现代科技在医学中的应用及开发眼健康系统的发展趋势

汪芳凯++张多多++魏源++田雪

摘 要： 现代科技在医学诊断领域不断得到发展，例如计算机科学技术的快速发展深刻影响医疗卫生行业的改革，目前的临床医学、医学研究、医学教育和智能化的医院管理系统无不渗透着计算机技术。计算机软硬件的发展、功能的改进，无不使其在应用现实中发挥着巨大作用。本文就现代科技在医学领域的应用展开研究，研究当代社会国民眼健康问题，展望开发自助眼健康系统对我国眼科医疗卫生事业的革命，构建医疗健康服务系统的新前程。

关键词： 计算机技术 眼科疾病 人工智能 眼健康系统

现代科学技术的快速发展，使用计算机技术辅助医疗卫生诊断已成为现代临床医学的重要手段之一[1]，计算机应用程序也给医学研究带来了革命性发展。目前学术研究上已经提出将计算机辅助诊断作为现代医学的重要研究方向，近年来，随着计算机软硬件质量的不断提升，新的学术研究的快速发展，例如人工智能，特别是机器学习和人工神经网络等前沿技术的不断推广，疾病诊疗系统已成为十分热门的研究领域[2]。

1.中医眼健康

中医中对人体健康分布研究，例如通过眼睛的健康程度衡量一个人的整体健康，其原文翻译成白话文解释就是“人的目光要炯炯有神，给人没有在发呆的感觉，这样说明了这个人的精力充沛，活力十足，而且五脏六腑健康，功能良好”。另外《黄帝内经》[3]也说：“五脏六腑之精气，皆上注于目而为之精。”意思是人的眼睛为脏腑精气的汇聚之所。《黄帝内经》还有“精之窠为眼，骨之精为瞳子，筋之精为黑眼，血之精为络，其窠气之精为白眼，肌肉之精为约束”[4]一说。这充分说明了古人对人的眼睛研究十分深入，在几千年以前就能发现眼健康对人体健康机理的表现，他们将眼睛的不同部位分为人体的五脏，眼窝是整个人的精气表现，肾的表现则体现在瞳孔上，肝的表现则体现在黑眼球的形态上，最后眼球的血络分布则体现的是人体心脏的功能是否良好。由此可见，眼睛的健康状态跟五脏六腑的精气息息相关。现代科技的发展为医学诊断和治疗带来了全新革命，1991年，陈氏等首次将人工神经网络应用于中医学诊断[5]，提出了人工神经网络用于医学诊断的具体方法，并以中医病历为实验数据进行了专题研究，开辟了人工智能应用于中医诊断的先例。施氏等将人工神经网络应用于基于舌诊的八纲辨证诊断[6]。

2.国民眼健康形式

据2011年与2014年《全国学生体质健康调研[7]》数据显示，全国中小学生近视率最高达85%。据有关部门调查，2012年我国5岁以上总人口中屈光不正（不含老视）的患病人数为4.8亿至5.31亿，且超过90%以上的屈光不正是近视。我国近视的总患病人数在4.37亿至4.87亿之间，患有高度近视的总人口高达2900万至3040万。2012年我国40岁以上人口中未矫正的老视患病人数约为3.71亿人，占全国总人口的比例为27.83%。据某机构预测，中国政府如果没有有效的干预国民视觉健康政策，预计到2025年，我国近视发病率将面临超低领化，5岁以上人口的近视发病率将增长到50.86%～51.36%，患有视觉健康疾病的人数接近7.04～7.11亿。其中高度遗传性近视的总人口将达到4000万人，届时我国的近视人口将是美国总人口的两倍。

3.眼健康系统的发展趋势

随着计算机软、硬件技术的飞速发展，功能的提升，各领域学者都在开发研究医学专家系统[8]，医学专家系统的产生在广度和深度上都使得现代医学诊疗手段将达到新高度。本文所述的眼健康系统属于医学专家系统的一个医学领域服务分支，眼部健康系统可借鉴数据库关于信息存贮、共享、并发控制和故障恢复技术，为数据库的管理、设计及大型数据库建设、共享数据库和散列式数据库提供帮助。为了改善眼健康专家系统的特性，增强眼健康系统的服务性能，扩大规模的将多媒体技术应用于眼健康系统，可集中多种知识的表达形式为一体（例如文字、图像、声音及视频）；为了能够充分发挥健康系统的高速处理综合问题的特点，提高系统识别能力，全面优化系统功能，有效地模拟眼科医生在临床诊断中用的直觉和模拟诊断功能；开发有友好的用户界面，模拟系统将会以类似人类眼科专家的方式传递信息，与用户深入沟通，用户可以向系统寻求常见的病症解释、咨询病情，必要时还能对患者进行心理谈话；系统利用多媒体技术获取模块，采用图像接收设备，可直接将采集的图像进行图像分析产生数字化信息，也可由人类用户自主提出问题，从而使系统收集病症信息。将网络技术用于眼健康系统，一是可采用散列式的数据库架构，将标准的比对基数据按其特点分为相关数据库，这样可以提高数据安全性，方便系统比对用户体征健康数据；二是可采用分布式推理方式，改善系统环境的运行承受能力，优化系统智能化的计算速度和其灵活性；三是大力发展远程服务能力，为眼健康系统的应用提供了一个广阔的场所，为系统更好地服务于人类、造福社会提供了更优越的条件。眼部健康系统不会像人类医生一样会受疲劳、紧张和外部压力等主客观因素的对患者诊断结果产生影响，它的优点不但可以综合众多专家的知识和经验，提高智能化的解决问题的能力，而且可以批量生产，使得其造福人类。我们相信：未来的智能专家系统在某些方面可以超越人类专家的能力[9]，他将成为医生的最得力助手，是现代医学对疾病的预防、诊断和治疗的创新性革命。

4.结语

当代科学技术全面发展，人类文明走上了新高度。我国是世界人口大国，国民经济发展迅速，但我们即将面临的是人口质量下降，国民健康中视觉健康往往得不到应有关注，因视觉问题造成的各类社会问题面临巨大挑战[10]。眼部健康的保护不能只停留在治疗这一层面，我们常说扼至住命运的咽喉，是的，只有在疾病未发生前发现它解除安全隐患，才能从根本上解决问题。全面关注国民眼健康刻不容缓，为提高人口素质，我们急需利用人工智能等先进的计算机技术开发新型医疗服务系统服务社会，造福社会。

参考文献：

[1]尹荣章.计算机技术在现代医学中的应用与发展[J].国际医药卫生导报，1996（Z1）：34.

[2]张长丽.新型锌离子荧光探针的细胞和组织造影研究[D].南京大学，2007.

[3]南京中医学院医経教研組.黄帝内经素问译释[M].上海科学技术出版社，1981.

[4]闫瑞丽.泛用清肝明目治眼疾之谬误[J].中华现代中医学杂志，2007.

[5]宋红.用于医学辅助诊断的神经网络方法的应用研究[J].生物医学工程学杂志，1996（2）：141-144.

[6]谢铮桂.基于改进的BP神经网络的中医舌诊诊断研究[J].现代计算机：专业版，2008（4）：26-27.

[7]胡佩瑾.全国学生体质健康调研[J].中华预防医学杂志，2005（6）：391.

[8]李潜.专家系统在医学领域的应用[J].天津中医药大学学报，2004，23（2）：101.

[9]王阜.专家系统的能力及其在地震工程中应用的可能性[J].世界地震工程，1987（4）.

[10]张红.山西省农村防盲治盲面临的主要挑战及奋斗目标[J].山西医药杂志，2006，35（4）：315-316.