计算概论课件：第01讲-part1计算机与医学

计算机的广泛应用尤其是医学应用我是医学生，为什么学计算机？计算思维：全国大学计算机基础教育学习人类智慧计算机与医学结合的更加紧密知其然，知所以然计算机与医学课程的关联护理（4年）：生物统计（2-3）、健康评估（3-3，4-2）、流行病学与社会医学（5-2）、护理教育与管理（6-3）基础（8年）：医学统计学（3-3）、流行病学与社会医学（6-2）、仪器分析（5-2）、医学影像学（7-4/4*8）、口腔（8年）：医学统计学（3-3）、流行病学与社会医学（5-2）、影像诊断学（6-2/3*9）、口腔颌面影像诊断学（8/9-3/1*9）、计算机应用（8/9-3/1*9）临床（8年）：医学统计学（3-3）、流行病学与社会医学（6-2）、医学影像学（7-3*9/3*12）药学（6年）：医学统计学（3-3）、仪器分析（4-3）、波普解析（4-2）、药物分析（7-3）、药物实验（7-3）、计算机辅助药物设计（7-2）预防（7年）：医学影像学（6-1/3*12）、卫生统计学（8-5/5*8）、流行病学（9-2.5/2）医学英语（5年）：生物统计（3-3）、流行病学与社会医学（7-2）、生物医学英语编辑与写作（7-2）计算机在医学方面能做些什么？医学信息学国际上将其定义为“一门涉及医学实践、教育、科研中信息加工和信息交流的学科”，是医学、计算机学、人工智能、决策学、统计学和信息管理学的新兴交叉学科。电子病历医院信息系统、决策支持系统影像信息技术远程医疗医疗管理及医学信息处理（1/2）医院行政管理财务、人事、门诊和住院等的管理。药房管理药品的进、销、存等环节的管理医疗信息系统病历管理、…医疗管理及医学信息处理（2/2）医疗专家系统中医诊断系统、…医学设备管理系统B超、化验、…医学图象、数据处理心电图、脑电图、X光片、CT图像、…计算机医学图像处理医学研究与临床诊断中许多重要信息都是以图像形式出现信号类图像：心电图、脑电图多维图像：X射线照片、组织切片、细胞立体图图像识别图像增强图像复原图：脊椎骨折MRI图像图：胸部X光图片社交网络疾病预测预报系统利用社交网络来进行疾病预测(sickweather)Sickweather(/)的创始人格拉汉姆·道奇（GrahamDodge）在分析完Facebook和Twitter上的1700万条状态和微博后，指出了如何通过社交网络追踪美国境内疾病的传播情况。Sickweather是第一个通过分析社交内容来为消费者提供疾病传播跟踪信息的网站。在2008和2009年，Google与Yahoo通过搜索引擎帮助人们发现了流感的传播路径，有效地阻止了流感的大范围传播。2010年，Google推出了“流感指数”(GoogleFluTrends)，为大众提供流感预测信息。

123“我生病了。”“医生说我患了气管炎。”“我儿子得水痘了。”“你今天感觉怎么样？”“就在我家附近的街区有流感发生。”流行病学分析及预防医学信息处理从

时间、空间等多个角度

对

流行病的分布、传播机理、控制与预防

等

进行定量的统计和分析最佳放射治疗软件肿瘤放射治疗是利用放射线如放射性同位素产生的α、β、γ射线和各类x射线治疗机或加速器产生的x射线、电子线、质子束及其它粒子束等治疗恶性肿瘤的一种方法。肿瘤放射治疗（简称放疗）就是用放射线治疗癌症。照射源放射源与体表的距离放射野面积入射角射野中心位置最佳放射治疗软件手工制定放疗计划：计算过程复杂，耗时最佳放射治疗计划：利用计算机来计算剂量分布快速，误差小好的治疗方案应合理地分布照射野或放射性粒子，确保对肿瘤组织的高剂量照射，肿瘤内部剂量场相对均匀，同时最有效保护周围的敏感组织和器官。最佳放疗软件的反馈优势需要调整放疗时间怎么办？相比手工计算，计算机可以根据需要快速调整放射时间，制定新的放疗计划身体状况发生改变怎么办？经过一段时间的放射治疗，身体状况改善，计算机可以根据身体反馈，快速调整放疗计划放疗计划执行后效果不显著怎么办？制定的放疗计划没有达到预期的效果，计算机可以迅速改进，并且通过模拟计算以保证获得有效的放疗效果病情恶化或感染其他病毒怎么办？当病情恶化或感染其他病毒时，原先的放疗计划不适应，计算机能够添加新的条件，从而指定新的放疗计划计算机在护理上的应用电子病历图：传统病历图：电子病历数字人通过对人体的

高密度切片、切片图像扫描、和

图像三维重建，合成完全数字化的三维人体模型通过计算机屏幕，可以对数字人进行任意方向的剖切、对任何器官和系统独立地进行放大和观察、…数字人头颅内主要器官血管系统神经系统数字人：可视人物理人生理人数字化可视人通过对人体的切片，在计算机中实现三维重建数字化物理人可模拟人体对外界物理刺激的反应数字化生理人能够模拟人体的新陈代谢、生长发育、病变过程等生理变化数字人演示23/23虚拟手术虚拟手术（VirtualSurgery-VS）作为正在发展起来的研究方向，是集医学、生物力学、机械学、材料学、计算机图形学、计算机视觉、数学分析、机械力学、材料学、机器人等诸多学科为一体的新型交叉研究领域。其目的是：使用计算机技术（主要是计算机图形学与虚拟现实）来模拟、指导或实施医学手术所涉及的各种活动。手术计划制定、手术排练演习、手术教学、手术技能训练、…虚拟手术的用途手术方案的确定能够利用图像数据，进行”军事演习”手术的教学与训练虚拟手术系统可为操作者提供一个极具真实感和沉浸感的训练环境术中导航与术中监护虚拟手术将计算机处理的三维模型与实际手术对象进行定位匹配，使得医生看到的图象既有实际图象，又叠加了图形，属于计算机增强现实。如手术使用了第二种成像手段，例如内窥镜，则将实时观测的图象与术前CT或MRI进行匹配定位融合，对齐两个坐标系并显示为图形，引导医生进行手术。虚拟手术的优点提高疾病的治疗效果：虚拟手术减少手术的并发症，使患者恢复更迅速。例如立体定向放射神经外科中，虚拟手术能够优化放射手术治疗方案，降低并发症。降低手术费用：现代外科医疗检测系统造价昂贵，医疗成本也很高。虚拟手术能够缩短病人的恢复周期、降低病人和医院的开支。建造定制的修复拟合模型：虚拟手术能够设计植入器官（对人工假体的设计）。计算机能够帮助医生在进行髋骨更换手术前，可通过非破坏性的三维成象对其尺寸和形状进行精确测量，然后定制髋骨，这样可以把因尺寸不合格而重新开刀的比例从30%将降到5%。远程干预：虚拟手术与远程干预将能够在手术室中的外科医生能实时地获得远程专家的交互式会诊。交互工具可以使顾问医生把靶点投影于患者身上来帮助指导主刀外科医生的操作，甚或通过遥控帮助操纵仪器。这能使专家们技能的发挥不受空间距离的限制。虚拟膝盖手术演示/activities/knee/虚拟人生：人生没有彩排，每天都是现场直播！27/23本课程只是一个开始，但却是必不可少的第一步！更加理解