[转帖]计算机在医学上之应用

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计算机在医学上之应用
李友专 (Yu-Chuan Li, M.D., Ph.D.)
医学向来被认为是一种记忆与推理并重的科学；医疗从业人员则多半了 解由于无定论或未知的因子太多，医学也相当仰赖经验与直觉。这样有艺术 味道的科学，实在令人难以想象与计算机这种一板一眼的机器能有什么关连。 然而，计算机发展至今，早已成为各类科学的发展利器，在临床医学上的应用 却还在起步阶段，尤其在国内的医疗界，则仍为一片处女地。
一份美国医院协会(American Hospital Association) 的报告 指出，美国医院平均只花1.5%～2.5%的经费在信息系统上，比起其它企业 5%～10%的比例低得多。且大多数医院的信息系统仍属于 Financial 及 Administration System，少有能在医疗决策上有所帮助的系统。
计算机在医学上应用之困难
计算机之所以未能在临床医学上广泛应用，其主要原因可以从心理、科技 及人才三方面来探讨： (一) 心理因素 医疗从业人员，尤其是医师，对计算机常持有莫名之排斥感；1980年代曾 有人发展出可以诊断 Congenital Heart Disease 之程序，但被当时 的医师嗤之以鼻。这种排斥感，一半源自对计算机之不了解，一半则害怕自己 的权威被计算机取代。其实，类似的恐惧也曾发生在企业的计算机革命时代，大 批白领阶级担心计算机将取代其工作而令其失业，结果不但没有发生这种现象 ，计算机反而成为这些白领阶级的得力帮手，而使得整体的生产力大为提升。 由于个人计算机的日益普及，现代的医师已较少因不了解而排斥计算机者。 相信在不久的将来，这个因素将渐渐消除。
(二) 科技因素
信息科技未臻成熟可能是计算机未能在医院普及化的原因之一；过去计算机 是昂贵、笨重、速度不快又非常不易操作使用的机器。除了少数行政工作 (Administration Overhead)过度庞大的医院之外，少有人能供养得 起一部计算机主机。更遑论设计让医师能操作的计算机。
然而由于计算机软硬件技术的快速进步，体积小、功能强且最重要的 ﹣ 容易使用的计算机已相继问世。一部合格的“临床工作站”(Physician Workstation - 可让医师直接操作以支持医疗决策的专用计算机)，至少要 让不懂计算机的医师在10分钟内学会基本操作，在30分钟内熟悉大部分的功能 。超过这种难度，则难以成为实用的临床辅助工具。只要有细心及专业的规 划，现在的计算机科技已经有能力建构这种临床工作站。
(三) 人才因素
设计临床信息系统(Clinical Information System)时之困难常 常在于医师不了解信息科学，而信息人员又不了解医学。这两者皆是进入障 碍颇大之学问。对非医学领域之人而言，医师通常是一种很难沟通的专业人 员，沟通不良的结果，多半是ㄧ个彻底失败的系统。这也是为甚么多数医院 的信息人员不敢轻易尝试架设临床信息系统的原因，其实这方面的信息技术 早已存在。
解决此种问题最好的方法莫过于培养医学与信息学兼修之人才。如上所 述，此二者皆为浩瀚广阔之科学，兼修二者诚非易事。但美国在1980年后便 有所谓 Medical Informatics（医学信息学）的研究所（详见下文）， 专门训练此类人才。也有学校提供同时修 M.D. 与 Computer Science Ph.D. 之 program。这些人员为美国急速成长的 Medical Informatics 市场注入了一股强大的活力。有鉴于国内对于此类人才的需求，母校台北医学 院的医学研究所亦考虑设立医学信息组 (硕士／博士班)。欢迎校友们踊跃提 供意见。
如果能突破心理、科技及人才这三大障碍，则计算机广泛应用于临床医学的 时代便指日可待了。以下谨对计算机在医学上可能之应用作一简略之介绍。
医学信息学
医学信息学 (Medical Informatics) 为一新兴之跨领域 (Multiple- Disciplinary) 科学，Harvard 的Robert A Greenes 与 Stanford 的Edward H Shortliffe将之定义为："cognitive, information processing and communication tasks of medical practice, education and research, including the information science and the technology to support these tasks"。其研究人员以医师 或其它医疗相关人员之再进修为主。Medical Informatics的研究范围则以资 讯科技在医学上之应用为重心，其中主要者包括了: (1)医学决策支持系统 (Medical Decision Support Systems)" (2)医疗信息系统 (Healthcare Information System)" (3)医学影像处理 (Medical Image Processing)" (4)远距医疗 (Telemedicine) 等研究方向。
医学决策支持系统是利用计算机分析病人数据，加以归纳、推论之后，向医疗 人员提出诊断、治疗或处置之建议。例如：在美国犹他州盐湖城一所中型教学医 院中，所有ICU中被诊断为成人呼吸窘迫症 (Adult Respiratory Distress Syndrome - ARDS) 之病人，皆由计算机分析其Blood Gas及呼吸之数据，然 后向医疗人员提出呼吸器调整方式 (氧气分压，氧气浓度，打气频率...等)之建 议。在使用了这个 Computerized Ventilator Advising System之后 ，ARDS patient 的存活率从原有的33%上升至62%。 此系统近似戏剧性的效果曾在美国的Intensive Care领域引起很大的震撼。
医疗信息系统之研究则以建立计算机病历 (Computerized Patient Record) 及临床工作站 (Physician Workstation) 为目前之主要方向。其目的在于使 整个医院之医疗流程与计算机紧密结合，使得病人之临床数据 (包括各种Lab Tests之数据、X-ray/CT/Echogram等医学影像、EKG/EEG等诊断图像以及 Progression note等Medical Chart中记录之一切数据) 能精确并完整地 记录在计算机之中，如此不但可避免病历遗失或无法辨认之问题，更可以进一步 利用此计算机病历来推动上述之医疗决策支持系统。
医学影像处理牵涉到利用计算机来储存、传送、强化及分析X-ray、CT、MRI 等各种医学影像，使得这些医学影像可以提供更高品质的诊断价值，强化后的数 位医学影像更可以整合在计算机病历中，成为病人永久病历 (Longitudinal Patient Record) 的一部份。
远距医疗则是利用计算机网络及视讯科技使得医师可以不在现场便执行诊断或 治疗的程序。在幅员广大、人口分散的国家，Telemedicine有着特别的应用价 值。人口密集如台湾的国家则可应用于偏远地区的会诊。Telemedicine的技术 也可以运用在社区医疗信息网 (Community Health Information Network- CHIN)的观念上，美国有些大型区域医院已成功地利用CHIN将所有转诊的开业医 师诊所连上该医院，一方面可以共享医疗信息，一方面可以增加转诊的机会。至 于城乡医疗资源也可藉Telemedicine达到更平均之分配。台湾所流行的利用国 家信息基础建设 (National Information Infrastructure - NII) 连结各大医学中心的作法则非真正Telemedicine之应用，笔者难以茍同。
诚如上文所提，医学信息学为一非常年轻之科学，在美国也只有约二十五年之 历史，在台湾更是刚刚起步，但有鉴于计算机科技在其它领域之蓬勃应用，医学信息 学在不久的将来，当能为计算机科技导入医学领域开创许多新的可能性。