摘 要：隨著大數(shù)據(jù)時代的熱潮來襲，運用大數(shù)據(jù)的思維及技術(shù)解決生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的問題，已經(jīng)成為時下的研究熱點。本文通過對大數(shù)據(jù)的概念以及特征進行分析，結(jié)合當(dāng)前生物醫(yī)學(xué)工程中大數(shù)據(jù)的存儲和分析方法，對生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展趨勢進行了展望。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；生物醫(yī)學(xué)工程；發(fā)展趨勢

一、生物醫(yī)學(xué)工程與大數(shù)據(jù)的密切聯(lián)系

1.生物醫(yī)學(xué)工程的基本概念及其應(yīng)用技術(shù)

生物醫(yī)學(xué)工程是綜合生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、電子學(xué)、材料學(xué)和工程學(xué)的理論和方法而發(fā)展起來的新興邊緣學(xué)科，其基本任務(wù)是運用工程技術(shù)手段，研究和解決生物學(xué)和醫(yī)學(xué)中的有關(guān)問題。其主要應(yīng)用技術(shù)包括生物醫(yī)學(xué)傳感器技術(shù)、信號檢測與處理技術(shù)、基因芯片、醫(yī)學(xué)影像處理技術(shù)、臨床生化檢測技術(shù)等。

2. 生物醫(yī)學(xué)工程數(shù)據(jù)的特點

構(gòu)成生物醫(yī)學(xué)工程的數(shù)據(jù)主要來自對生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、工程學(xué)這幾個方面的采集，因此數(shù)據(jù)形式呈現(xiàn)多樣化，主要有以下5個特點：①數(shù)據(jù)量龐大。數(shù)據(jù)來源的多樣性使得所搜集到的數(shù)據(jù)繁雜且呈現(xiàn)出不同形式。②數(shù)據(jù)異結(jié)構(gòu)。采集到的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)不方便用數(shù)據(jù)庫二維表結(jié)構(gòu)來表達。③數(shù)據(jù)無法量化。數(shù)據(jù)無法用具體的數(shù)學(xué)公式或者表達式來表示其結(jié)構(gòu)及特征。④數(shù)據(jù)冗余無意義。搜集到的數(shù)據(jù)并非都是有意義且有用的。⑤數(shù)據(jù)準確性較低。進行生物信號數(shù)據(jù)采集時很難完全避免噪聲干擾，而噪聲往往會造成數(shù)據(jù)誤差。

二、生物醫(yī)學(xué)工程中的數(shù)據(jù)挖掘方法

1.基于大數(shù)據(jù)大量、多樣特征的 NoSQL數(shù)據(jù)庫

NoSQL（NoSQL=Not Only SQL，它打破了關(guān)系型數(shù)據(jù)庫長久以來占主導(dǎo)地位的局面，是快速成長起來的非關(guān)系松散數(shù)據(jù)存儲類型。這種數(shù)據(jù)存儲不需要事先設(shè)計好的表結(jié)構(gòu)，它也不會出現(xiàn)表與表之間的連接操作和水平分割。

相對于鋪天蓋地的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用，NoSQL提倡非關(guān)系數(shù)據(jù)存儲，無需事先為要存儲的數(shù)據(jù)建立字段，隨時可以存儲自定義的數(shù)據(jù)格式。而在關(guān)系數(shù)據(jù)庫里，增刪字段是一件非常麻煩的事情。例如，生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)在獲取數(shù)據(jù)時，得到的往往是大量的且非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，這時大量且非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)的存儲顯得極其重要。

2.基于大數(shù)據(jù)高速、價值特征的Hadoop技術(shù)

Hadoop是一個能夠?qū)Υ罅繑?shù)據(jù)進行分布處理的軟件框架。它包含兩個基本組成部分：一個是作為主要存儲系統(tǒng)的Hadoop分布式文件系統(tǒng)（HDFS，Hadoop Distributed File System），它復(fù)制和分發(fā)源數(shù)據(jù)塊到服務(wù)器集群的計算節(jié)點， 由一個或多個應(yīng)用程序?qū)ζ溥M行分析；另一個是由MapReduce創(chuàng)建的一個軟件框架和編程模型，用于編寫能夠并行處理大量分布式數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序。

三、生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展展望

1.診療遠程網(wǎng)絡(luò)化

在醫(yī)院診斷中，醫(yī)生可以通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)遠程操作機器對患者進行全方位的檢查，并且將采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)進行實時傳輸并儲存。

2.診療系統(tǒng)統(tǒng)一化

普通人一出生即可到當(dāng)?shù)匦l(wèi)生部門建立其個人醫(yī)療電子檔案，并且衛(wèi)生部門的電子檔案數(shù)據(jù)庫可以和醫(yī)院里的患者電子病歷數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)實時同步。在患者到醫(yī)院就診時，全國各個醫(yī)院都可以通過調(diào)用患者的醫(yī)療電子檔案查看其以前的相關(guān)病史及治療方案，甚至可以對比患者親屬相關(guān)病歷，給患者做出明確診斷。

3.醫(yī)療儀器智能小型化

體積小、智能化且契合人體構(gòu)造的新型診斷儀器的出現(xiàn)，使醫(yī)生能夠?qū)颊哌M行方便快捷的檢查。例如，患者佩戴智能手環(huán)，醫(yī)生可實時監(jiān)測人體系統(tǒng)細微的變化，包括血糖、血壓、血蛋白等含量的變化，再通過和正常人體的相關(guān)數(shù)據(jù)的對比，提出合理建議和解決方案。

總之，大數(shù)據(jù)時代下，生物醫(yī)學(xué)工程發(fā)展會更加迅速，會為人類健康醫(yī)療產(chǎn)業(yè)帶來重大的貢獻。

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