現(xiàn)代科技在醫(yī)學中的應用及開發(fā)眼健康系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

汪芳凱++張多多++魏源++田雪

摘 要： 現(xiàn)代科技在醫(yī)學診斷領域不斷得到發(fā)展，例如計算機科學技術的快速發(fā)展深刻影響醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)的改革，目前的臨床醫(yī)學、醫(yī)學研究、醫(yī)學教育和智能化的醫(yī)院管理系統(tǒng)無不滲透著計算機技術。計算機軟硬件的發(fā)展、功能的改進，無不使其在應用現(xiàn)實中發(fā)揮著巨大作用。本文就現(xiàn)代科技在醫(yī)學領域的應用展開研究，研究當代社會國民眼健康問題，展望開發(fā)自助眼健康系統(tǒng)對我國眼科醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的革命，構(gòu)建醫(yī)療健康服務系統(tǒng)的新前程。

關鍵詞： 計算機技術 眼科疾病 人工智能 眼健康系統(tǒng)

現(xiàn)代科學技術的快速發(fā)展，使用計算機技術輔助醫(yī)療衛(wèi)生診斷已成為現(xiàn)代臨床醫(yī)學的重要手段之一[1]，計算機應用程序也給醫(yī)學研究帶來了革命性發(fā)展。目前學術研究上已經(jīng)提出將計算機輔助診斷作為現(xiàn)代醫(yī)學的重要研究方向，近年來，隨著計算機軟硬件質(zhì)量的不斷提升，新的學術研究的快速發(fā)展，例如人工智能，特別是機器學習和人工神經(jīng)網(wǎng)絡等前沿技術的不斷推廣，疾病診療系統(tǒng)已成為十分熱門的研究領域[2]。

1.中醫(yī)眼健康

中醫(yī)中對人體健康分布研究，例如通過眼睛的健康程度衡量一個人的整體健康，其原文翻譯成白話文解釋就是“人的目光要炯炯有神，給人沒有在發(fā)呆的感覺，這樣說明了這個人的精力充沛，活力十足，而且五臟六腑健康，功能良好”。另外《黃帝內(nèi)經(jīng)》[3]也說：“五臟六腑之精氣，皆上注于目而為之精。”意思是人的眼睛為臟腑精氣的匯聚之所?！饵S帝內(nèi)經(jīng)》還有“精之窠為眼，骨之精為瞳子，筋之精為黑眼，血之精為絡，其窠氣之精為白眼，肌肉之精為約束”[4]一說。這充分說明了古人對人的眼睛研究十分深入，在幾千年以前就能發(fā)現(xiàn)眼健康對人體健康機理的表現(xiàn)，他們將眼睛的不同部位分為人體的五臟，眼窩是整個人的精氣表現(xiàn)，腎的表現(xiàn)則體現(xiàn)在瞳孔上，肝的表現(xiàn)則體現(xiàn)在黑眼球的形態(tài)上，最后眼球的血絡分布則體現(xiàn)的是人體心臟的功能是否良好。由此可見，眼睛的健康狀態(tài)跟五臟六腑的精氣息息相關?，F(xiàn)代科技的發(fā)展為醫(yī)學診斷和治療帶來了全新革命，1991年，陳氏等首次將人工神經(jīng)網(wǎng)絡應用于中醫(yī)學診斷[5]，提出了人工神經(jīng)網(wǎng)絡用于醫(yī)學診斷的具體方法，并以中醫(yī)病歷為實驗數(shù)據(jù)進行了專題研究，開辟了人工智能應用于中醫(yī)診斷的先例。施氏等將人工神經(jīng)網(wǎng)絡應用于基于舌診的八綱辨證診斷[6]。

2.國民眼健康形式

據(jù)2011年與2014年《全國學生體質(zhì)健康調(diào)研[7]》數(shù)據(jù)顯示，全國中小學生近視率最高達85%。據(jù)有關部門調(diào)查，2012年我國5歲以上總?cè)丝谥星獠徽ú缓弦暎┑幕疾∪藬?shù)為4.8億至5.31億，且超過90%以上的屈光不正是近視。我國近視的總患病人數(shù)在4.37億至4.87億之間，患有高度近視的總?cè)丝诟哌_2900萬至3040萬。2012年我國40歲以上人口中未矯正的老視患病人數(shù)約為3.71億人，占全國總?cè)丝诘谋壤秊?7.83%。據(jù)某機構(gòu)預測，中國政府如果沒有有效的干預國民視覺健康政策，預計到2025年，我國近視發(fā)病率將面臨超低領化，5歲以上人口的近視發(fā)病率將增長到50.86%～51.36%，患有視覺健康疾病的人數(shù)接近7.04～7.11億。其中高度遺傳性近視的總?cè)丝趯⑦_到4000萬人，屆時我國的近視人口將是美國總?cè)丝诘膬杀丁?/p>

3.眼健康系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

隨著計算機軟、硬件技術的飛速發(fā)展，功能的提升，各領域?qū)W者都在開發(fā)研究醫(yī)學專家系統(tǒng)[8]，醫(yī)學專家系統(tǒng)的產(chǎn)生在廣度和深度上都使得現(xiàn)代醫(yī)學診療手段將達到新高度。本文所述的眼健康系統(tǒng)屬于醫(yī)學專家系統(tǒng)的一個醫(yī)學領域服務分支，眼部健康系統(tǒng)可借鑒數(shù)據(jù)庫關于信息存貯、共享、并發(fā)控制和故障恢復技術，為數(shù)據(jù)庫的管理、設計及大型數(shù)據(jù)庫建設、共享數(shù)據(jù)庫和散列式數(shù)據(jù)庫提供幫助。為了改善眼健康專家系統(tǒng)的特性，增強眼健康系統(tǒng)的服務性能，擴大規(guī)模的將多媒體技術應用于眼健康系統(tǒng)，可集中多種知識的表達形式為一體（例如文字、圖像、聲音及視頻）；為了能夠充分發(fā)揮健康系統(tǒng)的高速處理綜合問題的特點，提高系統(tǒng)識別能力，全面優(yōu)化系統(tǒng)功能，有效地模擬眼科醫(yī)生在臨床診斷中用的直覺和模擬診斷功能；開發(fā)有友好的用戶界面，模擬系統(tǒng)將會以類似人類眼科專家的方式傳遞信息，與用戶深入溝通，用戶可以向系統(tǒng)尋求常見的病癥解釋、咨詢病情，必要時還能對患者進行心理談話；系統(tǒng)利用多媒體技術獲取模塊，采用圖像接收設備，可直接將采集的圖像進行圖像分析產(chǎn)生數(shù)字化信息，也可由人類用戶自主提出問題，從而使系統(tǒng)收集病癥信息。將網(wǎng)絡技術用于眼健康系統(tǒng)，一是可采用散列式的數(shù)據(jù)庫架構(gòu)，將標準的比對基數(shù)據(jù)按其特點分為相關數(shù)據(jù)庫，這樣可以提高數(shù)據(jù)安全性，方便系統(tǒng)比對用戶體征健康數(shù)據(jù)；二是可采用分布式推理方式，改善系統(tǒng)環(huán)境的運行承受能力，優(yōu)化系統(tǒng)智能化的計算速度和其靈活性；三是大力發(fā)展遠程服務能力，為眼健康系統(tǒng)的應用提供了一個廣闊的場所，為系統(tǒng)更好地服務于人類、造福社會提供了更優(yōu)越的條件。眼部健康系統(tǒng)不會像人類醫(yī)生一樣會受疲勞、緊張和外部壓力等主客觀因素的對患者診斷結(jié)果產(chǎn)生影響，它的優(yōu)點不但可以綜合眾多專家的知識和經(jīng)驗，提高智能化的解決問題的能力，而且可以批量生產(chǎn)，使得其造福人類。我們相信：未來的智能專家系統(tǒng)在某些方面可以超越人類專家的能力[9]，他將成為醫(yī)生的最得力助手，是現(xiàn)代醫(yī)學對疾病的預防、診斷和治療的創(chuàng)新性革命。

4.結(jié)語

當代科學技術全面發(fā)展，人類文明走上了新高度。我國是世界人口大國，國民經(jīng)濟發(fā)展迅速，但我們即將面臨的是人口質(zhì)量下降，國民健康中視覺健康往往得不到應有關注，因視覺問題造成的各類社會問題面臨巨大挑戰(zhàn)[10]。眼部健康的保護不能只停留在治療這一層面，我們常說扼至住命運的咽喉，是的，只有在疾病未發(fā)生前發(fā)現(xiàn)它解除安全隱患，才能從根本上解決問題。全面關注國民眼健康刻不容緩，為提高人口素質(zhì)，我們急需利用人工智能等先進的計算機技術開發(fā)新型醫(yī)療服務系統(tǒng)服務社會，造福社會。

參考文獻：

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