兽医信息学的发展和应用

华 松

（西北农林科技大学 动物医学院，陕西 杨凌712100）

随着分子生物学、细胞生物学及生物信息学等学科的飞速发展，兽医学领域的知识在数量和来源上也相应的得到了增长。由于发展步伐太快，人们在获取、认识和利用兽医学的新知识等方面出现的问题日渐突出，导致了认识、利用最新兽医学知识出现滞后现象。也就是说兽医学的应用远远落后于兽医学的研究，实践和知识之间的差距越来越大。因此，利用专业的技术水平去缩短这种差距就是兽医信息学的应用。

兽医信息学是近二十年发展起来的一门学科，包含了医学信息的结构、性质和应用，包括信息的组织、处理、检索和交流，以及在医学实践教育和研究领域中解决难题和做出决定的学问。在现今计算机被作为初级技术应用于兽医信息学的时代，规则的主题是信息，而不是计算机本身。计算机对兽医信息学来说，相当于显微镜对于病理学的价值，它是一种工具，用它可以处理数据和得出新的信息、临床知识或者医学发现。将兽医信息学和兽医临床诊断学、外科学、产科学及传染病学等完整的结合起来，可以在整个兽医学院进行应用和共享，甚至还可以在学院之间共享，具体包括教学、试验及实习信息管理，诊断、检测图像数据的处理分析，以便更好地改善电子病历，有利于临床会诊。在本文中，我们将介绍兽医信息学的发展应用，以及相关数据库的获取和完善途径等，并对将来的发展重点和应用进行了展望。

1 兽医信息学的发展

信息学和智能计算机技术在兽医领域的应用起始于上世纪后期，在发达国家其研究已经相当迅速，应用也相当成熟。而在我国，兽医信息学的发展尚处于起始阶段，其发展还处于一个比较低的水平。在兽医教学、实习及实验过程中，通过综合利用生物学，计算机科学和信息技术对大量定量的和形态学数据进行挖掘，包括了管理、贮藏和将数据转化成有用信息和临床知识的模型和工具。在兽医临床教学过程中这些模型和工具包括临床信息系统、数据库、实验室标准化协议、病例图像处理、决定支持系统和数据挖掘。兽医信息学是解决有关兽医学数据、信息和知识处理，研究与兽医学和动物健康有关的数据、信息和知识处理的方法和原理的学科。其最终的目的是提高对动物疾病研究、诊疗和教育的水平。兽医信息学为兽医研究工作的评价和解释提供了词汇、概念及框架。通过有效应用信息学的方法和原理，大量的信息可以被提取为新知识的关键字节，它们可以被迅速和有效地应用于临床问题。

同时兽医临床实验非常适合与兽医信息学相结合，因为实验室有大量的定量和定性的数据产生。兽医信息学用来管理、储存、处理和交流实验室数据的技术性工具，这些工具同时也能将实验室数据转化成有用的信息和新的网络共享知识。我们将兽医学实验室产生的大量数据，以特定的方式组织起来就可以表达某种意思，这时它就变成了信息原始的实验室数据，在被转化成有用信息之前只有有限的利用价值。而兽医信息学在临床实验室中的全面的功能和作用是给实验室数据增加价值，所以它提供精确的信息，并且对临床知识有所帮助。兽医信息学将临床实验数据和信息转化进行完美的整合，也是一个信息加工的重要工具，包括实验室信息系统、数据库、实验室标准化协议、数字图像处理、决定支持系统和数据挖掘。例如，兽医诊断实验中，利用兽医信息学指导和控制病例图片的制作、观察和图像加工处理，将其转换成数字图像，并配上相应的文字介绍，为不同年级的学生提供最直接的实验图像资料。同时对教学人员而言，可以优化实验结果、分析实验信息，评估实验结果，大大提高实验室数据的教育和研究价值，同时还可以通过网络交流来发挥实验室数据的重要作用。因此，这些将人工智能技术和兽医学实验联系起来对推动兽医临床实验改进和发展具有重要意义。

1.1 兽医信息学数据库的形成与完善

兽医信息学已经作为计算机化工具被使用了近20年，用来处理复杂的实验室管理任务和功能，也包括获得和存储实验室数据。临床实验室数据库赋予实验的附加价值的程度在不同的数据库和同一数据库的不同应用上是多变的。实验室数据的完整性可以通过实验室和动物医院信息系统双向接口的各种程序便利化和快速化，比如测试顺序、样品鉴定、计费、集成电子病历、直接从实验室仪器下载的结果、结果报告以及与兽医临床医生的沟通。

临床实验室数据库通过减少抄写、计算错误和有效的显示结果表达其临床意义，从而有利于数据的信息价值。自动反射测试（级联测试）（例如，血细胞计数中当PCV（红细胞压缩体积）≤定义值时）通过消除独立的测试申请所需的时间来增加值结果的可靠性。通常情况下，临床实验室数据库通过决定支持工具将实验室数据转化成临床知识，这些工具有标志、编码、医疗决定极限或者临界值警报等功能，这些都能在解释实验结果上更好地协助临床工作者进行诊疗工作。有些情况下，决定支持工具可将测试结果与其他的临床数据库联合起来进行整合和翻译。目前有专业的公共兽医实验室正在努力创造一个基于网络的、可以直接连接到单个病例实验数据报告的决定支持系统。临床实验室数据库同决定支持工具和病畜信息的整合的能力越强，附加在实验室测试结果上的临床价值就越大。例如将解释性词语或者实验指南等与接数据库进行整合，形成简单摘要，更易提高实验室测试结果的价值。

1.2 兽医信息学图像获取、处理和分析

数字图像是数字化信息的一种形式，通过文字和数字信息的自动化管理集成，可以像定量数据一样提供可以转化成有用的诊断信息和兽医临床知识的原始数据。它能够捕捉高品质的数码显微照片，使图像天衣无缝地整合到兽医诊疗记录和数字档案中，并能很灵活地运用在课堂教学和远程教学中。图像文件可能包括JPEG，TIFF 和BMP 格式等。在高品质的试验研究中，扫描细胞学或胚胎学未压缩的TIFF格式的图像容许JPEG 压缩比在20：1和40：1之间，在计算机显示器上查看时仍然保持了诊断特征的质量。而流式细胞仪检测数据和自动血液分析仪的数据是在实验室中产生的数字图像数据的较好的例子。此外，自动分类细胞学标本或细胞悬液技术现在可能基于核DNA、表面抗原、肿瘤的独特生化特性形成数字图像。

2 兽医信息学的应用及展望

随着兽医诊断测试的发展，以及实验室产生越来越大量的数据，临床实验室的科学家和临床病理学家将数据转换成有用的信息和新知识的作用会比以前更加巨大。兽医专业教师和研究生需要不断学习计算机技术应用于临床实验室的技能，包括质量控制功能、实验室信息系统和数据库管理、图像采集和分析、数据筛选和数据挖掘等研究工具。病理学和实验室信息学将改变兽医检验医学的套路，通过增加诊断测试的价值而从本质上有助于兽医临床诊疗，同时促进兽医学新知识的产生。

我国兽医信息学的发展和应用主要体现在：逐步规范兽医临床及实验室数据标准，在全国建立和推广兽医电子病历系统，以实现我国动物疾病数据的共享无缝集成与交流，以便在疾病流行期分析疾病流行状况和采取相应的控制决策；将国内外兽医临床和实验室的研究资料和相关书籍进行整合，为我国兽医学教学提供教材和影像资料，并开设成一门独立的学科，作为兽医学专业研究生和本科生的专业基础课；建议国家加大兽医信息学相关研究的投资力度，大力宣传兽医信息学在日常实践中的应用价值，提高科研院所和养殖单位及用户对信息学的认知程度，促进兽医信息学在实践中的推广；最后应以生物信息学的高速发展势头为契机，进行动物病原生物信息学相关研究，为动物疾病的控制，尤其是世界性的流行病的研究和防控提供科学依据。

从兽医学的发展速度和前景及我国农业经济的发展状况来看，兽医信息学和生物技术一样，应该受到足够的重视。无论是从国家投入还是科研院所的研究深度和广度而言，我们应重新认识它的重要性。它的发展必将促进兽医学从教育、研究到实践应用的全面提高与发展。兽医信息学的最基本的目的是解决兽医领域的数据、信息和知识的处理和应用问题，它的发展必将推动兽医学领域相关学科，如内科、外科、产科、传染病等学科的发展，最终将在兽医临床诊疗和流行病学的研究及防控等方面发挥重要的作用。

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