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| 《生物医学信息学》 |
| 作者:(美)肖特利弗 主编，罗述谦 译 |
| 出版社：科学出版社 |
出版日期：2011/6/1 |
| ISBN：9787030312150 |
定价： 98.00元 |
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内容推荐
《生物医学信息学(第三版)》包括三部分共24章，均由美国著名大学和医院有实际经验的一线专家撰写。第一部分(第1～11章)介绍生物医学信息学的基本概念和理论；第二部分(第12～22章)偏重讨论生物医学信息学的应用；第三部分(第23～24章)对生物医学信息学的发展前景做了展望。每章的开始部分提出一些导读性问题，明确告诉读者该章要讲述的问题；正文论述部分既有准确的概念定义，又有丰富的图表和临床实例及真实临床场景描述；每章结尾列出一组思考问题。《生物医学信息学(第三版)》是当前国际上生物医学信息学领域最权威的基础教科书之一。
《生物医学信息学(第三版)》可作为医学、药学、医学信息学、生物医学工程和公共卫生等相关专业本科、专科的生物医学信息学课程教材或参考书，对健康信息学感兴趣的医生、护士、管理人员，以及从事医疗服务的技术人员、医疗保险事业人士也可以参考阅读。
作者简介
罗述谦，首都医科大学生物医学工程学院教授，博士生导师。1966年毕业于中国科学技术大学，曾在国防科委九院和郑州大学工作；在美国UniversityOf Wisconsin-Madison和加拿大McGill University访问研究。
目录
译者序
丛书前言
第三版前言
致谢
第一部分 生物医学信息学中反复出现的主题
第1章 计算机结合医学与生物学：一个新学科的兴起
1.1 集成信息管理：技术展望
1.2 计算机在生物医学中的应用
1.3 医学信息的性质
1.4 集成生物医学计算和医疗实践
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问题讨论
第2章 生物医学数据：获取、存储和使用
2.1 什么是医学数据
2.2 医学数据的用途
2.3 传统医学记录系统的缺陷
2.4 医学数据的结构
2.5 医学数据选择和使用策略
2.6 计算机和医学数据的收集
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第3章 生物医学决策：临床概率推理
3.1 临床决策的本质：不确定性与诊断过程
3.2 概率估计：估计验前概率的方法
3.3 诊断检验工作特性的度量
3.4 验后概率：贝叶斯定理和预测值
3.5 期望值决策
3.6 关于治疗、检验或不做处理的决策
3.7 决策模型的图形表示方法：影响图和信念网络
3.8 医学中概率和决策分析的作用
附录：贝叶斯定理的推导
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问题讨论
第4章 认知科学和生物医学信息学
4.1 引言
4.2 认知科学：解释性框架的产生
4.3 人类信息处理
4.4 医学认知
4.5 人机交互：认知工程法
4.6 临床实践指南
4.7 结论
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第5章 生物医学计算的基本概念
5.1 计算机体系结构
5.2 数据获取与信号处理
5.3 数据和系统安全性
5.4 总结
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问题讨论
第6章 医疗保健中的系统设计与工程
6.1 计算机系统如何为医疗保健提供帮助?
6.2 理解健康信息系统
6.3 开发与实施医疗保健系统
6.4 总结
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问题讨论
第7章 生物医学信息学标准
7.1 标准的理念
7.2 健康信息学标准需求
7.3 标准事业和组织
7.4 编码术语、术语和命名方案
7.5 数据交换标准
7.6 当今现状和未来趋向
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第8章 生物医学中的自然语言和文本处理
8.1 nlp动机
8.2 nlp的应用
8.3 在nlp所用到的知识
8.4 nlp技术
8.5 临床语言的挑战
8.6 挑战生物语言处理
8.7 nlp的生物医学资源
致谢
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问题讨论
第9章 影像和结构信息学
9.1 引言
9.2 基本概念
9.3 结构成像
9.4 二维图像处理
9.5 三维图像处理
9.6 功能成像
9.7 结论
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问题讨论
第10章 伦理学与健康信息学：用户、标准及结果
10.1 健康信息学中的伦理问题
10.2 健康信息学应用：合理的使用、用户及环境
10.3 隐私权、机密性与数据共享
10.4 社会挑战和伦理学义务
10.5 法律和监管问题
10.6 总结和结论
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第11章 评价与技术评估
11.1 术语介绍与定义
11.2 研究设计和开展面临的挑战
11.3 所能研究的总范围
11.4 研究设计的方法
11.5 客观主义研究的开展
11.6 主观主义研究的开展
11.7 结论：评价和技术评估的思维模式
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第二部分 生物医学信息学应用
第12章 电子健康记录系统
12.1 什么是电子健康记录?
12.2 历史回顾
12.3 电子健康记录系统的功能组成
12.4 基于计算机的病历系统的基本问题
12.5 面临的挑战
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第13章 医疗保健机构信息管理
13.1 概述
13.2 医疗保健信息系统的功能及组成
13.3 医疗保健信息系统的历史变革
13.4 环境变迁中的设计理念
13.5 影响未来医疗信息系统的重要因素
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第14章 消费者健康信息学和远程健康
14.1 引言
14.2 历史回顾
14.3 用信息学跨越距离：真实世界系统
14.4 挑战和未来方向
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第15章 公共健康信息学和健康信息基础设施
15.1 引言
15.2 公共健康信息学
15.3 免疫登记：一个公共健康信息学实例
15.4 健康信息基础设施
15.5 实例：国家健康信息基础设施和国土安全
15.6 结论和未来的挑战
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第16章 患者护理系统
16.1 患者护理中的信息管理
16.2 患者护理系统的历史演变
16.3 当前研究
16.4 展望未来
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问题讨论
第17章 患者监护系统
17.1 什么是患者监护?
17.2 历史回顾
17.3 数据获取和信号处理
17.4 重症监护室(icu)中的信息管理
17.5 患者监护的当前问题
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第18章 放射影像系统
18.1 引言
18.2 基本概念和问题
18.3 历史的发展
18.4 现状
18.5 影像系统的未来方向
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问题讨论
第19章 信息检索与数字图书馆
19.1 生物医学信息检索的发展历史
19.2 卫生保健和生物医学方面的知识型信息
19.3 信息检索
19.4 数字图书馆
19.5 情报检索信息检索系统以及数字图书馆的
未来方向
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问题讨论
第20章 临床决策支持系统
20.1 临床决策的性质
20.2 历史回顾
20.3 临床决策支持系统的主要特征结构
20.4 决策支持工具的建造
20.5 临床决策支持系统的例证
20.6 未来10年的决策支持
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问题讨论
第21章 计算机在医学教育中的应用
21.1 在医学教育中计算机的角色
21.2 基于计算机学习的模式
21.3 目前的应用程序
21.4 设计、开发和技术
21.5 评估
21.6 结论
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问题讨论
第22章 生物信息学
22.1 生物学信息处理中的问题
22.2 生物信息的起源
22.3 生物学现在由数据驱动
22.4 关键生物信息学算法
22.5 当前生物信息学应用成果
22.6 生物信息学与临床信息学结合的未来挑战
22.7 结论
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问题讨论
第三部分 未来的生物医学信息学
第23章 医疗保健财政与信息技术：历史回顾
23.1 引言
23.2 无限制的消费时代
23.3 20世纪80～90年代医疗保健支出的增长和改革策略
23.4 管理式医疗保健时代：采用、抵制、超越
23.5 医疗保健财政、医疗保健服务提供和医疗保健技术三者间的关系
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参考文献
词汇表
问题讨论
第24章 生物医学中计算机应用的未来
24.1 生物医学计算的进展
24.2 基于计算机技术的整合
24.3 计算机在保健和生物医学中未来的作用
24.4 影响医学计算未来的动力
24.5 回顾：我们学到了什么?
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问题讨论
在线试读部分章节
第一部分生物医学信息学中反复出现的主题
第1章 计算机结合医学与生物学：一个新学科的兴起
阅读本章后，您应对下列问题有所了解：
·为什么信息管理是生物医学研究和临床实践的
核心问题？
·什么是集成信息管理环境？我们希望其未来如
何在医疗实践、促进健康和生物医学研究中发挥作用？
·了解几个词语的含义：医学计算机科学、医学计
算、生物医学信息学、临床信息学、护理信息学、生理信息
学和健康信息学。
·为什么健康专业人士、生命科学家和健康专业的
大学生应该学习生物信息学概念及信息应用的知识？
·现代计算技术和互联网的发展是如何改变了生
物医学计算的性质？
·生物医学信息是如何同临床实践、生物医学工程、分子生物学、决策科学、信息科学和计算机科学联系的？
·临床医疗和健康的信息同其他基础科学信息的
不同点是什么？
·计算机技术和医疗保健的资金供给方式是如何
影响医学计算和临床实践的结合的？
1.1 集成信息管理：技术展望①
自从科学家在20世纪40年代开发数字计算机以
来，人们发现这些新设备将成为常用的存储设备，并具有
计算和信息检索功能。在接下来的10年中，医生和其他
健康工作者获知了这种新技术在医疗实践中的巨大影响
力。计算机技术超过50年的迅速发展应验了这些早期
的预言，并且一些预言已经逐渐被超越。关于“信息革
命”的故事充满了报纸和流行杂志，现在的孩子在利用计
算机作为学习和娱乐的普通工具方面表现出不可思议的
能力。同样，住院部和门诊部有足够的临床工作站。然
而，也有很多人举例说明医疗保健系统在理解信息技术、因其独特的实际和关键功能需要开发，以及其不能与工
作环境有效结合等方面存在不足。但是，过去20年巨大
的技术进步(PC机、图形工作站、人机交互新技术、海量
数据存储新技术、个人数字助理、互联网和万维网、无线
通讯)共同使计算机在健康工作者和生物医学科学家的
工作中变得不可或缺。一个新世界已经来临，其最大的
影响力还在日后。本书将向您展现目前的资源和成就，以及未来几年可以期望的东西。
值得注意的是，直到20世纪70年代后期才出现最
初的PC机，万维网到90年代初才出现。但是过去10
年中令人眼花缭乱的发展及在几乎所有国际卫生保健系
统中的广泛普及和革命性变化，使得医疗保健系统的设
计者和机构的管理者很难立刻处理好这两个问题。很多
观察者现在相信这两个问题不可避免地联系在一起，并
且相信21世纪的医疗保健系统设计需要深刻理解信息
技术在此环境中可能担当的角色。对于典型的临床医
师，未来是什么样的？正如我们将在第12章详细讨论
的，目前没有哪个涉及计算机的临床项目比电子健康记
录(EHR)受到更多的关注。卫生保健机构发现他们没
有适当的系统让他们回答关于战略规划极为重要的问
题，以及让他们更好地了解如何在当地或区域的竞争环
境中与其他供应商们进行竞争。
在过去，管理和财务数据是制订这些规划所需的主
要内容，但现在，综合的临床数据对于机构的自我分析和
战略规划也很重要。此外，低效率和纸质医疗记录的缺
陷也日益明显[Dick and Steen，1991(revised 1997)]，特
别是当医师们努力提高工作效率以满足临床需求，这时
临床信息获取不充分就成为主要障碍之一。
1.1.1 电子健康记录：未来预测
许多医疗机构都在大力发展综合临床工作站，这些
临床工作站以单点式接入医疗世界，其中的计算工具不
仅协助解决临床问题(测试结果报告，允许临床医师直接
订单，便于获得转录的报告并在某些情况下支持远程医
疗或决策支持功能)，而且协助解决管理和财务问题(如
在医院内跟踪患者、管理物资和库存、支持人事功能、工
资管理)，以及支持研究(如分析和治疗方法与程序相关
的结果、执行质量保证、支持临床试验并实施各种治疗方
案)和获取学术信息(如访问数字图书馆、支持书目检索
及访问药品信息数据库)，甚至办公自动化(如提供电子
表格、文字处理软件)。然而，在不断变化的临床工作站
中的一个关键问题在于得到新型的医疗记录：电子的、可
访问的、保密的、安全的、被临床医生和患者所接受的，并
可以与其他类型的与患者无关的信息相结合。
1.传统纸质记录的不足
纸质的医疗记录已远远不能满足现代医学的需求，它产生于19世纪，是一个高度个性化的“实验室笔记
本”。医师可以用它来记录自己的观察结果和计划，以便
在下次看到同一患者时能够回忆起有关细节。纸质记录
没有官方的要求，没有假设该记录将用于支持不同医师
之间的通信，且几乎不需要数据或测试结果来填补记录
页。一个世纪前满足临床医生需求的记录尽力调整了几
十年以适应卫生保健和医药变化所提出的新要求。
无论是针对一个特定患者还是涉及患者管理的普遍
问题，获取信息难对于从业人员是一个令人沮丧且经常
发生的事。随着提高临床效率的压力越来越大，从业人
员开始强烈要求在他们照顾患者时能够提供更多轻便
的、能直观地获取所需信息的可靠系统。EHR提供了改
善获得患者信息的希望，既有利于提高护理质量，又有利
于改善临床医师的生活质量。
尽管明显需要一个新的记录保存模式，但大多数机
构仍然感觉到过渡到一个无纸化的、以电脑为基础的临
床记录的挑战性(见第12章和第13章)。这一情况迫使
我们提出下列问题：什么是现代世界的健康记录？现有
的产品和系统是否与现代理念的综合健康记录良好匹
配？公司提供了医疗记录的产品，但这些软件包限制在
它们自己的功能之内，似乎很少能够满足复杂的卫生保
健机构所提出的所有需要。
通过分析一个与创建记录和使用记录相关的过程，而
不是将记录看成一个根据需要在机构内部可以到处移动
的实体，就可以非常好地体会到自动化医疗记录的复杂
性。例如，在输入端，医疗记录需要对获取数据
的过程和综合不同来源信息的过程进行集成。传统上纸
质记录的内容是按时间顺序组织的——往往存在这样一
个严重的缺陷，即当临床医师想找到一条特定信息时，它
可能存在于记录的几乎任何地方。记录系统必须可以很
容易地访问和显示所需的数据，以方便应用、进行分析，以
及在同事之间和不直接涉及患者护理的次级记录使用者
之间分享。因此，最好不要将基于电脑的医疗记
录看成一个对象或一个产品，而是将其作为一组在技术支
持下实施的过程的集合。实施电子记录本身就
是一个系统集成的任务，不可能为复杂机构购买一种现
成的医疗记录系统，因此，联合发展至关重要。
2.医疗记录和临床试验
关于自动医疗记录的讨论将在第2章、第12章及医
学研究所关于基于计算机的健康记录的报告[CPR；Dick
and Steen，1991(revised 1997)]中总结。值得强调的一
个论点是，电子记录在支持临床试验中的重要性——特
定患者交互的临床经验数据将进行汇集和分析以了解新
治疗或测试的安全性和有效性，并获得其他方法所不能
得到的对疾病过程的充分理解。今天的医学研究人员受
限于笨拙的临床数据获取方法。获取方法通常依靠人工
采集得到资料信息，然后转录为计算机数据库以便统计
分析。该方法劳动强度大，存在很多出错的可
能，并增加了随机性的前瞻研究计划的成本。
电子健康记录在临床研究方面有许多优势。最明显
的是，它有助于消除从图表中提取数据或填写专门数据
表格的人工作业。需要研究的数据可直接来源于电子健
康记录，从而使数据收集成为日常临床记录保存的副产
品。如此也有其他优点。
1.1.2 必须解决的常见问题
至少有4个主要问题一直制约我们建立有效的患者
记录系统：
(1)需要有临床领域标准术语；
(2)涉及有关数据的隐私、保密和安全；
(3)医师输入数据的挑战；
(4)医疗保健环境下有关整合该记录系统与其他信
息资源的困难。
这些问题中的第一个问题在第7章详细讨论，而隐
私权是第10章的中心议题之一。临床医师直接输入数
据的问题在第2章和第12章及其他许多章节讨论。在
1.1.3节中，我们研究网络的最新趋势，探索通信是如何
改变目前分散的、缺乏协调的患者医疗记录，以便更好地
与其他相关信息资源和临床过程整合。
1.1.3 健康记录与其他信息资源的整合
经验表明，医生是信息技术的“横向”使用者
(Greenes and Shortliffe，1990)。他们倾向于寻求跨系统
和资源的通用功能，而不是成为一个狭义软件包的“超级
用户”。因此，只要计算环境能够提供足够功能使系统能
够顺利整合，并且对所有就诊者有益，就能非常容易实现
电脑及电子健康记录的普遍使用。
在医疗保健机构中引入网络系统，就存在通过单一
的临床工作站集成各种资源的新机会(见第10章)。
其中，左上角表示的各种
工作站(供患者、医生或文书人员使用的机器)连接到一
个企业级网络或内联网。在这样的环境中，各种临床、财
务和管理数据库都需要访问和进行整合，特别是通过网
络将它们连接在一起，以及通过各种标准在它们之间共
享数据。因此，临床资料库已经发展成为一个越来越普
遍的思路，它指的是一个中央计算机收集和整合不同来
源的临床数据，如化学、微生物实验室、药房和放射科等。
临床数据库是电子健康记录的源泉。
当越来越多的临床数据变成电子形式后，纸质文件的需
要逐渐缩小并最终消失。
另一个在卫生保健里不断变化的主题是创造临床准
则和路径中的投资不断增加(参见第20章)，通常要努
力减少实际变化和达成共识以解决反复出现的管理问
题。一些政府和专业组织，以及个体供应商群体都投入
巨资开发临床标准。它们通常强调文献中明确证据的使
用，而不是仅仅以专家的意见作为论据。尽管建立这种以
证据为基础的标准是成功的，但人们越来越认识到，我们
需要提供更好的办法将决策逻辑传播到各医疗点。专著
或论文中的准则往往躺在书架里，它们包含的知识对于
实践者是最宝贵的但他们却无法得到。基于计算机的工
具为实施这些准则并将它们和电子健康记录结合提供了
一个潜在的、用于对日常临床给出高质量建议的手段。
因此，许多组织试图将决策支持工具与其新的电子记录
系统结合起来。
1.常见假设的反思
软件开发人员的首要本能之一是创造物质世界里对
象或过程的一个电子版本，一些熟悉的概念提供了新软
件产品的灵感。然而，一旦软件被开发，人类的聪明才智
和创造力往往导致版本演变远远超出了最初设想。因
此，计算机可以展示如何看待这些熟悉概念的演化。
例如，考虑当今文字处理机和打字机的显著差异，这
是其发展的原始诠释。虽然早期文字处理器的设计主要
是为了让用户避免每次重新输入轻微改动的文件，但今
天的文字处理器与打字机的相似性很小，如考虑所有功
能强大的桌面出版设施、图表集成、拼写校正、语法辅助
等。同样地，今天的电子制表软件和我们曾经在方格纸
上建立数字表没有多大的相似性。可以再想到自动柜员
机(ATM)及其今天为世界银行业提供的便利，这是过去
采用银行出纳员时代的业界从未考虑过的。
因此，一个符合逻辑的问题是当计算机系统得到了
有效实施，以及其强大新机遇对于我们越来越清晰的时
候，健康记录将如何发展。显然，从现在开始的10年以
后，以计算机为基础的健康记录和仍然在我们的医疗环
境中占主导地位的、过时的文件夹有太多的相似性是不
可能的。一个猜想可能发生的变化的办法是考虑广泛的
网络链接和互联网的在记录演变中的潜在作用。
2.跨机构的记录
考虑信息技术不断发展的趋势会不可避免地带来一
些改变，就不得不提及互联网。互联网是1968年始于美
国国防部高级研究项目署(ARPA)资助的研究活动。最
初为众所周知的ARPAnet，网络开始建立一个新机制，允许大多设在学术机构或国防工业的、与国防有关的少
数大型机分享彼此的数据文件，并提供远程访问其他地
点的计算能力。电子邮件的概念产生于其后不久，机器
对机器的电子邮箱交流很快成为网络通信的重要组成部
分。随着技术的成熟，其用于非军事研究活动的价值得
到了认识，1973年第一个和医疗研究相关的计算机加入
到网络(Shortliffe，1998b，2000)。
20世纪80年代，世界上其他地方开始发展该技术，美国国家科学基金会承担了在美国运行高速骨干网的任
务。顶级医院(主要是学术中心)开始将计算机连接到了
后来称为互联网的系统，后来政策决定允许商业机构参
与到网络中。到1995年4月，互联网在美国已完全商业
化运作，甚至是主要的骨干连接都不再依靠于美国政府
的支持。很多人指出互联网是联邦投资在促进技术创新
方面极好的例子。互联网是一个重大的社会力量，可以
说，假如所有的研究和开发及协调活动都被交给私营部
门创造，就永远不会创造出互联网。
直到20世纪90年代后期，当万维网(物理学界最初
设想通过互联网在研究人员之间分享包括照片和图表的
预印本)被引入和推广，互联网的爆炸性增长才出现。网
络是非常直观的，并不需要特别的训练，它提供了一个获
取多媒体信息的机制，成为一个全球性显著增长的现象。
这种通讯现象的社会影响力再夸大都不为过，尤其
是考虑到国际上过去15年惊人的连接增长。在曾经被
信息孤立的乡村，信息对那里的居民都是很重要的，从消
费者到科学家及那些对政治问题感兴趣的人，现在能够
通过个人电脑连接互联网来得到及时信息。
因此，电信业经历了一个巨大动荡，同时那些过去不
同的行业，现在发现它们的活动和技术已经合并。美国
1996年通过立法，允许发展新的竞争和新兴产业出现。
目前有大量的技术融合实例，如有线电视、电话、网络和卫
星通信。进入家庭和办公室的高速网线随处可用，无线网
络无处不在，以及无需使用计算机就能连接互联网的廉价
机器(如手机)也出现了。这对所有人的影响可能是巨大
的，因而对我们的患者、他们获取的信息以及他们的医疗
保健提供者同样有巨大影响。医学不能承担忽视这些迅
速变化所致的巨大风险。
1.1.4 集成疾病监测模型①
为强调国家网络基础设施能够在临床数据整合和加
强保健提供方面的作用，让我们设想一个关于疾病监测、预防和保健怎样受到从现在起到10年以后的信息和通
信技术影响的模型。设想有一天，所有的提供者，包括实
体单位(医院、急诊室、小型办公室、社区诊所、军事基地
和多专长组等)在医疗实践中不管是为患者治疗，还是给
患者提供预防疾病的建议都使用电子健康记录。
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