現代科技在醫學中的應用及開發眼健康系統的發展趨勢

汪芳凱++張多多++魏源++田雪

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

關鍵詞： 計算機技術 眼科疾病 人工智能 眼健康系統

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

1.中醫眼健康

中醫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《黃帝內經》[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。《黃帝內經》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現眼健康對人體健康機理的表現，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，腎的表現則體現在瞳孔上，肝的表現則體現在黑眼球的形態上，最后眼球的血絡分布則體現的是人體心臟的功能是否良好。由此可見，眼睛的健康狀態跟五臟六腑的精氣息息相關。現代科技的發展為醫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網絡應用于中醫學診斷[5]，提出了人工神經網絡用于醫學診斷的具體方法，并以中醫病歷為實驗數據進行了專題研究，開辟了人工智能應用于中醫診斷的先例。施氏等將人工神經網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2011年與2014年《全國學生體質健康調研[7]》數據顯示，全國中小學生近視率最高達85%。據有關部門調查，2012年我國5歲以上總人口中屈光不正（不含老視）的患病人數為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在4.37億至4.87億之間，患有高度近視的總人口高達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約為3.71億人，占全國總人口的比例為27.83%。據某機構預測，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，我國近視發病率將面臨超低領化，5歲以上人口的近視發病率將增長到50.86%～51.36%，患有視覺健康疾病的人數接近7.04～7.11億。其中高度遺傳性近視的總人口將達到4000萬人，屆時我國的近視人口將是美國總人口的兩倍。

3.眼健康系統的發展趨勢

隨著計算機軟、硬件技術的飛速發展，功能的提升，各領域學者都在開發研究醫學專家系統[8]，醫學專家系統的產生在廣度和深度上都使得現代醫學診療手段將達到新高度。本文所述的眼健康系統屬于醫學專家系統的一個醫學領域服務分支，眼部健康系統可借鑒數據庫關于信息存貯、共享、并發控制和故障恢復技術，為數據庫的管理、設計及大型數據庫建設、共享數據庫和散列式數據庫提供幫助。為了改善眼健康專家系統的特性，增強眼健康系統的服務性能，擴大規模的將多媒體技術應用于眼健康系統，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）；為了能夠充分發揮健康系統的高速處理綜合問題的特點，提高系統識別能力，全面優化系統功能，有效地模擬眼科醫生在臨床診斷中用的直覺和模擬診斷功能；開發有友好的用戶界面，模擬系統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生數字化信息，也可由人類用戶自主提出問題，從而使系統收集病癥信息。將網絡技術用于眼健康系統，一是可采用散列式的數據庫架構，將標準的比對基數據按其特點分為相關數據庫，這樣可以提高數據安全性，方便系統比對用戶體征健康數據；二是可采用分布式推理方式，改善系統環境的運行承受能力，優化系統智能化的計算速度和其靈活性；三是大力發展遠程服務能力，為眼健康系統的應用提供了一個廣闊的場所，為系統更好地服務于人類、造福社會提供了更優越的條件。眼部健康系統不會像人類醫生一樣會受疲勞、緊張和外部壓力等主客觀因素的對患者診斷結果產生影響，它的優點不但可以綜合眾多專家的知識和經驗，提高智能化的解決問題的能力，而且可以批量生產，使得其造福人類。我們相信：未來的智能專家系統在某些方面可以超越人類專家的能力[9]，他將成為醫生的最得力助手，是現代醫學對疾病的預防、診斷和治療的創新性革命。

4.結語

當代科學技術全面發展，人類文明走上了新高度。我國是世界人口大國，國民經濟發展迅速，但我們即將面臨的是人口質量下降，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[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，只有在疾病未發生前發現它解除安全隱患，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，我們急需利用人工智能等先進的計算機技術開發新型醫療服務系統服務社會，造福社會。

參考文獻：

[1]尹榮章.計算機技術在現代醫學中的應用與發展[J].國際醫藥衛生導報，1996（Z1）：34.

[2]張長麗.新型鋅離子熒光探針的細胞和組織造影研究[D].南京大學，2007.

[3]南京中醫學院醫経教研組.黃帝內經素問譯釋[M].上海科學技術出版社，1981.

[4]閆瑞麗.泛用清肝明目治眼疾之謬誤[J].中華現代中醫學雜志，2007.

[5]宋紅.用于醫學輔助診斷的神經網絡方法的應用研究[J].生物醫學工程學雜志，1996（2）：141-144.

[6]謝錚桂.基于改進的BP神經網絡的中醫舌診診斷研究[J].現代計算機：專業版，2008（4）：26-27.

[7]胡佩瑾.全國學生體質健康調研[J].中華預防醫學雜志，2005（6）：391.

[8]李潛.專家系統在醫學領域的應用[J].天津中醫藥大學學報，2004，23（2）：101.

[9]王阜.專家系統的能力及其在地震工程中應用的可能性[J].世界地震工程，1987（4）.

[10]張紅.山西省農村防盲治盲面臨的主要挑戰及奮斗目標[J].山西醫藥雜志，2006，35（4）：315-316.