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第一章医学信息学绪论
医学影像信息学(medical imaging informatics)是医学信息学( medical informatics)的重要分支之一,同时也是医学影像学( medical imaging)和医学影像技术学(medical imaging technology)的 重要组成部分。自20世纪70年代以来,伴随人类社会从工业革命向信息革命的跃迁,在医学影像科室管理和远程医疗需求的推动下,医学影像信息学蹦珊起步;在数字化医学影像成像设备与技术的推动下,医学影像信息学不断完善,并得到长足发展,促进医学影像学和医学影像技术学进入数字化信息时代。
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●1.1医学影像信息学产生的背景
本节主要讲解医学影像信息学的产生背景,以及信息化时代的特点等相关知识。
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●1.2医学信息学的发展和基本概念
本节课主要内容是医学信息学的发展,以及医学信息学和医学影像信息学的关系等。
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●1.3医学影像信息学的基本概念和发展历程
本节课主要讲解医学影像信息学的产生、应用领域以及发展的三个方面等知识。
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●1.4信息的内涵与构成
本节课的主要内容是信息的内涵、信息的构成的四个方面和信息的三个特点等。
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●1.5信息与信息学
本节课主要讲解信息增值链的四个层次,数据、信息、知识、和智慧以及它们之间的关系等知识。
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●1.6数字医学影像
本节课的主要内容是计算机处理数据的原理,数字化的演变过程,模拟影像和数字影像以及影像数字化的两个过程等。
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●1.7医学信息的功能
本节课的主要讲解医学影像信息的主要内容和六大功能等相关知识。
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第二章医学影像信息系统技术标准与法规
在20世纪80年代,尽管当时CR,CT,MR, DSA、医用激光相机等数字化的医学影像成像设并已经进入临床实用阶段,但是由于设备制造商采用的影像数据存储格式与传输方式千差万别,出现了不同制造商的设备产生的医学影像格式不兼容、数据传输协议不兼容的问题。为了实现医学影像成像设备、医学影像信息系统、放射学信息系统、医院信息系统等医学信息系统及成像设备的互联、互通与信息数据互换,需要标准制定机构在医学影像数据的存储格式、信息数据的交换与通讯传输、成像设备的互操作性等方面制定相应的国际通行的标准。同时,伴随数字医学以及医学信息技术的进步,电子病历与互联网医疗发展迅猛,为了保护患者的个人隐私及合法权益,同样需要制定相应的政策法规予以保护和保障。
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●2.1标准制定机构
本节课主要介绍有关医疗卫生、医学影像和信息技术相关标准制定的有关组织,以及国际三大标准化组织等内容。
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●2.2Internet标准化
本节课主要讲解Internet的定义,主要的协议介绍。如:文件传输协议、超文本传输协议、邮件接发协议、TCP/IP协议等。
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●2.3DICOM标准
本节课主要内容是医学数字成像和通信标准DICOM的产生背景、发展历史、主要内容和制定的目标等。
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●2.4IHE规范
本节课主要讲解产生医疗信息系统集成IHE规范的初衷,IHE的目标和相关的应用等内容。
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●2.5政策法规
本节课主要介绍医疗电子信息安全和互联网+医疗模式下的相关法案、法律和法规等内容。
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第三章医学影像信息系统
在医学影像成像设备已经全部实现数字化的时代,基于观片灯-胶片载体的影像已经不能胜任医学影像诊断和医疗、教学、科研等临床工作,医学影像的全数字化采集、压缩、存储、管理、传输、检索查询、显示浏览、处理、报告、发布等基于医学影像信息系统的工作模式全面替代传统的观片灯-胶片和纸笔模式,从而实现数字化放射科。医学影像信息系统与医院信息系统(HIS)和电子病历(EMR)系统集成,实现全院级医学影像信息系统。区域内的医学影像资源和信息系统进一步集成与整合,实现远程放射学系统和区域医学影像信息系统。上述信息系统共同构成医疗机构的信息化运营模式,实现医学影像设备资源、医学影像信息资源,以及医学影像人力资源的最大化共享与最优化协同,从而提升资源的利用率。
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●3.1医学影像信息系统的基本概念和功能
本节课主要内容是医学影像信息系统的组成,PACS和RIS系统的主要功能和特点等内容。
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●3.2医学影像信息系统的硬件组成
本节课主要讲解医学影像信息系统的五大硬件。
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●3.3医学影像信息系统的软件组成
本节课主要讲解医学影像信息系统的软件组成,包括网络操作系统、数据库管理系统、以及PACS和RIS应用软件。
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●3.4数字化影像科
本节课主要讲解数字化影像科的三个核心要素以及工作流程等内容。
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●3.5医学影像信息系统的集成
本节课主要讲解医学影像信息系统的集成,包含医院信息系统集成、电子病历系统集成和区域医疗信息系统的集成等内容。
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●3.6医学影像成像设备
节课的主要内容是,医学影像成像设备,主要介绍x线成像、CR成像、DR成像、CT成像、MR成像等设备。
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●3.7医学影像信息数据采集
本节课主要讲解医学影像信息数据采集的来源(医学影像成像设备、医用胶片数字化仪、数字化病理切片扫描系统)和信息采集方式,医学影像的数据量计算等内容。
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●3.8医学影像信息压缩
本节课围绕为么要压缩?为什么能压缩?如何压缩?这三个问题展开,讲解有关影像信息压缩的知识。
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●3.9网络服务器
本节课主要讲解信息系统中服务器的硬件组成和服务器操作系统的相关知识。
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●3.10计算机网络
本节课的主要讲解包括计算机网络、传输介质、网络类型以及internet和Internet的区别等内容。
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●3.11网络通讯协议与设备
本节课主要讲解开放式互联参考模型OSI和TCP/IP协议和它们之间的关系,以及交换机、路由器等网络设备的相关知识。
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●3.12数据存储技术
本节课主要讲解目前医学影像海量数据下的存储解决方案,包括直连式存储DAS、存储区域网络SAN和网络接入存储NAS等相关知识。
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●3.13负载均衡
本节课主要讲解负载均衡技术的含义、方式、分类,以及负载均衡算法等相关内容。
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●3.14人类视觉感知基础
本节课主要讲解人类视觉感知的胜利与光学基础、以及医学影像视觉认知的三个影响因素等知识。
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●3.15医学影像显示器
本节课主要讲解医用显示器的特性、分类、液晶显示器的原理等相关知识。
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●3.16医学数字影像的发布
本节课主要内容是医学数字影像的发布策略,包含影像科室与会诊中心、远程医疗、影像归档发布等内容。
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●3.17医学影像后处理服务器
本节课从医学影像后处理传统工作站方式面临的瓶颈着手,讲解医学影像后处理服务器系统的特点。
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第四章医学影像信息系统管理
信息化”是提高医疗机构管理与服务水平、医疗与服务质量,以及保证医疗安全的重要途径。由计算机、网络、存储、软件组成的医学影像信息系统在医疗机构的诊疗服务与管理中应用得越来越普遍,为保证医学影像信息系统长期可持续运行的安全性、稳定性,为医疗机构各个业务科室的日常诊疗工作提供高效的信息化平台,需要对信息系统的使用者、管理者提出规范化的用户角色要求,需要对信息系统的使用、维护进行规范化的管理。
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●4.1医学影像信息系统的管理
本节课主要讲解医学影像信息系统中的用户角色介绍,以及不同角色的主要职能。
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●4.2数字化医学影像科的工作流程
本节课主要讲解数字化影像的工作流程、IHE气象工作流程模型以及流程分析等内容。
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●4.3医学影像质量保证
本节课着重讲解数字成像的质量保证、数字化医学影像科的特点和服务,以及服务质量的量化评价指标等内容。
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●4.4医学信息存储管理和灾难恢复策略
本节课主要从个人健康档案信息的保护出发,讲解以及个人健康档案信息数据存储的方式和模式、相关数据的灾备和恢复等内容。
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●4.5宕机应急方案
本节课主要讲解宕机类型和注意事项、如何应对的规范程序和管控等知识内容。
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●4.6信息安全管理
本节课主要讲解包括数据安全、隐私保障、数据加密、身份认证、电子签名、网络防火墙以及安全标准规范等信息安全管理的相关内容。
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●4.7信息安全技术
本节课主要讲解基于数据加密技术、身份认证、电子签名、网络防火墙等技术的数据安全技术的相关知识。
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●4.8系统运行监控与维护
本节课主要讲解服务器、网络服务以及计算机软、硬件的监控和维护方式等内容。
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第五章医学影像云技术
传统模式下,企业或医疗机构建立一套信息系统不仅仅需要购买硬件等IT基础设施,还需要购买软件等应用系统的许可证,同时,需要专门的IT技术人员维护。当企业或医疗机构的规模扩大时还要不断升级各种软硬件设施以满足业务持续发展的需要。对于企业或医疗机构来说,计算机等硬件和软件本身并非真正需要的,它们仅仅是完成业务工作提供效率的工具而已。云计算(cloudcomputing)的思想就是将计算、服务和应用作为一种IT公共基础设施,使人们能够像使用水电那样使用计算机资源。
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●5.1医学影像云技术
随着云计算技术、互联网+模式的高速发展,“云计算”的应用不断推陈出新,云计算正在为移动医疗、智慧医疗的发展提供助力。
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●5.2虚拟化技术和大数据技术
作为“大数据时代”的关键技术,云计算与虚拟化已成为当今信息科技领域最受关注的技术。本节课将带领大家认识有关虚拟化和大数据的相关知识。
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●5.3远程放射学系统
近年来,随着技术的进步,发展为高带宽、移动网络进行图像、语音、数据、视频的实时动态高清传输,远程放射学系统已经成为PACS系统的一个重要组成部分。
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●5.4医学影像云服务
随着影像数字化的进程和远程放射学的发展,影像云服务为医学影像服务提供了新的解决方案。
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第六章计算机辅助诊断
CAD技术被形象地称为医师的“第三只眼",CAD系统的广泛应用有助于提高医师诊断的敏感性、特异性和正确率。进入20世纪90年代后期,伴随着数字化x线摄影装置和断层摄影装置的普及,以及数字医学成像和通信(DICOM)标准的推广应用,CAD系统可以从CR,DR,甚至CT、MR中直接获取到数字化的DICOM医学影像数据信息,直接促进和推动CAD进入临床,辅助医师实现智能诊断。
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●6.1计算机辅助诊断发展和功能定位
本节课主要讲解计算机辅助诊断的发展、定义,以及基于医学影像学的CAD技术发展,和早期CAD系统存在的问题及解决方案等内容。
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●6.2计算机辅助诊断的研究内容及工作流程
本节课主要讲解计算机辅助诊断的目标与研究内容、计算机辅助诊断的工作流程的五大部分等内容。
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●6.3计算机辅助诊断在乳腺疾病中的应用
本节课主要通过计算机辅助诊断在乳腺疾病中的应用,讲解CAD系统及其构成、影像处理及识别技术等相关内容。
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●6.4计算机辅助诊断在胸部疾病中的应用(一)
本节课通过计算机辅助诊断在胸部疾病中的应用,讲解CAD的图像处理、特征提取等内容。
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●6.5计算机辅助诊断在胸部疾病中的应用(二)
本节课主要讲解肺实质的分割、影像二值化和形态学运算等内容。
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●6.6计算机辅助诊断系统性能评价(一)
本节课主要讲解计算机辅助诊断系统性能评价中的实验评价方法(兼容性测试和有效性测试)的相关内容。
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●6.7计算机辅助诊断系统性能评价(二)
本节课主要讲解计算机辅助诊断系统性能评价中的ROC解析的评价方法、ROC曲线的用途和临床评价及展望等内容。
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第七章医学影像信息资源应用
在医学影像信息化时代,面对海量增长的医学影像大数据,医学影像工作者需要具备良好的信息素养,了解医学影像网络数据资源的特点,掌握医学影像信息检索、数据挖掘与分析的技能,共享医学影像学网络信息资源,从而更精准地获取有价值的信息知识,用于临床诊疗决策以及临床教学研究。
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●7.1影响工作者的信息素养
本节课主要讲解信息素养的标准、信息素养的三个能力及信息行为的摩尔斯定律等内容。
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●7.2数据挖掘与分析
本节课主要讲解数据仓库、数据额挖掘技术、医疗数据的特点以及常用的医疗数据额挖掘的方法等内容。
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●7.3计算机信息检索
本节课主要讲解计算机信息检索的定义、计算机检索的策略和流程,以及生物医学信息检索系统等内容。