和科学研究的进展进行传输。而第二级则是将传输理念性东西较之本身的科学技术更加高,例如在传输过程中需要利用科学思想、方法、精神等本质性传输。

1.2 生物信息传输各个区别。生物信息在进行传输过程中包含了技术传输、科学传输以及科学技术传输等三个方面,同时这也是科学和技术相互渗透的具体体现,它们之间存在着交叉,同时还存在着截然不同,但是却不能够进行分割[2]。从字面意思来看,科学传输则注重传输知识的思想和观点成分,科学观点科学事实成为传输重点,推广和实用技术的传输则显得次要,此时生物信息的传输成为其组成部分。目前生物医学信息传输与生物医学的知识传输在划分上并无明显的区分,基本上都将其划分为科学技术传输的范畴,生物医学信息的传输主要是对知识进行共享,促进了科学技术应用、社会进步的基础功能。

2 生物医学信息传输系统结构

2.1 层次结构。生物医学信息系统的层次结构受到内部机制和外部环境的共同影响,生物医学信息系统的层次特点主要体现其稳定性,如果没有将其全部系统破坏,将无法取缔系统中的任何构成要素。生物医学信息系统包含了多个系统层次,其传输的系统中由于其本质特征存在着多重结构,个体系统中其既是传输主体同时又是受众主体,通过个体的系统组成群体系统,群体系统之间传输则属于群体传输,群体系统在更高层次的传输系统中发挥着其重要的作用,形成了整个社会的系统传输[3]。

2.2 生物医学信息传输等级。生物医学信息传输过程中分为内部交流、科学教育、科普教育以及技术转移等。内部交流则是发生在科学工作者内部之间的生物医学信息交流行为,通过对生物信息的传输渠道以及科技专业之间介绍实现交流性传递。科学工作者通过对医学信息进行消化、吸收和创新来实现传输,工作交流成为了内部传输的主要形式,可以有利于内部工作人员对于医学科技和新的研究方法和数据的交流,从而提高整体的知识水准。科学教育则是通过教育的方式向受教育者提供知识的讲解,将主要的生物医学信息的知识和方法以教育的形式进行传授,学习者则通过不断掌握科学技术、专业知识和科学方法等实现对医学信息的传输交流。科普教育则是向公众进行科普知识的讲解传授行为,使得公众能够理解相应的科学技术知识,同时还能有效的提高公众的科学涵养,至少使得大众能够区分科学和伪科学。技术转移则主要是指将科学技术知识传递给相应的生产部门,不断推动科学技术的应用,将知识转化为生产成果。

2.3 生物医学信息传输模式。生物医学信息的传输模式主要分为三个层面,分别是信息论传输模式、控制论传输模式、系统论传输模式[4]。信息论传输模式从简单来看,主要将生物医学信息传输看做是单向、直线的传输模式,仅仅是存在于内部活动之中,不会受到社会和环境因素的影响。控制论传输模式则是传输的主体接收到外界信息请求之后对其进行分析,然后将生物医学信息进行选择性的传输,此间存在着一种反馈机制,可以将整个传输-反馈看做是一个传输的回路,那么在此系统中则可以通过自我调节来实现信息传输的循环。系统论传输模式则是将心理因素、社会因素以及其他因素构成了一种传输的场,这些因素之间相互制约,同时将生物医学信息的传输的各个集点视作传输系统中的关键性环节。

3 小结

随着社会经济的不断发展,对于效益的要求变得越来越高,因此在对生物医学信息传输的研究中需要解决很多的难点和问题。生物医学信息直接关系到人们的生活,对其进行传输、接收以及反馈的研究可以有效的实现对新的科学技术的交流。生物医学信息的传输可以促使人们培养出良好的科学素养,连同相关的教育机构、宣传机构等之间进行科学技术交流,不论其交流的形式是何种,能够达到相应的传输目的则显示出传输的有效性。本文主要对于生物医学信息传输机制进行研究,将科学信息在民众之间进行传输,同时还能够在科学研究群体中进行交流,这样可以实现对生物医学信息的共享,从而达到整体科学素质的提升效果。

参考文献

[1] 丁诚.生物医学信息的传输机制研究[D].中南大学,2011

[2] 李国峰.基于生物医学信号的体域网低功耗设计与研究[D].吉林大学,2011

动物医学和信息技术范文第2篇

【关键词】物联网;智慧医疗;融合

一、引言

物联网是利用传感器、执行器、RFID及各种智能装置对物理空间进行感知识别,依托通信网络进行传输和互联,利用计算设施和软件系统进行信息处理和知识挖掘,实现人与物、物与物的信息交互和生产生活信息流的无缝链接,进而达到对物理世界的实时控制、精确管理和科学决策。

医疗领域是物联网技术的主要应用领域之一。物联网在医疗卫生领域的条码化病人身份管理、移动医嘱,诊疗体征录入、移动药物管理、移动检验标本管理、移动病案管理数据保存及调用、婴儿防盗、护理流程、临床路径等管理中,均能发挥重要作用。物联网医疗应用有利于病人获得最佳的医疗效果,最低的医疗费用、最短的医疗时间、最少的中间环节、最满意的健康服务。

二、研究基础和核心技术

(一)研究基础

物联网是一种技术变革,代表了计算机和通信技术未来的发展方向。而物联网的发展依赖于很多重要领域的技术。(1)RFID物体识别技术。物联网的核心就是物体的识别,一个准确的、代价低的物体识别系统是非常关键的,只有这样才能准确地获取所需数据并进行处理。(2)传感器技术,物联网中需要时刻关注物体物理状态的变化,这需要传感器技术从环境中搜集数据、产生信息,并对状态变化产生告警。(3)两化融合技术,两化融合是信息化和工业化的高层次的深度结合,是指以信息化带动工业化、以工业化促进信息化,走新型工业化道路;两化融合的核心就是信息化支撑,追求可持续发展模式。(4)M2M(Machine to Machine)技术,M2M是一种理念,也是所有增强机器设备通信和网络能力的技术的总称。M2M作为机器与机器之间的无线通信手段,为制造业的信息化提供了一种新的解决思路。这种物对物的信息交换就是物联网的思想。

(二)核心技术

1、RFID自动识别技术

RFID射频识别可以用于距离识别,可以在物体模糊及视线范围不确定条件下,通过射频来自动识别和标记物体,而不需要用户进行操作。

2、传感器网络技术

以传感器技术作为基础,传感器可以收集到数据,数据的整理工作由嵌入式的系统来完成,而对于收集到的数据的上报则是由无线通讯来完成的。

3、人工智能技术

这种技术体现智能化的信息处理。物联网是一个泛在网络,其物-物相联的现实物理属性存在着多样负责的逻辑关系,这种关系的处理不只是数据收集、计算、分析和整理那么简单。需要类似于人脑的可以逻辑思考、现实感知的智能软件、智能系统、智能网络。可以通过对数据的整理分析生成结果,通过控制部件实现需要的操作。这里可能要用到数据挖掘技术,在人工智能中需采取多样的知识发现手段。

4、纳米技术

研究物体的构成在纳米范围内的性质的应用。物联网无处不在,覆盖面广,所以要想实现紧密融合,开发体积轻便的系统网络,就应该借助于纳米技术。这种微缩技术可以改变冗余繁琐,实现小到元器组件,大到巨型网络系统之间的交融相连。生产制造的芯片越来越小,耗费的成本也会降低,所以这是一项带来经济利益的技术。

三、物联网智能医疗的应用

物联网涉及感知、识别、测量、定位、网络通信、微电子、计算机、软件技术等众多技术。在智能医疗领域,物联网技术主要可以应用于医疗物资的监督管理、医疗信息数字化和远程医疗三个方面。

(一)医疗物资的监督管理

借助物资管理的可视化技术,可以实现医疗器械与药品的生产、配送、防伪、追溯,避免公共医疗安全问题,实现医疗器械与药品从科研、生产、流动到使用过程的全方位实时监控。物联网技术在物资管理领域的应用方向具体有以下几方面:

1、医疗设备与药品防伪

RFID 标签依附在产品上的身份标识具有唯一性,难以复制,可以起到查询信息和防伪打假的作用,将是假冒伪劣产品一个非常重要的查处措施。

2、全程实时监控

药品从科研、生产、流通到使用整个过程中,RFID 标签都可进行全方位的监控。特别是出厂的时候,在产品自行自动包装时,安装在生产线的读取器可以自动识别每个药品的信息,传输到数据库,流通的过程中可以随时记录中间信息,实施全线监控。通过药品运送及储存环境条件监控,可达成运送及环境条件监控,确保药品品质。当出现问题时,也可以根据药品名称、品种、产地、批次及生产、加工、运输、存储、销售等信息,实施全程追溯。

3、医疗垃圾信息管理

通过实现不同医院、运输公司的合作,借助RFID 技术建立一个可追踪的医疗垃圾追踪系统,实现对医疗垃圾运送到处理厂的全程跟踪,避免医疗垃圾的非法处理。

(二)医疗信息数字化

目前医院对医疗信息管理及应用主要分为以下几方面:

1、病患信息管理

病人的家族病史、既往病史、各种检查、治疗记录、药物过敏等电子健康档案,可以为医生制定治疗方案提供帮助;医生和护士可以做到对病患生命体征、治疗化疗等实时监测信息,杜绝用错药、打错针等现象,自动提醒护士进行发药、巡查等工作。

2、医疗急救管理

在伤员较多、无法取得家属联系、危重病患等特殊情况下,借助RFID技术可靠、高效的信息储存和检验方法,快速实现病人身份确认,确定其姓名、年龄、血型、紧急联系电话、既往病史、家属等有关详细资料,完成入院登记手续,为急救病患争取到治疗的宝贵时间。

3、药品存储

将RFID技术应用在药品的存储、使用、检核流程中,简化人工与纸本记录处理,防止缺货及方便药品召回,避免类似的药品名称、剂量与剂型之间发生混淆,强化药品管理,确保药品供给及时、准确。

4、血液信息管理

将RFID技术应用到血液管理中,能够有效避免条形码容量小的弊端,可以实现非接触式识别,减少血液污染,实现多目标识别,提高数据采集效率。

5、药品制剂防误

通过在取药、配药过程中加入防误机制,在处方开立、调剂、护理给药、病人用药、药效追踪、药品库存管理、药品供货商进货、保存期限及保存环境条件等环节实现对药品制剂的信息化管理,确认病患使用制剂之种类、记录病人使用流向及保存批号等,避免用药疏失,确保病患用药安全。

6、医疗器械与药品追溯

通过准确记录物品和患者身份,包括产品使用环节的基本信息、不良事件所涉及的特定产品信息、可能发生同样质量问题产品的地区、问题产品所涉及的患者、尚未使用的问题产品位置等信息,追溯到不良产品及相关病患,控制所有未投入使用的医疗器械与药品,为事故处理提供有力支持。

7、信息共享互联

通过医疗信息和记录的共享互联,整合并形成一个发达的综合医疗网络。一方面经过授权的医生可以翻查病人的病历、患史、治疗措施和保险明细,患者也可以自主选择或更换医生、医院;另一方面支持乡镇、社区医院在信息上与中心医院实现无缝对接,能实时地获取专家建议、安排转诊和接受培训等。

8、新生儿防盗系统

将大型综合医院的妇产科或妇儿医院的母婴识别管理、婴儿防盗管理、通道权限相结合,防止外来人员随意进出,为婴儿提供一种切实可靠防止抱错的保护措施。

9、报警系统

通过对医院医疗器械与病人的实时监控与跟踪,帮助病人发出紧急求救信号,防止病人私自出走,防止贵重器件毁损或被盗,保护温度敏感药品和实验室样本正常。

(三)远程医疗

远程医疗监护,主要是利用物联网技术,构建以患者为中心,基于危急重病患的远程会诊和持续监护服务体系。远程医疗监护技术不仅可以减少患者进医院和诊所的次数,随着高精尖传感器在患者的体域网(body-area)范围内实现有效通信,远程医疗监护的重点也逐步从改善生活方式转变为及时提供救命信息、交流医疗方案。目前有关技术主要包括:专为生物医学信号分析而设计的超低功率DSP、低采样速率/高分辨率的ADC、低功耗/超宽带射频、MEMS 能量收集器。

1、远程会诊

将农村、社区居民的有关健康信息通过无线和视频方式传送到后方,建立个人医疗档案,提高基层医疗服务质量;允许医生进行虚拟会诊,为基层医院提供大医院大专家的智力支持,将优质医疗资源向基层医疗机构延伸;构建临床案例的远程继续教育服务体系等,提升基层医院医务人员继续教育质量。

2、移动医疗

通过监测体温、心跳等一些生命体征,为每个客户建立一个包括该人体重、胆固醇含量、脂肪含量、蛋白质含量等信息的身体状况,实时分析人体健康状况,并将生理指标数据反馈到社区、护理人或相关医疗单位,及时为客户提供饮食调整、医疗保健方面的建议,也可以为医院、研究院提供科研数据。

四、智慧医疗系统建设应注意的问题

由于物联网刚刚建立试点不久,正处于技术和标准体系的摸索期,很多与之相配备的制度和管理法规尚处于真空阶段,因此,智能医疗系统的建立应重点处理好以下几个方面:

(一)对智慧医疗系统的建设和引进要采取科学谨慎的态度

当前是物联网技术的初始阶段,各阶层、各行业对物联网的热情高涨,对物联网美好前景的描述也让对现代化程度要求最高的医疗卫生行业对其充满期待。但在具体推进上,笔者建议采取科学谨慎的态度,不能不顾医院的规模和实际的情况下盲目开展建设工作,浪费财力、物力。建议采取科学合理的态度,在充分理解智慧医疗建设重要性的基础上,从部分大型医院进行试点,重点推进,逐步取得经验,为全面建设智慧医院做好技术铺垫。

(二)对物联网感知系统应采取统一数据格式标准

目前,在传感器领域,传感器生产厂家较多,感知手段不一而足,标准各异,各种传感器之间,并无统一的标准,为了垄断和控制市场,兼容问题一直不能够实现,这就造成在物联网应用和推广中,感知信息的数据格式不一而足,不能形成统一的集中调控,因此,在物联网的大范围推广前政府必须出面加强这方面的统一领导,制定规范的数据格式标准,使用兼容的信息系统管理软件,使得医院资源能够统一管理,感知到的数据能够共享和合并处理,以提高管控水平。

(三)不同设备采取不同的感知手段有利于降低建设成本

智慧医疗系统的建设涉及的项目很多,各种感知对象读感应资源的反映情况差别也较大,感知定位的要求又不一而足,因此,如果对所有感知对象采取统一的感知技术手段,不仅很难达到对感知对象的精确掌握,而且会造成大量信息冗余,增加运营成本。因此,要对不同感知对象区别使用不同手段,如普通医疗器械、医疗设备等可以使用二维码、被动式射频标签对其进行标识和感知;救护车、物资车、重大器械等可以采用主动式射频标签,卫星定位等技术进行定位追踪;而一些重要区域可以利用智能传感器芯片对其周边环境进行感知,了解其安全状态。这样,既做到了量体裁衣,又有效节约了成本。

(四)与原有系统有效整合、综合利用的问题

由于目前很多国营和大型私立医院已经实现了智能视频监控,并且对其他信息系统也采用了较为先进的处理系统,因此,物联网在建设智慧医疗系统的过程中,应充分利用现有的系统,与现有系统进行兼容性设计,减少重复开发的成本。

五、总结与展望

物联网将人类生活的环境网络化和信息化,结合了物理世界和信息空间,是未来网络发展的趋势。代表基于物联网的医院信息化建设,借鉴科学先进的物联网技术和经验,将医疗和技术完美结合,通过基于物联网技术的智能医院建设,可以优化业务流程,提高工作效率,进而提高资源利用率,降低医疗过程中的物耗,减少医疗事故发生,提高医疗服务水平。总之,物联网技术在医疗卫生领域的应用前景和范围非常广阔,也将进一步推动物联网产业的发展,随着物联网极其相应技术的不断发展和技术成本的不断降低,基于物联网技术的智能医疗体系也必将会大规模使用和推广。从而造福整个人类,为人类的健康作出卓越的贡献。

参考文献:

[1] 马淼.物联网模式下如何实现智能医疗[J],医学信息学杂志,2012,33(4):8~11.

[2] 李,周鸣等.物联网行业中的智能医疗应用 [J],移动通信,2011,15:22~25.

[3] 梁瑞. 物联网在智慧医疗系统建设中的应用思考 [J], 电脑知识与技术,2012,8(2):303~305.

动物医学和信息技术范文第3篇

【关键词】信息技术中医药分析鉴定中医药辅助设计

随着科学技术的发展,现代信息技术迅猛发展,现代信息技术也迅速地应用到各个领域。信息技术在医药学领域的应用和其它学科一样也十分普遍,尤其是在西医药领域,各种应用应运而生,而中医药领域的计算机应用起步却比较晚。近年来,随着一些新方法、新技术与计算机技术的结合,信息技术在中医药领域中应用的速度和质量稳步提高,有力地促进了中医药事业的快速发展。近年来信息技术在中医药领域主要应用在以下几个方面:

一、中医药分析鉴定识别

由于中药材品种数量日益增多,因此一些珍贵的中药材出现大量赝品,虽然传统的中医药检验方法经历长期实验,证明是行之有效的方法,但在实际工作中,由于个人主观经验、地方局限性、中成药组方和工艺的复杂性以及方法的准确性和广泛性等原因,鉴定分析结果容易造成失误。而计算机具有下面几大功能:强大的数据检索功能;图像被完全格式转化后,可用特定的图像分析程序进行分析测定;用模糊数学的方法对检测数据进行处理,衍化为聚类分析和模式识别技术。正是利用了计算机的这些功能与常规的中医药分析鉴定方法相结合,才形成了独特的计算机中医药分析鉴定技术。

1.中药材质量及真伪鉴定。应用计算机图文管理功能,将生药原植物图、生药标本图、药用部位图(多幅),通过彩色扫描或者数码照相摄像采集信息,形成GIF或PIG图像文件,经过图像标准化、压缩、编码、分类建立图文数据库。同时选用生物标本对生药的理化性质、化学组成等特征建立特征代码库,其特征代码库可以包括近红外图谱、提取物的紫外光谱、毛细管气相色谱裂解图谱、挥发油成分的闪蒸气相色谱图谱等。鉴别时只需输入其外形的特征代码,通过计算机检索其图象,利用辅助特征代码数据检索来确定某种药材,提高鉴别速度和精确度。

2.中药制剂成分分析。药物分析是计算机应用最为活跃的领域之一,特别是化学计量学方法的引入,给药物分析注入了更强劲的活力,应用最为广泛的是计算分光光度法,如双波长分光光度法、三波长分光光度法、导数光谱法、正交函数法、导数光谱等值点法等,在中药制剂的分析中都得到了广泛的应用。这些方法均以计算机技术为手段,可不经分离用紫外光谱法直接测定混合物的组分,通过数学方法消除干扰因素。但由于中药本身因原料来源等的差异,一些干扰组分的不确定性,有时会造成试验重复性不理想等问题。为此一些学者进行了不少有益的探讨,也衍生了不少新的方法,如遗忘因子分光光度法、双波长回归分光光度法、导数光谱系数倍率法、互补三刺激值法等。特别引起关注的是一种全新的模拟人脑功能的信息处理方法一人工神经网络技术。它主要借鉴了人脑神经系统处理信息的过程,以数学网络拓扑结构为理论基础,以巨量并行性、高度的容错能力、信息加工和存储的一体化、自组织自学习功能为特征,其处理复杂信息量的速度和能力是传统的处理方法无可比拟的。人工神经网络技术在中药制剂分析中已初步得到了应用,随着方法的不断完善,其应用将会更广泛。

二、中医药辅助设计

中医药研究各个领域计算机辅助设计应用最为多见,是进行中药现代化研究的行之有效的方法,通过了解复方相关组分的信息,采用计算机模拟筛选方法探讨其可能的作用机制,再利用实验加以验证,方便实验进程的实施,快捷地达到实验目的。

近年来,应用各种理论计算方法和分子模拟技术,进行计算机辅助药物设计已经成为国际上十分活跃的研究领域。其中高通量药物筛选技术将大大推进中药现代化进程。高通量药物筛选是集计算机控制、自动化操作、高灵敏度检测、数据处理和自动采集和处理于一体,以药物作用靶点为主要对象的细胞和分子水平为筛选模型,通过样品于靶点结合表现,判断化合物的生物活性,从而实现药物大规模、快速、微量的筛选。高通量筛选促进中药研究主要体现在:①对中药中各种成分进行大规模生物活性筛选和开展全面广泛研究,真正做到对中药资源的有效利用和开发;②在分子水平、细胞水平阐明中药的作用及其作用机制,提高研究水平和层次。

动物医学和信息技术范文第4篇

关键词:证候信息;基本概念;理论基础

中图分类号:R2-03 文献标识码:A 文章编号:1673-7717(2008)07-1374-04

中医证候信息学是在中医学理论指导下,以中医临床实践为基础,应用信息科学理论和技术方法,研究中医证候信息学理论体系,科学阐述中医证候的信息学特征及其内涵联系,研究信息技术在中医证候学研究中的应用途径和中医证候信息收集、处理和利用的共有关键技术方法,为中医/中西医结合临床病证规范、辨证论治的个体化诊疗、疗效评价体系和中医循证医学工作平台的构建提供理论依据和技术方法的学科。

中医证候信息学是在中医证候学和现代信息学基础上发展起来的一门新的交叉学科,是中医信息学的一个重要分支,证候是研究核心,基础是标准化,工具是信息技术,依托是临床实践。在中医现代化,特别是在中医临床实践与研究中,其可利用的海量资源和快速简洁的数据整合利用能力是其他临床研究方法不可比拟的,其与中医基础理论体系和中医证候学的亲合力使它具有特别的发展前景和潜力。

1 中医证候信息学的理论基础

1.1 中医证候及证候学的概念

中医证候学是研究疾病的证候本质,证候的发生、发展与转归规律,辨证方法及疗效判断的一门学科。

中医证候是中医认识、诊断疾病,据此遣方治疗和观察疗效的基本概念。“证”是疾病发生、发展过程中某一特定空间、时间的本质特征,“候”是疾病发生、发展过程中某一特定空间、时间的情状、现象、信息流,“证候”是疾病本质与现象的统一体,藏于内的“证”通过现于外的“候”而反映出来。通过辨析疾病外在的现象(候)就能把握疾病内在的本质(证),这一过程即“辨证”。有鉴于此,现代中医临床上,“证”与“证候”又常通用。疾病的本质极其复杂,反映疾病本质的现象变化莫测,加上人们的认识手段、方法和能力总是有限的,故“辨证”的结果通常不是唯一的,其准确性亦须实践检验。证(证候)是致病因素(单一或综合)与机体相互作用的综合反应状态,是对人体疾病过程中某一阶段(空间、时间)的病因、病位、病性、病势以及治疗反应等病理生理状态的高度概括,它反应了疾病变化的个体性、阶段性、动态性和方向性。

1.2 信息及信息学的概念

信息是形式上可数字化,内容上可知识化,本质上可序位化的未知现象。信息是反映本质的现象,它几乎可指代任何未知的或不确定的东西。其基本类型:形式信息(文)、内容信息(意)、本真信息(义)。广义文本,体现了形式信息(文)的丰富性(如:字、式、图、表、音、像、立体、活体),其中,既涉及物(质、能、时、空)的“虚拟映射”并子集(物象信息),又涉及意(静态的“知”和动态的“情、意、行”交融的“个性”化“选择”)的“虚拟映射”并子集(意向信息)。

信息学是一门应用数学(概率论、数理统计等)和计算机技术与方法研究信息如何获取、加工、处理、传输、计量、变换、储存、分析与利用的科学,是对信息系统实行有效控制和管理的方法性学科。

1.3 中医证候学与信息学的结合

中医传统的疾病信息采集主要通过医生“望、闻、问、切”,疾病信息的分析和处理主要靠医生个人的大脑,即辨证。由于准确的辨证需要临证者具有大量临床实践经验和反复思考体会,主观成分较多,随机性较大,临证者个人的学识、“悟性”和经验往往起决定作用,因此辨证的准确率与临证者的理论水平和临床经验关系甚大,即使是同一临证者也难以在不同的情况下把握条件和标准,严重影响辨证论治的准确性、可靠性和可重复性。这也是辨证论治疗效评价和难以客观化和规范化的关键所在。随着人类社会和科技的飞速发展,在对证候及辨证论治客观化和规范化提出时代要求的同时,也为证候及辨证论治客观化和规范化提供了技术手段和方法。

中医证候信息学是将证候作为一种医学信息,运用现代信息技术加以采集、分析与处理。数据采集技术是信息科学的重要组成部分,已广泛应用于国民经济和国防建设的各个领域,并且随着科学技术的发展,尤其是计算机技术的发展与普及,数据采集技术的飞速发展为中医证候学与信息学的结合提供了可能。

临床证候数据的采集是指将临床诊疗过程中的证候信息量(包括症状、体征、实验室检查等)收集后储存下来的过程,将证候客观化、规范化和数字化是中医证候学与信息学结合的基础与关键。

随着中医证候采集技术的不断完善,中医证候数据库得到长足的发展。证候数据库是指一组长期存储在计算机内,有组织、具有明确意义和相互关联的证候数据集合。用信息管理技术对具有2000多年的中医证候信息资源进行科学的管理和研究,无疑是一件很有意义的事业。

有了中医证候信息数据库,就为中医证候信息学的数据挖掘提供了可能。中医证候信息学的数据挖掘是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中提取隐含在其中的、人们事先不知道但又是潜在有用的证候信息和知识的过程。其目标不仅是面向特定数据库的简单检索查询调用,而是对与证候相关的数据进行统计、分析、综合和推理,以指导辨证论治等实际问题的求解,发现影响证候发生发展的复杂因素及转化规律,甚至利用已有的数据对未来的活动进行预测。当然,所有发现的证候知识都是相对的,是有特定前提和约束条件、面向特定领域的,同时还要能够易于被用户理解。

数据挖掘并不只是一种技术或是一套软件,而是一种结合数种专业技术的应用。数据挖掘在中医证候领域的应用是基于证候信息学基础之上的,证候信息涵盖了医学活动中产生的文字、图像、声音以及电磁波、光波、压力、温度等多媒体物理数据,这些数据在计算机和数据库技术的支持下,已成为中医学技术领域实施科学管理和科学研究的重要资源。数据仓库和数据挖掘技术的出现,为医务、科研工作者及其管理人员分析、利用这些数据资源进行科学管理、决策和开展大规模、高水平医学研究提供了有力的技术工具。

证候数据挖掘是计算机技术、人工智能、统计学等与中医证候学相结合的产物,也是提高医疗服务质量和医院管理水平的需要,应用前景广阔。证候数据挖掘是面向整个医学数据库或医学信息集合提供知识和决策,亦是医疗决策支持系统的重要组成部分。随着证候信息学研究的深入与发展,证候数据挖掘必将在疾病的诊断治疗、疗效评价、中医学科研与教学以及医院管理等方面发挥巨大的作用。

2 中医证候信息学的主要研究内容

2.1 证候信息客观化与规范化研究

客观化、规范化是科学的重要特征,辨证论治是中医学术体系的特色与精华,要发展中医学术,证候信息的客观化、规范化研究势在必行和先行。现代中医证候学研究不

仅拓宽和加深了传统“四诊”视野,而且在某种程度上的确提高了中医临床诊治水平。中医临床疗效的判断决不能仅满足于整体症状和(或)体征层次上的改善,还必须结合现代科学技术(包括生命科学、临床医学、计算机信息科学等)的所有成果,赋予证候的全新内容,保证证候信息的质,扩大证候信息的量,完善证候信息的采集与处理能力,以提高中医临床疗效的客观显示度,使中医学术得以突破性发展。

中医证候采集客观化、规范化是建立中医证候信息学的先决条件,传统的“望、闻、问、切”不能满足中医证候信息学的需要。近几十年来,广大学者和临床工作者对证候信息的采集客观化、规范化进行了大量研究,取得了一些可喜的研究成果。但传统的证候概念模糊,可谓“仁者见仁,智者见智”,有时的证候概念复杂到无所不包、神不可测、难以真正掌握;有时的证候概念和内容又简单到难以令人信服的地步。这姑且算是“直觉”的作用,但“直觉”并不总是可靠的,没有受过在某一方面专门训练人的“直觉”更不可靠,且多数情况下是不可靠的。这显然与现代社会对生命质量和医疗技术的“完美”要求不相适应,过去我们可以用反复“试错”的方法去逐渐把握证候,但现代和今后人们就不会充分允许我们这样做。证候是未知的信息,又是复杂的巨系统,要准确捕捉它确非易事。传统的中医主要依靠医生个人的感受能力和智力来把握证候,有一个反复学习、经验积累的过程。尽管这一把握证候的方式目前,乃至以后也不能完全被取代,但必竟效率低下,不便他人学习和传承。现代信息学的人工智能技术为提高证候把握的效率提供了可能,但这除了要解决证候信息采集客观化、规范化的一系列技术问题,也有一个人工智能反复学习的过程。这方面工作量大、难点多,推进是一个缓慢渐进的过程,也正是中医证候信息学首要研究的重要内容。

2.2 证候分布规律研究

“证候分布”是中医临床流行病学概念,是指临床上疾病发生、发展过程中不同证候或同一证候在不同疾病中的临床分布情况。“分布规律”的研究则是通过对临床实际存在的证候分布资料的进行分类处理和成因分析。归纳总结其规律性分布的条件与特征。

目前,证候分布规律的研究通常采用计算机技术建立临床数据库(采集并存储疾病过程中的相关证候信息),根据研究目标要求从数据库的记录中提取符合条件的证候信息资料形成一个“中间库”,对该“中间库”记录中的中医证候进行数理统计分析,对分布情况的进行分析研究,掌握临床中医病证的分布规律,确定疾病的主要证候类别构成关系,等等。

2.3 证候演变规律研究

证候演变规律研究是在研究证候分布规律的基础上,研究证候在不同疾病发生发展过程中的动态演变规律。比如,我们以某病的主证候诊断为条件,在临床数据库中搜索符合该条件的病历资料,再确定一个合理的临床观察周期(主要根据病情变化的快慢确定相应的参数),依据选定观察参数(此参数的确定即是证候演变规律研究的重要内容),分时段从每一份病历资料中提取出相应的证候诊断信息,形成一个证候“动态数据库”,并对该数据库采用分时段,逐层聚类分析的方法研究其临床动态演变情况和规律。

2.4 证候调控规律研究

证候调控规律研究是在证候演变规律研究的基础上,对证候动态演变的影响因素进行深化研究,如药物、环境、体质、心理等因素对证候演变的影响。我们可以调用证候演变的相应病历资料,提取其流行病学和临床治疗的数据资料,根据其特征采用不同的数学分析方法进行影响因素和条件的分析研究,明确它们之间的关系和作用规律,构建证候调控模型。一个有效的证候调控模型不仅能预测证候的演变趋势,而且能指导临床遣方治疗和评价临床疗效。

3 中医证候信息学的研究思路与技术方法

3.1 标准化技术方法

标准是为使重复性事件获得最佳秩序,在深入研究的基础上,经有关方面协商一致,由主管机关批准、颁布、实施的规范性文件。标准化是针对标准所进行的研究、制订、和实施的一系列活动。标准和标准化的概念,既有区别,又有联系。前者强调结果,后者突出过程,而过程与结果是密不可分的。标准是实践经验的总结,是标准化活动的产物、成果。标准化工作的目的和作用,都要通过制定和贯彻具体的标准来体现。

标准的本质特征是“统一”,是一个被各方所公认的工作或工作成果的“衡量准则”。标准是重复性事物或概念所做的统一规定,它以科学,技术和实践经验的综合成果为基础。经有关方面协商一致,由主管部门批准,以特定形式,作为共同遵守的准则和依据。标准化工作是将科学研究的成就、技术进步的新成果同实践中积累的先进经验相互结合,纳入标准,莫定标准科学性的基础。对这些成果和经验进行分析、比较、选择加以综合后纳入标准。它是对科学、技术和经验加以消化、融合贯通、提炼和概括的过程。是将截至某一时间为止,积累的科学技术和实践的经验成果予以法规化,以促进对资源更有效的利用和为下一步发展树立目标和创造稳固的基础。

中医药学是一门历史悠久的科学,其科学性与技术性,决定了对标准化的需求。翻开中医药学文献,可见许多前人标准化实践的纪录和丰富的标准化思想,但由于中国封建社会小农经济模式的局限,中医药的标准化始终缺乏坚实的近代自然科学基础,缺乏统一的标准化管理,而长期的小生产式的师徒相授又削弱了标准化的动力。20世纪以来,不少有志之士为了中医药学的标准化作了可贵的探索和不懈地努力,中医药标准化工作得到了长足地进步。

历史已跨越20世纪,现代科学技术的发展速度使中医药学界震惊。随着我国加入WTO,中医药现代化和国际化的呼声越来越高。中医药国际化的前提是中医药现代化,中医药现代化的基础是中医药标准化。近些年来,随着现代中医药事业和学术的飞速进步和国家标准化建设战略的提出与部署,中医药标准化工作进入快速发展时期。

现代中医药学术和技术的进步已由从个体为单位进入以群体研究为单位运作的时代,由单一学科向多学科合作发展,这给中医药发展带来活力的同时,也给中医药标准化工作提出迫切要求。今天我们面临的中医药学术问题是多学科、多层次、多方位的综合问题,要实现中医药现代化,力争在理论上和技术上有重大突破或进展,必须多学科的通力合作和有效的组织与管理。电子计算机的发明和广泛应用,特别是20世纪90年代以来,信息技术的高速发展和全球信息高速公路的提出,给传统的管理模式带来了巨大的冲击,客观上极大地推动着现代中医药标准化工作迅速向信息化、网络化、自动化、开放化和全球化的模式转变。

自20世纪80年代以来,随着中医学术建设的发展及临床、科研工作的不断深入,中医规范化已成为中医界研究的重大课题。辨证论治是中医学术体系的特色与精华,证候的标准化研究是证候研究的一个重要方面,也是中医学

规范化研究的龙头。证是立法遣方用药的依据,法随证立,方依法制。证候标准化的目的是使中医药的科研、医疗、教学都有一个“统一的标准”、“统一的根据”。证候诊断客观化、标准化是辨证论治规范化的基础,因此,近些年来不少学者在中医证候规范化研究方面做了很多的尝试,在思路和方法上进行了新的探索,取得了一定的成绩;形成了一些行业标准、国际标准,为临床诊治提供了许多客观依据。但在这些规范化研究的标准当中,制定的各种证候诊断和评价标准。均来源于历代文献描述和专家个人的经验,虽不乏深厚的实践积累,但终究带有一定程度的主观偏倚,缺乏现代科学研究方法、技术和数理统计学的支持,因此,各标准之间仍然存在着证候分类、证候名称规范及具体内容有明显的差别,使证候的诊断标准不统一,并且将规范后的结果与规范前的资料进行比较时,很难发现它们之间有何本质的区别。从使用的实际效果而言,规范前后的研究结果并没有实质性改变,导致规范化的工作没有达到预期的目的。这说明,研究虽然找到了突破口,但由于研究方法的局限,尚未取得突破性进展。

近些年来,标准化学科理论体系已经基本形成,其技术方法也日趋成熟,并在各个领域得到广泛利用。所以应用这种技术方法处理中医证候信息标准化和信息流程规范化问题不仅是中医证候信息学研究的必然选择,而且在实际应用中更加可行有效。

3.2 数据采集技术方法

数据采集就是将被测对象(外部世界、现场)的各种参量(物理量,化学量、生物量等)通过各种传感元件做适当转换后,再经信号调理、采样、量化、编码、传输等步骤,最后送到控制器进行数据处理或存储记录的过程。控制器通常由数据采集系统的核心――计算机担任,它对整个系统进行控制,并对采集的数据进行加工处理。用于数据采集的成套设备称为数据采集系统。数据采集系统是计算机与外部世界联系的桥梁,是获取信息的重要途径。数据采集技术方法为证候信息学研究提供了甄别和获取信息的工具,是实现临床中医证候信息化的手段之一,采用这种方法能帮助使用者快速简便的获取信息,并可提高所获取信息的完整性和可靠性。目前,对于可以客观量化的证候信息可通过数据采集系统直接采集,尚难直接量化的证候信息可通过证候量表转化方式采集。随着证候信息采集的客观化、规范化研究的不断进步,证候信息采集的分别按视觉信息、声音信息和触觉信息的采集进行技术改进。

3.3 数据库技术方法

数据库是长期储存在计算机内大量有组织、具有明确意义和可以共享的数据集合。数据库技术是数据管理的最新技术,是研究数据库的结构、存储、设计、管理和使用的一门软件学科。数据库技术是在操作系统的文件系统的基础上发展起来的,而且数据库管理系统本身要在操作系统支持下才能工作。数据库技术是计算机科学技术中发展最快的重要分支之一,它已经成为计算机信息系统和应用系统的重要技术支柱。从第一代的网状、层次数据库系统,第二代的关系数据库系统,发展到第三代以面向对象模型为主要特征的数据库系统。数据库技术和网络通信技术、人工智能技术、面向对象程序设计技术、并行计算技术等互相渗透,互相结合,成为当前数据库技术发展的主要特征。

数据库技术方法是构建中医临床证候数据仓库的工具,可提供对证候信息的整理加工、存储管理和查询检索功能,将保证快速准确的为证候信息学研究提供信息资源。

3.4 数据分析与利用方法

知识发现是从数据中发现有用知识的整个过程。数据挖掘是知识发现过程中的一个特定步骤,它是用专门算法从数据中抽取模式。数据挖掘方法是由人工智能、机器学习的方法发展而来,结合传统的统计分析方法、模糊数学方法以及科学计算可视化技术,以数据库为研究对象,形成了数据挖掘方法和技术,主要包括归纳学习方法、仿生物技术方法、公式发现方法、统计分析方法、模糊数学方法和可视化技术方法。

数据分析与利用方法是面对中医临床数据库,根据证候信息学研究需要提供数理统计和数据挖掘工具,可用于中医证候知识整合、知识发现等领域,为实现中医辨证规范化,建立临床病证疗效评价体系和辨证论治支持系统的目标提供方法学支撑。中医证候数据库的建立及其知识发现功能的实现,可以为中医药的科学研究和临床医疗提供规律性的依据,通过虚拟现实技术不仅可以简化实验程序,而且在寻找传统中医和现代科学的结合点上起到积极有效的作用;通过辨证论治支持系统的运用,可以得到有价值的辨证论治虚拟结果供临床医生参考。

3.5 证候信息学的方法学优势

动物医学和信息技术范文第5篇

关键词:信息技术;中职学校;畜牧兽医专业;课程整合;实践

畜牧兽医专业是中职学校中对实践技能要求较高的一门课程,为深化学生对专业知识的理解和掌握,全面提高中职学校畜牧兽医专业教学质量,应当在当前社会科学技术发展条件下,在畜牧兽医专业实际教学过程中,将信息技术与专业课程进行有机整合,积极开展多样化的实践教学活动,更好的满足网络技术条件下畜牧兽医专业课程教学需求,调动学生参与课程实践的积极性,从而全面提高教学质量。

1 中职学校畜牧兽医专业相关概念界定

就中职学校课程教学的实际情况来看,其专业课程内容主要包含动物解剖生理以及饲料营养的基础知识等,以培养多元化技能型人才为培养目标,以生产服务一线操作人员为主要培养内容,以应届初中毕业生为主要招生对象。

信息技术是现代科学技术发展形势下以计算机为主的一种技术形式,实现了通信技术、多媒体技术以及网络技术的有机融合,在当前社会发展中具有良好的应用价值。在中职学校畜牧兽医专业课程教学过程中,将信息技术与专业课程进行有机融合,能够实现对信息资源以及信息方式等进行合理利用,推进中职学校畜牧兽医专业学习教学活动的顺利开展,将畜牧兽医专业课程内容深化到学科实践活动中,促进信息技术与中职学校畜牧兽医专业课程整合理论的不断深化,促进实践活动的顺利开展,因此信息技术可以称得上是中职学校畜牧兽医专业课程教学过程中一种有效的辅助工具,对于中职学校畜牧兽医专业课程教学质量的提升,具有一定现实意义。

相关实践研究表明,在中职学校实际教学活动中,将信息技术与畜牧兽医专业课程进行有机整合,能够在优化教学结构的基础上,调动学生参与畜牧兽医专业课程实践活动的主动性和积极性,促使学生充分发挥自身能动性参与到畜牧兽医专业课程的理论学习与实践活动中,巩固学生的理论基础并强化学生的实践能力,促进畜牧兽医专业教学质量的提升。与此同时,将信息技术与畜牧兽医专业课程资源进行有机整合,能够在一定程度上优化教学结构,为中职学校畜牧兽医专业课程教学活动的顺利开展奠定可靠的基础。

在认知主义的基础上,尊重学生的主体地位,通过信息技术与畜牧兽医专业课程的有机整合,鼓励学生积极参与到信息资料的搜集和分析活动,主动发现问题并积极采取有效措施解决问题,在这一过程中学生实现了分工协作和有效思考,促进了建构主义的顺利实现,深化了学生对畜牧兽医专业相关知识的理解和掌握,启发学生自主发现知识内在规律,坚持以人为本,并将理论知识合理应用于实践活动中,真正实现学以致用,促进中职学校畜牧兽医专业教学质量和效率的提升。

2 信息技术与畜牧兽医专业课程整合的模式建构

将现代教育技术有效的运用到畜牧兽医的专业课堂教学中,这是由于畜牧兽医专业相关课程是实践性很强的技能型课程,是对信息技术与畜牧兽医专业课程教学整合进行了新的探索。要求学生掌握有关畜牧兽医专业知识,充分利用其生动性、直观性,互动性等特点,更重要的是将理论知识转化为实践技能。

在现代化教学环境下还要多增加一个要素,这就是教学媒体。在多媒体技术的支持下,将仿真演示模式运用于教学当中,教师可以根据课堂具体情况来展示视频内容,要求为使学生能够基本掌握手术方法,学生也可以根据自身的需求自主进行视频点播与内容回放等可以反复观看以达到明确的目的,从而大大提高了学生自主学习的灵活性。随着计算机图形图像处理技术不断提高与完善,尽可能短的时间内完成其中的一些简单步骤,可以不同角度的展示,对比,类比。

自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代化学习方式,以某中专学校养殖科畜牧兽医专业授课情况为例,学生可以根据自身需要,反复练习,学生在课后可以有的放矢的进行复习,在充满趣味性的同时,能将知识点反复理解、强化、记忆,同时也作为期末考试的重点复习资料。并且根据自身对知识的掌握程度,有重点的练习,在信息技术的支持下,充分培养了学生自主学习的能力。有利于教师对学生的成绩管理,针对中职学校学生头脑灵活、贪玩、好战等心理特点,更加详细的了解学生的学习情况,从而促进专业实践技能训练的顺利进行。在智能训练环节还应强调学生知识的巩固,在脚本设计过程中教师一定要多动心思。

畜牧兽医专业教学培养在动物生产、饲料生产与加工和畜禽疾病防治第一线工作的动物疾病防治和防疫检疫人员。为缩短学生就业以后在工作岗位上的适应期,要求教师在整个教学环节中应把重点放在提高学生的实践技能部分。应正确看待它在教学中所处的地位,通过信息技术实现显微镜结构的实践技能考核。

3 信息技术与畜牧兽医专业课程整合的具体建议

为全面提高中职学校畜牧兽医专业教学质量,在讲信息技术与畜牧兽医专业课程进行有机整合的过程中,应当合理优化教师资源,将教师工作重点从学生管理方面转向信息技术手段的运用以及教育教学研究方面,以进一步提高畜牧兽医专业教学质量。当前畜牧兽医仿真实训系统正处于初期开发阶段,在信息技术与中职学校畜牧兽医专业课程整合过程中,信息技术引入专业课程教学中,教学内容的丰富性明显增强,教师的工作量明显减少,并且通过多元化的教学实践活动的开展,中职学校学生参与专业课程实践的积极性明显增强,与此同时通过对信息技术的合理利用,学生的信息素养也日益提高。

在信息技术与畜牧兽医专业课程整合的过程中,要正确认识信息技术在中职学校畜牧兽医教学中的作用,要重新认识中职学校畜牧兽医教学过程的基本要素,实现中职畜牧兽医教学新模式,逐步完善硬件设施和软件资源库建,明确硬件软件是保障、提高教师信息素养是关键、教学设计是灵魂。中职教育发展的关键是建设一支高素质师资队伍,课程整合教学的灵魂是课堂教学设计,教育者也要变成被教育的人,时时刻刻参加继续教育,优势互补,实现教学过程最优化。

结束语

总的来看,在现代社会科学技术发展形势下,信息技术不断发展进步,中职学校畜牧兽医专业课程教学的难度也日益加大。为真正实现信息技术与中职学校畜牧兽医专业课程的有机整合,中职学校应当结合自身发展实际,建构信息技术与畜牧兽医专业课程整合的模式,并将其有效融入到现代化教学环境中,对教学资源仅限于优化利用,充分调动中职学校学生参与畜牧兽医专业课程实践活动的积极性,全面提高教学质量,从而为社会培养出技能型人才。

参考文献