王 力 鄒瞿超 金錦江 黃天海 褚永華

浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院臨床醫(yī)學(xué)工程部 浙江杭州 310009

引言

隨著信息科學(xué)特別是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的快速發(fā)展，人類社會已經(jīng)從農(nóng)業(yè)社會、工業(yè)社會進(jìn)入到了當(dāng)今的信息社會。而社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展使得人們在生活水平逐步提高同時，對自身健康也提出了更大的需求。為了滿足人們的需求，醫(yī)學(xué)在信息科學(xué)發(fā)展的促進(jìn)下，開始了從古代醫(yī)術(shù)歷經(jīng)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)再到今天的數(shù)字醫(yī)學(xué)的蛻變，越來越多的新技術(shù)已經(jīng)或正在被用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用。新的數(shù)字醫(yī)學(xué)技術(shù)廣泛涵蓋了生命科學(xué)和信息科學(xué)、醫(yī)學(xué)和工學(xué)等交叉研究領(lǐng)域，成為了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的重要組成部分，并將進(jìn)一步推動現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)朝著多元化、個性化、精確化、微創(chuàng)化和遠(yuǎn)程化的方向發(fā)展。

1 數(shù)字醫(yī)學(xué)的基本概念

數(shù)字醫(yī)學(xué)(digital medicine)中的“數(shù)字”就是指數(shù)字化技術(shù)，計算機(jī)科學(xué)、信息技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了數(shù)字化的水平和階段；“數(shù)字醫(yī)學(xué)”是指計算機(jī)科學(xué)、信息技術(shù)和數(shù)字化深入滲透的具體應(yīng)用領(lǐng)域，是經(jīng)過數(shù)字化時代的革命性變化、以數(shù)字化技術(shù)武裝與再造的新醫(yī)學(xué)科學(xué)和新醫(yī)療技術(shù)[1]?？梢哉f，凡是應(yīng)用現(xiàn)代數(shù)字化技術(shù)闡明醫(yī)學(xué)現(xiàn)象揭示醫(yī)學(xué)本質(zhì)、解決醫(yī)學(xué)問題、提高人類健康水平的理論研究和實踐應(yīng)用，都屬于數(shù)字醫(yī)學(xué)的范疇。數(shù)字醫(yī)學(xué)應(yīng)當(dāng)以有用為原則，既要重視直接進(jìn)入臨床的數(shù)字醫(yī)療技術(shù)研究與應(yīng)用，也不應(yīng)遠(yuǎn)離數(shù)字化醫(yī)學(xué)工程發(fā)展、數(shù)字化醫(yī)院建設(shè)的大環(huán)境和共處條件，才能發(fā)展科學(xué)技術(shù)、推動社會進(jìn)步[1]。

2 數(shù)字醫(yī)學(xué)與精準(zhǔn)外科手術(shù)

雖然數(shù)字醫(yī)學(xué)在臨床各科都有較為廣泛的應(yīng)用前景，但就目前起步階段的發(fā)展情況看，其與外科手術(shù)的相關(guān)性最為密切[2]。而數(shù)字化人體的研究等一批數(shù)字醫(yī)學(xué)的成果的應(yīng)用，為精準(zhǔn)外科手術(shù)的開展提供了有利條件，使得精準(zhǔn)外科手術(shù)能夠以精細(xì)的術(shù)前決策、精密的手術(shù)方案、精確的手術(shù)模擬、精準(zhǔn)的手術(shù)作業(yè)來獲得精美的手術(shù)效果[3]。主刀醫(yī)生可事先將其構(gòu)思的手術(shù)方案輸入計算機(jī)，并結(jié)合采集的術(shù)前醫(yī)學(xué)影像信息、專家系統(tǒng)等以處理后得到的三維圖像與患者和手術(shù)成員進(jìn)行溝通，從而形成精細(xì)的術(shù)前決策。同時，利用醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)，還可合理定量地制定個性化手術(shù)方案，這對選擇最佳手術(shù)入路、減小手術(shù)損傷、避免對臨近組織的損害、提高病灶定位精度、執(zhí)行復(fù)雜外科手術(shù)和提高手術(shù)成功率等十分有益。此外，利用虛擬手術(shù)系統(tǒng)生成的個性化手術(shù)方案，可設(shè)計預(yù)演和修正手術(shù)的整個過程以便事先發(fā)現(xiàn)手術(shù)中可能發(fā)生的問題，從而可以提高手術(shù)成功率，保證手術(shù)效果。

南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院陳春林教授率領(lǐng)課題組進(jìn)行女性盆腔的數(shù)字化模型研究，先后成功構(gòu)建了國際上首例基于血管鑄型技術(shù)的子宮動脈血管網(wǎng)的模型和首例人離體宮頸癌子宮動脈血管網(wǎng)模型，清晰完整地顯示子宮動脈及其各級分支的走行，并揭示了子宮動脈血管網(wǎng)的形態(tài)及血供特點，包括顯示子宮動脈與膀胱輸尿管之間卵巢血供之間卵巢與輸卵管之間血循環(huán)的關(guān)系，為子宮動脈栓塞術(shù)（UAE) 治療中如何避免泌尿系統(tǒng)的損傷和避免損傷卵巢提供直觀的模型。

3 數(shù)字醫(yī)學(xué)與信息化公共衛(wèi)生

公共衛(wèi)生是通過評價、政策發(fā)展和保障措施來預(yù)防疾病、延長人壽命和促進(jìn)人的身心健康的一門學(xué)科。公共衛(wèi)生的實施，主要表現(xiàn)為各級政府在公共衛(wèi)生工作中的集中指導(dǎo)和分級管理。中央政府主要承擔(dān)公共衛(wèi)生任務(wù)和健康目標(biāo)的職責(zé)的制定工作；省級政府負(fù)責(zé)中央政府與地方政府之間關(guān)系的協(xié)調(diào)和省內(nèi)的主要衛(wèi)生問題的及時發(fā)現(xiàn)，并為中央制定相關(guān)政策提供依據(jù)，同時還需指導(dǎo)地方政府的具體工作；區(qū)域地方政府負(fù)責(zé)公共衛(wèi)生任務(wù)的具體實施，為區(qū)域內(nèi)居民提供衛(wèi)生保健服務(wù)，滿足他們的衛(wèi)生保健需要[5]。醫(yī)學(xué)數(shù)字化過程主要體現(xiàn)在通過紙面收集醫(yī)學(xué)關(guān)鍵信息、通過數(shù)字化處理設(shè)備轉(zhuǎn)化相關(guān)數(shù)據(jù)和通過數(shù)字化醫(yī)療設(shè)備采集相關(guān)醫(yī)學(xué)信息從而進(jìn)行數(shù)字化處理，并經(jīng)過專門的信息管理平臺來支持臨床診療、疾病、健康管理等活動的過程[4]。因此，通過對公共衛(wèi)生管理的信息化建設(shè)，不僅能推進(jìn)各項醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革措施的落實，也能更好地提高基本公共衛(wèi)生服務(wù)能力，從而解決公共衛(wèi)生服務(wù)需要與服務(wù)供給的矛盾，進(jìn)一步提高科學(xué)管理水平、衛(wèi)生服務(wù)質(zhì)量和效率，達(dá)到保障國家公共衛(wèi)生安全、維護(hù)社會穩(wěn)定的目的。

公共衛(wèi)生的內(nèi)涵和范圍，決定了各級政府在公共衛(wèi)生工作中集中指導(dǎo)，分級管理的工作模式。即在分級公共衛(wèi)生數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集交換平臺建設(shè)部署的基礎(chǔ)上，根據(jù)業(yè)務(wù)活動信息管理需求，統(tǒng)一開發(fā)疾病預(yù)防控制信息系統(tǒng)，在加強(qiáng)傳染病網(wǎng)絡(luò)直報的基礎(chǔ)上，根據(jù)業(yè)務(wù)管理內(nèi)容分別部署到國家、省級疾控數(shù)據(jù)中心和地市級/區(qū)域衛(wèi)生信息平臺[5]。國家公共衛(wèi)生疾病預(yù)防控制核心業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)，主要包括傳染病和突發(fā)公共衛(wèi)生事件、傳染病實驗室監(jiān)測、重點慢性病患病監(jiān)測、重性精神病監(jiān)測、健康危險因素監(jiān)測與風(fēng)險評估、生命登記、預(yù)防接種、疾病預(yù)防控制機(jī)構(gòu)基本信息與績效考核等。

4 數(shù)字醫(yī)學(xué)與醫(yī)療質(zhì)量、安全

醫(yī)療質(zhì)量、安全問題從來都是醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的一個至關(guān)重要的問題，其直接關(guān)系到病人的生命安全和康復(fù)情況。在醫(yī)療服務(wù)、醫(yī)院工作上的任何疏忽，在醫(yī)療質(zhì)量、醫(yī)療安全上的任何差錯，都可能對病人及其家庭、社會造成不良甚至嚴(yán)重的后果。因此，提高醫(yī)療質(zhì)量、保證醫(yī)療安全，是醫(yī)療領(lǐng)域一切管理工作、技術(shù)工作的基本目標(biāo)和核心追求。數(shù)字醫(yī)學(xué)對于醫(yī)療質(zhì)量、醫(yī)療安全產(chǎn)生了積極的作用和影響。從縱向上來看，在以病人為中心的諸多醫(yī)療環(huán)節(jié)中，包括接診、檢查、檢驗、診斷、 治療（包括處方、手術(shù)、其他治療處理）、護(hù)理以及出院隨訪等，都體現(xiàn)了數(shù)字醫(yī)學(xué)提高效率、節(jié)省時間的作用，同時使得診斷、治療、護(hù)理的準(zhǔn)確度和精密度得到了大幅提高，從而大大地提高了醫(yī)療質(zhì)量，促進(jìn)了醫(yī)療安全。從橫向上看，數(shù)字化的醫(yī)療設(shè)備，醫(yī)院數(shù)字化后的醫(yī)療流程、醫(yī)療效果和數(shù)字化的臨床醫(yī)療技術(shù)與以往相比都極大地促進(jìn)醫(yī)療質(zhì)量、安全。同時，數(shù)字醫(yī)學(xué)還為醫(yī)療工作提供了嶄新的業(yè)務(wù)流程、運行模式和強(qiáng)有力的管理手段。由于醫(yī)院管理信息系統(tǒng)（HIS）、臨床信息系統(tǒng)（CIS）、數(shù)字醫(yī)療設(shè)備、數(shù)字醫(yī)療技術(shù)平臺、電子病歷等的全面連接、集成、共享，醫(yī)療管理真正實現(xiàn)了實時的過程管理和全面的質(zhì)量管理[6]。此外，數(shù)字醫(yī)學(xué)還給了循證醫(yī)學(xué)、臨床實踐指南、臨床路徑以有力支持。在數(shù)字醫(yī)學(xué)的支持下，臨床醫(yī)療不再是分散的、個體經(jīng)驗的、質(zhì)量水平差異很大的操作，而會達(dá)到當(dāng)前醫(yī)療技術(shù)發(fā)展的新水平和很高的醫(yī)療質(zhì)量、安全效果。而遠(yuǎn)程醫(yī)療會診、區(qū)域化醫(yī)療協(xié)同的實現(xiàn)對于更大范圍醫(yī)療質(zhì)量的提高更是有著積極的意義。

5 結(jié)論與展望

數(shù)字醫(yī)學(xué)作為一個新興的多學(xué)科交叉領(lǐng)域，在知識結(jié)構(gòu)、學(xué)科內(nèi)涵、研究內(nèi)容及方法、學(xué)術(shù)體系及發(fā)展規(guī)律方面在老學(xué)科的研究基礎(chǔ)上有了新的發(fā)展并形成了自身的特色。推動數(shù)字醫(yī)學(xué)的發(fā)展，將有利于催生新的學(xué)科群和新的機(jī)構(gòu)體制。我國在數(shù)字醫(yī)學(xué)研究方面已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ)，具備進(jìn)一步發(fā)展的基本條件。但同時也面臨著兩大挑戰(zhàn)。首先，計算機(jī)輔助導(dǎo)航、機(jī)器人手術(shù)以及快速成型技術(shù)雖然已在國內(nèi)一些醫(yī)院展開多年，但仍缺乏相關(guān)的權(quán)威基礎(chǔ)研究，未形成規(guī)范化的操作標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)化的評價指標(biāo)。其次，在現(xiàn)行體制下，醫(yī)科與工科難以形成合力，在臨床中發(fā)現(xiàn)了問題的醫(yī)生缺乏解決問題的能力，而能夠解決問題的工科人員又難以掌握需要解決的醫(yī)學(xué)問題，這會阻礙數(shù)字醫(yī)學(xué)設(shè)施的進(jìn)一步開發(fā)，且會導(dǎo)致部分科研資源的浪費。因此，我國數(shù)字醫(yī)學(xué)工程應(yīng)當(dāng)在近幾年的發(fā)展成果的基礎(chǔ)上，針對問題提出積極有效的解決方案，從而保持快速發(fā)展的勢頭，使得它的研究和應(yīng)用在不久的將來迎來又一波的高潮。