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正文內(nèi)容

醫(yī)學(xué)資訊學(xué)醫(yī)學(xué)課件(編輯修改稿)

2024-08-28 15:40 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 痛的鑑別診斷。臨床醫(yī)師輸入病人的徵候( signs)與癥狀( symptoms),電膩根據(jù)機(jī)率函數(shù)列出可能的疾病,供臨床醫(yī)師選擇。 第四階層 :診斷與決策 ( Diagnosis and Decision Making) ? 在這個階層,使用電膩會遭遇到無可避免的困難。因為是這個階層的工作大多為典型的人類行為,例如對病患做出診斷。 ? 如果我們要使用電膩來進(jìn)行這些工作,一定要先訂出統(tǒng)一的決策標(biāo)準(zhǔn)與模型。 ? 在圖形辨識、影像處理、決策支援系統(tǒng)上,完全自動化系統(tǒng)所能扮演的角色有限。 ? 通常我們看到的系統(tǒng)是協(xié)助診斷,而非完全獨立操作。 ? 此階層的系統(tǒng)是與診斷治療循環(huán)中的診斷有關(guān)。 第五階層 :治療與控制 ( Treatment Control ) ? 在這個階層裡 , 只有少數(shù)應(yīng)用對病患照顧有直接影響。 ? 不管是注射藥物或進(jìn)行手術(shù),基本上仍是仰賴人員操作的行為。 ? 例子: ? 重癥病患的 體液平衡( fluid balance) 需仔細(xì)監(jiān)測。研究者發(fā)展出可以根據(jù)體液進(jìn)出狀況來自動調(diào)整輸液的電膩 演算法則( algorithms) 。自動 迴饋 系統(tǒng)也被應(yīng)用於抗凝血劑治療或施打胰島素。根據(jù) 藥物動力( pharmacokiic) 發(fā)展出來的藥物施打法則應(yīng)會更為完美。 第五階層 :治療與控制 ( Treatment Control ) ? 在 放射治療( radiotheraphy) 中,儀器通常根據(jù)在第三階層所得的計算結(jié)果,利用電膩自動調(diào)節(jié)、校正。 ? 藥物處方可與電子病歷及決策支援系統(tǒng)結(jié)合,以監(jiān)測可能的 藥物交互作用( drugdruginteraction)或禁忌( contraindications) 。對高血壓、糖尿病等慢性疾病有些成功應(yīng)用的例子。 ? 電子病歷( puterbased patient records) 中的資料,亦可應(yīng)用於決策支援。例如,有些系統(tǒng)可以整合電子病歷的資料,對臨床醫(yī)師的治療方針提出評論。這種系統(tǒng)稱為評論系統(tǒng)( Critiquing system)。 第五階層 :治療與控制 ( Treatment Control ) ? 當(dāng)心臟節(jié)律器( pacemaker)晶片上的小電膩,偵測出無心跳或心律不整時,它會開始激發(fā)病人心跳。 ? 因為治療與控制的流程相當(dāng)複雜,因此在本階需要很多人為的參與,本階層與診斷治療循環(huán)中的第三階段「治療」有關(guān)。 ? 只有可以一般化、結(jié)構(gòu)化的流程,如一些純粹物理性或生化性的流程,才有可能採用自動迴饋機(jī)制。 第六階層 :研究與發(fā)展 ( Research and Development) ? 人類最具創(chuàng)造性的工作 科學(xué)研究 ? 研究各種流程、作出一般化的描述、發(fā)展並評估模型與運算法則、以及發(fā)展處理系統(tǒng)等,這些都是醫(yī)學(xué)資訊學(xué)研究的目標(biāo)。 ? 醫(yī)學(xué)資訊學(xué)是實驗科學(xué)(使用數(shù)學(xué)、物理學(xué)等工具)也是應(yīng)用科學(xué)(使用資訊學(xué)工具)。 ? 如果不能定義出模型,就無法設(shè)計電膩程式。 ? 這些模型包括醫(yī)學(xué)資料的電子交換(第一階層),醫(yī)療影像的 3D呈現(xiàn)( 3D reconstruction,第三階層),心電圖之自動判讀或腹痛之鑑別診斷(第四階層)以及治療方針之評論系統(tǒng)(第五階層) 第六階層 :研究與發(fā)展 ( Research and Development) ? 實例 ? 發(fā)展與驗證( validation)電子病歷及病患資料共享的各種不同模型。 ? 利用電膩分析流行病學(xué)調(diào)查所得到的各種資料,例如使用 資料庫管理系統(tǒng)( database management systems)、統(tǒng)計學(xué)方法、 詴算表( spreadsheet) 、及圖形表示來做比較。 ? 心臟肌肉 去極化( depolarization) 之電膩模型。這類模型可以增進(jìn)我們對心臟功能的瞭解,也是改進(jìn)心電圖解讀的基礎(chǔ)。 第六階層 :研究與發(fā)展 ( Research and Development) ? 循環(huán)之神經(jīng)性或內(nèi)分泌控制系統(tǒng)模型。這類模型使我們可以研究不同系統(tǒng)的控制機(jī)制與交互作用。電膩模型可以驗證我們的假說,並為活體實驗預(yù)作準(zhǔn)備。 ? 利用已知的病患資料,來發(fā)展或評估有關(guān)訊號,例如:影像之 圖形辨識 (pattern recognition)模型。 ? 利用 虛擬實境( virtual reality) 來訓(xùn)練或協(xié)助醫(yī)師從事低侵入性手術(shù)。 第六階層 :研究與發(fā)展 ( Research and Development) ? 特別在這個階層,我們要牢記,模型只是真實世界的縮影,它只有在我們事先定義的範(fàn)圍內(nèi),才是有效的 。 ? 這個階層所產(chǎn)生的系統(tǒng),在應(yīng)用到較低階層之前,應(yīng)徹底評估它的限制與可能性並且詳細(xì)紀(jì)錄,它絕對不能應(yīng)用到事先定義的領(lǐng)域之外。 第二章 醫(yī)學(xué)資料收集 21 介紹 ? 我們現(xiàn)在處於一個被稱為 「 通信年代 」 的時代中,短期間內(nèi),手提式收音機(jī)、衛(wèi)視電視、行動電話、多媒體個人電膩和 網(wǎng)際網(wǎng)路 … 等皆變成熟悉的術(shù)語,所有這些媒體的目的是從一個組織到另一個組織傳送訊息。 ? 技術(shù)上來說,媒介之間所傳遞訊息的方式可以是不同的(例如:單向或雙向)。 ? 有時傳送者與接收者是整合於同一裝置內(nèi),有時則是分開。 21 介紹 ? 我們首先要對傳送者、接收者和傳輸途徑的一般的情形繪一個草圖,將病人和醫(yī)師或護(hù)士之間,及病人的資料、醫(yī)學(xué)的影像或生物訊號交換的情形做介紹。 ? 除了在第一章中,被分類在層次一中資料獲得和傳輸?shù)奶幚碇?,也?yīng)該瞭解所有的資料在醫(yī)療照護(hù)方面之來源或傳送者(通常指病人)和接收者(照護(hù)供給者)。 ? 沒有傳輸?shù)脑?,資料將不會到達(dá)接收者而且也不可能被解釋出。 22 傳送者、途徑和接收者 ? 在任何的 傳送者( S) 和 接收者( R) 之間總是有必須通過的 傳輸途徑( T) (圖 )。 ? 這個途徑可能或長或短,也可能有一些延遲或即時的 。 以地下電纜或衛(wèi)星傳輸?shù)臑槔?,傳輸途徑的部份是轉(zhuǎn)換器。 ? 轉(zhuǎn)換器主要的功能為接收訊息並將之轉(zhuǎn)換為適合進(jìn)一步處理之格式。 ? 訊息( s)可能經(jīng)由傳輸時被扭曲(圖 ),或被一些干擾或雜訊( n)所毀壞,導(dǎo)致成為雜音和訊號所組成的混合體( m)。 圖 22 傳送者、途徑和接收者 ? 我們假定干擾是添加進(jìn)去的,混合體 m是訊息 s加上 雜訊 n的總和: m = s + n ? 環(huán)境噪音即為重疊干擾之ㄧ例,舉例來說,臨床醫(yī)生的診間或街道的聲音,病人和臨床醫(yī)生的交談聲音,或由活動的肌肉產(chǎn)生的雜音等。 ? 例如 , 在病人移動期間作心電圖,這些重疊的干擾將會被一起記錄下來。 ? 一般而言,變數(shù) m、 s 和 n 是以時間作變化的訊號。 22 傳送者、途徑和接收者 ? 傳送者 S也可能隨時間變化的影像,例如,心音圖藉由心臟或瓣膜檢查時被記錄。 ? 如果我們一般化那些不同的情形,傳送者 S、途徑T和接收者 R被包括,我們能辨別 S, R, T的五個不同的配置,如下分別描述之。 22 傳送者、途徑和接收者 ? 1. S R ? 這是一個單向傳輸?shù)那樾?,傳送者和接收者兩者已知,且接收者只對訊息本身感興趣而不需在傳送途徑上,例如心臟的聽診器(傳送者 S是心臟;訊息 s 是被心瓣膜和心雜音閉鎖所產(chǎn)生聽得見的聲音,舉例來說,被混亂的或湧回之血流引起的; n 可能是腔室之呼吸或雜音; R是聽診器或麥克風(fēng)加上檢查時臨床醫(yī)生的耳朵;T是心臟和轉(zhuǎn)換器之間的胸部和空氣。) 22 傳送者、途徑和接收者 ? 另外的一個例子是 ECG( S是 膩皮層 裡的那些去極化 的神經(jīng)元; s 是被衡量過的神經(jīng)叢的去極化波的總數(shù); n 是來自於環(huán)境、活動的肌肉甚至是 ECG之電的干擾; R是電極、放大器和浮凸槽記錄設(shè)備;而 T是組織、皮膚和介於皮膚和電極之間的電極膠體)的記錄事項。 ? 2. S R ? 這是一個雙向性的配置。 22 傳送者、途徑和接收者 ? 在這裡,傳送者和接收者也已知,而且接收者只對被傳送者傳輸?shù)挠嵪⒏信d趣。 ? 如以病人和臨床醫(yī)生之間的交談為例,拿出病歷( S是病人所聽到的和回答臨床醫(yī)生的問題;s 是交談的話; n 是從外部造成的雜音導(dǎo)致字句被誤解; R是臨床醫(yī)生聽到和問問題兩者;而 T世界於病人和臨床醫(yī)生的耳朵之間的途徑)的期間。 22 傳送者、途徑和接收者 ? 更進(jìn)一步的例子,在於管理來自電極電刺激的神經(jīng)或肌肉的回應(yīng)( S是細(xì)胞或肌肉測知刺激和產(chǎn)生回應(yīng), s 是電的神經(jīng)細(xì)胞或肌肉回應(yīng); n 是來自相鄰的細(xì)胞或肌肉束的干擾; R是為電及管理刺激和接受回應(yīng),而 T是在細(xì)胞或肌肉和電極的尖端之間的途徑)。 ? 3. S = R ? 在這種情形,傳送者和接收者是一個裝置。 22 傳送者、途徑和接收者 ? 在典型的情形,我們對於藉由傳送者和接收者的組合而在訊號傳送和接收之間的訊息感到興趣,以 超音波( ultrasound) 為例是 壓電( piezoelectric) 陣列來產(chǎn)生(也就是所謂的扇形掃描器)從組織交界所接收到的回聲( S是晶體發(fā)射超音波進(jìn)入周圍的組織之內(nèi); s 是晶體產(chǎn)生的幾百萬赫之超音波; n 是從其他的組織所接收的扭曲反射; R是產(chǎn)生超音波的晶體但現(xiàn)在正在接收回音;而 T是相同的晶體介於經(jīng)那些由組織的晶體和回到相同的晶體之間的途徑) 。 22 傳送者、途徑和接收者 ? 4. S ? ? 這是在學(xué)術(shù)的情況下而接收者是不呈現(xiàn)的,不去注意,或沒有正確轉(zhuǎn)換器。 ? 舉例來說,在癥狀不被臨床醫(yī)生發(fā)現(xiàn)的環(huán)境之下,或只是正在任意地發(fā)生或者疾病是無癥狀的(例如,心臟產(chǎn)生無法偵測的 期外收縮( extrasystole) )。 22 傳送者、途徑和接收者 ? 5. ? R ? 這是癥狀被測知為醫(yī)學(xué)裡的典型情形,但是癥狀的因素仍然未知。 ? 舉例來說,在血液化學(xué)中,誤差值可能沒有辦法追蹤導(dǎo)致誤差的器官之可能性。 ? 在醫(yī)學(xué)裡,多數(shù)的例子是可以跟這五種情形來比較。 22 傳送者、途徑和接收者 ? 例 1: 超音波( Ultrasound) ? 在醫(yī)療照護(hù)的許多領(lǐng)域裡超音波是被用來做診斷目的,如神經(jīng)學(xué)、心臟學(xué)、內(nèi)科和產(chǎn)科學(xué)。 ? 超音波是訊號或 2或甚至 8MHZ頻率的波前 s,視需要而決定。 ? 超音波向我們感興趣的器官發(fā)射。在產(chǎn)科學(xué)情況中,全部或部分的胎兒(例如,胎兒的心臟或顱骨)接受超音波。 ? 那些被收到的回音是訊號和雜音的混合體,最初的訊號 s 已經(jīng)被通過的組織轉(zhuǎn)換到訊號 s*。 22 傳送者、途徑和接收者 ? 接收轉(zhuǎn)換器只檢測反射訊號。 ? 在這情況下, S= R,被 s*載運的信息是
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