生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)知識點(diǎn)

1、生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)知識點(diǎn) 2課程學(xué)習(xí)目的和要求教學(xué)目的:通過本課程的學(xué)習(xí)，掌握醫(yī)學(xué)信息學(xué)的基本原理，能用醫(yī)學(xué)信息學(xué)的方法和計算機(jī)技術(shù)開展醫(yī)學(xué)研究。 課程內(nèi)容:醫(yī)學(xué)信息學(xué)生物信息學(xué) 3醫(yī)學(xué)信息學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)信息標(biāo)準(zhǔn)化臨床信息系統(tǒng) 醫(yī)學(xué)信息有序化醫(yī)學(xué)信息獲取PACS系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)信息的硬件架構(gòu)和信息安全臨床信息系統(tǒng)臨床路徑無線網(wǎng)絡(luò)醫(yī)學(xué)決策支持生物信息學(xué)概論生物數(shù)據(jù)庫序列對比和數(shù)據(jù)庫搜索課程的內(nèi)容 4課程教學(xué)目的和要求教學(xué)方法:理論課實(shí)驗(yàn)課醫(yī)院信息化建設(shè)見習(xí)、調(diào)研討論課考核辦法綜述、調(diào)研報告、實(shí)驗(yàn)報告40教學(xué)參與情況（討論課、上課參與）10考試50% 5教材和參考書目教材:王偉.醫(yī)學(xué)信息學(xué).高等教育出版社

2、，2006，2參考書目：(荷蘭)J.H.Van Bemmel (美國)M.A.Musen 主編 包含飛 鄭學(xué)侃 主譯，醫(yī)學(xué)信息學(xué)，上?？萍汲霭嫔?。傅征等，醫(yī)院信息系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用，人民軍醫(yī)出版社，2003，3金新政等，醫(yī)院信息系統(tǒng)，科學(xué)出版社， 2004.1黃曉鸝主編，醫(yī)學(xué)信息學(xué)教程，中國科學(xué)技術(shù)出版社 6第一章 醫(yī)學(xué)信息學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié) 醫(yī)學(xué)信息信息的含義信息存在的普遍性信息概念的表述各家學(xué)說：歸納為五種主要學(xué)說國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T4894-1985）：是事物變化和特征的反映；是事物間相互聯(lián)系的表征；是事物在特定信息載體上的映射或再現(xiàn)信息的特征 語法 語義 語用 7醫(yī)學(xué)信息學(xué)（Medical Inf

3、ormatics）概念：醫(yī)學(xué)信息是指醫(yī)學(xué)、醫(yī)療衛(wèi)生和公共健康或藥學(xué)、藥物為信息內(nèi)容和應(yīng)用領(lǐng)域的各種信息。傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)信息學(xué)側(cè)重文獻(xiàn)信息管理、分析研究?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)信息學(xué)計算機(jī)技術(shù)與IT應(yīng)用到醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域。醫(yī)學(xué)信息的要素：語義要素語用要素 8醫(yī)學(xué)信息的類型根據(jù)存在方式分類人體內(nèi)信息人體外信息根據(jù)來源分類系統(tǒng)內(nèi)部信息系統(tǒng)外部信息根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域分類醫(yī)學(xué)研究信息臨床研究信息醫(yī)學(xué)市場信息醫(yī)學(xué)管理信息 9第二節(jié) 醫(yī)學(xué)信息學(xué)相關(guān)概念信息與數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)基本單元-符號信息構(gòu)成的基礎(chǔ)-數(shù)據(jù)信息的外在形式-消息 10信息與知識知識的定義P9知識的分類知事類知識（know-what）知因類知識（know-why）知能類知識（ k

4、now-how）知人類知識（ know-what） 11知識與信息的關(guān)系 12信息與文獻(xiàn)文獻(xiàn)的概念：記錄有信息和知識的一切載體。文獻(xiàn)的等級結(jié)構(gòu)。p12 圖1-6一次文獻(xiàn)二次文獻(xiàn)三次文獻(xiàn)文獻(xiàn)與信息的關(guān)系 P13 圖1-7信息與知識性記錄性載體實(shí)體形態(tài)性 13 14第三節(jié) 醫(yī)學(xué)信息學(xué)研究20世紀(jì)70年代末借用法語單詞informatique medicale而來。將先前的醫(yī)學(xué)計算機(jī)科學(xué)、醫(yī)學(xué)信息科學(xué)、計算機(jī)醫(yī)學(xué)應(yīng)用衛(wèi)生信息學(xué)等統(tǒng)一而成。 1978年國際醫(yī)學(xué)信息學(xué)會（IMIA）成立。是WHO認(rèn)可的非政府組織。1974年起每3年一次會議。 15醫(yī)學(xué)信息學(xué)的定義醫(yī)學(xué)信息學(xué)是以信息學(xué)、信息管理和信息技術(shù)為

5、依托，研究醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的信息現(xiàn)象和信息規(guī)律，用于醫(yī)學(xué)決策和管理的一門交叉學(xué)科。交叉學(xué)科與IT技術(shù)密切相關(guān)任務(wù)醫(yī)學(xué)信息利用和共享，提高決策 16國外醫(yī)學(xué)信息學(xué)的發(fā)展過程醫(yī)學(xué)信息學(xué)的初期探索（20世紀(jì)60年代）MEDLARS的建成為標(biāo)志美國大學(xué)“生命科學(xué)計算機(jī)資源”醫(yī)學(xué)信息學(xué)的發(fā)展時期（20世紀(jì)7080年代） 大規(guī)模醫(yī)院信息系統(tǒng)國際醫(yī)學(xué)信息學(xué)會成立（IMIA） 17醫(yī)學(xué)信息學(xué)的深入研究時期（20世紀(jì)80年代中期至今）大型研究項目的開展從以數(shù)據(jù)處理的階段進(jìn)入知識處理的新階段，醫(yī)學(xué)人工智能和專家系統(tǒng)的研究為主要標(biāo)志。 18二、我國醫(yī)學(xué)信息學(xué)的發(fā)展進(jìn)程1995年“金衛(wèi)工程”建立國家醫(yī)療信息骨干網(wǎng)建立衛(wèi)生宏

6、觀數(shù)據(jù)庫建立醫(yī)院HIS發(fā)行“金衛(wèi)卡”軍隊一、二、三號工程1987年，中國醫(yī)學(xué)信息學(xué)會（CMIA）成立。04年11月，中國衛(wèi)生信息學(xué)會成立存在的問題：缺乏研究的深度和廣度。 19醫(yī)學(xué)信息學(xué)的研究對象和研究領(lǐng)域研究對象對生命信息現(xiàn)象的研究應(yīng)用控制論 P15 圖1-8對人類社會活動中醫(yī)學(xué)信息的研究循證醫(yī)學(xué)P16 圖1-9 20診斷治療循環(huán)1人類活動的三個階段：觀察、分析、 行動 2醫(yī)療衛(wèi)生活動：觀察、診斷、治療 21觀察、分析、行動 22診斷治療循環(huán) 23生物信息學(xué)（Bioinformatics)概念美國人類基因組計劃實(shí)施五年后的總結(jié)報告中，對生物信息學(xué)作了以下定義：生物信息學(xué)是一門交叉科學(xué)，它包含

7、了生物信息的獲取、處理、存儲、分發(fā)、分析和解釋等在內(nèi)的所有方面，它綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、計算機(jī)科學(xué)和生物學(xué)的各種工具，來闡明和理解大量數(shù)據(jù)所包含的生物學(xué)意義。 24生物信息學(xué)核心觀點(diǎn)：生命現(xiàn)象是在信息控制下不同層次上的物質(zhì)、能量與信息的交換。是信息在不同層次的傳遞過程：核酸、蛋白質(zhì)、細(xì)胞、器官、系統(tǒng)、整體。 25廣義的生物信息學(xué)生物的遺傳信息學(xué)：DNA-RNA-蛋白質(zhì)、遺傳信息-轉(zhuǎn)錄-翻譯生命活動的調(diào)控：基因的功能、表達(dá)和調(diào)控蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能。生物電磁學(xué)與電磁生物學(xué)：生物電磁學(xué)：人體的電磁輻射：人體信號的調(diào)制方式；電磁生物學(xué) 26視覺系統(tǒng)與光信息處理視網(wǎng)膜神經(jīng)元回路與信息處理、彩色視覺及彩色圖象的編

8、碼、變換機(jī)制等。腦和神經(jīng)系統(tǒng)與信息：腦感知覺信息處理原理及其應(yīng)用，學(xué)習(xí)、記憶、思維模型與信息系統(tǒng)新原理研究。生物結(jié)構(gòu)與微光機(jī)電系統(tǒng)：DNA驅(qū)動的微細(xì)機(jī)器人生物大分子到細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)體系的自組裝、自組織創(chuàng)造新物質(zhì)的分子工程學(xué)研究基因芯片、蛋白質(zhì)芯片 27狹義的生物信息學(xué)基因?qū)哟蔚纳镄畔W(xué)綜合利用生物學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、信息科學(xué)以及計算機(jī)科學(xué)的交叉學(xué)科。把基因組DNA序列信息作為信息分析的源頭，獲得蛋白質(zhì)編碼區(qū)的信息之后進(jìn)行蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)模擬和預(yù)測。核心是基因組信息學(xué)：基因組信息的獲取、處理、存儲、分配和解釋。發(fā)現(xiàn)新基因信息后進(jìn)行蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)擬合預(yù)測，依據(jù)蛋白質(zhì)的功能進(jìn)行藥物設(shè)計。 28醫(yī)學(xué)信息學(xué)

9、的學(xué)科體系醫(yī)學(xué)信息學(xué)基礎(chǔ)研究醫(yī)學(xué)信息技術(shù)研究醫(yī)學(xué)信息標(biāo)準(zhǔn)化研究醫(yī)學(xué)信息有序化研究醫(yī)學(xué)信息獲取方法研究醫(yī)學(xué)信息交流研究醫(yī)學(xué)圖象分析與處理技術(shù)研究醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)研究醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)研究醫(yī)學(xué)知識管理研究 29醫(yī)學(xué)信息學(xué)研究進(jìn)展醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)挖掘理論、技術(shù)與方法的研究領(lǐng)域數(shù)據(jù)庫與跨庫檢索循證醫(yī)學(xué)信息資源的研究統(tǒng)一的醫(yī)學(xué)信息標(biāo)準(zhǔn)研究基于WEB的電子病歷系統(tǒng)研究整合的醫(yī)療信息系統(tǒng)研究智能化醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)研究小波理論在醫(yī)學(xué)圖象處理中的研究社區(qū)衛(wèi)生和公共衛(wèi)生系統(tǒng)的研究 302、決策支持系統(tǒng)與數(shù)據(jù)倉庫決策支持系統(tǒng)（DSS）：從數(shù)據(jù)庫中找出必要的數(shù)據(jù)，并利用數(shù)學(xué)模型的功能，為用戶產(chǎn)生所需的信息。數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)倉庫：

10、是一個面向主題的、集成的、穩(wěn)定的、包含歷史數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集合。它用于支持經(jīng)營管理中的決策制定過程。數(shù)據(jù)倉庫的概念對收集不同來源的數(shù)據(jù)從新的角度提出了一種新的結(jié)構(gòu)方法數(shù)據(jù)倉庫的根本任務(wù)：把信息加以整理歸納并及時提供給管理決策人員。主要作用：提供報表和圖表、支持多維分析、數(shù)據(jù)挖掘的基礎(chǔ)。 31數(shù)據(jù)倉庫的主題：是指用戶使用數(shù)據(jù)倉庫進(jìn)行決策時所關(guān)心的重點(diǎn)方面。面向主題：數(shù)據(jù)倉庫內(nèi)的信息是按主題進(jìn)行組織，為按主題進(jìn)行決策的過程提供信息。集成：指信息是經(jīng)過系統(tǒng)加工、匯總和整理。穩(wěn)定：數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)倉庫后，將長期被保留。包含歷史數(shù)據(jù)：從過去某一時點(diǎn)到目前的各個階段的信息。 32數(shù)據(jù)挖掘：所謂數(shù)據(jù)挖掘，就是從數(shù)據(jù)庫

11、中抽取隱含的、以前未知的、具有潛在應(yīng)用價值的信息的過程。數(shù)據(jù)挖掘是KDD最核心的部分。數(shù)據(jù)挖掘與傳統(tǒng)分析工具不同的是數(shù)據(jù)挖掘使用的是基于發(fā)現(xiàn)的方法，運(yùn)用模式匹配和其它算法決定數(shù)據(jù)之間的重要聯(lián)系。 33第一步是描述數(shù)據(jù) - 計算統(tǒng)計變量（比如平均值、均方差等），再用圖表或圖片直觀的表示出來，進(jìn)而可以看出一些變量之間的相關(guān)性（比如有一些值經(jīng)常同時出現(xiàn)）。歷史數(shù)據(jù)建立一個預(yù)言模型，然后再用另外一些數(shù)據(jù)對這個模型進(jìn)行測試 。驗(yàn)證你的模型 34數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)的四個層次體系結(jié)構(gòu)：（1）數(shù)據(jù)源：整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源泉（2）數(shù)據(jù)的存儲與管理：不同于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，決定了外部數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式。 35大部分情況下，數(shù)據(jù)挖掘

12、都要先把數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)倉庫中拿到數(shù)據(jù)挖掘庫或數(shù)據(jù)集市中。數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)倉庫各分公司數(shù)據(jù)集市分析數(shù)據(jù)集市數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)集市圖1：數(shù)據(jù)挖掘庫從數(shù)據(jù)倉庫中得出 36數(shù)據(jù)挖掘庫可能是你的數(shù)據(jù)倉庫的一個邏輯上的子集，而不一定非得是物理上單獨(dú)的數(shù)據(jù)庫。 37可以把一個或幾個事務(wù)數(shù)據(jù)庫導(dǎo)到一個只讀的數(shù)據(jù)庫中，就把它當(dāng)作數(shù)據(jù)集市，然后在他上面進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘。數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)挖掘庫圖2：數(shù)據(jù)挖掘庫從事務(wù)數(shù)據(jù)庫中得出 38聯(lián)機(jī)分析處理（OLAP）：對分析需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效集成，按多維模型進(jìn)行組織，以便進(jìn)行多角度、多層次的分析，并發(fā)現(xiàn)趨勢。傳統(tǒng)的查詢和報表工具是告訴你數(shù)據(jù)庫中都有什么（what happened），OLAP則更進(jìn)一步告訴你下一步會怎么樣（What next）、和如果我采取這樣的措施又會怎么樣（What if）。 39（4）前端工具：報表工具、數(shù)據(jù)分析工具、查詢工具、數(shù)據(jù)挖掘工具。（P183圖9-7) 40第四節(jié) 醫(yī)學(xué)信息學(xué)教育一、國外醫(yī)學(xué)信息學(xué)教育99年IMIA批準(zhǔn)了召開的MEDINFO大會批準(zhǔn)和公布醫(yī)學(xué)信息教育的指導(dǎo)建議。美國有60多家大學(xué)授予醫(yī)學(xué)信息學(xué)學(xué)位；荷蘭設(shè)醫(yī)學(xué)信息學(xué)課程和教師職位澳大利亞本世紀(jì)初有24所大學(xué)醫(yī)學(xué)信息學(xué)方面的課程。法國93年將醫(yī)學(xué)信息學(xué)設(shè)置為專業(yè)。 41二、我國醫(yī)學(xué)信息學(xué)教育醫(yī)學(xué)信息專業(yè)教育：專業(yè)目錄歸到“信息管理與信息系統(tǒng)”；03年