綜合醫(yī)療知識庫界面系統(tǒng)及方法
                            
            
                            
            文檔序號：6377316閱讀：777來源：國知局
            
                            
                        
            
                        
            
                        
            
                            專利名稱：綜合醫(yī)療知識庫界面系統(tǒng)及方法
            
背景技術：
            本技術一般地涉及醫(yī)療數(shù)據(jù)處理、采集和分析領域。更具體地說，本技術涉及把范圍很寬的可用醫(yī)療數(shù)據(jù)用于提供與診斷、治療、其他數(shù)據(jù)處理、采集和分析有關的決定的技術。
            
在醫(yī)療領域，有許多不同的工具可用來了解和處理病人的狀態(tài)。傳統(tǒng)上，內(nèi)科醫(yī)生會實際檢查病人并利用從多年研究中收集的大量個人知識來識別病人所經(jīng)歷的問題和狀態(tài)，并確定適當?shù)闹委煼椒?。支持信息的來源傳統(tǒng)上包括其他醫(yī)生、參考書和手冊、相對直接的檢查結果和分析等等。過去數(shù)十年來，特別是近年來，大量其他參考材料已經(jīng)可供醫(yī)生使用，這大大地擴展了可用的資源，并增強和改善對病人的治療。
            
在當前內(nèi)科醫(yī)生及其他醫(yī)護人員可以獲得的診斷資源中間，是信息數(shù)據(jù)庫以及可以訂閱和控制的來源。這些數(shù)據(jù)庫是某種傳統(tǒng)的參考圖書館，已知可從許多來源獲得，并在幾秒鐘內(nèi)向內(nèi)科醫(yī)生提供關于可能的疾病狀態(tài)的詳細信息、有關如何識別這樣的狀態(tài)的信息和對所述狀態(tài)的治療方法。當然，還有類似的參考材料可用來識別藥物的相互作用、對疾病的感染性和醫(yī)療事件等等。這些參考材料中，有一些是不必付費即可向治療提供者提供的，而其他一般與訂金或社團成員資格相關聯(lián)。
            
還已知一些特定的數(shù)據(jù)采集技術，它可以被規(guī)定和控制來探究潛在的身體狀態(tài)和醫(yī)療事件，并精確確定潛在的醫(yī)療問題的根源。傳統(tǒng)的可開處方的數(shù)據(jù)源包括簡單的血液測試、尿測試、人工記錄的體檢結果等等。近幾十年來，更高級的技術已經(jīng)開發(fā)出來，包括不同類型的電數(shù)據(jù)采集，它檢測和記錄人體系統(tǒng)的運作，并在某種程度上，檢測和記錄這樣的系統(tǒng)對環(huán)境和刺激的反應。已經(jīng)開發(fā)出甚至更高級的系統(tǒng)，它提供人體的圖像，包括內(nèi)部特征，在它們被開發(fā)之前只有通過外科手術才能看到和分析的，而且允許觀看和分析以前用任何其他方式都無法看到的其他特征和功能。所有這些技術都已經(jīng)加入到內(nèi)科醫(yī)生可用的龐大的資源系統(tǒng)，并大大地改善醫(yī)療質(zhì)量。
            
盡管與醫(yī)療有關的信息來源得到了顯著的增大和改善，但是對檢查和數(shù)據(jù)的指定和分析以及醫(yī)療事件的診斷和處理仍然在很大程度上依賴受過訓練的護理提供者的專業(yè)知識。在這樣情況下，人類經(jīng)驗的輸入和所提供的判斷是不能也不應該被替代的。然而，需要進一步改善和綜合醫(yī)療信息的來源。盡管人們已經(jīng)做了嘗試，來允許以某種自動化的方式獲知診斷和分析，這些嘗試甚至沒有接近對病人快速和有效的治療中最有用的綜合和相關水平。
            
大量不同的與醫(yī)療有關的數(shù)據(jù)的綜合提出先有技術無法解決的特定問題和挑戰(zhàn)。確實，協(xié)調(diào)大量的根本不同的分立的數(shù)據(jù)組的訪問和接口技術在過去無法解決，因為與醫(yī)療有關的數(shù)據(jù)的高度綜合在一定程度上是無法獲得的，它要求獨特的接口方法。
            
要使大量與醫(yī)療有關的數(shù)據(jù)成為可用時出現(xiàn)的特定挑戰(zhàn)，既影響用戶與對所述數(shù)據(jù)進行分類和存儲的系統(tǒng)之間的接口，又影響訪問問題。盡管大量用戶可以要求和使用特定的數(shù)據(jù)點，但不是全部用戶都將對其中一些數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)的處理或數(shù)據(jù)點之間的關系感興趣。在不同的與醫(yī)療有關的領域內(nèi)，用戶可以包括這樣的不同的個人和像醫(yī)療機構、放射學部門、內(nèi)科醫(yī)生、政府機構、職工、保險公司等這樣的實體，更不用說病人本身了。但是，指出以下問題是有意義應該使所述接口適應特定用戶，例如適應準許的訪問級別。
            
因此，有必要改善允許用戶接入大量綜合編制的數(shù)據(jù)資料庫資源的接口方法，而同時為用戶提供最有用的類型的交互式接口和所需功能。類似地，在病人專用基礎上，特定用戶可能無權訪問不同的類型的信息。在這樣的形勢下，自由訪問資料庫中的全部數(shù)據(jù)會是不適當?shù)?，合理分配對這些資源的訪問才是適宜的。類似地，在編制的數(shù)據(jù)包括的數(shù)據(jù)或者來自對不同的資源的訪問或者由不同的資源(包括人的和機器的資源)提供的數(shù)據(jù)的情況下，有利地協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)的交換，以便保證數(shù)據(jù)、資料庫的完整性并完成分析。
            
本技術的簡要描述本技術提供一種方法，所述方法用于連接和訪問與醫(yī)療有關的數(shù)據(jù)的綜合知識庫，后者是為響應這樣的需要而設計的。按照本技術的一個方面，提供一種方法來控制和與醫(yī)療有關的數(shù)據(jù)的資料庫的相互作用，所述方法包括接收代表客戶多種特性的數(shù)據(jù)；以及分析所述數(shù)據(jù)以便識別客戶專用接口。然后向所述客戶提供所述客戶專用接口，以便訪問綜合知識庫，后者包括非臨床數(shù)據(jù)和由多個可控和可指定的數(shù)據(jù)資源衍生的病人專用的臨床數(shù)據(jù)。
            
按照本技術的另一個方面，用于控制和與醫(yī)療有關的數(shù)據(jù)資料庫的相互作用的方法包括接收代表客戶多種特性的數(shù)據(jù)以及分析所述數(shù)據(jù)，以便識別客戶專用接口并且識別一種訪問級別，所述訪問級別準許客戶訪問包括非臨床數(shù)據(jù)和由多個可控和可指定的數(shù)據(jù)資源衍生的病人專用的臨床數(shù)據(jù)的綜合知識庫。然后向所述客戶提供客戶專用接口，以便以所識別的級別訪問綜合知識庫。
            
按照本技術的另一方面，一種用于控制和與醫(yī)療有關的數(shù)據(jù)的資料庫的相互作用的方法包括定義多個客戶專用接口和多個對綜合知識庫的訪問級別，所述綜合知識庫包括非臨床數(shù)據(jù)和由多個可控和可指定的數(shù)據(jù)資源衍生的病人專用的臨床數(shù)據(jù)；接收代表客戶的多種特性的數(shù)據(jù)；以及分析所述數(shù)據(jù)，以便識別客戶專用接口并且識別準許所述客戶訪問所述綜合知識庫的級別。然后向所述客戶提供客戶專用接口，用來以所識別的級別訪問綜合知識庫，其中所述接口和訪問級別由病人專用的臨床數(shù)據(jù)的病人要點(subject)設置。
            
本技術還提供用于實現(xiàn)類似的過程的系統(tǒng)和計算機程序。
            
本技術提供用于處理醫(yī)療數(shù)據(jù)的新型技術，所述新型技術用來提供這種改善的醫(yī)療。所述技術可以利用整個范圍的可以認為被包括在綜合知識庫中的可用醫(yī)療數(shù)據(jù)。綜合知識庫本身可以被分析性地細分為某些數(shù)據(jù)資源及其他可控和可指定資源。數(shù)據(jù)資源可以包括象數(shù)據(jù)庫那樣的內(nèi)容，所述數(shù)據(jù)庫是病人專用、群體特定、條件特定或組合任何數(shù)目因素，包括物理因素、遺傳因素、財務和經(jīng)濟因素等等的。可控和可指定資源可以包括任何可用醫(yī)療數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，諸如電氣系統(tǒng)、成像系統(tǒng)、基于人和病人和組織的機器分析系統(tǒng)等等。根據(jù)這樣的數(shù)據(jù)、由計算機系統(tǒng)之一或計算機系統(tǒng)網(wǎng)絡執(zhí)行的例程，定義一般的處理系統(tǒng)，可以識別和診斷潛在的醫(yī)療事件。另外，所述處理系統(tǒng)可以指定從所述可控和可指定資源進行的附加的數(shù)據(jù)采集，包括在單一時段過程中附加的或不同類型的數(shù)據(jù)，或在擴展的時段內(nèi)相同或不同類型的數(shù)據(jù)。
            
邏輯機可用的醫(yī)療數(shù)據(jù)的分析可用于若干目的，首先和最重要的是為了診斷和處理醫(yī)療事件。這樣，通過對疾病狀態(tài)、醫(yī)療狀態(tài)、對于未來狀態(tài)和事件的易患病體質(zhì)等等的更迅速的和見多識廣的識別，病人的治療可以得到改善。另外，所述系統(tǒng)為根據(jù)通常最優(yōu)先的和更重要的醫(yī)療事件或狀態(tài)這樣的因素來執(zhí)行更迅速的、見多識廣的、有目標的和有效的數(shù)據(jù)采集作好準備。但是，所述系統(tǒng)也可用于其他用途。例如，根據(jù)編程的或隨著時間而取得的知識，所述系統(tǒng)提供有用的訓練工具，用于磨練醫(yī)生的技巧。類似地，在最有知識的治療提供者和最適當?shù)男畔⒉杉到y(tǒng)簡直無法獲得的區(qū)域或情況下，所述系統(tǒng)在提供高質(zhì)量醫(yī)療護理方面提供巨大的方便。
            
簡而言之，相信本技術既在數(shù)據(jù)資源上，又在本領域內(nèi)當前可能的可指定和可控資源上，都提供最高級別的綜合度。所述系統(tǒng)可以用比較有限的方式實現(xiàn)，諸如只綜合某些類型的資源或只針對數(shù)據(jù)采集和分析的目的。但是，即使在這樣的情況下，也可以通過加入軟件、固件或硬件模塊，或通過連接附加的或不同的數(shù)據(jù)源，連同它們在所述處理系統(tǒng)所進行的分析中與其他數(shù)據(jù)源的相關性，進一步擴充所述系統(tǒng)。所得的系統(tǒng)，結合現(xiàn)有的和甚至將來的醫(yī)療數(shù)據(jù)來源，在識別和處理醫(yī)療事件和狀態(tài)方面，為有經(jīng)驗的醫(yī)生以及經(jīng)驗較少的臨床醫(yī)生，提供值得稱贊的極其有用的連接工具。必要時，所述系統(tǒng)還可以用來把目標確定為非常特定的狀態(tài)和事件。
            
附圖的簡要描述參照附圖閱讀以下的詳細說明，本技術的上述及其他優(yōu)點和特征將變得顯而易見，附圖中
            

            
圖1是總體概略圖，表示按照本技術一些方面，在計算機輔助醫(yī)療數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)內(nèi)某些示范性功能組件和各組件之間的數(shù)據(jù)流；圖2是圖1中概括說明的類型的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的某些示范性組件的示意圖；圖3是可以形成圖1系統(tǒng)中所使用的知識庫的一部分的某些示范性數(shù)據(jù)資源的示意圖；圖4是可以在圖1中舉例說明的類型的系統(tǒng)中使用的可控和可指定資源的某些示例的示意圖；圖5是按照本技術一些方面可控和可指定資源內(nèi)一些示范性模塊以及可以包括在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)內(nèi)的某些模塊的概括示意圖；圖6是某些可指定和可控數(shù)據(jù)資源的總體結構的示意圖，圖解說明某些類型和某些時段內(nèi)各種各樣形態(tài)資源的可用性；圖7是某些時段內(nèi)圖6所示某些數(shù)據(jù)資源類型之間信息流的示意圖，以及信息可以連入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，以便分析和指定附加的數(shù)據(jù)采集、處理或分析的方式；圖8是按類型組織的一系列示范性可指定和可控的醫(yī)療數(shù)據(jù)資源的列表表示，并舉例說明所述類型內(nèi)各種各樣的形態(tài)的資源；
            
圖9是圖8所示的典型示范性電數(shù)據(jù)資源概括示意圖，它可以包括采集代表人體功能和狀態(tài)的電數(shù)據(jù)的各種各樣的一般組件或模塊；圖10是作為圖9中所示的可指定和可控資源之一的醫(yī)療診斷成像系統(tǒng)的某些功能組件的概括示意圖；圖11是按照本技術某些方面可以使用的示范性X射線成像系統(tǒng)的示意圖；圖12是可以用于本技術的示范性磁共振成像系統(tǒng)的示意圖；圖13是用于本技術的示范性計算斷層攝影成像系統(tǒng)的示意圖；圖14是用于本技術的示范性正電子發(fā)射斷層攝影系統(tǒng)的示意圖；圖15是可以用來建立和配置按照本技術一些方面的知識庫的示范性神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)的圖解概略圖；圖16是可以類似地用來編程和配置知識庫的專家系統(tǒng)的圖解概略圖；圖17是按照本技術的系統(tǒng)中某些組件的圖解概略圖，圖解說明用于從一系列臨床醫(yī)生采集信息并且用于提供輸出信息的聯(lián)合數(shù)據(jù)庫、綜合知識庫、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和非聯(lián)合接口層之間的相互作用；圖18是一系列處理字符串的圖解流程圖，它可以以各種方式啟動，用于采集、分析和輸出來自通過本技術建立的各種資源和知識庫的信息；圖19是可以隨著時間而發(fā)生的某些事件和過程的圖解流程圖，用于通過病人交互而采集病人信息、執(zhí)行系統(tǒng)交互式功能、以及為用戶(包括病人和臨床醫(yī)生)輸出信息；圖20是某些可用來細化用戶對綜合知識庫的訪問并且可用來定義用于與所述綜合知識庫相互作用的用戶特定接口的某些組件和功能的示意圖；圖21是按照本技術一些方面實現(xiàn)的聚類體系結構中的層次的示意圖；圖22是流程圖，舉例說明在圖21的體系結構的不同的層次中執(zhí)行的各種各樣的功能；圖23是流程圖，舉例說明病人管理綜合記錄系統(tǒng)中的組件和過程；圖24是流程圖，舉例說明預測模型開發(fā)系統(tǒng)中的示范性組件和步驟；圖25是流程圖，舉例說明在圖24中所示類型的預測模型開發(fā)模塊中執(zhí)行的功能；圖26是流程圖，舉例說明用于細化或訓練計算機輔助算法和專業(yè)醫(yī)務人員的技術；圖27是流程圖，舉例說明用于試管內(nèi)樣本處理和分析的處理步驟；圖28是按照本技術一些方面的包括一種或多種CAX算法的CAX系統(tǒng)的示意圖；圖29是圖28的CAX算法和所述算法使用的功能和運算符的示意圖；圖30是用于以并行方式和/或以串行方式實現(xiàn)CAX算法以便估算一系列狀態(tài)和形勢范圍的方案的示意圖；以及圖31是可以用作實現(xiàn)的CAX算法之一的計算機輔助評估算法的示意圖。
            
具體實施例的詳細說明現(xiàn)翻到附圖，并首先參見圖1，其中舉例說明計算機輔助醫(yī)療數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)2的概觀。系統(tǒng)2用來通過方便對如圖1標號6所標示的治療提供者可用數(shù)據(jù)的管理來向病人4提供高質(zhì)量的醫(yī)療護理。治療提供者一般包括病房內(nèi)科醫(yī)生、放射學醫(yī)生、外科醫(yī)生、護士、臨床醫(yī)生、各種專家等等。但是應當指出，盡管在目前的環(huán)境下，一般是指臨床醫(yī)生，但是治療提供者還可以包括辦公人員、保險公司、教師和學生等等。
            
圖1中舉例說明的系統(tǒng)提供接口8，后者使臨床醫(yī)生能夠與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10交換數(shù)據(jù)。在所述系統(tǒng)和臨床醫(yī)生之間能夠交換的信息類型方面以及在接口和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及其功能方面，還將進一步說明。如圖1中舉例說明的，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10連接到綜合知識庫12和聯(lián)合數(shù)據(jù)庫14。系統(tǒng)10和聯(lián)合數(shù)據(jù)庫14利用來自某數(shù)據(jù)資源范圍的數(shù)據(jù)，如概括地用標號18標示的。聯(lián)合數(shù)據(jù)庫14可以是基于軟件的并包括數(shù)據(jù)訪問工具，如下面描述的，用于從不同的資源提取信息或協(xié)調(diào)或轉換對這樣的信息的訪問。一般，聯(lián)合數(shù)據(jù)庫把原始數(shù)據(jù)統(tǒng)一為可用的形式。任何適用的形式都可以使用，在需要的地方，可以使用多種形式，包括超文本標記語言(HTML)、擴展標記語言(XML)、醫(yī)學上的數(shù)字成像和通信(Digital Imaging andCommunications in Medicine DICOM)、健康級別7(Health Level SevenHL7)等等。在目前的環(huán)境下，認為綜合知識庫12包括隨便什么類型的可以由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理的、可供臨床醫(yī)生用于提供所需醫(yī)療護理的醫(yī)療數(shù)據(jù)。在最簡單的實現(xiàn)方案中，資源18可以包括單一的醫(yī)療數(shù)據(jù)來源，諸如成像系統(tǒng)，或更傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)提取技術(例如，由病人或治療提供者填寫的表格)。但是，所述資源可以包括多得多和各種各樣的數(shù)據(jù)，如下面還將更充分地描述的。一般，資源和知識庫內(nèi)的數(shù)據(jù)是數(shù)字化的并且被存儲，以便使數(shù)據(jù)可以由聯(lián)合數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)提取和分析。這樣，甚至在使用更傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集資源的地方，數(shù)據(jù)放入表格中，使它可以在由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行的不同類型的分析中被識別和處理。
            
如在這里使用的，術語″綜合知識庫″用來包括一種或多種廣義上與醫(yī)療有關的數(shù)據(jù)的資料庫、各資料庫之間的接口和轉換器、以及用于對所述數(shù)據(jù)實施所需操作(包括分析、診斷、報告、顯示及其他功能)的處理能力。數(shù)據(jù)本身可以涉及病人專用特性以及非病人特定信息，如個人、機器、系統(tǒng)等等類別。另外，所述資料庫可以包括用于存儲數(shù)據(jù)的專用系統(tǒng)或作為根本不同的系統(tǒng)(諸如成像系統(tǒng))的一部分的存儲裝置。如上面指出的，形成綜合知識庫的資料庫和處理資源是可以擴展的并可以實際上駐留在任何數(shù)目的一般通過專用或開放的網(wǎng)絡鏈路連接的位置上。另外，包含在綜合知識庫中的數(shù)據(jù)，既包括臨床數(shù)據(jù)(亦即，具體地說，涉及病人狀態(tài)的數(shù)據(jù))，又包括非臨床數(shù)據(jù)。非臨床數(shù)據(jù)可以包括代表財務資源、物理資源(如在機構或供應商的情況下)、人的資源等等。
            
信息的流程，如圖1中箭頭所表明的，可以包括信息交換的類型和傳播媒體的寬的范圍，如下面還將更充分地描述的。一般，病人4可以通過傳統(tǒng)的門診(clinical visits)，以及通過電話、電子郵件、表格等等遠程方式與臨床醫(yī)生6聯(lián)系。病人4還可以通過一定范圍的病人數(shù)據(jù)采集接口16與資源18的要素互相作用，所述數(shù)據(jù)采集接口16可以包括傳統(tǒng)的病史表格、用于成像系統(tǒng)的接口、收集和分析組織標本、體液等等的系統(tǒng)。臨床醫(yī)生6和接口8之間的相互作用可以采取任何合適的形式，一般取決于接口的性質(zhì)。這樣，臨床醫(yī)生可以通過傳統(tǒng)的輸入裝置，諸如鍵盤、計算機鼠標、觸摸屏、便攜式或遠程輸入和報告裝置，與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10互相作用。另外，下面將更充分地描述接口8、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10、知識庫12、聯(lián)合數(shù)據(jù)庫14和資源18之間的鏈路，而所述鏈路一般可以包括計算機數(shù)據(jù)交換連接、網(wǎng)絡連接、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、專用網(wǎng)絡、虛擬的專用網(wǎng)絡等等。
            
如圖1中概括地指出的，各種不同的資源、數(shù)據(jù)庫和處理組件的數(shù)據(jù)處理和互連可以是多種多樣的。例如，圖1舉例說明聯(lián)合數(shù)據(jù)庫既連接到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10又連接到資源18。這樣的配置將允許聯(lián)合數(shù)據(jù)庫和包含于其中的軟件從不同的資源提取和訪問信息，而它在需要時向數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10提供所述信息。在某些實例中，在這樣的信息可能被訪問、解釋或轉換的地方，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10可以直接提取或存儲資源18中的信息。類似地，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10可以被連接到綜合知識庫12，而這兩個組件都可以連接到接口8。這樣，接口8(可以細分為特定接口類型或組件)可以用來直接從綜合知識庫12訪問知識，或命令數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10采集、分析、處理或以其他方法操縱來自綜合知識庫或資源的數(shù)據(jù)。為了便于解釋，在附圖中這些數(shù)據(jù)之間這樣的鏈路以圖形方式舉例說明。但是，在特定的系統(tǒng)中，高度綜合可以遵循特定的軟件模塊或程序，后者針對特定病人、特定疾病狀態(tài)、特定機構等等執(zhí)行特定的分析或相關法。
            
在現(xiàn)在的整個討論中，資源12將考慮包括兩個最初類型的資源。首先，純數(shù)據(jù)資源可以由不同的類型的先前采集的、分析研究過的和存儲的數(shù)據(jù)構成。就是說，數(shù)據(jù)資源可以設想為參考來源，它可以代表在醫(yī)療事件、醫(yī)療狀態(tài)、疾病狀態(tài)、財務信息等等方面的信息，如下面還將更詳細討論的。一般，數(shù)據(jù)資源不要求直接從病人采集的信息。而是，這些資源在性質(zhì)上是更一般的，并且可以通過數(shù)據(jù)參考圖書館、訂購等等獲得。包括知識庫12的第二類型的資源由可控和可指定資源構成。這些資源包括任何數(shù)目的數(shù)據(jù)采集裝置、機制和程序，它們直接或間接地從病人采集數(shù)據(jù)。在目前的討論中，隨后還將進一步說明這些資源，但是，它們一般可以設想為臨床資源，諸如成像系統(tǒng)、電參數(shù)檢測裝置、臨床醫(yī)生以完全或部分自動的或甚至手動的過程的方式輸入的數(shù)據(jù)。
            
圖2更詳細地舉例說明與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10相關聯(lián)的組件的類型。一般，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10可以包括單一的計算機，但是對于更有用和更強大的實現(xiàn)方案，可以包括范圍很寬的計算資源和接口資源。這樣的資源(概括地用標號20標示)可以包括專用計算裝置、通用計算機、服務器、數(shù)據(jù)存儲裝置等等。這樣的裝置可以被定位在單一的主位置上，但必要時，也可以設置在寬闊的地理位置上，諸如通過廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)、虛擬的專用網(wǎng)絡等等。計算資源利用和實現(xiàn)各種程序(概括地用標號22標示)，所述程序編制以下過程的程序并對其進行控制數(shù)據(jù)提取、分析、編譯、報告和由所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行的類似功能。一般，這樣的程序可以用軟件實施，盡管某些程序可以硬接線為特定組件，或者可以在某些組件內(nèi)或它們之間構成固件。如下面還將更充分地描述的，可以認為程序22包括某些邏輯機組件24，它驅動由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10執(zhí)行的分析功能。這樣的邏輯機組件可以參與對醫(yī)療事件和狀態(tài)的診斷，但也可以被用于范圍很寬的其他功能，如下面描述的。這樣的功能可以包括可控和可指定資源的指定和控制、為病人治療提供建議、財務安排和狀態(tài)的分析、病人治療的分析、傳授和指示，這只是指出一些可能的應用。
            
計算資源20用來通過可以是聯(lián)合數(shù)據(jù)庫14的一部分的數(shù)據(jù)資源接口26(見圖1)利用上面討論的數(shù)據(jù)資源并且與所述數(shù)據(jù)資源接口。另外，數(shù)據(jù)資源接口26一般將包括存儲在計算資源20上的計算機代碼和可以存儲在特定數(shù)據(jù)資源內(nèi)的代碼，以及允許計算資源和數(shù)據(jù)資源之間的通信的代碼。因此，這樣的代碼將允許信息被搜索、提取、發(fā)送和存儲，以便由計算資源處理。另外，數(shù)據(jù)資源接口26使數(shù)據(jù)能夠從所述計算資源發(fā)送到需要的地方，并存儲在所述數(shù)據(jù)資源內(nèi)。必要時，所述數(shù)據(jù)資源接口還允許把所述數(shù)據(jù)從一種格式轉換成另一種格式以便于它的檢索、分析和存儲。這樣的轉換可以包括壓縮和解壓技術、文件格式化等等。
            
計算資源20還通過接口28與可控和可指定資源連接，所述接口28也可以包括在聯(lián)合數(shù)據(jù)庫中。類似于接口26，接口28可以包括如上面指出的存儲在計算機資源中的代碼以及存儲在所述特定位置或存儲在包括所述可控和可指定資源的系統(tǒng)內(nèi)的代碼。因此，所述接口一般將包括具有以下功能的代碼識別所搜索的信息類型；允許信息的定位和提取；允許對所述信息的轉換；在必要的地方，允許對所述信息的處理和所述信息的存儲。所述接口還可以允許把信息從所述計算資源裝入可控和可指定資源、諸如用于系統(tǒng)的配置和用作進行檢查、報告的參數(shù)等等。還應當指出，某些計算資源實際上可以定位在(甚至與某些可控和可指定資源綜合在一起)諸如計算機系統(tǒng)和成像設備內(nèi)的控制器、電數(shù)據(jù)采集設備或其他資源系統(tǒng)。這樣，由邏輯機組件24，或者更一般地，由程序22執(zhí)行的某些操作和分析可以直接在可控和可指定資源中實現(xiàn)或者可以在可控和可指定資源本地實現(xiàn)。
            
圖2中還舉例說明網(wǎng)絡29，圖中概括地示出連接到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10的網(wǎng)絡29。網(wǎng)絡29盡管可能包括連接到數(shù)據(jù)資源接口、數(shù)據(jù)資源、可控和可指定資源等等的鏈路，但可以提供連接到用戶、機構、病人等等的附加鏈路。因此，網(wǎng)絡29可以使數(shù)據(jù)往來于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10的不同的組件之間，以便允許更一般地向范圍更寬的參與者提供數(shù)據(jù)采集、分析和報告功能。
            
如圖2中箭頭所指出的，范圍很寬的網(wǎng)絡配置可用于各種各樣的資源和接口之間和各種各樣的資源和接口中間的通信。例如，如箭頭30指出的，計算資源20既可以直接地利用程序22(例如，在計算機系統(tǒng)內(nèi)部)又可以通過局部或遠程網(wǎng)絡利用程序22。這樣，除立即可從特定計算機系統(tǒng)內(nèi)訪問的程序以外，所述計算資源還可以允許例程根據(jù)所存儲的和根據(jù)需要進行訪問的程序運行。
            
箭頭31和32概括地代表更多變的數(shù)據(jù)交換路徑，諸如可以配置的和專用的網(wǎng)絡，它為不同資源之間的高速數(shù)據(jù)交換作好準備?？梢允箶?shù)據(jù)資源接口與可控和可指定資源接口之間的類似通信更方便，如圖2箭頭33所指出的。為了在配置或操作所述可控和可指定資源時利用特定數(shù)據(jù)資源信息，這樣的交換可能是有用的。舉例來說，所述數(shù)據(jù)資源接口可以允許提取人口信息、″最佳實踐″系統(tǒng)配置等等，它們可以存儲在可控和可指定資源內(nèi)，以便于它們象由計算資源所進行的分析所表明的那樣操作。如下面描述的，箭頭34一般指接口26和28與知識庫的組件之間不同的數(shù)據(jù)鏈路，這樣的鏈路可以包括任何適當類型的網(wǎng)絡連接或甚至計算機系統(tǒng)內(nèi)的內(nèi)部連接。在所有數(shù)據(jù)通信30、31、32、33和34的情況下，可以設想任何范圍的網(wǎng)絡或數(shù)據(jù)傳輸裝置，諸如數(shù)據(jù)總線、雙上行網(wǎng)絡、高速寬帶數(shù)據(jù)交換、無線網(wǎng)絡、衛(wèi)星通信系統(tǒng)等等。
            
數(shù)據(jù)資源圖3舉例說明某些可以包括在上面討論的和圖1中舉例說明的資源的數(shù)據(jù)資源段內(nèi)的示范性組件。圖3中概括地用標號38標示的數(shù)據(jù)資源用來與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10通信，如參照圖2所標示的和如圖3中箭頭35所表明的。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)本身對臨床醫(yī)生6是可通過接口8獲得的資源，并可以進一步與可控和可指定資源40通信，如箭頭36所表明的。如圖3所指出的，臨床醫(yī)生也許要直接訪問和直接與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接，或間接通過遠程網(wǎng)絡裝置訪問數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10，如直線和虛線箭頭37所標示的。
            
所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，除利用和與數(shù)據(jù)資源38通信以外，如標號40所標示和下面更充分討論的，還與所述可控和可指定資源通信。如上面指出的，可以概括地把數(shù)據(jù)資源設想為包括可以被數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10識別、定位、提取和利用的信息和數(shù)據(jù)。另外，需要時，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以把數(shù)據(jù)寫入不同的資源。
            
如圖3中舉例說明的，數(shù)據(jù)資源38可以包括一定范圍的信息類型。例如，許多信息來源可以是在醫(yī)院或機構內(nèi)可得到的，如標號42所標示的。如本專業(yè)的技術人員將會意識到的，所述信息可以包括在放射學部門信息系統(tǒng)44內(nèi)，諸如掃描儀、控制系統(tǒng)或部門管理系統(tǒng)或服務器內(nèi)。類似地，這樣的信息可以以類似的方式存儲在醫(yī)院信息系統(tǒng)46內(nèi)的一個機構內(nèi)。許多這樣的機構還包括數(shù)據(jù)，特別是圖像數(shù)據(jù)、存檔系統(tǒng)統(tǒng)稱為PACS48，用壓縮和不壓縮圖像數(shù)據(jù)形式、從這樣的圖像數(shù)據(jù)衍生的數(shù)據(jù)、采集圖像用的系統(tǒng)設置的描述性數(shù)據(jù)，(諸如在DICOM或附在圖像文件后的其他頭部)等等。除存儲在機構內(nèi)的數(shù)據(jù)以外，數(shù)據(jù)可以從病人的病史數(shù)據(jù)庫獲得，如標號50所標示的。這樣的數(shù)據(jù)庫也可以被存儲在一種機構內(nèi)的中央資料庫中，但是還可以從遠程來源獲得，提供病人特定病史數(shù)據(jù)。需要時，這樣的病史數(shù)據(jù)庫可以對可通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)搜索并且定位在不同的機構或診所內(nèi)的資源范圍進行分組。
            
其他數(shù)據(jù)資源可以包括諸如機能病理學數(shù)據(jù)庫52等數(shù)據(jù)庫。這樣的數(shù)據(jù)庫可以加以編制，既針對病人特定信息，又針對病人人口或個人共享的醫(yī)療、遺傳、人口統(tǒng)計或其他特征。另外，可以訪問概括地用標號54標示的外部數(shù)據(jù)庫。這樣的外部數(shù)據(jù)庫在性質(zhì)上其范圍可以很寬，諸如描述人口特征、醫(yī)療事件和狀態(tài)、處理、診斷和預后特征等等的參考材料數(shù)據(jù)庫。這樣的外部數(shù)據(jù)庫可以通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以特定的訂閱方式，諸如連續(xù)訂閱方式、或按使用次數(shù)計費的方式訪問。類似地，可以訪問遺傳和類似的數(shù)據(jù)庫56。這樣的遺傳數(shù)據(jù)庫可以包括基因序列、特定遺傳標記和多形變態(tài)以及這樣的遺傳信息與特定個人或群體的聯(lián)系。另外，財務、保險和類似的數(shù)據(jù)庫58對數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10來說是可以訪問的。這樣的數(shù)據(jù)庫可以包括諸如病人財務記錄、機構財務記錄、付費和發(fā)票記錄和裝置、醫(yī)療補助方案或醫(yī)療保險方案規(guī)則和記錄等等。
            
最后，可以通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)訪問用標號60標示的其他數(shù)據(jù)庫。這樣的其他數(shù)據(jù)庫也可以是機構特定的、成像的或其他可控或可指定的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、參考材料等等。另一些數(shù)據(jù)庫，如前所述，可以免費獲得或甚至在機構內(nèi)部或一類機構內(nèi)部獲得，但也可以在訂閱的基礎上訪問。這樣的數(shù)據(jù)庫還可以是病人專用或群體特定的，參與由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10進行的分析、處理及其他功能。另外，其他數(shù)據(jù)庫可以包括臨床和非臨床性質(zhì)的信息。為了協(xié)助財務和資源分配管理，例如，這樣的數(shù)據(jù)庫可以包括行政管理、庫存、資源、物理設備、人的資源及其他可以訪問和管理以改善病人治療的信息。
            
如圖3中數(shù)據(jù)資源分組38中的多頭箭頭所表明的，不同的數(shù)據(jù)資源也可以在它們本身之間和在它們本身當中傳遞。這樣，可以為直接的數(shù)據(jù)交換而配置某些數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)庫資源，諸如為了完善或補充存儲在不同的數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。盡管這樣的數(shù)據(jù)交換可以設想為一般通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10，但在更一般方面，資源可以方便機構、數(shù)據(jù)資料庫、計算機系統(tǒng)等等之間這樣直接的數(shù)據(jù)交換，而數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10根據(jù)需要利用這樣的來自一個或多個資源的數(shù)據(jù)交換。
            
可控/可指定資源圖4類似地表示某些可以通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10訪問的示范性可控和可指定資源。如前所述，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用來通過適當?shù)慕涌?與臨床醫(yī)生6聯(lián)系，以及與數(shù)據(jù)資源38聯(lián)系。
            
一般，可控和可指定資源40可以是病人特定的或與病人有關的，就是說，或者直接親身訪問或者遠程地(例如，通過計算機鏈路)從病人收集的。所述資源數(shù)據(jù)還可以是群體特定的，以便允許根據(jù)已知的群體特性進行比較，分析特定病人的危險和狀態(tài)。還應當指出，所述可控和可指定資源可以被一般地設想為生成數(shù)據(jù)的過程。確實，盡管下面更充分地描述的系統(tǒng)和資源可以本身包含數(shù)據(jù)，但是這些資源在這樣的程度上是可控和可指定的，它們可以根據(jù)需要用來為所述病人的適當?shù)奶幚矶a(chǎn)生數(shù)據(jù)。在示范性可控和可指定資源40當中，電氣資源概括地用標號62標示。這樣的資源，如下面還將更充分地描述的，可以包括各種各樣的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，用來根據(jù)檢測信號檢測病人的生理學參數(shù)。這樣的電氣資源可以包括例如腦電描記資源(EEG)、心電描記資源(ECG)、肌電圖描記資源(EMG)、電阻抗斷層攝影資源(EIT)、神經(jīng)導通狀態(tài)測試資源、眼振電圖描記法資源(ENG)和這些資源的組合。另外，不同的成像資源可以受到控制和被指定，如標號64所標示的。若干形態(tài)的這樣的資源是當前可獲得的，諸如X射線成像系統(tǒng)、磁共振(MR)成像系統(tǒng)、計算斷層攝影(CT)成像系統(tǒng)、正電子發(fā)射斷層攝影(PET)系統(tǒng)、熒光X線照相系統(tǒng)、乳房X線照相系統(tǒng)、超聲波掃描系統(tǒng)、紅外線成像系統(tǒng)、核成像系統(tǒng)、熱聲系統(tǒng)等等。
            
除這樣的電氣的和高度自動化的系統(tǒng)以外，還可以訪問臨床和實驗室性質(zhì)的可控和可指定資源，如標號66所標示的。這樣的資源可以包括血液、尿、唾液及其他液體的分析資源，包括胃腸的、生殖系統(tǒng)的、腦脊髓液體分析系統(tǒng)。這樣的資源還可以包括聚合酶(PCR)鏈式反應分析系統(tǒng)、遺傳標記分析系統(tǒng)、放射性免疫測定系統(tǒng)、色譜法和類似的化學分析系統(tǒng)、受體測定系統(tǒng)和這樣的系統(tǒng)的組合。有點類似地，可以包括組織學資源68，諸如組織分析系統(tǒng)、細胞學和組織分類系統(tǒng)等等。其他組織學資源可以包括免疫細胞化學和組織病理學分析系統(tǒng)。類似地，電子及其他顯微鏡系統(tǒng)、現(xiàn)場雜交系統(tǒng)等等可以構成示范性組織學資源。藥物動力學資源70可以包括這樣的系統(tǒng)，諸如治療藥物監(jiān)測系統(tǒng)、受體表征和量度系統(tǒng)等等。
            
除直接或間接檢測生理學狀態(tài)和參數(shù)的系統(tǒng)以外，可控和可指定資源還可以包括財源72，諸如可以在提供高質(zhì)量病人治療和連續(xù)地為這樣的治療記賬方面有用的保險和付費資源、贈款來源等等。其他雜項資源74可以包括范圍很寬的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，它們可以把所收集的數(shù)據(jù)全自動化或半自動化地轉換為有用的數(shù)字表格。這樣的資源可以包括物理檢查、醫(yī)療史、精神病史、心理病史、行為模式分析、行為測試、人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)、藥物使用數(shù)據(jù)、進食數(shù)據(jù)、環(huán)境因素信息、機能病理學信息和來自非生物模型的各種各樣的信息。此外，在直接從病人或通過合格的臨床醫(yī)生和專業(yè)醫(yī)務人員人工收集這樣的信息的地方，所述數(shù)據(jù)被數(shù)字化或以有用的數(shù)字表格輸入，以便存儲和通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)訪問。
            
如上面就圖3討論的，圖4中可控和可指定資源40內(nèi)所示的多端箭頭用來表示這些資源中的一些資源可以直接在它們本身之間和在它們本身當中傳遞。這樣，成像系統(tǒng)可以從其他成像系統(tǒng)抽取信息，電氣資源可以與成像系統(tǒng)連接，以便直接交換信息(諸如為了定時或圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生的協(xié)調(diào)等等)。此外，盡管可以把這樣的數(shù)據(jù)交換設想為通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10進行，但也可以實現(xiàn)不同的可控和可指定資源之間的直接交換。
            
如上面指出的，通?？梢园阉鰯?shù)據(jù)資源設想為不直接從特定病人采集的信息資料庫。另一方面，所述可控和可指定資源一般包括通過自動化的、半自動化的裝置，或人工技術從病人采集醫(yī)療數(shù)據(jù)。圖5一般地代表可以認為被包括在圖4舉例說明的不同的可控和可指定資源類型中的功能模塊中的一些功能模塊。如圖5所示，可以把這樣的資源設想為包括某些一般模塊，諸如采集模塊76、處理模塊78、分析模塊80、報告模塊82和存檔模塊84。當然，這些不同的模塊的性質(zhì)可以極大地不同，取決于所考慮的資源類型。因此，采集模塊76可以包括不同類型的電氣傳感器、換能器、電路、成像設備等等，用于采集病人的原始數(shù)據(jù)。采集模塊76還可以包括更多的基于人的系統(tǒng)，諸如問卷、綜述、表格、計算機化及其他輸入裝置等等。
            
處理模塊76的性質(zhì)和操作，類似地取決于采集模塊的性質(zhì)和總體資源類型。因此，處理模塊可以包括數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)、濾波和放大或衰減電路。但是，處理模塊還可以包括諸如電子制表軟件、數(shù)據(jù)編制軟件等等應用。在電氣和成像系統(tǒng)中，處理模塊還可以包括數(shù)據(jù)增強電路和用于執(zhí)行圖像及其他類型數(shù)據(jù)換算、重構和顯示的軟件。
            
分析模塊80可以包括范圍很寬可以部分地或徹底地自動化的應用。在電氣和成像系統(tǒng)中，例如，分析模塊可以允許用戶增強或改變數(shù)據(jù)和重構的圖像的顯示。所述分析模塊還可以允許對臨床醫(yī)生收集的數(shù)據(jù)進行某種編制，以便評估所述數(shù)據(jù)或把所述數(shù)據(jù)與基準范圍加以比較等等。報告模塊82一般提供由模塊80完成的分析的輸出或摘要。報告還可以在這樣的數(shù)據(jù)采集過程中提供用于采集數(shù)據(jù)的技術的指示、所執(zhí)行的數(shù)據(jù)采集序列的編號、所執(zhí)行序列的類型、病人狀態(tài)等等。最后，存檔模塊84允許把原始的、半處理過的和處理過的數(shù)據(jù)，或者存儲在采集系統(tǒng)或資源本地，或者遠程地存儲在諸如數(shù)據(jù)庫、資料庫、存檔系統(tǒng)(例如，PACS)等等中。
            
包括在可控和可指定資源內(nèi)的所述典型模塊可以與如標號22所標示的程序聯(lián)系，以增強不同的采集、處理和分析功能的性能。如圖5以圖示方式舉例說明的，例如，各種各樣的計算機輔助采集例程(CAA)86可以用來分析以前采集的序列，并規(guī)定、控制或配置隨后的數(shù)據(jù)采集。類似地，計算機輔助處理模塊(CAP)88可以與處理模塊78連接，以執(zhí)行附加的或增強的處理，取決于對所采集的數(shù)據(jù)以前的處理和分析。最后，諸如計算機輔助數(shù)據(jù)操作算法(CAX)模塊90等程序可以用來分析所接收和處理的數(shù)據(jù)，以便提供可以根據(jù)所述數(shù)據(jù)進行的診斷的某些指示。
            
盡管在目前關于可控和可指定資源類型和形態(tài)的各種不同類型以及用于協(xié)助對來自這樣的資源的數(shù)據(jù)進行的采集、處理、分析和診斷功能的模塊的各種不同類型的討論中，隨后還會說到更多，但是在圖5中應該指出，在這些組件和資源之間有各種不同的鏈路可用。這樣，在一個典型的應用中，計算機輔助采集模塊86可以根據(jù)由計算機輔助處理模塊88執(zhí)行的增強了的處理結果，預定、控制或配置隨后的數(shù)據(jù)采集，諸如圖像數(shù)據(jù)的采集。類似地，這樣的采集規(guī)定可以從計算機輔助診斷模塊90的輸出得出，諸如根據(jù)隨后的數(shù)據(jù)采集細化所作的潛在的診斷。計算機輔助處理模塊88可以以類似的方式，根據(jù)計算機輔助模塊86或計算機輔助診斷模塊90的輸出，命令進行由處理模塊78進行的增強的不同的或隨后的處理。然后，這些資源和程序的各種不同的模塊，依靠按照本技術把這些模塊綜合為一個完整的系統(tǒng)，允許進行高度周期性和交織的數(shù)據(jù)采集、處理和分析。
            
如在圖5中還舉例說明的，對于典型可控和可指定資源，對所述數(shù)據(jù)執(zhí)行并用于提供增強的采集、處理和分析的程序，可以由程序22的邏輯機24驅動。如上面指出的，和如下面將要更詳細地討論的，邏輯機24可以包含范圍很寬的算法，它們連接和綜合程序的輸出，諸如CAX算法，其中所示的一些是圖5中的CAA、CAP和CAD模塊86、88和90的輸出，而且根據(jù)編程的相關關系、建議等等，指定或控制隨后的采集、處理和分析。如上面還指出的，程序22是由計算資源20訪問和通過它們實現(xiàn)的。計算資源20可以一般地如上所述，通過適當?shù)慕涌?8與特定資源形態(tài)的存檔模塊84連接。最后，計算資源20與綜合知識庫12接口。根據(jù)圖5應當指出，知識庫還可以包括形態(tài)特定的知識庫19，這是與資源62-74的特定形態(tài)有關的信息資料庫。這樣的形態(tài)特定的知識庫數(shù)據(jù)可以包括以下要素諸如系統(tǒng)設置、對特定病人或群體的推薦設置、例程和協(xié)議、基于所述特定形態(tài)的數(shù)據(jù)解釋算法等等。知識庫一般適用于臨床醫(yī)生6，在需要地方，所述知識庫可以基于這樣的臨床醫(yī)生的輸入。因此，需要時，所述知識庫可以部分地由專家的配置輸入構建，具體地說，由與所述特定資源形態(tài)有關的輸入構建，用于增強和改善采集、處理、分析或這些過程的多個方面。
            
形態(tài)/類型相互作用本技術一個特別強大的方面在于，在各可控和可指定資源的類型之間、在這些類型的不同的形態(tài)之間和在不同的時刻執(zhí)行的采集、處理和診斷之間，綜合不同的資源數(shù)據(jù)的能力。本技術這樣的方面以圖示方式摘要示于圖6和7。圖6以方框形式舉例說明一系列可控和可指定資源類型98、100和102。這些資源類型(它們一般可以跟蹤圖4舉例說明的和上述的各種不同名稱)可以各自包括一系列形態(tài)104、106和108。舉例來說，類型98可以包括在圖4中用標號62標示的不同的電氣資源，而同時資源100的其他類型可以包括圖4的成像資源64。對于這些類型中的每一個，不同的形態(tài)可以包括系統(tǒng)和程序，諸如類型98包括EEG、ECG、EMG等等，而類型100包括X射線、MRI、CT成像系統(tǒng)等等。
            
一般，圖6的表示舉例說明，按照本技術，病人可以具有在第一時間92執(zhí)行的不同的程序，它可以包括針對任何一個或多個資源類型98，100，102或針對每一種類型內(nèi)的任何一個或多個形態(tài)的一個或一個范圍的數(shù)據(jù)采集、處理和診斷功能。根據(jù)這樣的采集、處理和診斷的結果，可以在隨后的時間94執(zhí)行隨后的一段數(shù)據(jù)采集、處理或診斷。如這些方框之間的箭頭所表明的，在這兩個時刻，隨后的數(shù)據(jù)采集、處理和分析的控制和指定可能是適當?shù)?。隨后的操作可以對給定資源類型內(nèi)同一形態(tài)或者對同一資源類型的不同的形態(tài)執(zhí)行。類似地，所述系統(tǒng)可以針對完全不同類型的資源，并針對不同的資源類型內(nèi)特定的形態(tài)，控制或指定這樣的程序。然后，隨后的程序可以在隨后的時間執(zhí)行，如在圖6概括地用標號96標示的。
            
如本專業(yè)的技術人員將會意識到的，本技術提供一種非常強大的和高度綜合的方法，以隨著時間控制和指定醫(yī)療數(shù)據(jù)的處理。例如，根據(jù)諸如在時間92對電數(shù)據(jù)的采集和分析的結果，可能為所述病人規(guī)劃另一次采集和分析，其中，所述系統(tǒng)通過特定成像系統(tǒng)自動地或半自動地指定或控制圖像的采集。如上面一般地描述的，所述系統(tǒng)還可以指定或控制臨床實驗室數(shù)據(jù)、組織學數(shù)據(jù)、藥物動力學數(shù)據(jù)或其他雜項數(shù)據(jù)類型的采集、處理或分析。然后，結合上面討論的其他數(shù)據(jù)資源來的數(shù)據(jù)，隨著時間并且在不同的形態(tài)和資源類型之間，所述分析可以在醫(yī)療事件、醫(yī)療狀態(tài)、疾病狀態(tài)、處理、醫(yī)療狀態(tài)和事件的傾向等等方面，提供高度地富有洞察力的反饋。
            
圖7中進一步舉例說明所述信息隨著時間的綜合。如圖7所示，通過程序22計算資源20可以獲得和處理在不同的時刻收集、處理和分析的，并且從用標號98、100、102標示的不同的資源類型來的不同的數(shù)據(jù)。如上面指出的，這樣的處理可以包括范圍很寬的對可用數(shù)據(jù)進行的操作，諸如通過使用CAX算法進行分析、指定和控制，如針對這樣的算法CAA86、CAP88、CAD90或計算資源20可用的其他程序指出的。其他這樣的模塊可以作為應用的一部分或套裝軟件提供，或隨著時間增加，如概括地用標號91標示的。邏輯機組件24協(xié)助使所述數(shù)據(jù)相關并且協(xié)助指定或控制對來自一個或多個資源類型的一個或多個形態(tài)的數(shù)據(jù)的隨后的采集、處理和分析。最后，所述計算資源可以使所述信息作為綜合知識庫12的一部分適用于臨床醫(yī)生6。
            
就圖7的示意圖要作幾點說明。首先，如上面討論的，所述系統(tǒng)的元件之間的不同互連一般由直接或間接的通信鏈路提供。另外，如上面討論的，可以通過各組件之間的直接互連，便于不同的資源類型98、100和102之間的互連和數(shù)據(jù)交換。在每一種類型的各種形態(tài)之間，以及在不同的類型的不同的形態(tài)之間，情況都是這樣。如上面就圖6討論的，對于用于這樣的類型和形態(tài)之間的隨著時間的數(shù)據(jù)交換的互連，同樣如此。最后，盡管在圖7總的示意圖中在不同的位置上舉例說明的是臨床醫(yī)生6，但是應當指出，這可以包括相同的或不同的臨床醫(yī)生，取決于使用的形態(tài)和類型和所述病人的需要。就是說，可以向特定的臨床醫(yī)生或專家提供不同的資源類型和甚至特定的形態(tài)，涉及其他資源類型和形態(tài)的受過訓練的不同的人員。但是，最后，在目前的環(huán)境下一般指的臨床醫(yī)生6是想要包括全部受過訓練的人員，他們有時可以個別地或作為一個團隊提供醫(yī)療情況所要求的輸入和治療。
            
不同類型的可控和可指定資源以及這樣的資源類型的形態(tài)可以包括可能對執(zhí)行本技術提供的采集、處理、分析功能有用的任何可用數(shù)據(jù)資源。具體地說，本技術企圖例如為綜合隨著時間的采集、處理和分析而提供盡可能單一的資源，并且以一種最有用的配置，使得可以使用范圍很寬的這樣的資源。圖8是列成表格的某些示范性資源類型的概述，概括地用標號110標示，以及這些類型中每一種類型內(nèi)的形態(tài)112。如上面指出的，這樣的可控和可指定資源一般可以包括電數(shù)據(jù)源、成像數(shù)據(jù)源、臨床實驗室數(shù)據(jù)源、組織學數(shù)據(jù)源、藥物動力學數(shù)據(jù)源、以及醫(yī)療數(shù)據(jù)的其他雜項來源。盡管所述數(shù)據(jù)資源中可以包括關于這些類型和形態(tài)中每一種的不同的基準數(shù)據(jù)，但是，圖8表中列舉的類型和形態(tài)用來采集數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)是病人專用的并且是或者直接或者間接從病人采集的。以下的討論涉及圖8中概述的不同的類型和形態(tài)，以便較好地理解這樣的資源的性質(zhì)和它們可能用來估算醫(yī)療事件和狀態(tài)的方式。
            
電數(shù)據(jù)資源可以認為可控和可指定的類型的電數(shù)據(jù)資源包括某些典型的模塊或組件，如圖9一般地表明的。這些組件包括傳感器或換能器114，后者可以設置病人身上或周圍，以檢測所關心的可以指示醫(yī)療事件或狀態(tài)的某些參數(shù)。這樣，這些傳感器可以檢測從人體或人體一部分發(fā)出的電信號、由某些類型的運動建立的壓力(例如，脈搏、呼吸)、或諸如運動和對刺激的反應等參數(shù)、等等。傳感器114可以設置在人體的外部區(qū)域，但是也可以包括設置在人體內(nèi)，諸如通過導管、注入或咽下的裝置、裝有發(fā)送器的膠囊等等。
            
這些傳感器產(chǎn)生代表所述檢測參數(shù)的信號或數(shù)據(jù)。這樣的原始數(shù)據(jù)被發(fā)射到數(shù)據(jù)采集模塊116。所述數(shù)據(jù)采集模塊可以采集采樣的或模擬的數(shù)據(jù)，并且可以對所述數(shù)據(jù)執(zhí)行不同的初步的操作，諸如濾波、多路復用等等。然后將所述數(shù)據(jù)發(fā)射到信號調(diào)節(jié)模塊118，在這里進行進一步處理，諸如附加的濾波、模數(shù)轉換等等。
            
然后，處理模塊120接收所述數(shù)據(jù)并執(zhí)行處理功能，后者可以包括對所述數(shù)據(jù)的簡單的或詳細的分析。顯示/用戶接口122允許操縱、觀看和以用戶要求的格式諸如屏幕顯示器上的線跡、硬拷貝等等輸出所述數(shù)據(jù)。處理模塊120還可以標記或分析數(shù)據(jù)，用于這樣標記所述數(shù)據(jù)，以便對軸或箭頭作出注釋、限定或貼標簽，并且其他記號可以出現(xiàn)在接口122產(chǎn)生的輸出上。最后，存檔模塊124用來或者在本地將所述數(shù)據(jù)存儲在所述資源內(nèi)，或者遠程地存儲所述數(shù)據(jù)。所述存檔模塊還可以允許對所述數(shù)據(jù)進行重新格式化或重構、對所述數(shù)據(jù)進行壓縮、解壓等等。當然，將根據(jù)資源的性質(zhì)和所涉及的形態(tài)而改變圖9中舉例說明的不同模塊和組件的特定配置。最后，如概括地用標號29標示的，圖9中舉例說明的模塊和組件可以直接或通過網(wǎng)絡鏈路間接連接到外部系統(tǒng)和資源。
            
以下更詳細地討論適用于本技術的某些電數(shù)據(jù)資源。
            
EEG腦電描記法(EEG)是這樣的過程一般需要一個到兩個小時，它通過傳感器或附在病人頭部并連接到計算機系統(tǒng)的電極記錄腦的電活動。所述過程記錄由電極檢測的大腦的放電。計算機系統(tǒng)把大腦的電活動顯示為線跡或線條。記錄所產(chǎn)生的圖案，并可以用來分析腦的活動。在所述圖案上可以識別幾種類型的腦電波，包括α、β、δ和θ波，其中每一個都與某些特性和活動相聯(lián)系。腦活動偏離正常圖案的變動可以指示腦的某些異常、醫(yī)療事件、狀態(tài)、疾病狀態(tài)等等。
            
在EEG測試的準備過程中，一般地要避免吃入某些食品或藥物，因為它們可能影響腦的活動并產(chǎn)生不正常的測試結果。病人還可能被請求采取必要的步驟，以避免在測試過程中低血糖，并且必要時可以使病人作好睡眠的準備，因為某些不正常類型的腦活動必須在睡眠過程中監(jiān)測。EEG在醫(yī)院或診所執(zhí)行，檢查一般由EEG技術專家完成。技術專家把一般16-25個的電極固定在病人頭部的不同位置上，利用膠或小針把電極固定就位。內(nèi)科醫(yī)生(一般神經(jīng)科醫(yī)生)分析所述EEG記錄。在所述程序過程中，病人可能被請求簡單地放松，或可以引入不同形式的刺激，諸如使病人呼吸加速(過度呼吸)或觀察觸發(fā)脈沖，來觀察大腦對這樣的刺激的反應。一般進行EEG來診斷特定的潛在事件或狀態(tài)，諸如癲癇癥或識別與這樣的機能紊亂并發(fā)的病人可能經(jīng)歷的不同的類型的發(fā)作。EEG檢查還可以用來估計懷疑的腦部腫瘤、炎癥、感染(諸如腦炎)或腦部疾病。所述檢查還可以可來估計不省人事或癡呆的周期。所述項測試還可以估算病人心臟病被抑制之后恢復或其他大創(chuàng)傷的預后、確定昏迷病人大腦健康、研究睡眠機能紊亂或在外科手術期間監(jiān)視個人接受全身麻醉時的大腦活動。
            
ECG心電圖法(EKG，ECG)是這樣的過程一般要求10-15分鐘檢查，通過附在病人皮膚上并連接到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的電極記錄心臟的電活動。所述電極檢測電脈沖，并不向人體加電。所述電極檢測心臟活動導致的人體電系統(tǒng)的活動。一般，通過病人的胸部、手臂和腿設置電極的地方的皮膚檢測電活動。病人的衣服卷高至腰部或卷起長襪或褲子，使病人露出前臂和小腿。所述檢查，一般由專門的臨床醫(yī)生執(zhí)行，可以在醫(yī)院、診所或實驗室預約。所述測試之后，心臟病學家一般分析心電描記記錄。在所述程序過程中，病人一般被請求躺在床上或平臺上，盡管其他程序要求特定類型的活動，包括運用體力。必要時，在所述檢查過程中，在進行所述測試以前，病人可能被請求休息一段時間。用來檢測電活動的電極，一般是12個或更多，通過粘結劑或其他方法，設置在要求的位置上?？梢郧鍧嵅⑶铱赡芴旯馑鰠^(qū)域，以便于設置或固定電極。另外，可以使用導電底座或糊劑以改善電脈沖的導通狀態(tài)。
            
所述采集系統(tǒng)把由脈沖表示的電活動轉換成線跡或線條。ECG線跡一般遵循心臟的電脈沖的特性圖案?？梢宰R別和測量特性圖案的不同部分，包括一般稱作P波、QRS雜波、ST段和T波的波形部分。這些線跡可以用計算機或由心臟病學家分析，以便查出醫(yī)療事件或狀態(tài)所指示的異常。ECG程序一般用來識別這樣的狀態(tài)，諸如心臟擴大、流向心臟的血流不足的征兆、新的或舊的心臟損傷(例如，心臟受打擊造成的)、心律不齊、人體化學失調(diào)所引起的電活動改變、心包炎癥的征兆等等。
            
EMG肌電圖描記(EMG)是這樣的過程一般需要1-3小時，用來測量肌肉收縮造成的放電。一般，因為肌肉收縮，產(chǎn)生電信號，后者可以通過設置在病人身上的傳感器檢測出來。下面概述的EMG和神經(jīng)傳導研究，可以用來協(xié)助檢測可能損壞肌肉組織或神經(jīng)的狀態(tài)和疾病的出現(xiàn)、位置和存在。EMG檢查和神經(jīng)傳導研究一般是一起進行的，以便提供更完整的信息。
            
在準備EMG檢查的過程中，一般要求病人在所述檢查以前的某個時段(例如三個小時)內(nèi)回避某些藥物和刺激。所述檢查之前，要注意諸如出血或血液稀釋等特定狀態(tài)，和諸如使用強心劑(cardiacstimulator)等實踐。在EMG檢查本身，醫(yī)院或診所里的臨床醫(yī)生要篩除外來電干擾。在需要的地方，神經(jīng)科醫(yī)生或物理康復專家也可以執(zhí)行所述測試。在所述程序過程中，一般要求病人采取放松姿勢，把待測試的肌肉定位在便于醫(yī)生接近的位置。要清潔待測肌肉上面的皮膚區(qū)域，把把包括基準電極和記錄電極的電極設置在皮膚上。基準電極一般可以包括平坦的金屬盤，附在測試區(qū)域的皮膚上，或把一根針插入測試區(qū)域附近皮膚下面。記錄電極一般包括通過導線連接到數(shù)據(jù)采集裝置或記錄器的針。記錄電極插入待測試的肌肉組織內(nèi)。然后通過所述兩個電極測試肌肉在休息狀態(tài)和在收縮過程中的電活動，一般逐漸遞增收縮力量。可能需要重新設置電極，以記錄所述肌肉的不同區(qū)域或不同的肌肉內(nèi)的活動?？梢燥@示這樣采集的電活動數(shù)據(jù)，并且所述電活動數(shù)據(jù)一般采取尖脈沖波形的形式。
            
EMG檢查的結果可以單獨分析，盡管它們一般與其他數(shù)據(jù)配合使用于診斷狀態(tài)。這樣的其他數(shù)據(jù)可以包括病人病史、特定癥狀方面的信息以及從其他檢查采集的信息。一般完成EMG檢查，以便在可能損壞肌肉組織、神經(jīng)或神經(jīng)和肌肉之間的結合部的疾病診斷上提供協(xié)助，或用于估計虛弱、麻痹或不隨意肌肉刺激的原因。這樣的檢查還可以用來診斷狀態(tài)，例如脊椎灰質(zhì)炎后綜合癥以及影響正常肌肉活動的其他狀態(tài)。
            
EIT電阻抗斷層攝影(EIT)是非侵入性過程，用來提供人體電參數(shù)方面的信息。具體地說，所述過程映射人體內(nèi)導電率和介電常數(shù)。電導率是衡量材料導電容易程度的尺度，而介電常數(shù)是衡量引入強制加上的電場時分離材料內(nèi)電荷的容易程度。高導電率材料允許直流和交變電流通過。另一方面，高介電常數(shù)材料只允許交變電流通過。通過附在病人皮膚上的電極給人體施加電流，并測量所得的電壓，即可對人體內(nèi)電導率和介電常數(shù)進行替代的數(shù)據(jù)采集。所述測量允許計算人體組織的阻抗，后者可以用來通過重構而建立組織的圖像。
            
因為在所述檢查過程中提供的電流將采取最小阻抗路徑，所以流過所述組織的電流取決于病人組織的導電率分布。然后用獲得的數(shù)據(jù)通過不同的重構技術重構所述組織的圖像。一般，圖像重構過程包括非線性數(shù)學計算，所得圖像可以用于不同的診斷和處理目的。例如，所述過程可以用來檢測肺部的血凝塊或肺栓。所述過程還可以用來檢測肺部問題，包括肺部萎縮和積液?？梢詸z測的其他狀態(tài)，包括內(nèi)部出血、黑瘤、癌，諸如胸癌以及各種各樣的其他醫(yī)療事件和狀態(tài)。
            
神經(jīng)傳導測試神經(jīng)傳導研究已經(jīng)用于測量各條神經(jīng)傳輸電信號的好壞。神經(jīng)傳導研究和EMG研究都可以用來協(xié)助檢測可能損壞肌肉組織或神經(jīng)的疾病及其位置。神經(jīng)傳導研究和EMG往往在一起進行，以便為診斷提供更完整的信息。若兩個測試在一起進行，則一般首先進行神經(jīng)傳導研究。
            
在準備神經(jīng)傳導研究時，一般要求病人回避藥物以及諸如煙草和咖啡因的刺激。另外，在所述測試之前要識別出血或血液稀釋問題以及心臟植入物的使用。神經(jīng)傳導研究本身一般由技術專家進行，并可以在醫(yī)院或診所或專門為屏蔽電干擾而設計的特殊房間內(nèi)進行。一般由神經(jīng)科醫(yī)生或物理康復專家進行所述測試。在所述程序過程中，要求病人向后靠或坐著，放松人體的待測試區(qū)域。幾個平坦的金屬盤電極附在病人皮膚上，把放電電極設置在待測試的神經(jīng)上面。記錄電極設置在受所述神經(jīng)控制的肌肉上面。重復地向所述神經(jīng)施加電脈沖，然后記錄傳導速度或獲得肌肉響應所需的時間。比較人體不同側上相應的肌肉之間的響應時間。如上面指出的，可以進行神經(jīng)傳導研究來檢測和估算外圍神經(jīng)系統(tǒng)的損壞，識別異常感覺的原因，診斷脊椎灰質(zhì)炎后綜合癥，以及估計其他癥狀。
            
ENG眼振電圖描記法(ENG)涉及一系列測試，用來估計病人通過協(xié)調(diào)眼睛、內(nèi)耳和大腦的輸入來維持位置和平衡感覺的能力。ENG測試可以用來例如確定頭暈或眩暈是不是由內(nèi)耳或大腦中神經(jīng)結構損壞引起的。所述測試利用附在面部上并且用導線連接到監(jiān)測眼球運動的裝置的電極。在ENG測試序列過程中，測量某些不隨意眼球運動，稱作眼球震顫，它一般隨著頭部運動出現(xiàn)。自發(fā)或長時間的眼球震顫可能表示某些影響神經(jīng)或內(nèi)耳或大腦結構的狀態(tài)。
            
在準備ENG測試序列時，一般要求病人較長時間回避某些藥物和刺激。由于干擾測試過程中使用的電極的緣故，可能需要回避或去除視覺輔助和助聽裝置以及面部化妝。為了進行所述檢查，利用導電粘結劑把一系列電極(一般5個)粘附在病人面部。病人在黑房內(nèi)以坐著的姿勢被測試。在所述檢查過程中，調(diào)整儀表，以便測量或監(jiān)測病人如何只用眼睛跟隨運動的點。然后在病人閉目思考(perform mental tasks)、直視前方、看每一側、用眼睛跟隨鐘擺或其他目標運動以及把頭部和人體移到不同的位置時讀取讀數(shù)。另外，在熱測試過程中監(jiān)測眼球運動，這涉及加溫或冷卻放入病人耳內(nèi)或吹入其內(nèi)的空氣或水。在這樣的測試過程中，電極檢測眼球運動，而監(jiān)測系統(tǒng)把所述運動轉換成線條記錄?？梢栽诶没虿焕秒姌O來檢測眼球運動的情況下來進行所述熱測試。分析所述測試的結果，以確定在所述熱測試過程中是否檢測出不正常的不隨意眼球運動，頭部運動是否造成眩暈和眼球運動是否具有正常的強度和方向。若在所述測試過程中出現(xiàn)不正常的不隨意眼球運動，或者若在所述熱測試過程中檢測出眩暈或不正常的眼球運動，則結果可以表示可能的大腦或神經(jīng)受損，或影響平衡的耳結構受損。
            
組合上述各過程的各種不同的組合可以以組合的方式用于獲得更詳細的或具體的信息。具體地說，如上面指出的，往往彼此互補地進行神經(jīng)傳導測試和EMG研究。但是，根據(jù)上述一種或多種電測試的結果，同樣性質(zhì)或不同的類型的更詳細的其他測試可能是適宜的。可以將所述分析組合或單獨地考慮所述分析，以便較好地識別潛在的異常、身體狀態(tài)或疾病狀態(tài)。
            
成像數(shù)據(jù)資源不同的成像資源可能對軟和硬組織兩者的醫(yī)療事件和狀態(tài)的診斷，在分析特定的解剖學上的結構和功能上是有效的。另外，可以采用成像系統(tǒng)，它可以在外科干預，諸如協(xié)助引導外科組件通過難以伸到或不可能看到的區(qū)域過程中使用。圖10提供一個示范性成像系統(tǒng)的總體概略圖，隨后各圖提供特定形式系統(tǒng)的主要系統(tǒng)部件的較多細節(jié)。
            
參見圖10，成像系統(tǒng)126一般地包括某些類型的成像器128，后者檢測信號并把所述信號轉換為有用的數(shù)據(jù)。如下面還將更充分地描述的，成像器128可以按照不同的物理原理工作，以產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)。但是，一般，成像器或者依靠傳統(tǒng)的支持物(諸如攝影膠片)或者依靠數(shù)字介質(zhì)產(chǎn)生表示病人身上所關心的區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)。
            
成像器在系統(tǒng)控制線路130的控制下工作。系統(tǒng)控制線路可以包括范圍很寬的電路，諸如輻射源控制電路、定時電路、用于協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)采集與病人或移動平臺的協(xié)作的電路、用于控制輻射源或其它源以及檢測器的位置的電路等等。繼圖像數(shù)據(jù)或信號采集之后，成像器128可以處理所述信號，諸如用于將其轉換為數(shù)字值并把圖像數(shù)據(jù)轉送到數(shù)據(jù)采集線路132。在模擬介質(zhì)，諸如攝影膠片情況下，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以一般地包括膠片的支持物以及用于對膠片進行顯影并產(chǎn)生硬拷貝的設備，隨后可以將其數(shù)字化。對于數(shù)字系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集線路132可以執(zhí)行范圍很寬的初始處理功能，諸如調(diào)整數(shù)字動態(tài)范圍、數(shù)據(jù)平滑和銳化以及在需要地方，數(shù)據(jù)流和文件編輯。然后把數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理線路134，在這里進行附加的處理和分析。對于傳統(tǒng)的介質(zhì)，諸如攝影膠片，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以對膠片施加組織信息，以及附上某些備注或病人識別信息。對于不同的可用的數(shù)字成像系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理線路執(zhí)行實質(zhì)性的數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)分類、銳化、平滑、特征識別等等。
            
最后，把所述圖像數(shù)據(jù)轉送到某些類型的操作員界面136，以便觀看和分析。盡管可以在觀看前對圖像數(shù)據(jù)進行操作，但根據(jù)所收集的圖像數(shù)據(jù)，操作員界面136對在某個點上觀看重構的圖像是有用的。應該指出，在攝影膠片情況下，一般把圖像揭示在光盒或類似的顯示器上，以便允許放射學醫(yī)生和病房內(nèi)科醫(yī)生更容易地閱讀和給圖像序列加注釋。圖像還可以存儲在短期或長期存儲裝置中，為此目的一般地考慮將其包括在接口136內(nèi)，諸如圖像存檔通信系統(tǒng)內(nèi)。還可以諸如通過網(wǎng)絡29把圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h方位置。還應當指出，從一般觀點看，操作員界面136一般通過與系統(tǒng)控制線路130的接口對成像系統(tǒng)進行控制。另外，還應當指出，可以設置多于一個的操作員界面136。相應地，成像掃描儀或工位可以包括這樣的接口，它允許調(diào)整圖像數(shù)據(jù)采集過程中涉及的參數(shù)，而且可以設置不同的操作員界面，用于控制、增強和觀看重構的圖像結果。
            
以下是根據(jù)圖10簡要描述的總體系統(tǒng)體系結構，對特定成像方式的更詳細的討論。
            
X射線圖11一般地示出數(shù)字X射線系統(tǒng)150。應該指出，盡管在圖11中參照的是數(shù)字系統(tǒng)，但當然也可以提供傳統(tǒng)的X射線系統(tǒng)，作為本技術中的可控和可指定資源。具體地說，傳統(tǒng)的X射線系統(tǒng)可以提供極有用的工具，既以攝影膠片的形式，又以從攝影膠片提取的數(shù)字化圖像數(shù)據(jù)的形式，諸如通過使用數(shù)字化儀。
            
圖11中舉例說明的系統(tǒng)140包括輻射源142(一般的X射線管)，用來發(fā)射輻射線束144。一般可以通過調(diào)整輻射源142的參數(shù)，諸如靶的類型、輸入功率電平和濾波器類型來調(diào)節(jié)或調(diào)整所述輻射。一般通過準直器146(它確定射向病人4的輻射線束的范圍和形狀)使所得的射線束144射向病人4。病人4的一部分被置于輻射線束144的路徑中，所述輻射線束撞擊數(shù)字檢測器148。
            
一般包括像素矩陣的檢測器148對撞擊矩陣中不同位置的輻射強度進行編碼。閃爍計數(shù)器把高能X射線輻射轉換為能量較低的光電子，所述檢測器內(nèi)的光電二極管檢測這些光電子。X射線輻射被病人的組織衰減，因此像素識別不同的衰減電平，產(chǎn)生不同的強度，所述不同的強度構成了最終重構圖像的基礎。
            
設置控制線路和數(shù)據(jù)采集線路來調(diào)節(jié)圖像采集過程并且檢測和處理結果信號。具體地說，在圖11的圖解說明中，設置輻射源控制器150來調(diào)節(jié)輻射源142的工作。當然，可以為所述系統(tǒng)的可控方面設置其他控制線路，諸如平臺位置、輻射源位置等等。數(shù)據(jù)采集線路152連接到檢測器148，并允許讀出曝光后光檢測器上的電荷。一般，光檢測器上的電荷被入射的輻射耗盡，并且隨后對所述光檢測器充電來測量所述消耗。讀出線路可以包括系統(tǒng)地讀出與圖像矩陣的像素位置對應的光檢測器的行和列。然后通過數(shù)據(jù)采集線路152將所述結果信號數(shù)字化并將其轉送到數(shù)據(jù)處理線路154。
            
數(shù)據(jù)處理線路154可以執(zhí)行一定范圍的操作，包括調(diào)整數(shù)字數(shù)據(jù)中的偏移量、增益等等，以及不同的成像增強功能。然后把所得數(shù)據(jù)轉送到操作員界面或用于短期或長期存儲的存儲裝置。根據(jù)所述數(shù)據(jù)重構的圖像可以顯示在操作員界面上，或者可以轉送到其他位置，諸如通過網(wǎng)絡29，以便觀看。另外，數(shù)字數(shù)據(jù)還可以用作傳統(tǒng)的硬拷貝介質(zhì)(諸如攝影膠片)上重構圖像的曝光和打印的根據(jù)。
            
MR(磁共振)圖12代表磁共振成像系統(tǒng)156的概括示意圖。所述系統(tǒng)包括掃描儀158，將病人置于掃描儀158中的適當位置，以便采集圖像數(shù)據(jù)。掃描儀158一般地包括主磁體，用于產(chǎn)生影響病人體內(nèi)旋磁物質(zhì)的磁場。當旋磁物質(zhì)(一般為水和代謝物)力圖與磁場對準時，梯度線圈產(chǎn)生彼此正交取向的附加磁場。梯度磁場有效地選擇通過所述病人組織的用于成像的切片，并按照它們旋轉的相位和頻率對切片內(nèi)的旋磁物質(zhì)進行編碼。掃描儀內(nèi)的射頻(RF)線圈產(chǎn)生高頻脈沖，以激勵旋磁物質(zhì)，并在所述物質(zhì)試圖重新使本身與磁場對準時，發(fā)射磁共振信號，后者由射頻線圈收集。
            
掃描儀158連接到梯度線圈控制線路160和RF線圈控制線路162。梯度線圈控制線路允許調(diào)整不同的脈沖序列，后者定義用于產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)的成像或檢查方法。通過梯度線圈控制線路160實現(xiàn)的脈沖序列圖形用來將特定切片、斷層(anatomy)成像并且允許對運動組織(諸如血液)和摘除(defusing)材料的特定成像過程。所述脈沖序列可以為隨后的多切片成像作好準備，諸如為不同的器官或特征的分析以及為三維圖像重構作好準備。所述RF線圈控制線路162允許向RF激勵線圈施加脈沖，并用來接收和部分地處理檢測到的結果MR信號。還應當指出，RF線圈結構的范圍可以用于特定的解剖和特定目的。另外，單一的RF線圈可以用來傳輸RF脈沖，同時不同的線圈用來接收所述結果信號。
            
梯度和RF線圈控制線路在系統(tǒng)控制器164的指導下起作用。所述系統(tǒng)控制器實現(xiàn)脈沖序列圖形，后者定義圖像數(shù)據(jù)的采集過程。所述系統(tǒng)控制器一般將借助于操作員界面136允許對檢查序列的一定數(shù)量的配合或配置。
            
數(shù)據(jù)處理線路166接收檢測的MR信號，并處理所述信號來獲得用于重構的數(shù)據(jù)。一般，數(shù)據(jù)處理線路166將所接收的信號數(shù)字化，并對所述信號進行二維快速富里葉變換，以便將從選定切片中的特定位置(從該位置產(chǎn)生MR信號)解碼。所述結果信息提供切片中不同的位置或體素發(fā)出的MR信號強度的指示。然后可以把每一個體素轉換為用于重構的圖像數(shù)據(jù)中的像素強度。數(shù)據(jù)處理線路166可以執(zhí)行范圍很寬的其他功能，諸如用于圖像增強、動態(tài)范圍調(diào)整、強度校準、平滑、銳化等等。所述結果處理圖像數(shù)據(jù)一般轉送到操作員界面用于觀看，以及進行短期或長期存儲。與在上述成像系統(tǒng)的情況一樣，可以在掃描儀位置本地觀看MR圖像數(shù)據(jù)，或者可以諸如通過網(wǎng)絡連接29將MR圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到遠方位置，所述遠方位置既在機構內(nèi)也在遠離機構的地方。
            
CT(計算機斷層攝影)圖13舉例說明計算斷層攝影術(CT)成像系統(tǒng)的基本部件。CT成像系統(tǒng)168包括輻射源170，它配置成產(chǎn)生扇形輻射線束172形式的X射線輻射。準直器174限定射線束的界限。射線束172指向由光電二極管和晶體管陣列構成的曲面檢測器176，后者允許讀出被來自輻射源170的輻射撞擊而耗盡的二極管的電荷。所述輻射源、準直器和檢測器安裝在旋轉臺架178上，旋轉臺架使輻射源等快速(諸如以每秒兩圈的速度)旋轉。
            
在檢查序列過程中，在輻射源和檢測器旋轉時，在圍繞定位在所述臺架內(nèi)的病人4的角位移位置上產(chǎn)生一系列視域幀。每一轉收集許多視域幀(例如，在500和1000之間)，在病人沿著系統(tǒng)的軸向緩慢移動時可以諸如按螺旋狀圖案旋轉若干圈。對于每一個視域幀，從檢測器的各個像素位置收集數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生大量的分立數(shù)據(jù)。輻射源控制器180調(diào)節(jié)輻射源170的工作，而同時臺架/平臺控制器182調(diào)節(jié)臺架的旋轉和控制病人的運動。
            
把由檢測器收集的數(shù)據(jù)數(shù)字化并將其轉送到數(shù)據(jù)采集線路184。數(shù)據(jù)采集線路可以執(zhí)行數(shù)據(jù)的初始處理，諸如產(chǎn)生數(shù)據(jù)文件。數(shù)據(jù)文件可以包含其他有用的信息，諸如與心臟循環(huán)、特定時間在所述系統(tǒng)內(nèi)的位置等等有關的信息。然后，數(shù)據(jù)處理線路186接收數(shù)據(jù)，并完成范圍很寬的數(shù)據(jù)處理和計算。
            
一般，可以以若干種方式重構來自CT掃描儀的數(shù)據(jù)。例如，旋轉整個360度的視域幀可以用來構成通過病人的切片的圖像。但是，因為一些信息一般是冗佘的(在病人相反一側對同樣的斷層(anatomy)成像)，所以可以構造較少的數(shù)據(jù)組，所述數(shù)據(jù)組包括在180度加上輻射扇面的角度范圍內(nèi)采集的視域幀信息。作為另一方案，可以采用多扇形重構，其中可以從圍繞病人的多個旋轉周期的各部分采集同一數(shù)目的視域幀。因此，把數(shù)據(jù)重構為有用的圖像的過程包括計算輻射在檢測器上的投影和識別數(shù)據(jù)在病人特定位置的相對的衰減。可以轉送原始的、部分處理過的和完全處理過的數(shù)據(jù)，用于后處理、存儲和圖像重構。所述數(shù)據(jù)可以立即供操作者使用(諸如在操作員界面136上)，也可以通過網(wǎng)絡連接29發(fā)送至遠方。
            
PET圖14舉例說明正電子發(fā)射斷層攝影(PET)成像系統(tǒng)的某些基本組件。PET成像系統(tǒng)188包括射頻標記模塊190，有時稱作回旋加速器?；匦铀倨鬟m合于用放射性物質(zhì)制備某些標記或放射性標記材料，諸如葡萄糖。然后把放射性物質(zhì)注射入病人4，如標號192所標示的。然后，把病人放入PET掃描儀194中。當標記物質(zhì)的放射性在病人體內(nèi)衰減時，掃描儀檢測該標記物質(zhì)的發(fā)射。具體地說，當放射性核素能級衰減時，所述物質(zhì)發(fā)射正電子，有時稱作正的電子。正電子行進一段短距離，最后與電子結合，導致發(fā)射一對γ射線。掃描儀內(nèi)的光電倍增管-閃爍器檢測器檢測γ射線并根據(jù)檢測的輻射產(chǎn)生信號。
            
掃描儀194在掃描儀控制線路196的控制下工作，掃描儀控制線路196本身由操作員界面136調(diào)節(jié)。在大部分PET掃描中，掃描病人整個身體，把從γ輻射檢測的信號轉送到數(shù)據(jù)采集線路198。輻射的特定強度和位置可以通過數(shù)據(jù)處理線路200識別，并可以在操作員界面136上形成和觀看重構的圖像，或者可以存儲原始的或處理過的數(shù)據(jù)，以便后來對圖像進行增強、分析和觀看。還可以通過網(wǎng)絡鏈路29把圖像或圖像數(shù)據(jù)傳送到遠方位置。
            
PET掃描一般用于檢測癌癥，并檢查癌癥治療的效果。所述掃描還可以用來測定血流，諸如對心臟，并可以用來估計冠狀動脈疾病的征兆。與心肌新陳代謝相結合，PET掃描可能用來區(qū)分無功能心肌和心肌，這將得益于一個程序，諸如血管成形術或冠狀動脈旁路外科手術，以建立適當?shù)难?。大腦的PET掃描還可以用來估計原因未確定的記憶機能紊亂的病人，以估計大腦腫瘤存在的可能性，并分析發(fā)作機能紊亂的潛在原因。在這些不同的程序中，根據(jù)不同類型的組織對標記材料的有差別的吸收來產(chǎn)生PET圖像。
            
熒光X線照相熒光檢查法或熒光X線照相系統(tǒng)由連接到圖像或視頻攝像機的X射線圖像增強器構成。在數(shù)字系統(tǒng)中，基本熒光檢查系統(tǒng)可以基本上類似于上面參照圖11所描述的。在簡單的系統(tǒng)中，例如，帶有視頻攝像機的圖像增強器可以在視頻監(jiān)視器上顯示，而更復雜的系統(tǒng)可以包括高分辨率照相機，用于產(chǎn)生靜止圖像；以及不同分辨率的攝像機，用于產(chǎn)生動態(tài)圖像。諸如用于數(shù)字X射線系統(tǒng)的數(shù)字檢測器也用在這樣的熒光檢查法系統(tǒng)中?？梢杂涗浰占臄?shù)據(jù)，用于隨后重構為運動圖像類型顯示。這樣的技術有時稱作熒光電影X線照相。這樣的過程廣泛用于心臟研究，諸如用于記錄活體心臟的運動。此外，可以進行所述研究供以后參考，或者也可以在實際的實時外科干預過程中進行所述研究。
            
與傳統(tǒng)的X射線系統(tǒng)中的情況一樣，用于熒光X線照相系統(tǒng)的攝像機接收由視頻監(jiān)視器收集的視頻信號，用于立即顯示。視頻磁帶或硬盤記錄器可以用于存儲和隨后的重放。計算機系統(tǒng)或數(shù)據(jù)處理線路既可以實時地又可以在以后對所述圖像數(shù)據(jù)進行附加的處理和分析。
            
用于熒光X線照相系統(tǒng)的不同的技術可以稱作視頻熒光鏡透視檢查或熒光屏檢查和數(shù)字熒光X線照相。后一種技術正在代替許多傳統(tǒng)的基于照像術的方法，有時稱作數(shù)字現(xiàn)場成像(DSI)、數(shù)字心臟成像(DCI)和數(shù)字脈管成像(DVI)/數(shù)字減法血管造影術(DSA)，取決于特定的臨床應用。硬拷貝裝置，諸如激光成像器，用于輸出數(shù)字圖像的硬拷貝。另外，熒光檢查技術可以與傳統(tǒng)的X射線技術協(xié)作，具體地說，如上面描述的，在使用數(shù)字X射線檢測器的地方。就是說，高能X射線圖像與熒光檢查圖像可以穿插拍攝，X射線圖像提供較高圖像分辨率或清晰度，而熒光檢查圖像提供實時運動視圖。
            
乳房X線照相乳房X線照相如上面描述的，一般地涉及特定類型的成像，一般的利用低劑量X射線系統(tǒng)和高反差、高分辨率膠片或數(shù)字X射線系統(tǒng)，用于檢查乳房。其他乳房X線照相系統(tǒng)可以使用上述類型的CT成像系統(tǒng)，收集幾組用于重構有用圖像的信息。典型乳房X線照相裝置包括X射線輻射源，諸如傳統(tǒng)的X射線管，它可以適合于不同的發(fā)射電平和輻射濾波。X射線膠片或數(shù)字檢測器放入與輻射源相對的位置，用設置在這些組件之間的平板壓縮乳房，以增強覆蓋范圍和協(xié)助確定在重構的圖像中可檢測到的特征或異常的位置。一般，由于與周圍的組織相比的射線輻射的有差別的吸收或衰減的緣故，可以在收集的數(shù)據(jù)上或曝光的膠片上可以看到可以包括諸如微鈣化、不同的人體和損害等等這樣的解剖學特征的所關心的特征。乳房X線照相在早期的癌癥檢測上起中心作用，當在非常早期檢測出來時，癌癥可以得到更成功的治療。
            
超聲檢查超聲檢查成像技術一般包括采用高頻聲波而不是電離化或其他類型的輻射的超聲檢查。所述系統(tǒng)包括探測器，后者緊貼著病人的皮膚，皮膚上設置凝膠以便于傳輸聲波和接收反射。檢測和處理從組織平面和結構發(fā)出的帶有不同的聲學聲束特性的反射。結果數(shù)據(jù)的亮度表示被反射的聲波的強度。
            
超聲檢查一般與視頻監(jiān)視器上圖像的連續(xù)顯示一起實時地進行。可以捕獲凍結的幀圖像，諸如在實時研究過程中的文檔視圖顯示。在超聲系統(tǒng)中，如傳統(tǒng)的放射照相術系統(tǒng)，結構的外觀高度地依賴于它們的成份。例如，水填充結構(諸如囊腫)在結果重構圖像中發(fā)暗，而同時包含脂肪的結構一般發(fā)亮。鈣化，諸如膽石，發(fā)亮并產(chǎn)生特征性的陰影失真。
            
當解釋超聲研究時，放射學醫(yī)生和臨床醫(yī)生一般地使用術語″回波產(chǎn)生性(echogeneity)″來描述目標的亮度?！宓突匾簟褰Y構在重構圖像中發(fā)暗，而同時″高回音″結構發(fā)亮。
            
與其他成像技術相比，超聲檢查有某些優(yōu)點，諸如不存在電離化輻射、系統(tǒng)高度便攜和它們的造價相對較低。具體地說，超聲檢查可以使用移動式系統(tǒng)在床邊或急救部門進行。所述系統(tǒng)還在區(qū)分對象是固態(tài)的或胞囊表現(xiàn)優(yōu)異。與其他成像系統(tǒng)的情況一樣，超聲檢查的結果可以被立即觀看，或可以存儲用于隨后觀看、傳輸?shù)竭h方位置和分析。
            
紅外線臨床發(fā)熱記錄法，不然稱為紅外線成像，是基于對皮膚區(qū)域溫度作為正常或不正常的人體生理學反射的仔細分析。所述過程一般或者通過直接把液晶板壓在人體的一部分，或者通過超敏感紅外線攝像機通過高級的計算機接口來進行。每一個過程都外推熱量數(shù)據(jù)并形成可以對可能的疾病或損傷征兆的估算的圖像。人體面積溫度差可以指示血流異常提高，例如，損傷或下面的組織損壞造成的。
            
原子核核醫(yī)學涉及給予少量放射性物質(zhì)，并隨后記錄從病人所述物質(zhì)累積的特定部位發(fā)射的輻射。核醫(yī)學有各種各樣的診斷和治療應用。一般，核醫(yī)學以特定類型原子核發(fā)出的輻射形式的能量的自發(fā)發(fā)射為依據(jù)。所述輻射一般采取α、β和γ射線的形式。核在放射性藥物中作為示蹤物使用，可以檢測出示蹤物以便成像，或其輻射可以用于治療目的。
            
示蹤物是一種物質(zhì)，當它被放入人體時，發(fā)射輻射并可以被識別。因為不同的組織對示蹤物可能有不同的吸收，所以它們的發(fā)射，一旦檢測出來，并適當?shù)卮_定它們在人體中的位置，便可以用來將器官和不同的內(nèi)部組織成像。放射性藥物一般口服或靜脈注射，往往定位于特定器官或組織。掃描儀表檢測放射性藥物產(chǎn)生的輻射，并可以根據(jù)檢測的信號重構圖像。還可以結合來自病人的標本諸如血液或尿來進行生物標本放射性分析，利用放射性材料來測量標本的不同組分。
            
在治療中，由于在吸收放射性材料的特定組織中放射性材料產(chǎn)生發(fā)射的緣故，故可以使用放射性材料。例如，放射性碘，可以在沒有過量的輻射包圍健康組織的情況下被癌組織捕獲。這樣的化合物用在不同類型的治療中，諸如用于甲狀腺癌。因為碘趨向于直接通到甲狀腺，小劑量的放射性碘在腺中被吸收，用于治療或診斷目的。用于診斷，放射學醫(yī)生可以確定碘被吸收得太少或太多，分別表示甲狀腺機能減退或甲狀腺機能亢進。
            
核醫(yī)學中其他類型的成像可以涉及其他化合物的使用。例如，锝是一種放射性藥物物質(zhì)，它與病人的白血球結合，可能用來識別骨中癌的遷移或擴散。穩(wěn)定周期之后，可以進行特定肢體或全身的掃描以識別、診斷是否遷移。锝還可以用來識別肝或膽囊中的異常，諸如由于膽石的阻塞。所述物質(zhì)還用于放射性核素腦室造影照片。在這樣的過程中，取出病人血液標本(諸如約10cm)，并讓放射性锝以化學方法附在紅血球上。然后把所述血液注入病人，對它通過心臟循環(huán)示蹤并成像。
            
锝在核醫(yī)學的其他用途包括診斷闌尾炎，由于所述炎癥在所述器官出現(xiàn)和存在白血球。類似地，涉及锝的技術可以被用于診斷腹部炎癥和感染。
            
在輻射腫瘤學中，可以確定已知或可能范圍的腫瘤，而且輻射用來攻擊腫瘤細胞，而同時避免對周圍健康細胞造成重大損傷。外部輻射線束治療，例如，涉及來自線性加速器或電子回旋加速器或鈷機器的輻射，所述輻射的目標瞄是摧毀已知位置上的癌癥。在近程放射治療中，諸如碘、銫、銥等放射源結合進腫瘤內(nèi)或其邊沿。在其他癌癥治療中，已知硼中子捕獲治療(MNCT)，α粒子由包含硼的非放射性藥物產(chǎn)生。隨后的中子輻射線束引起中子與腫瘤中的硼反應，產(chǎn)生協(xié)助摧毀腫瘤的α粒子。
            
放射性核素可以是自然出現(xiàn)的或在反應器、回旋加速器、發(fā)生器等等中產(chǎn)生的。對于核醫(yī)學中的輻射治療，腫瘤學或其他應用，放射性藥物是人工生產(chǎn)的。放射性藥物具有相對較短的半衰期，使得它們可以被用于想要的目的并相對較快下降為非毒性物質(zhì)。
            
熱聲學熱聲成像系統(tǒng)基于對特定組織施加能量的短脈沖。產(chǎn)生能量并施加能量來引起部分能量被病人組織吸收。由于組織的熱量，引起所述組織展開，由此產(chǎn)生聲波?？梢垣@得多維圖像數(shù)據(jù)，它與組織對能量的吸收有關?？梢砸陨漕l波的短脈沖的形式施加能量。然后利用超聲波檢測器(換能器)陣列檢測出結果熱聲發(fā)射。
            
熱聲掃描儀一般由成像槽、多通道放大器和RF發(fā)生器構成。所述發(fā)生器和掃描儀的其他組件一般地定位在RF屏蔽的房間或環(huán)境中。與用于采集所述熱聲發(fā)射信號的旋轉電動機一起設置數(shù)字采集系統(tǒng)。然后處理系統(tǒng)對所述信號進行濾波，以數(shù)字形式對其進行處理，進行圖像重構。一般，所述圖像的反差由傳遞到病人的能量確定，而圖像空間分辨率由聲音傳播特性和檢測器的幾何形狀確定。
            
臨床實驗室資源臨床實驗室資源包括分析人體組織的不同的技術。許多資源是基于來自人體不同的部分的液體的提取和分析，和可檢測的液體參數(shù)與個體病人或病人群體的標準的比較。用于臨床實驗室分析的過程包括液體或組織的采樣，一般在醫(yī)院或診所就診的過程中進行。這樣的組織集合可以包括不同的采樣過程，諸如采集血液、唾液、尿、腦脊髓液(CSF)等等。所述組織用特別制備的容器收集和存儲，并轉送到實驗室，用于測試分析。
            
有許多不同的方法用來對體液和組織進行臨床實驗室測試。某些這樣的技術涉及抗體和抗原與待測試的組織混合?？贵w基本上由免疫系統(tǒng)制造的特殊蛋白質(zhì)構成。人體響應某些類型的感染或人體內(nèi)外來物質(zhì)或機體的存在或產(chǎn)生這樣的蛋白質(zhì)?？乖窃谌梭w內(nèi)引起免疫系統(tǒng)響應的物質(zhì)。這樣的抗原包括細菌、病毒、藥物或其他組織，包括在某些環(huán)境下病人自己身體的組織。
            
一般，在例如，要檢測出血液中的抗體的地方，在測試和分析中一般使用抗原。相反，在要檢測出抗原存在的地方，可以使用抗體。舉例來說，萊姆關節(jié)炎疾病存在的分析可以基于設置一部分引起萊姆關節(jié)炎(lime)疾病的細菌，在一個容器中與病人的血液一起分析抗原。若對抗萊姆關節(jié)炎疾病細菌的抗體存在，則它們會與抗原反應并用不同的方法檢測出來。陽性反應指示疾病可能存在，而陰性反應指明所述疾病可能不存在。
            
血液全血細胞計數(shù)(CBC)在血液中細胞的類型和數(shù)目方面提供重要的信息。一般，血液包含許多成分，包括紅血球、白血球和血小板。CBC協(xié)助內(nèi)科醫(yī)生評估諸如虛弱、疲勞、硬傷等癥狀，并診斷特定疾病狀態(tài)和醫(yī)療事件，諸如貧血、感染和許多其他普通的機能紊亂CBC及其他血液測試可以把血液構成的特定參數(shù)作為目標。具體地說，這樣的測試可以用來識別白血球計數(shù)、紅血球計數(shù)、血細胞比容、血色素、不同的紅血球指標、血小板計數(shù)及其他血液化學測量。然后把結果指標(一般用等級或范圍形式)與已知的正常或不正常的等級和范圍相比，作為健康或潛在的疾病狀態(tài)的指示。隨著時間推移，所述比較可以根據(jù)病人自己正?；虿徽５牡燃壸鳛榧膊∵M展的指示或治療的結果或人體自己對感染或其他醫(yī)療事件的反應。
            
在血液分析中進行的特定的測量類型可以指示范圍很寬的醫(yī)療狀態(tài)。例如，白血球計數(shù)增大可以表示感染或人體對某些類型治療，諸如癌癥治療的響應。可以將各種白血球彼此區(qū)別，以識別白血球的主要類型，包括中性白細胞、淋巴細胞、單核白細胞、嗜酸細胞和嗜堿細胞。這些類型的細胞中的每一種都在人體響應中起不同的作用。這些白血球類型中每一種的數(shù)目可以提供免疫系統(tǒng)和免疫響應的重要信息。這樣，白血球計數(shù)等級和改變可以識別感染、過敏或毒性反應以及特定狀態(tài)。
            
紅血球的分析用于許多目的。例如，因為紅血球提供組織的二氧化碳中氧的交換，所以它們的相對計數(shù)可以提供人體的氧是否足夠的指示，或若高了，是否有紅細胞增多(一種可能導致毛細管血管凝集和阻滯的狀態(tài))的危險性。血細胞比容測量血液中紅血球占的體積。一般地提供血細胞比容數(shù)值作為血液體積中紅血球的百分數(shù)。血色素測試測量血液中血色素的相對數(shù)量，并指示血液攜帶氧通過人體的能力。其他紅血液指標包括平均細胞體積、平均細胞血色素和平均細胞血色素濃度。這些指標一般地是在CBC的其他測量過程中確定的，并指示紅血球的相對大小、細胞的血色素含量和平均血液細胞中血色素的濃度。這樣的測量例如可以用來識別不同的類型貧血。
            
血小板或凝血細胞計數(shù)指示血液中血小板的相對等級并且可以用來指明血液凝固和出血方面的異常。
            
除上述分析以外，可以進行血涂片檢查，其中血液涂在片上并染色用于人工或自動化視覺檢查。血液所含細胞的計數(shù)和類型可以從這樣的檢查中確定，包括不同的不正常的細胞類型的識別標志。另外，可以檢測各種各樣的化學成份并在血液測試中分析研究，包括白蛋白、堿、磷酸酶、ALT(SGPT)、AST(SGOT)、BUN、血清鈣、血清氯化物、二氧化碳、肌氨酸酐、直接膽紅素、γ-GT葡萄糖、LDH、血清亞磷、鉀、血清鈉、總膽紅素、總膽固醇、總蛋白質(zhì)、尿酸等等。
            
血液測試還用來識別腫瘤生物標記的存在或等級改變。例如，諸如結腸、前列腺和肝癌等癌癥的存在，分別直接聯(lián)系到特定生物標記血液等級的提高，諸如致癌胚胎抗原(CEA)、前列腺特定抗原(PSA)和α-胎蛋白(AFP)，這通過酶聯(lián)免疫吸收測定(ELISA)測試，如下面更充分地討論的。
            
尿可以對尿樣進行各種各樣的分析。這些分析的一些分析基于標本的總體外觀和特性，而其他分析基于化學或顯微鏡分析。這些分析中基于尿標本的肉眼可見特征的分析是測試顏色、清晰度、氣味、比重和pH。
            
影響尿樣顏色的因素包括液體平衡、藥物和疾病狀態(tài)。顏色可以例如表示尿中血液的存在，表示諸如腎疾病等狀態(tài)。尿的相對澄明度(亦即，不透明度或混濁度)可以表示細菌、血液、精液、晶體或粘液的存在，而它們本身可以表示身體狀態(tài)不正常。某些疾病狀態(tài)或身體狀態(tài)還可以導致不正常的氣味，它可能在血液、E.大腸菌中檢測出來。尿的比重提供和表示不溶于標本的物質(zhì)的相對數(shù)量。一般，比重較高可能表示不溶于尿的固態(tài)的物質(zhì)的較高水平，并可以表示腎的功能狀態(tài)。標本的pH(亦即，酸度和堿度)可以表示腎狀態(tài)和腎功能。例如，尿pH可以通過治療調(diào)整，諸如避免形成某些類型的腎結石。
            
可以進行尿樣的化學分析，以便提供諸如蛋白質(zhì)、葡萄糖和酮這樣的組分的指示。血液中蛋白質(zhì)的存在可能是某些身體狀態(tài)的指示，諸如發(fā)燒、正常妊娠以及諸如腎機能紊亂等疾病。通常在血液中找到的葡萄糖一般不存在于尿中。尿樣中葡萄糖的存在可能是糖尿病或某些腎損壞或疾病的征兆。
            
酮是脂肪代謝的副產(chǎn)品，一般存在于尿中。但是，高的酮等級可能是諸如糖尿病性酮酸中毒的信號狀態(tài)。其他不正常的狀態(tài)，諸如低糖和淀粉飲食、饑餓和長時間的嘔吐也可能導致尿中較高的酮等級。
            
尿樣的顯微鏡分析可以用來檢測各種各樣物質(zhì)的存在，包括紅和白血球、casts、晶體、細菌、酵母細胞和寄生蟲。這樣的固態(tài)物質(zhì)一般地通過把尿樣放入離心機，使所述物質(zhì)形成沉淀。Casts和晶體可以是不正常腎功能的征兆，而細菌、酵母細胞或寄生蟲的存在可能表示不同的類型感染的存在。
            
唾液唾液分析可以用于若干種臨床目的。例如，性激素測試可以通過不同的方法進行，包括唾液和血清。通常測試的性激素包括雌二醇、雌醇、雌三醇、睪丸激素、黃體酮、DHEA、褪黑激素和可的索。在利用唾液測試時，算出激素的游離百分率以便得出基線數(shù)值。唾液反映血流中類固醇的生物學活性(自由)百分率(與血液或尿不同，它們測量總水平)。一小部分游離的激素可以容易地從血液進入唾液腺。一小部分游離的性類固醇激素的下降特別導致近更年期和更年期?？梢赃M行這樣的測試，例如，確定是否應該考慮激素替代治療，以便使激素水平和平衡從當前水平回到保護范圍。
            
唾液測試還用來識別腫瘤生物標記的存在或水平改變。例如，婦女乳房惡性腫瘤的存在與唾液中ofc-erbB-2較高水平直接相關，這可通過酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)測試檢測出來，如下面更充分地討論的。
            
類似地，基于痰的測試可以用來診斷疾病狀態(tài)，諸如肺癌。這樣的診斷是基于癌細胞可能存在于病人從氣道排出的液體中。在典型實現(xiàn)方案中，臨床醫(yī)生通過確定標本是否包含來自肺部的發(fā)展成癌細胞以前的典型細胞，分析痰標本作為熒光屏檢查工具。
            
胃腸液胃腸液的分析在檢出和診斷某些疾病狀態(tài)或不同的內(nèi)部器官功能異常方面可能是類似地重要的。例如，肝功能測試(LFT)可以檢測原發(fā)和繼發(fā)的肝疾病，盡管所述測試一般地不是專門的。就是說，結果必須機智地選定和解釋，以便提供最有用的信息。確實，某些共同的測試的特征可以是功能測試而不是疾病測試。
            
在一個示范性測試中，對膽紅素進行采樣和分析。膽紅素是血色素分子被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)擊碎而得到的。膽紅素在血漿中攜帶到肝，在這里被肝薄壁組織細胞提取，與兩個葡萄苷酸分子共軛，形成膽紅素diglucuronide并在膽汁中排泄。可以以總膽紅素的形式(既包括共軛又包括非共軛膽紅素)測定血清中的膽紅素，并作為共軛膽紅素的直接膽紅素。不正常狀態(tài)，諸如溶血可以導致增強形成非共軛膽紅素的過程，它可以上升到不能由肝適當處理的水平。另外，阻礙性黃疸可能是結石或癌造成的肝外共同膽汁管道障礙的結果，如血清膽紅素增大證實的。長期障礙可能導致繼發(fā)性肝損壞。膽紅素水平提高還可以證實由肝細胞損壞引起的黃疸，諸如肝炎或代謝失調(diào)主動肝硬化。
            
作為另一個示例，酶堿磷酸酶的分析可以提供肝損壞的征兆。酶主要在肝和骨產(chǎn)生，對部分或中等程度膽障礙非常敏感。在這樣的環(huán)境下，堿磷酸酶水平可能隨著正常血清膽紅素提高。盡管在中等急性肝細胞損壞的情況下上升不多或沒有上升，但是在肝硬化中堿磷酸酶可能變化，取決于補償和障礙的程度。另外，會在肝和骨中發(fā)現(xiàn)堿磷酸酶的不同的同工酶，后者可能用來提供血清堿磷酸酶上升的來源的征兆。
            
門東氨酸鹽轉氨酶(AST)是一種在幾個器官，尤其是在心臟、骨胳肌肉和肝中發(fā)現(xiàn)。肝細胞釋放AST的損壞，和在急性肝炎情況下，按照肝細胞損壞的嚴重性和范圍在特定時間抽取標本，AST水平一般提高。在諸如肝被動充血的狀態(tài)下，AST升高的變化程度可以被檢測出來，尤其是如果發(fā)作是嚴重和急性的話。
            
類似地，丙氨酸轉氨酶(ALT)是一種主要尋找的酶，盡管不只是在肝部。在肝疾病中，ALT在大約與AST相同的情況下升高，盡管ALT顯得對concitoin不那么敏感，除更廣泛與嚴重的急性薄壁組織損壞外。ALT分析的優(yōu)點是，它對肝細胞損壞是相對地特有的。
            
胃腸液若干其他組分可以提供不正常狀態(tài)和疾病狀態(tài)的類似征兆。例如，乳酸鹽脫氫酶，盡管比AST不那么敏感，但是可以提供肝損壞或肝炎的征兆。γ-谷氨酰轉酞酶是另一種首先在肝和腎發(fā)現(xiàn)的酶，在各種各樣的肝疾病中可能升高。血清蛋白質(zhì)，諸如白蛋白主要是在肝合成的，至少中等嚴重程度的急性或慢性破壞性肝疾病表現(xiàn)電泳中血清白蛋白減少。類似地，凝固因子是在肝合成的，使得某些凝固測試(諸如凝血酶原時間或PT)是肝功能相對敏感的指標。AMM(氨)水平升高可能隨著肝功能紊亂、肝失效、胎兒成紅細胞增多病、心肺病(cor pulmonale)、肺氣腫、充血性心臟失效和運動而出現(xiàn)。水平降低可能隨著腎臟失效、特發(fā)或惡性高血壓或使用某些抗生素(例如，新霉素、四環(huán)素)而出現(xiàn)。與肝炎相關的抗原(HAA)還可以協(xié)助診斷肝炎A、B、非A和非B，跟蹤從肝炎恢復并識別肝炎載體。免疫蛋白球G(IgG)水平用在免疫不足狀態(tài)、蛋白質(zhì)丟失狀態(tài)、肝疾病、慢性感染的診斷和處理以及特定疾病，諸如多種硬化癥、流行性腮腺炎、腦膜炎，盡管免疫蛋白球M(IgM)水平用在免疫不足狀態(tài)、蛋白質(zhì)丟失狀態(tài)、Waldenstrom巨蛋白球血、慢性感染和肝疾病?？梢苑治龅钠渌M分包括堿磷酸酶，例如，用于區(qū)分肝和骨疾病，并在甲狀旁腺和腸疾病的診斷和處理中，亮氨酸氨肽酶(LAP)用來診斷肝機能紊亂，淀粉酶用來診斷胰腺炎和影響唾液腺、腎和雌性生殖道的機能紊亂，脂酶用來診斷胰腺炎和胰癌。
            
生殖系統(tǒng)的液體可以對生殖系統(tǒng)的體液進行若干測試，以估計生殖系統(tǒng)的功能，以及由于各種各樣的事件和狀態(tài)包括疾病、創(chuàng)傷和年齡造成的疾病狀態(tài)或不正常的功能。在許多可用的測試當中，子宮頸粘液測試用來通過預測排卵天數(shù)并確定是否排卵估計不孕癥。類似地，一般進行精液分析，以便通過檢查可表明不孕癥不正常的體積、密度、機動性和形態(tài)學，來評定雄性生育力以及在輸精管切除手術后證明足夠的絕育。巴氏血涂片測試(一般稱作Pap血涂片、Pap測試或癌的細胞學測試)用來檢測子宮頸和陰道分泌物中的瘤形成細胞或某些異常(例如，不孕癥)。
            
生殖系統(tǒng)體液的特定測試或分析可以針對相應的特定疾病狀態(tài)。例如，淋病培養(yǎng)物用來診斷淋病，衣原體血涂片用來診斷衣原體感染，表明血涂片的革蘭氏染色劑呈現(xiàn)多形核白細胞。
            
腦脊髓液腦脊髓液一般是一種包圍大腦和脊髓的清沏的無色液體。一般分析腦脊髓液來檢測不同的感染機體的存在。所述液體一般地通過進行腰穿刺，亦稱脊柱穿刺來收集。在所述過程中，把一支針插入脊柱道，以獲得腦脊髓液的標本。腦脊髓液的壓力在腰穿刺過程中測量。然后收集標本并隨后分析顏色、血液細胞計數(shù)、蛋白質(zhì)、葡萄糖及其他物質(zhì)。液體標本可以用于不同的培養(yǎng)物，它促進傳染性機體，諸如細菌或真菌生長以檢查感染。
            
PCR聚合酶鏈式反應一般指檢測和放大特定的DNA或RNA序列的方法。一般，以某些已知的區(qū)域為目標，用于臨床應用，盡管若干整個染色體組已經(jīng)是并將繼續(xù)是研究和臨床目的用的序列。一般，可以作為不正常的狀態(tài)、疾病狀態(tài)或特定狀態(tài)發(fā)展傾向根源的特定基因，呈現(xiàn)組分分子的獨特序列。另外，傳染性機體，包括病毒和細菌具有特定物質(zhì)或機體類獨特的特定的DNA或RNA序列。這些可以通過這樣的成為目標的序列檢測出來。
            
PCR技術采用在一系列簡單的溫度適中的酶和分子反應中，產(chǎn)生大量特定核酸序列(DNA/RNA)。從遺傳物質(zhì)單一的分子開始，可以合成十億以上類似的拷貝。通過臨床標本中獨特序列的存在或不存在測試，可以把PCR用于許多目的，諸如診斷某些病毒感染。PCR還已經(jīng)用作確定臨床標本中病毒物質(zhì)數(shù)量的方法之一。所述技術還可以用于法醫(yī)目的、用于分析父子關系和血統(tǒng)等等。另外，PCR測定可用來診斷、定量和用于各種各樣的病毒和病毒疾病的研究目的。
            
基因標記作為遺傳測試和染色體組排序的副產(chǎn)品，增加基因標記的基準準許估算狀態(tài)和疾病非常特定的傾向。人類的染色體組項目已經(jīng)達到挺進對特定遺傳物質(zhì)和構成人類染色體組的序列的理解，包括估計50,000至100,000個基因，以及它們之間的空間。所得的映射，一旦細化并結合指示個人功能和基因組的數(shù)據(jù)考慮，可以用來估計病人現(xiàn)有的、過去的和將來可能的狀態(tài)。
            
盡管存在幾種用于遺傳映射的方法，但一般科學家首先檢查易于識別的基因標記，包括位于與已知疾病或狀態(tài)相聯(lián)系的、帶有所述疾病的個人一貫固有的，但無此疾病的親屬身上找不到的基因附近的已知的DNA段。然后研究對準改變后的一個或一些基因的精確位置，并力圖查出特定基線改變的特征。然后發(fā)展基因標記映射，它描繪沿著所述染色體發(fā)現(xiàn)的基因及其他DNA界標的順序。
            
甚至在突變的精確位置已知以前，有時可以針對可靠的基因標記進行探測。這類探測可以包括單股DNA長度，它連接到放射性分子并與所關心的基因附近的區(qū)域匹配。所述探測器結合到所述區(qū)域，然后使來自所述探測器的放射性信號在X射線膠片上可見，示出所述探測器和所述DNA匹配的位置。
            
基于探測器和標記的預測基因測試在與基因相關的疾病和狀態(tài)診斷上將變得日益重要。預測基因測試已經(jīng)可以用于二十幾種機能紊亂，包括威脅生命的疾病，諸如胞囊纖維化和Tay Sachs疾病。還發(fā)現(xiàn)基因與幾類癌癥有關，而幾種稀有癌癥用的測試已經(jīng)在臨床使用。最近，科學家已經(jīng)識別與發(fā)展普通癌癥，包括結腸癌和乳房癌的遺傳傾向有關的基因突變。一般，應該指出，這樣的基因標記和測試一般地不保證將來的發(fā)展狀態(tài)，而僅僅提供一個特定序列或突變存在的征兆(盡管或許緊密相關)。
            
放射性免疫測定放射性免疫測定(RIA)是一種用來檢測少量抗體(Abs)或抗原(Ags)和它們之間相互作用或反應的技術。Abs或Ags用放射性同位素，諸如碘-125標記，然后可以通過γ計數(shù)器檢測出抗體或抗原的存在。在典型的過程中，Ab被綁定在固定到過濾器的激素上。添加血清標本，允許任何激素(Ag)有時間綁定到Ab。為了檢測所述綁定，添加放射性標記的激素并允許所述放射性標記有時間綁定。全部未綁定的物質(zhì)都被洗去。用γ計數(shù)器測量綁定的放射性數(shù)量。因為血清標本中激素的存在抑制放射性標記激素的綁定，測試中存在的放射性的數(shù)量與血清標本中激素的數(shù)量成反比。利用已知濃度的激素的遞增數(shù)量標準曲線，確定標本中的數(shù)量。
            
RIA可能用來檢測相當小量的Ag和Ab，因此用來測量病人血清中存在的激素或藥物數(shù)量。RIA還可以在溶液中而不是在過濾器中進行。在某些情況下，RIA用酶聯(lián)免疫吸收(ELISA)測定或熒光偏振免疫測定(FPIA)代替。這樣的測定具有類似的靈敏度。FPIA是高定量的，而leases可以適當?shù)卦O計成具有類似的定量。RIA還可以用來測量血清IgE抗體的數(shù)量，特別適用于不同的變應原，在所述情況下所述測定可以稱作放射性變應原吸收測試(RAST)。
            
ELISA使用酶來檢測Ag和Ab的綁定。酶把稱為色原的無色物質(zhì)轉換為有色的指示Ag/Ab綁定的產(chǎn)品。準備協(xié)議可以根據(jù)是檢測Abs還是檢測Ags而不同。一般，Ag和Ab的組合固定在表面上，加上待測試的標本，讓其孵化。添加抗球蛋白或第二Ab(以共價方式固定在酶上)，讓其孵化，從所述表面洗去未綁定的抗球蛋白或酶聯(lián)的Ab。加上酶的無色襯底，若酶聯(lián)物質(zhì)是在表面上，則酶將被轉換為檢測用的有色的產(chǎn)品。
            
ELISA技術的變型包括競爭性ELISA，其中標本中的Ab綁定到Ag，然后抑制與所述Ag反應的酶聯(lián)Ab的綁定；以及定量的ELISA，其中確定大約與標本的正極性程度成正比的顏色變化強度的量值。
            
色譜法色譜法包括范圍寬闊的技術，用來通過把它們分離為固定相床和通過固定床滲透的流動相，來分離或分析復雜混合物。在這樣的技術中，這些組份以不同的速率通過色譜裝置。吸附材料上的遷移速率提供所需的分離。一般，固定相的分子越小親和力越強，在分離柱中消耗的時間越短。
            
色譜法的優(yōu)點包括能夠以高精確度分離復雜混合物，包括分離非常類似的組份，諸如只相差一個氨基酸的蛋白質(zhì)。這樣所述技術可以用來純化可溶性或揮發(fā)性物質(zhì)，或用于測量目的。色譜法還可以用來分離由于產(chǎn)品分離所處的條件而變得脆弱的產(chǎn)品。
            
色譜分離在一般用玻璃或金屬制成的色譜柱內(nèi)進行。所述柱或者由堆積床或者由管狀結構形成。堆積床柱包含構成所述固定相的粒子。開放的管狀柱可以襯以薄膜固定相。柱的中心是空心的。流動相一般是一種溶劑，通過所述承載待分離的混合物的柱運動。所述固定相一般是粘性液體，編碼在固體粒子的表面上，固體粒子堆積在所述柱內(nèi)，盡管固體粒子還可以看作是固定相。在固定相和流動相之間溶質(zhì)分隔產(chǎn)生要求的分離。
            
存在幾種類型的色譜法，可以用于醫(yī)療數(shù)據(jù)收集的目的。一般，這些類型包括吸附色譜法、分隔色譜法、離子交換色譜法、分子排除色譜法以及親和性色譜法。
            
受體測定神經(jīng)傳導脈沖基于電現(xiàn)象，其中順序地使神經(jīng)纖維偏振和去偏振。一般，細胞邊界兩端的電勢通常約80mv，這是神經(jīng)元內(nèi)的鉀離子和所述神經(jīng)元外部的鈉離子的濃度造成的。當對所述細胞施加刺激時，結果是電勢改變，導致離子流動造成去偏振。神經(jīng)傳遞素橫跨突觸隙口，并傳播所述神經(jīng)脈沖。
            
測定已經(jīng)用來確定物質(zhì)，包括可能引起神經(jīng)響應的神經(jīng)傳遞素、毒素等等存在或不存在。一般，這樣的測定用來測量引起特別感興趣的響應的化學物質(zhì)的存在。舉例來說，domoic酸受體結合測定可以用來識別大腦中結合到谷氨酸酯的物質(zhì)。
            
在domoic酸受體結合測定情況下，例如，制備一種包括諸如3H的放射性標記的卡亨酸(cainic acid)制劑。通過讓放射性卡亨酸附在包含谷氨酸酯受體的細胞上，可以測量可能結合卡亨酸(它以類似于谷氨酸(一種普通的氨基酸神經(jīng)傳遞素)的方式起作用)的細胞中存在的放射性，以及domoic酸。在實踐中，一般根據(jù)向細胞加入已知數(shù)量的domoic酸，產(chǎn)生一條標準曲線，然后使用所述標準曲線估計被測定物質(zhì)在制備的標本中的濃度。
            
組織學數(shù)據(jù)資源組織分析組織學是組織結構和變化特征的顯微研究。根據(jù)所研究的標本的活體狀態(tài)分為兩類非活體和活體標本。第一類是對非活體標本的傳統(tǒng)的研究?？梢杂迷S多不同的方法來制備研究用的標本，一般由要研究的組織類型決定。一些普通的制備方法是在玻璃滑片或金屬網(wǎng)格上薄切片段面；玻璃滑片上的血涂片；拉伸得很薄的組織薄片；和從束中分離纖維。這些方法所用的一些普通的標本類型包括器官組織、血液、尿、粘液、細隙連接組織和肌肉。
            
非活體標本的制備方法大部分是相當直接的，盡管實際的方法用來制備一個可能是相當棘手的斷面。標本必須首先保存以避免腐爛，保持蜂窩結構和強化隨后著色。標本一般或者被凍結或者用臘或塑料包裹，以便它適當切開。切出所關心的片段，一般厚度由觀看裝置決定，諸如對于光學顯微鏡1-150微米，對于電子顯微鏡30-60毫微米。把所述片段設置在玻璃滑片或金屬網(wǎng)格上。然后一般對所述片段著色，可能分幾個階段，用化學染料或試劑。若所述標本在光學顯微鏡下觀看，則隨后清除多余的水和染料，并用玻璃滑片覆蓋滑片上的標本。最后，觀察、分析所述標本并記錄觀察到的數(shù)據(jù)。
            
活體標本的標本類型和研究方法受到保持標本活性的要求的嚴格限制。一般，標本可以在活體內(nèi)或在活體外觀看。典型的活體外標本是組織培養(yǎng)物系統(tǒng)。典型的活體內(nèi)標本還必須在可觀察的情況下可用，亦即，耳或皮膚組織。因為制備過程的著色及其他方法不適當，所以一般使用專用的相襯顯微鏡或暗場顯微鏡來提供自然結構之間較高的反差。
            
細胞學細胞學是對細胞的結構、功能、機能病理學和生命史的研究。與其他組織學數(shù)據(jù)收集技術相比，細胞學的優(yōu)點包括進行的速度、相對較低的造價和它可以導致特定診斷的事實。缺點包括一般觀察的標本尺寸相對較小，缺乏組織體系結構方面的信息，要求進行所述研究臨床醫(yī)生有相對較高的技巧。所使用的標本收集方法一般地取決于所收集的標本類型。這樣的方法包括細針吸入、固態(tài)的組織加壓涂片或刮除和液體涂片。抽吸基本上是靠吸力收集標本。用這些不同的方法收集的某些普通的標本類型，包括甲狀腺、乳房或prostrate標本、子宮、子宮頸或胃組織和排泄(尿或糞便)或分泌物(痰、前列腺液或陰道液)。
            
細胞學的標本制備方法比較直接。標本首先從待檢查的區(qū)域取出，然后置于玻片上、著色和研究。當標本是固態(tài)的時候，附加的步驟可以是適當?shù)乃^壓扁制備。在所述過程中，標本放在第一玻片上，用第二玻片擠壓，然后利用第二玻片將其散開在第一玻片上。
            
細胞學標本的分析一般包括標本與標本解剖學位置的正常細胞的比較試驗。然后把這些細胞分類為正常的或不正常的。一般根據(jù)炎癥、增生或瘤形成來確定異常。增生是組織或器官的大小由于與人體自然的生長無關的更多細胞形成而增大。瘤形成是不正常的生長，亦即，腫瘤的形成。不正常的細胞可以再分類為炎癥的或非炎癥的，并確定占主導地位的炎癥細胞類型?？梢愿鶕?jù)高于或大于正常的白細胞或巨噬細胞的存在來確定炎癥。根據(jù)它們的物理外觀把白細胞分類為兩組顆粒狀的或非顆粒狀的。顆粒狀白細胞的示例是中性白細胞和嗜酸性粒細胞。非顆粒狀白細胞包括淋巴細胞。若標本細胞是非炎癥的，則隨后檢查它們是否惡性的。若所述細胞是惡性的，則確定惡性組織類型。
            
組織分類組織分類是對病人的人類白細胞抗原(HLA)圖案的識別。所述HLA圖案是處于染色體6的區(qū)域，稱為主要組織適合性復合物(MHC)。所述HLA系統(tǒng)對戰(zhàn)勝感染是關鍵性的，因為它為人體免疫系統(tǒng)區(qū)分外來和本地的細胞。這樣，所述圖案對器官移殖場也是關鍵性的，因為若供體和受體的HLA圖案不足夠類似，則受體免疫系統(tǒng)將攻擊(″抑制″)所述移殖器官或組織。共有五組，稱為構成HLA圖案的抗原位點HLA-A，HLA-B，HLA-C，HLA-D和HLA-DR?？乖拿恳粋€位點包含許多變動，稱為等位基因，若已知，則用一個號碼，亦即，HLA-A2識別。臨時識別的等位基因用一個字母和數(shù)字指定，亦即，HLA-Cw5。每一個個人都從父輩繼承每一個位點的等位基因。這樣，兩個兄弟具有相同HLA圖案的幾率是25％。兩人之間關系越親近，在它們兩人各自的HLA圖案的相似性就越多。這樣，組織分類已經(jīng)用來確定兩個人相關的似然率。另外，帶有某些HLA圖案的病人更傾向于某些疾??；但是，所述現(xiàn)象的原因未知。一般最需要執(zhí)行組織分類測試的是血液標本。
            
兩個用于測試組織類型的普通方法包括血清學和DNA測試。直至最近，只完成了血清學測試。但是，因為HLA-A，B，Cw和DR位點的等位基因的氨基酸序列已經(jīng)確定，DNA測試變?yōu)闇y試HLA圖案這些位點的應用最廣的方法。血清學測試一般地通過加溫盤上來自血液標本的淋巴細胞，它包含要摧毀或溶解某個等位基因的抗血清。然后加染色劑，表明任何溶解細胞是否存在。若是如此，則測試對所述特定等位基因為陽性。
            
免疫細胞化學細胞化學研究組織和細胞的化學組分，涉及細胞內(nèi)不同的化合物和它們的活動的識別和定位。免疫細胞化學包括若干方法，在這里為顯微鏡檢查使用抗體來定位組織或細胞中的抗原。有幾種策略來使抗體可視化。
            
對于透射光顯微鏡，往往采用酶的顯色基質(zhì)。抗體可以直接用酶標記。但是，抗體和酶之間的共價連接會導致酶和抗體活性都丟失。由于這樣的原因，研制了幾個多步驟著色程序，其中采用中間連接抗體。
            
立體學是一種定量技術，提供必要的數(shù)學背景材料來預測隨機定位、規(guī)則排列幾何探針和所關心的結構之間遭遇的幾率。立體學方法已經(jīng)引入定量免疫細胞化學。簡而言之，可以把攝像機設置在顯微鏡上，高精確度電動機驅動的標本平臺和超微檢測器用來監(jiān)視移動。攝像機連接到計算機上，后者配置成執(zhí)行立體學軟件。利用數(shù)字孔徑高的物鏡以高的放大倍數(shù)進行分析，這使組織能夠用光學方法切割成薄的切片，諸如0.5μm厚度。定量分析要求厚斷面(40μm)，帶有平坦的良好穿透的免疫組織化學著色劑。
            
電子顯微鏡通常還用在免疫細胞化學中。在一個典型的標本制備方法中，標本首先保存。在一個組合類型中，標本嵌入環(huán)氧樹脂中。然后把幾個標本裝配為層狀組合件，稱為堆疊，這便于多個標本的同時切片。當堆疊組合件不可行時可以使用其他組合類型，稱為馬賽克。馬賽克組合件涉及把幾個標本側面靠側面地設置，然后把它們嵌入環(huán)氧樹脂中。然后，裝配成堆疊或馬賽克之后，將其切片和檢查。
            
組織病理學分析組織病理學分析涉及通過檢查組織進行診斷，既用肉眼又用顯微鏡。組織病理學分類為三個主要領域外科機能病理學、細胞學和尸體解剖。外科機能病理學進行活組織檢查和切除標本檢查。細胞學既包括熒光屏檢查程序主要部分(例如，乳房癌熒光屏檢查和子宮頸細胞學程序)，又包括有癥狀損害的病人調(diào)查(例如，乳房腫塊或頭部和頸部腫塊)。
            
電子顯微鏡電子顯微鏡是利用高能電子輻射線束檢查非常細小規(guī)模的對象用的科學儀表。有兩種普通類型的電子顯微鏡透射和掃描。標本斷面還必須在真空中，并切得非常薄，使得它們對電子束來說是透明的。
            
在顯微鏡中使用兩個主要指標放大倍數(shù)和分辨率。放大倍數(shù)是標本顯尺寸(觀看時)與實際尺寸之比。電子顯微鏡使標本的放大倍數(shù)能夠比光學顯微鏡高200倍。分辨率衡量兩個對象之間仍能識別的最小距離。電子顯微鏡的分辨率大約0.002μm，比光學顯微鏡大100倍。
            
用電子顯微鏡檢查標本可以產(chǎn)生有用的標本信息，諸如局部解剖、形態(tài)學、成份和結晶學信息。標本的局部解剖涉及目標的表面特征。在這些特征和所述標本的物質(zhì)特性(硬度、反射率等等)之間一般有直接關系。標本的形態(tài)學是構成標本的粒子的形狀和大小。標本粒子的結構一般地與物質(zhì)特性(延性、強度、反應性等等)有關。成份包括元素和化合物，包括標本和它們的相對數(shù)量。標本的成份一般地指示物質(zhì)特性(熔點、反應性、硬度等等)。結晶學信息涉及標本的原子排列。標本的原子排列還與它的物質(zhì)特性(導電率、電氣特性、強度等等)有關。
            
原位雜交原位雜交(ISH)是使用DNA或RNA探針檢測克隆細菌或培養(yǎng)真核細胞中互補的DNA序列。真核細胞是具有膜結合的結構分立的核的充分發(fā)育的亞細胞的區(qū)室的細胞。真核細胞包括除病毒/細菌和藍綠藻以外的全部生物。有兩個普通類型的ISH基于熒光(FISH)的和基于酶的。
            
ISH技術使特定核酸序列能夠在形態(tài)學上保留的染色體、細胞或組織段中被檢測出來。與免疫細胞化學結合，原位雜交可以使顯微鏡拓撲信息與DNA、mRNA和蛋白質(zhì)級別上基因的活性相關。另外，用穩(wěn)定的非放射性標記制備核酸探針，可以去除妨礙ISH一般應用的主要障礙。另外，它可以為在一個試驗中結合不同的標記打開新的機會。有許多靈敏的抗體檢測系統(tǒng)對這樣的探針是可用的，這進一步提高所述方法的靈活性。
            
幾種不同的基于熒光的或基于酶的系統(tǒng)用于檢測標記核酸探測器。這樣的選項為研究者提供優(yōu)化試驗系統(tǒng)的靈活性，以便達到最高靈敏度、避免潛在的問題，諸如內(nèi)源生物素或酶活性或在單一的試驗中引入多個標記。當既選擇最優(yōu)探測標記又選擇隨后的檢測系統(tǒng)時，要考慮象組織固定術、內(nèi)源生物素或酶活性、所需靈敏度和記錄的永久性等這樣的全部因素。
            
組合上述方法全部或部分地進行任何組合都可以用來最優(yōu)地診斷病人的疾病，或更一般地說，診斷身體狀態(tài)或一種狀態(tài)的危險性或傾向。
            
藥物動力學數(shù)據(jù)資源治療藥物監(jiān)測治療藥物監(jiān)測(TDM)是測量藥物的血清水平并協(xié)調(diào)所述血清水平與血清治療范圍。在藥物已經(jīng)表明有效，而在最大多數(shù)人們沒有毒性效果的情況的地方，血清治療范圍是濃度范圍。推薦的治療范圍一般可以在商業(yè)的和理論的藥物文獻中找到。
            
必須在有效地闡明結果的劑量之后經(jīng)過適當?shù)臅r間獲得用于TDM的標本，以避免差錯。根據(jù)藥物的穩(wěn)態(tài)濃度來建立治療范圍，所述穩(wěn)態(tài)濃度一般在口服劑量開始之后約五個半衰期達到。在某些情況下，制定峰和谷濃度可能是有用的。峰濃度是在最大藥物吸收時刻達到的。谷濃度是在剛好下一個劑量以前達到的。用于TDM的標本類型也是重要的。對于大多數(shù)藥物，針對血清濃度來報告治療范圍?？梢宰C明某些TDM測試方法用于血清和血漿兩者。制造商一般指明哪些標本是可以接受的。
            
一些藥物可以經(jīng)受TDM。例如，要求治療監(jiān)測的普通抗驚厥藥物包括苯妥英、卡馬西平、丙戊酸、普里米酮和苯巴比妥?？贵@厥劑藥物一般通過免疫測定測量。免疫測定一般不受干擾，并要求非常小的標本體積。
            
作為另一個示例，作用于心臟的藥物地高辛是用于治療監(jiān)測的候選者。不同的口服地高辛制劑的生物藥效率是強烈地可變的。地高辛藥物動力學遵循雙室模型，以腎為主要排除途徑。一般要監(jiān)測有腎臟疾病或腎臟功能改變的病人，因為它們的排除半衰期會改變。
            
地高辛的治療范圍基于在腎臟功能正常的病人體內(nèi)最后劑量之后一段預定的時間諸如八小時后獲得的血液標本。特定的時段還可以被指定為抽取所述標本以前確定穩(wěn)態(tài)濃度的基礎。通常以成套的方式獲得的免疫測定表明關于所述測試的明顯的干擾或交叉反應。
            
作為另一個示例，茶堿是一種高度可變的個體間(inter-individual)藥物動力學的支氣管擴張藥。達到穩(wěn)態(tài)濃度之后監(jiān)測血清濃度，以保證最大治療效果并避免毒性。一般測量谷濃度，免疫測定是監(jiān)測所述藥物最普通的方法。類似地，對于用來處理雙極抑郁機能紊亂的鋰化合物，通過離子選擇性電極技術測量血清鋰濃度。離子選擇性電極具有一個膜，它允許所關心的離子通過，但不讓其他離子通過。pH計是離子選擇性電極的示例，它響應氫離子濃度。鋰電極響應鋰濃度，但不響應其他小的陰離子，諸如鉀。
            
作為再另一個示例，三環(huán)抗抑郁藥物包括丙咪嗪，其藥理學活性代謝物去甲丙咪嗪；阿密曲替林及其代謝物去甲替林以及多塞平及其代謝物去多塞平。父代藥物及其代謝物都作為藥物可用。這些藥物首先用來治療雙極抑郁機能紊亂。丙咪嗪還可以用來治療兒童遺尿以及鹽酸哌醋甲酯難以控制的嚴重注意缺陷障礙，就是說，。潛在的心臟毒素是監(jiān)視這些藥物濃度的主要理由。免疫測定方法對測量丙咪嗪和其他三環(huán)是有效的，但一般推薦高性能液體色譜法(HPLC)方法。當測量具有藥理學活性代謝物的三環(huán)抗抑郁劑時，一般測量父代藥物和代謝物。
            
受體表征和測量受體表征傳統(tǒng)上利用幾種方法之一來執(zhí)行。這些方法既完全包括又部分包括直接放射性配體結合測定、放射性受體測定以及主動肌和對抗肌相互作用。放射性配體是一種可以與受體、轉運蛋白、酶或任何所關心的蛋白質(zhì)結合的放射性標記藥物。結合速率和范圍的測量提供結合視野數(shù)目及其親和性和藥理學的特性三個一般使用的試驗方案包括飽和結合試驗、動力學試驗和競爭結合試驗。飽和結合方案測量在放射性配體不同的濃度存在的情況下結合的延伸?？梢愿鶕?jù)對結合和配體濃度之間關系的分析確定參數(shù)，包括結合位點數(shù)目、結合親和性等等。在動力學方案中、允許飽和和競爭試驗保溫，直至結合達到平衡為止。動力學方案測量結合和離解的時間過程，以確定放射性配體結合和離解的速率常數(shù)。這些值一起，還允許計算KD。競爭結合方案，測量在未標記競爭者的不同濃度下放射性配體單一濃度的結合。這樣的方案允許測量受體對于競爭者的親和性。
            
由于費用和技術困難，放射性配體直接結合測量往往用競爭結合測量代替。后一種技術還允許藥物的放射性標記，以促進對它們的受體特性的理解。根據(jù)組合化學，用于藥物設計和研制的技術往往使用放射性受體測量。放射性受體測量技術基于這樣一個事實在不需要平衡透析的情況下，只要配體-受體復合物可以從游離配體分離，便可以測量對大分子靶具有高親和性的配體的結合。通過用適當?shù)姆派湫晕镔|(zhì)標記所述配體，所述配體-受體結合便可以被測量。這樣的測量既迅速，靈敏度又高。拮抗作用是抑制或避免主動肌感應受體響應的過程。產(chǎn)生這樣的影響的因子稱作對抗肌。選擇性對抗肌的可用性為競爭結合方案提供重要的元素。
            
雜項資源體檢全面的體檢為保健專家提供獲得病人基線信息以供后用的機會。一般在臨床設施上進行的體檢提供采集病史信息的機會，并提供診斷和保健實踐的信息。體檢可以是完全的，就是說，涵蓋身體許多部分或實際上全部，或者可以針對病人經(jīng)歷的癥狀。
            
在典型體檢中，檢查者觀察病人的外觀、一般健康狀態(tài)、行為、并進行某些關鍵的測量。所述測量一般包括身高、體重、生命征兆(例如，脈搏、呼吸次數(shù)、體溫和血壓)。然后一般在病人文件的紙上記錄所述信息。按照本技術一些方面，許多信息可能是數(shù)字化的，用于包括作為用于編制綜合知識庫的資源，并用于提供病人改善的治療。下面將更詳細地討論示范性病人數(shù)據(jù)采集技術及其與知識庫及其他資源的聯(lián)系。
            
在全面的體檢中，一般，諸如坐著檢查病人身體不同的系統(tǒng)。這些包括發(fā)現(xiàn)任何可見損害的尺寸和形狀的外露皮膚區(qū)域。然后檢查頭部，包括頭發(fā)、頭皮、頭骨和面部區(qū)域。觀察眼睛，包括通過眼底鏡觀察外部結構和內(nèi)部結構。類似地檢查耳，包括通過耳鏡檢查外部結構和內(nèi)部結構。檢查鼻子和鼻竇，包括用鼻鏡檢查鼻子外部結構和鼻粘膜和內(nèi)部結構。類似地，檢查口腔和咽部，包括嘴唇、齒齦、牙齒、上顎、舌和咽喉。隨后，檢查頸部和背部，包括淋巴結、頸部兩側和甲狀腺。對于背部，一般地觸診和檢查背部的脊柱和肌肉，看有無痛感，在左側和右側觸診上背部。還研究和記錄病人的呼吸。然后檢查胸部和腋窩，包括在臂部放松和舉起的情況下檢查婦女乳房，看有無損害的征兆。對于男人和婦女，都檢查腋窩的淋巴結，以及手、臂、肩、頸和顎的關節(jié)運動。
            
隨后，一般地讓病人躺下，觸診和檢查乳房，看有無腫塊。利用觸診和敲擊檢查胸部和肺部的前端，再次記錄內(nèi)呼吸聲音。然后，用聽診器檢查心臟速率和節(jié)律，觀察和觸診頸部血管。
            
還檢查下體，包括腹部的輕度和深度觸診，以檢查內(nèi)部器官，包括肝、脾、腎和主動脈?？梢酝ㄟ^數(shù)字檢查檢查直腸和肛門，可以觸診前列腺。檢查生殖系統(tǒng)的器官，并檢查所述區(qū)，看有無疝氣。在男人身上，觸診陰囊，而在女人身上，骨盆檢查一般利用窺器和Pap測試進行。檢查腿部，看膝部有無腫脹和脈搏，檢查大腿和足部。觸診腹股溝區(qū)域，看有無淋巴結存在，還觀察關節(jié)和肌肉。還檢查肌肉骨胳系統(tǒng)，諸如脊柱是否成直線，腿和足是否對齊。還觀察血管，看有無脈管異常變粗，這一般出現(xiàn)在腿部。
            
典型的體檢還包括評價病人的警覺性和心理能力。還可以通過神經(jīng)病學熒光屏檢查來檢查神經(jīng)系統(tǒng)，諸如通過讓病人進行簡單的體操，諸如步行或跳躍，并測試膝和足的反射。還可以記錄某些反射功能，諸如眼睛、面部、顎的肌肉等等，很可能是一般肌肉緊張和協(xié)調(diào)。
            
病史一般在病人進入醫(yī)療設施時用問卷收集病史信息。如下面指出的，和按照本技術一些方面，可以在病人就診之前使這樣的信息數(shù)字化，并采集后續(xù)信息，就診之前或在病人就診過程中。所述信息一般可以包括與保險公司(insurance carrier)有關的數(shù)據(jù)，給所述病人看過病或治療過的主要和當前的醫(yī)生的姓名、地址和電話號碼，包括最初治療的內(nèi)科醫(yī)生、專家等等。一般所關心的是目前的醫(yī)療狀態(tài)，包括病人所經(jīng)歷的癥狀和疾病狀態(tài)或事件。特別感興趣的是諸如糖尿病、高血壓、慢性或急性疾病等等狀態(tài)。還記錄當前藥物治療，包括藥名、劑量、服用時間、開方的內(nèi)科醫(yī)生姓名、副作用等等。最后，記錄病人已知的當前應變性，包括對自然的和人造的物質(zhì)的應變性。
            
病史信息還包括過去的病史、甚至延伸到病人兒童期的醫(yī)療信息、免疫記錄、妊娠、明顯的短期疾病、較長期的狀態(tài)等等。
            
類似地，記錄病人家族歷史，以便提供一般對醫(yī)療狀態(tài)和事件的潛在的前期處理征兆。還記錄住院，包括住院過程和急救室就診、以及大、小外科手術，和與麻醉和特定侵入性程序有關的信息。
            
病史數(shù)據(jù)還可以包括其他內(nèi)科醫(yī)生和來源，諸如重大的或目前的血液測試，它為病人所經(jīng)歷的狀態(tài)提供一般背景材料。還可以尋找類似的信息，諸如用基于膠片的圖像的形式，以便提供所述類型的背景材料信息。
            
病人提供的信息還可以包括某些與一般社會歷史和病人的生活方式有關的信息。這些可以包括習慣，諸如酒精或煙草使用量、飲食、運動和體育和愛好等等。可以關心工作歷史，包括當前或目前的雇用或職業(yè)中的任務，具體地說與危險、有風險的和壓力大的任務有關的信息。
            
精神病、心理病史和行為測試病人的精神病史可能是所關心的，特別是在能治療或可識別的精神病狀況的癥狀或素因可能有意義的情況下。具體地說，精神病學家可以提供藥療法以控制各種各樣的精神病癥狀。大多數(shù)精神病學家還向病人以及在需要時向配偶、人群和家族提供精神療法和咨詢服務。另外，精神病學家可以給予電驚厥休克療法(ECT)。精神病學家比心理學家更有可能治療嚴重心理失常的個人，在臨床設施中以住院病人為基礎對病人進行工作?？梢苑浅V泛地尋找精神病史，諸如在門診之前或在門診期間問卷，或者可通過更廣泛的提問或測試來確定。
            
心理病史，嚴格地與精神病史相反，可能取決于尋求治療的病人的特殊興趣。具體地說，心理學家提供的服務通常取決于他們的訓練，其中某些心理學家向個人、人群、配偶和家族提供精神療法及咨詢。心理學家通常還在心理測試的給予、判分和解釋中受過訓練。這樣的測試可以評估各種各樣的心理因素，包括智力、人格特質(zhì)(例如，通過諸如Keirsey氣質(zhì)分類器、Meyers-Briggs類型指示器之類的測試)、關系因素、大腦功能紊亂和心理病理學。神經(jīng)心理學家也可以對大腦受損病人進行認知再訓練。
            
行為測試有點類似于心理測試，并可以識別認知行為紊亂或簡單行為模式?？梢越Y合精神病或心理評估提供這樣的測試，以便確定導致病人的某些被觀察到的行為的精神病學、心理上或生理上的根源。需要時，治療可以包括咨詢或給藥。
            
人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)從病人收集的某些數(shù)據(jù)可用來把病人與具有已知特征的特定人群或人口相聯(lián)系。人口的統(tǒng)計研究一般包括這樣的人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)，特別是關于大小和密度、分布、以及特定特征的人口的生命統(tǒng)計。在通常可記錄的人口統(tǒng)計變量當中，有性別、年齡、人種、種族劃分、宗教隸屬關系、婚姻狀況、家庭大小、本族語言、國籍、職業(yè)、預期壽命、出生率、死亡率、教育程度、收入、人口、水源和環(huán)境衛(wèi)生、住房、識字、失業(yè)、疾病發(fā)病率和健康風險因素。正如下面指出的，按照本技術的一些方面，通過本技術，至少根據(jù)這樣的人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)，可以提供病人特定的或適應病人的反饋或咨詢，包括在自動化基礎上。
            
用藥與藥物使用有關的信息，類似于在檢查過程中收集的一般信息，通常特別受關注。這樣的信息可以包括合法和非法藥物的使用、處方藥物、直接出售藥物等等。而且，在這樣的分類下，甚至可以記錄一般不被病人視為藥物的特定物質(zhì)，包括維生素、飲食補充、酒精、煙草等等。
            
進食除了一般從病人收集的關于飲食和藥物的信息外，特定的進食信息可能受關注，這取決于病人狀態(tài)。這樣的信息可用來針對該病人的特定狀態(tài)或一般健康提供特定的營養(yǎng)咨詢。進食信息一般還包括關于病人的身體活動、種族或文化背景、家庭生活和飲食模式的信息。還可以記錄和與病人討論關于食欲以及對食品和食用的態(tài)度的特定信息。針對病人所經(jīng)歷的已知和未知的癥狀，特定的過敏癥、不耐性和食品回避特別受關注。類似地，在就進食或類似問題為客戶提建議時，牙齒和口腔健康、胃腸問題和慢性病問題可能受關注。進食信息還可以針對病人已知的特定藥物或察覺的飲食或營養(yǎng)問題。還特別關注的是與所經(jīng)歷的以前的和最近的明顯體重改變有關的項目。
            
可以根據(jù)所收集的或從病人檢測到的信息進行與進食有關的某些評估。這樣的評估可以包括人體測量數(shù)據(jù)、生物化學評估、人體質(zhì)量指標數(shù)據(jù)和熱量需求。類似地，從病人人體測量數(shù)據(jù)可以計算理想的體重和一般的體重信息，用于進一步咨詢和診斷目的。
            
環(huán)境因素在評估病人狀態(tài)和某些狀態(tài)的素因時，各種環(huán)境因素特別受關注。類似于人口統(tǒng)計信息，環(huán)境因素可以在評估細微得多且難以識別的潛在狀態(tài)時有幫助。典型的環(huán)境因素可以包括，相當一般地說，生活事件、鍛煉等等。另外，可以記錄關于特定病人或病人生活狀態(tài)的信息，包括空氣污染、臭氧消耗、殺蟲劑、氣候、電磁輻射水平、紫外線輻照、化學輻照、石棉、鉛、氡或其他特定輻照等等。這樣的信息可以與人口信息或已知的相關數(shù)據(jù)相聯(lián)系，諸如與氟化物關聯(lián)的牙和骨的問題、與易揮發(fā)有機物(例如苯、四氯化碳等)關聯(lián)的潛在癌聯(lián)系、與細菌和病毒(例如大腸桿菌、腸蘭伯式鞭毛蟲等)關聯(lián)的腸胃疾病和其它問題、以及與無機物(例如石棉、汞、硝酸鹽等)相關的癌癥、肝損傷、腎損傷和神經(jīng)系統(tǒng)損傷的持續(xù)時間。
            
宏觀病理學宏觀病理學一般涉及關于主要人體系統(tǒng)的結構和功能的信息。這類系統(tǒng)包括骨胳系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、肌肉系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)。這樣的宏觀病理學信息可以在特定查詢或檢查中收集，或者可以結合其他一般查詢，諸如上述體檢或病史數(shù)據(jù)收集過程來收集。另外，大體解剖信息的某些方面可以從參考文獻、尸體解剖、諸如“可見人類計劃”的擬人數(shù)據(jù)庫等等收集。
            
來自非生物模型的信息來自非生物模型的信息也可以在評定和診斷病人狀況時特別受到關注。此信息在病人護理的全面管理中也特別受到關注。包含在資源的這個一般類別中的信息包括健康保險信息和保健財務信息。此外，對于醫(yī)療機構，大量信息是必要的，以便及時提供足夠的病人護理，其中包括對管理、工作流程以及人力資源的仔細控制。在為病人提供生活安排的機構中，數(shù)據(jù)必須還包括諸如飲食服務、醫(yī)院財務信息以及病人財務信息之類的項目。可通過機構在一般病人記錄中積累大量的病人特定的信息。
            
協(xié)助總體管理的機構的其它特定信息可包括關于此機構自己或者與其它關聯(lián)機構結合的業(yè)務相關方面的信息。這種信息可包括表明醫(yī)院地理位置、診所的類型、診所的大小、診所的?？苹蚩剖一騼?nèi)科醫(yī)生等等的數(shù)據(jù)。病人教育資料在此組中也可能特別受到關注，而且病人教育資料可能特別適合個別病人，下面更詳細地進行描述。最后，有關與內(nèi)科醫(yī)生的關系的信息、包括內(nèi)科醫(yī)生治療安排和內(nèi)科醫(yī)生需要和喜好，在這個資源類別中也可能特別受到關注。
            
處理和分析由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10進行的上面描述的處理和分析功能可以采取許多形式，取決于處理所依據(jù)的數(shù)據(jù)、要求的分析類型和數(shù)據(jù)輸出的目的。但是，具體地說，處理和分析最好結合綜合知識庫12對來自不同資源的范圍很寬的數(shù)據(jù)進行。在資源的各種形態(tài)和類型當中，可以設想幾種情景用以完成該處理和分析。這些包括根據(jù)單形態(tài)醫(yī)療系統(tǒng)或資源、單類型多形態(tài)組合和多類型多形態(tài)配置進行的分析。另外，正如上面指出的，不同的計算機輔助處理、采集和分析模塊可用于一種或多種形態(tài)和類型情景。以下是對于現(xiàn)有系統(tǒng)收集和貯存的數(shù)據(jù)的使用，基于形態(tài)、基于類型、基于計算機輔助處理的方法的某些示例性實現(xiàn)的描述。
            
形態(tài)和類型在單形態(tài)醫(yī)療系統(tǒng)中，臨床醫(yī)生起動一連串病人數(shù)據(jù)事件。事件被分解為各種模塊，諸如采集模塊、處理模塊、分析模塊、報告模塊和存檔模塊，正如上面討論的。在傳統(tǒng)方法中，報告返回給涉及的臨床醫(yī)生。
            
在本技術中，計算機處理可被引入來執(zhí)行幾種數(shù)據(jù)操作任務。一般，在本討論中，用以完成這類操作的算法稱作數(shù)據(jù)操作算法或CAX算法。盡管關于當前考慮的CAX算法及其交互和集成還有更多的要說，但是此刻，將一般地涉及某些這樣的算法，包括計算機輔助采集算法(CAA)、計算機輔助處理算法(CAP)、計算機輔助檢測算法(CAD)。所實現(xiàn)的軟件還用來管理整個工作流程，優(yōu)化目前或以前來自同一模塊的知識的每一階段的參數(shù)，和/或目前和以前來自其他模塊的數(shù)據(jù)。另外，如圖1所示，利用新的數(shù)據(jù)建立/更新知識庫12，并且后者必不可少地驅動不同的計算機輔助模塊。這樣，知識庫12的建立和更新與計算機輔助方法鏈接，以實現(xiàn)單形態(tài)單元。包括CAA、CAP、CAD模塊86、88、90的CAX模塊(見例如圖5)以及知識庫12的細節(jié)下面詳細描述。另外，應該指出，這些模塊中的每一個可專用于給定的臨床問題。這樣，若同一臨床問題需要例如多個采集，或者在不同時刻的多個處理和多個分析，可以將這些技術廣義化以適應數(shù)據(jù)的時間方面。
            
在當前環(huán)境中，單類型多形態(tài)醫(yī)療系統(tǒng)可由圖8的任何列構成。在圖7中，說明具有時間屬性的單類型多形態(tài)系統(tǒng)的圖解表示，考慮在N個不同時間點的M個形態(tài)。當然，單形態(tài)的所有屬性也適用于多形態(tài)環(huán)境中的任何形態(tài)，而該示意圖只是強調(diào)多個形態(tài)之間的交互。在圖6和圖7中，各個類型內(nèi)的交互也是明顯的，例如優(yōu)化數(shù)據(jù)的采集、處理和分析。在此環(huán)境中還考慮了醫(yī)療事件的時間方面，諸如根據(jù)數(shù)據(jù)的時間屬性來修改采集、處理和分析模塊。如以下所述，邏輯機24(例如參見圖5)，或者更一般地說，處理系統(tǒng)10可使用規(guī)則以利用知識庫12優(yōu)化形態(tài)之間數(shù)據(jù)的采集、處理和分析。
            
多類型多形態(tài)醫(yī)療系統(tǒng)基本上可以涵蓋整個可用資源范圍，包括圖8中概述的類型和形態(tài)。在圖6中，說明具有時間屬性的多類型多形態(tài)系統(tǒng)的圖解表示，考慮不同的時間點。如前面所述，單類型多形態(tài)系統(tǒng)的所有屬性適用于任何類型，以及示意圖強調(diào)多個類型與多個形態(tài)之間的交互。在多類型多形態(tài)環(huán)境中，不同類型的形態(tài)之間的交互可用來優(yōu)化數(shù)據(jù)的采集、處理和分析。在這里，來自多個類型的醫(yī)療事件的時間方面同樣可被考慮并用于根據(jù)數(shù)據(jù)的時間屬性來修改采集、處理和分析模塊。邏輯機24、或者同樣更一般地說、處理系統(tǒng)10可以使用規(guī)則以利用知識庫優(yōu)化形態(tài)之間數(shù)據(jù)的采集、處理和分析。系統(tǒng)10采用來自工具或模塊、如CAX模塊或者如圖所示的某些特定的這類模塊CAA、CAP、CAD模塊86、88、90以及來自知識庫12的數(shù)據(jù)，然后建立關系，此關系則可以作為知識庫12的一部分。
            
雖然任何適合的處理算法和程序可用來獲得本技術的綜合知識庫方法的益處，但可為此目的進行可用程序類型的某些修改和綜合。如上所述，用于分析醫(yī)療相關數(shù)據(jù)的示范計算機輔助數(shù)據(jù)操作算法和模塊包括計算機輔助診斷模塊、計算機輔助采集模塊以及計算機輔助處理模塊。本技術依靠所提供的高水平的綜合，極大地增強了開發(fā)、細化和實現(xiàn)這類算法的能力。下面根據(jù)本技術的各方面提供關于算法的性質(zhì)和操作以及它們的交互和接口的更詳細情況。
            
綜合知識庫如上所述，本技術中采用的綜合知識庫可以是高水平綜合的資源，包括經(jīng)由任何所需網(wǎng)絡鏈路相互鏈接的一個或多個位置上的一個或多個存儲裝置。綜合知識庫還可包括客戶機組件上的存儲裝置，例如資源本身，在某些成像系統(tǒng)中通常是這種情況。在有限的實現(xiàn)中，綜合知識庫可結合極少的這類資源。在較大的實現(xiàn)中，或者當實現(xiàn)隨時間擴展時，可提供數(shù)據(jù)與資源之間的進一步綜合和相關。如本討論整篇中指出的，任何和全部資源不僅可用作數(shù)據(jù)的使用者，而且可在需要時提供數(shù)據(jù)。
            
當前考慮的綜合知識庫可包括原始數(shù)據(jù)以及半處理數(shù)據(jù)、處理過的數(shù)據(jù)、報告、表格數(shù)據(jù)、標記數(shù)據(jù)等等。在最小實現(xiàn)中，綜合知識庫可包括原始數(shù)據(jù)子集或原始數(shù)據(jù)基礎。但是，在更優(yōu)選的實現(xiàn)中，綜合知識庫是這類原始數(shù)據(jù)庫的超集，并且還包括已過濾、處理或簡化維度的數(shù)據(jù)、例如與臨床事件的規(guī)則相關的專家意見信息、例如基于癥狀或其它輸入以及疾病或治療考慮或其它輸出、關系、互連、趨勢的預測模型等等。正如現(xiàn)在的整個討論中還要指出的，綜合知識庫的內(nèi)容可被確認和檢驗，以及在提供或利用知識庫中存在的知識的各種存儲裝置之間被同步。
            
一般來說，當前考慮的綜合知識庫使基于證據(jù)的醫(yī)學能夠無縫地結合到醫(yī)學和整個保健企業(yè)的一般慣例中。也就是說，綜合知識庫用來擴充臨床醫(yī)生或用戶以及相關臨床和非臨床團體以腦力保持的領域知識和經(jīng)驗的財富，它們提供數(shù)據(jù)和利用所實現(xiàn)的各種算法程序中的數(shù)據(jù)。女如現(xiàn)在的整個討論中所述，綜合知識庫在性質(zhì)上可以是分布的和聯(lián)合的，以便適應原始數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)資源和可控及可指定資源。
            
用于知識庫創(chuàng)建的當前做法是收集特定臨床事件的代表數(shù)據(jù)，建立領域專家團來審閱數(shù)據(jù)，利用專家把數(shù)據(jù)分類為不同的有效組，以及采用某種參考標準技術確定專家結論。例如，為了從放射照相圖像來創(chuàng)建肺結核判定的圖像知識庫，專家團可根據(jù)結核的細微區(qū)別的程度對圖像分組，并采用活組織檢查來確證放射性結論。在本技術中，這類方法可用作臨床關聯(lián)性的給定數(shù)據(jù)的第一基本步驟。但是，分類過程則可根據(jù)領域專家和附屬方法所提供的屬性被自動化。在一個實施例中，任何臨床數(shù)據(jù)可被自動分類及索引，使得它可根據(jù)請求被檢索，用于各種預期目的。
            
邏輯機邏輯機主要包含協(xié)調(diào)系統(tǒng)所執(zhí)行的各種功能的規(guī)則。這種協(xié)調(diào)包括訪問和存儲知識庫中的數(shù)據(jù)，以及執(zhí)行各種計算機輔助數(shù)據(jù)操作算法，例如用于特征檢測、診斷、采集、處理和判定支持。邏輯機可以是基于規(guī)則的，并可包括監(jiān)督學習或無監(jiān)督學習系統(tǒng)。舉例來說，邏輯機所執(zhí)行的功能可包括數(shù)據(jù)業(yè)務量控制、處理的發(fā)起、到資源的鏈接、連通性、處理的協(xié)調(diào)(例如定序)、以及諸如訪問控制、組件的“交接處理”、接口定義之類的某些活動的協(xié)調(diào)。
            
時間處理模塊按照本技術的一個方面，僅包括對單形態(tài)數(shù)據(jù)執(zhí)行時間變化分析。通過并排顯示時間變化數(shù)據(jù)和當前數(shù)據(jù)，或者通過把時間結果熔合到當前數(shù)據(jù)上以突出顯示時間變化，結果可被提供給用戶。另一種方法是使用至少一個形態(tài)的數(shù)據(jù)以及來自另一個形態(tài)的它的時間對等體，執(zhí)行時間變化分析。又一種方法將包括對多類型數(shù)據(jù)執(zhí)行時間分析，以全面表征正討論的醫(yī)療狀況。
            
時間處理一般可以包括以下一般模塊采集/存儲模塊、分割模塊、對齊模塊、比較模塊和報告模塊。
            
采集/存儲模塊包含采集的醫(yī)療數(shù)據(jù)。對于時間變化分析，提供裝置以從與較早時間點對應的存儲器中訪問數(shù)據(jù)。為了簡化隨后的討論中的符號，我們只描述兩個時間點t1和t2，盡管這個一般方法可以擴展，用于采集和時間序列中的任何類型的醫(yī)療數(shù)據(jù)。分割模塊提供自動或手動裝置，用以隔離所關心的特征、體積、區(qū)域、線條和/或點。在實際感興趣的許多情況下，整個數(shù)據(jù)可以是分割模塊的輸出。對齊模塊為不同的醫(yī)療數(shù)據(jù)提供對齊的方法。幾個示例可以協(xié)助舉例說明這一點。
            
在單形態(tài)醫(yī)療圖像的情況下，如果用于時間變化分析的受關注區(qū)域很小，則包括平移、旋轉、放大和剪切在內(nèi)的剛體對齊變換可能足以對齊來自t1和t2的一對圖像。但是，如果受關注區(qū)域很大，例如幾乎包括整體圖像，則可應用彎曲彈性變換。實現(xiàn)彎曲對齊的一種方式是使用多標度多區(qū)域金字塔逼近法。在這種方法中，不同的費用函數(shù)突出變化可在每個標度上經(jīng)過優(yōu)化。在給定標度下對圖像重新抽樣，然后再分為多個區(qū)域。在不同區(qū)域計算分開的移位向量。移位向量被內(nèi)插而產(chǎn)生平滑移位變換，它被應用以扭曲圖像。圖像被重新抽樣，在下一個更高標度重復彎曲對齊過程，直至達到預定的最后標度。
            
在多形態(tài)醫(yī)療圖像的情況下，使相互信息最大化可執(zhí)行剛性和彎曲對齊。在特定的醫(yī)療數(shù)據(jù)中，可能根本不需要進行任何空間對齊。在這類情況下，數(shù)據(jù)將為單一標度值或向量。
            
比較模塊為不同的醫(yī)療數(shù)據(jù)提供比較方法。例如，已對齊圖像比較可通過若干方法來執(zhí)行。一種方法包括兩個圖像相減以產(chǎn)生差圖像。或者，兩個圖像S(t1)和S(t2)可采用增強除法來比較，該方法描述為[S(t1)*S(t2)]/[S(t2)*S(t2)+Φ]，式中標量常數(shù)Φ＞0。在單一標量值的情況下，醫(yī)療事件的時間趨勢可以與正常和異常情況的已知趨勢相比。
            
報告模塊為用戶提供顯示和量化能力，使時間比較的結果可視化或量化。在實踐中，將采用所有可用數(shù)據(jù)進行分析。在醫(yī)療圖像的情況下，可以采用若干不同的可視化方法。時間比較的結果可根據(jù)某種預定標準利用邏輯算子被同時顯示或相互重疊。為了定量比較，可以使用色彩查找表。所得的數(shù)據(jù)也可以與自動模式識別技術結合，以執(zhí)行結果的進一步定性和/或手動/自動定量分析。
            
人工神經(jīng)網(wǎng)絡人工神經(jīng)網(wǎng)絡的大體示意圖示于圖15，并由標號202表示。人工神經(jīng)網(wǎng)絡由多個單元以及它們之間的連接構成，可以通過硬件和/或軟件來實現(xiàn)。神經(jīng)網(wǎng)絡的單元按照其功能，一般可分類為不同組(層)的三種類型，如圖15所示。第一層，輸入層204，指定用來接受表示輸入模式的數(shù)據(jù)集，第二層，輸出層208，指定用來提供表示輸出模式的數(shù)據(jù)集，以及任意數(shù)量的中間層，隱藏層206，把輸入模式轉換為輸出模式。由于各層中的單元數(shù)量是任意確定的，因此輸入層和輸出層包括足夠數(shù)量的單元以分別表示待解決問題的輸入模式和輸出模式。神經(jīng)網(wǎng)絡已被用來實現(xiàn)學習區(qū)別事件的對象或類的計算方法。首先通過呈現(xiàn)有關事件的對象或類的已知數(shù)據(jù)來訓練網(wǎng)絡，然后將其用來區(qū)分事件的未知對象或類。
            
簡言之，神經(jīng)網(wǎng)絡202的原理可以按以下方式說明。把歸一化輸入數(shù)據(jù)210提供給神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入單元，該數(shù)據(jù)可以用其范圍是從0到1的數(shù)字表達。接著，通過隱藏層和輸出層208，210中兩個相繼的非線性計算(在一個隱藏層206的情況下)從輸出單元提供輸出數(shù)據(jù)212。在該層中除輸入單元以外的每個單元中的計算可包括對所有輸入數(shù)字進行加權求和，加上某些偏移項，以及通常利用S型函數(shù)轉換為其范圍是從0到1的數(shù)字。具體地說，正如圖16以圖示方式表示的，被標記為O1到On的單元214代表輸入單元或隱藏單元，W1直至Wn代表從這些輸入或隱藏單元賦予每個相應輸出的加權因子216，而T代表乘以各自加權因子后的輸出之和。利用給定的S形函數(shù)220計算輸出218或0，式中θ代表T的偏移值。下式給出一個示例S形函數(shù)1/[1+exp(-T+θ)]。加權因子和偏移值是神經(jīng)網(wǎng)絡202的內(nèi)部參數(shù)，它是針對一組給定的輸入和輸出數(shù)據(jù)確定的。
            
兩個不同的基本過程涉及神經(jīng)網(wǎng)絡202，就是說，一個訓練過程和一個測試過程。通過向后傳播算法利用幾對訓練輸入數(shù)據(jù)和預期輸出數(shù)據(jù)來訓練神經(jīng)網(wǎng)絡。調(diào)整神經(jīng)網(wǎng)絡的內(nèi)部參數(shù)，使神經(jīng)網(wǎng)絡的實際輸出和預期輸出之間的差減到最小。通過在隨機序列中對同一組輸入和輸出數(shù)據(jù)迭代進行此程序，神經(jīng)網(wǎng)絡學習訓練輸入數(shù)據(jù)和預期輸出數(shù)據(jù)之間的關系。一旦受過充分訓練，神經(jīng)網(wǎng)絡便可以按照它的學習經(jīng)歷區(qū)分不同的輸入數(shù)據(jù)。
            
專家系統(tǒng)人工智能(AI)領域的研究結果之一是開發(fā)出能夠在較高抽象層次上對信息進行建模的技術。這些技術用一些使程序能夠構建得在它們的實現(xiàn)中非常類似人類邏輯的語言或工具來實施，因此較容易開發(fā)和維護。這些程序在明確定義的問題領域中仿真人類專業(yè)知識，一般地稱為專家系統(tǒng)。
            
專家系統(tǒng)運用知識來解決問題的組件稱為推理機。在推理機中一般可以識別出四個基本控制組件，就是說，匹配(把當前規(guī)則與給定的模式比較)、選擇(選擇最適當?shù)囊?guī)則)、實現(xiàn)(最佳規(guī)則的實現(xiàn))和執(zhí)行(執(zhí)行所得動作)。
            
為了構建一個解決給定領域中的問題的專家系統(tǒng)，知識工程師，即在AI語言和表示方面的專家，通過閱讀領域相關文獻開始，以便熟悉問題和術語。然后，以此為基礎，知識工程師廣泛與一個或多個領域專家面談，“采集”他們的知識。最后，知識工程師組織這些面談的結果，并將其轉換為計算機可以使用的軟件。在任何這些階段中，面談通常要花最多的時間和精力。
            
基于規(guī)則的編程是開發(fā)專家系統(tǒng)最常用的技術之一。其他技術包括模糊專家系統(tǒng)，它們采用模糊隸屬函數(shù)和規(guī)則的集合而不是布爾邏輯來推理數(shù)據(jù)之間的關系。在基于規(guī)則的編程范例中，規(guī)則用來表示試探法或“經(jīng)驗法則”，它們指定要對給定情況執(zhí)行的一組動作。規(guī)則一般由“if”部分和“then”部分組成。規(guī)則的“if”部分是一系列模式，它們指定使規(guī)則適用的事實(或數(shù)據(jù))。匹配事實與模式的過程一般稱作模式匹配。專家系統(tǒng)工具提供推理機，它自動針對模式來匹配事實，并選擇最適當?shù)囊?guī)則。規(guī)則的“if”部分實際上可被看作規(guī)則的“每當”部分，因為模式匹配每當對事實進行改變時出現(xiàn)。規(guī)則的“then”部分是當規(guī)則適用時實現(xiàn)的動作集。適用規(guī)則的動作在推理機被指示開始執(zhí)行時被執(zhí)行。推理機選擇規(guī)則，然后所選規(guī)則的動作被執(zhí)行(它可通過添加或刪除事實來影響適用規(guī)則的列表)。推理機則選擇另一條規(guī)則并執(zhí)行其動作。這個過程繼續(xù)進行，直到?jīng)]有剩余適用規(guī)則。
            
處理功能和字符串的發(fā)起本文所用的術語“處理字符串”是用來廣泛地涉及為了在綜合知識庫內(nèi)或者從綜合知識庫內(nèi)的數(shù)據(jù)采集、分析、操縱、增強、產(chǎn)生或以其他方式修改或推導數(shù)據(jù)而執(zhí)行的基于計算機的活動。處理可包括但不限于對病人特定臨床數(shù)據(jù)的分析。處理字符串可作用于這類數(shù)據(jù)或者作用于完全非臨床的數(shù)據(jù)，但是一般會作用于這兩者。這樣，處理字符串可以包括用于采集數(shù)據(jù)的活動(既用于引發(fā)采集又結束采集，又用于設置采集設定和協(xié)議或者要求或希望采集的通知)。
            
用戶引發(fā)的處理字符串例如可包括啟動計算機輔助檢測例程，用來識別心臟CT數(shù)據(jù)內(nèi)可能可見的鈣化。另外，在該處理字符串進行時，根據(jù)請求的例程和從其他資源可獲得的數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)可以自動發(fā)起一個處理字符串，該處理字符串從綜合知識庫中取出膽固醇測試結果，以便分析所請求的數(shù)據(jù)分析和膽固醇測試結果之間的可能關系。相反，當請求或發(fā)起膽固醇測試結果的分析時，該系統(tǒng)可以檢測進行成像的效用，這有助于評估或診斷有關狀態(tài)，并通知用戶(或不同的用戶)需要或希望安排圖像的采集，圖像的采集會形成補充評估的基礎。
            
還應指出，可能引發(fā)處理字符串的用戶可包括范圍很寬的、對原始和處理過的數(shù)據(jù)有著不同需要和用途的人。這些人可以包括例如請求圖像內(nèi)的數(shù)據(jù)和從圖像推導的數(shù)據(jù)的放射學家、請求涉及或支持保險索賠的信息的保險業(yè)者、需要病史信息的護士、訪問處方數(shù)據(jù)的藥劑師、等等。用戶還可以包括訪問診斷信息或他們自己的記錄的病人自己。根據(jù)數(shù)據(jù)狀態(tài)改變的引發(fā)可以依賴實際數(shù)據(jù)本身，但是也可以依賴數(shù)據(jù)往返于新工作站的運動、數(shù)據(jù)的上載或下載等等。最后，系統(tǒng)引發(fā)的處理字符串可以依賴簡單定時(如按周期性間隔)，或者可以依賴諸如參數(shù)或資源的相對水平之類的因素。系統(tǒng)引發(fā)的處理字符串還可以在新協(xié)議或例程變得可用時啟動，以便搜索所有現(xiàn)有數(shù)據(jù)以確定是否有新的可用的處理可以協(xié)助識別一種之前未識別的狀態(tài)。
            
正如上面指出的，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10、綜合知識庫12和聯(lián)合數(shù)據(jù)庫14全都可以彼此通信，以提供來自不同可用資源的各種類型的數(shù)據(jù)的訪問、轉換、分析和處理。圖17再次說明本技術的這個特征，強調(diào)為用戶提供的接口8，諸如臨床醫(yī)生和內(nèi)科醫(yī)生。接口8在允許訪問該系統(tǒng)的包括數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、綜合知識庫和聯(lián)合數(shù)據(jù)庫在內(nèi)的各種資源的同時，一般會考慮到各式各樣的接口類型和系統(tǒng)。具體地說，如圖17中標號222以圖示方式標示的，包括接口8的“非聯(lián)合”接口層可包括單一機構中的一定范圍的全異的和不同的接口組件，或者在寬范圍的地理上彼此分布較廣的不同機構。另外，接口的基本操作系統(tǒng)不必相同，而且本技術設想，可以聯(lián)合不同類型的接口，并在非聯(lián)合接口層中分別配置，然而允許與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、綜合知識庫和聯(lián)合數(shù)據(jù)庫中一個或多個通信。具體地說，在提供綜合知識庫和聯(lián)合數(shù)據(jù)庫的情況下，在該層中可以接納不同類型的接口，諸如上面指出的，通過使用標準化協(xié)議，包括HTML、XML等等。接口層還可以允許綜合知識庫、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或聯(lián)合數(shù)據(jù)庫的自動的或使用提示的查詢。具體地說，在適當?shù)那闆r下，用戶可能不會察覺在工作站上實現(xiàn)的程序所執(zhí)行的查詢，諸如通過客戶數(shù)據(jù)的輸入或輸出、索賠、數(shù)據(jù)采集序列的指定、給藥等等的管理。
            
該接口層以及其中和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中包括的編程可以允許各種各樣的處理功能基于一定范圍的觸發(fā)事件而執(zhí)行。這些事件或許是結合使用請求而引發(fā)并執(zhí)行的，或者可以以各種其他方式引發(fā)。圖18以圖示方式說明可以這樣的方式完成的某些引發(fā)和處理功能。
            
如圖18所示，不同的引發(fā)源224可以考慮用以引發(fā)對來自這些資源和上述知識庫的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集、處理和分析。正如整體用圖18中的標號226標示的，引發(fā)源224按照例程開始處理，這些例程貯存在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、綜合知識庫和聯(lián)合數(shù)據(jù)庫中的一個或多個中，或者此外還在包括可控可指定資源和數(shù)據(jù)資源的這些資源內(nèi)。如上面指出的，特定處理可以被貯存，而單一計算機系統(tǒng)包括在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，或者分散在相互合作以執(zhí)行數(shù)據(jù)處理和分析的各種計算機系統(tǒng)中。正如圖18中整體用標號228標示的，該處理被引發(fā)之后，可執(zhí)行處理字符串。這些處理字符串可包括各種各樣的功能的處理和分析，這些功能通常設計成向護理者提供對病人護理的增進了解，以便處理病人護理所需要的數(shù)據(jù)，包括臨床的和非臨床的數(shù)據(jù)，以便增強提供護理的機構的功能，檢測病人數(shù)據(jù)內(nèi)的趁勢或關系，以及執(zhí)行關系的一般發(fā)現(xiàn)和提取以備將來使用。
            
本技術設想一定范圍的引發(fā)源224可以按照系統(tǒng)執(zhí)行的例程開始處理和分析功能。具體地說，圖18舉例說明這樣的引發(fā)源，包括用戶引發(fā)源230、事件或病人引發(fā)源232、數(shù)據(jù)狀態(tài)改變源234和系統(tǒng)或自動引發(fā)源236。在諸如臨床醫(yī)生、內(nèi)科醫(yī)生、保險公司、診所或醫(yī)院職員、管理或工作人員用戶之類的用戶發(fā)起一個要利用綜合知識庫或上述各種綜合資源的請求的情況下，一個處理字符串可以開始，不是利用已經(jīng)貯存在綜合知識庫內(nèi)的信息，就是利用通過在一個或多個不同資源內(nèi)定位、訪問和處理數(shù)據(jù)可訪問的信息。在一個典型設置中，用戶可以在其中執(zhí)行查詢或其他功能的工作站上引發(fā)這樣的處理。正如上面指出的，該查詢對該用戶可以是明顯的，或者可以是工作站上執(zhí)行的功能中固有的。
            
正如圖18中標號232所標示的，另一種設想的引發(fā)源是事件或者病人。許多醫(yī)療交互作用一般會以觸發(fā)與醫(yī)療機構或從業(yè)者聯(lián)絡的特定癥狀或醫(yī)療事件開始。正如下面還將更充分地描述的，當病人登記這樣的事件或者臨床醫(yī)生與病人接觸時，一個處理字符串可以開始，它將包括一定范圍的交互步驟，諸如訪問病人記錄、更新病人記錄、采集與癥狀有關的細節(jié)等等。事件到病人引發(fā)的處理字符串，雖然在本環(huán)境中用來執(zhí)行迄今為止無法獲得和高度綜合的處理，但是一般可類似于驅動當前醫(yī)療服務提供的事件類型。
            
數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10一般可以監(jiān)視很寬范圍的數(shù)據(jù)參數(shù)，包括該數(shù)據(jù)的真實狀態(tài)(靜止或正在改變)以檢測新數(shù)據(jù)何時變得可用。新數(shù)據(jù)可以通過更新病人記錄、訪問新信息、向各種可控和可指定資源和數(shù)據(jù)資源上載或從其中下載數(shù)據(jù)等等來獲得。在需要之處，由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行的程序可以根據(jù)數(shù)據(jù)狀態(tài)的這類變化引發(fā)處理。舉例來說，在檢測到病人記錄已經(jīng)由于最近病人接觸而更新或者臨床或非臨床數(shù)據(jù)可用時，該處理字符串可確定隨后的動作、通知、報告或者檢驗是否適宜。類似地，正如圖18中標號236所標示的，由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行的程序可自動引發(fā)某些處理。這樣的系統(tǒng)引發(fā)的處理可以在例行基礎上執(zhí)行、例如預定的時間間隔，或者在諸如存貨水平、最近可用的數(shù)據(jù)或者數(shù)據(jù)之間關系的識別之類的各種系統(tǒng)參數(shù)的觸發(fā)下執(zhí)行。
            
本技術的高度綜合的方法的一個特別強大的方面在于這樣一個事實，即不管處理的引發(fā)源如何，都可能導致各種處理字符串。正如圖18中一般地概述的，例如，處理字符串228雖然一般地對準附圖中不同的引發(fā)源，但是可從其他引發(fā)源和執(zhí)行的程序得出。例如，用戶或環(huán)境字符串238可以包括精確地響應用戶引發(fā)的處理事件或者結合用戶訪問系統(tǒng)時所處的特定環(huán)境而訪問和返回處理信息的處理。但是，這樣的處理字符串還可以從事件或病人引發(fā)的處理、數(shù)據(jù)狀態(tài)改變和系統(tǒng)引發(fā)的處理得出。另外，應該指出，幾種類型的特定字符串可以在不同的類別中得出。例如，正如標號240所標示的，用戶或者環(huán)境字符串238可以包括特定的基于查詢的處理，設計用來識別和返回響應用戶提出的特定查詢的數(shù)據(jù)。作為備選方案，可以得出基于用戶或者環(huán)境的字符串242，其中所訪問和返回的數(shù)據(jù)是用戶特定或者環(huán)境特定的。這樣的處理字符串的示例可以包括為諸如特定類型的臨床醫(yī)生或內(nèi)科醫(yī)生、財務機構和保險公司的特定用戶所關心的分析進行的數(shù)據(jù)訪問和處理。
            
作為可以從引發(fā)源處理得出的各種處理字符串的另一個示例，事件字符串244可以包括對病人所經(jīng)歷的醫(yī)療事件特定的、或者對過去所經(jīng)歷或將來可能的事件特定的處理。這樣，事件字符串244可以從用戶引發(fā)、事件或病人引發(fā)、數(shù)據(jù)狀態(tài)改變引發(fā)或者系統(tǒng)引發(fā)中得出。在一個典型環(huán)境中，事件字符串可以簡單地按照病人所經(jīng)歷的醫(yī)療事件或癥狀的過程來訪問信息、處理該信息和根據(jù)該處理提供建議或診斷。正如上面指出的，該建議可以包括附加處理或者分析的執(zhí)行，附加信息的采集，自動地且手工協(xié)助地進行，等等。
            
一般的檢測字符串246也可以被各種引發(fā)源引發(fā)。在目前的環(huán)境下，一般的檢測字符串246可包括設計用來識別相關數(shù)據(jù)或者不是由用戶、事件、病人、數(shù)據(jù)狀態(tài)改變或由系統(tǒng)特別請求的關系的處理。這樣的一般檢測字符串可以按照數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或綜合知識庫識別的關系使新數(shù)據(jù)相關。這樣，即使在病人或者用戶沒有特別請求檢測關系或潛在相關性的情況下，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10執(zhí)行的程序仍然可執(zhí)行比較和分組，以便識別在一般檢測字符串下的風險、潛在治療、財務管理選項等等。
            
最后，圖18中作為系統(tǒng)字符串248命名的處理字符串可以甚至更具一般性。系統(tǒng)字符串可以是以發(fā)現(xiàn)從各種資源可獲得的數(shù)據(jù)之間的關系為目標而執(zhí)行的處理。這些新關系可以指明診斷或治療病人的新方式，諸如基于可識別的趁勢或相關性、成功或失效率的分析、病人治療結果的統(tǒng)計分析等等。如以前示例中一樣，系統(tǒng)字符串可以以不同的方式被引發(fā)，包括在系統(tǒng)的自動引發(fā)時，但是也伴隨數(shù)據(jù)狀態(tài)改變，在新檢測出的醫(yī)療事件的發(fā)生時，或者通過病人的引發(fā)，或者通過用戶的特定要求。
            
計算機輔助病人數(shù)據(jù)捕獲和處理按照本技術的一個方面，通過使直接從病人的數(shù)據(jù)收集和處理與綜合知識庫12中貯存的數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)，提供增強的病人數(shù)據(jù)處理。為了本目的，應該記住，綜合知識庫12可以被認為包括不同資源本身內(nèi)的信息或者從這類原始數(shù)據(jù)的分析得到的處理過的信息。另外，在目前的環(huán)境下，綜合知識庫被認為包括可貯存在一個機構內(nèi)以及位于單一位置或根本不同位置的各種機構內(nèi)的各種位置的數(shù)據(jù)。因此，綜合知識庫可包括各種各樣協(xié)調(diào)的數(shù)據(jù)收集和資料庫位置。在圖19中一般地舉例說明示例性的邏輯動作類和期限以及相關的示例性動作。
            
參見圖19，包括在綜合知識庫中的病人信息可以從上述形態(tài)并且更一般地說從各種資源類型的任何一個或多個類型得到。另外，正如以上也描述的，病人信息可以結合諸如不同的圖形信息、專有的或者一般可訪問的數(shù)據(jù)庫、訂閱數(shù)據(jù)庫、數(shù)字化參考材料等等數(shù)據(jù)資源中其他一般可用的數(shù)據(jù)，從這種類型的數(shù)據(jù)的分析得出。但是，當與病人接觸、諸如看內(nèi)科醫(yī)生或使用設施協(xié)調(diào)時，該信息特別有用。在圖19的示意圖中，總體用標號250標示的截然不同的動作類別可以在邏輯上分組，諸如病人交互、系統(tǒng)交互和報告或教育類型動作。這些動作類別還可被一般地視為整個系統(tǒng)的輸入、處理和輸出。另外，動作類別可被認為通過參考病人接觸而發(fā)生、諸如網(wǎng)上就診。在這個意義上，動作可以一般地分類為如標號252指出的就診或接觸前采取的動作、如標號254說明的在接觸過程中采取的動作、以及如標號256所示的接觸后的動作。
            
在本技術中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過在這些不同的交互階段收集特定病人信息，來自綜合知識庫的信息在提供增強的診斷、分析、病人護理和病人指導上可以是極其有用的。具體地說，為了收集和處理病人接觸或網(wǎng)上就診之前的數(shù)據(jù)，可以設想幾個典型情景。
            
作為病人接觸之前可收集的信息類型的一個示例，正如圖19中標號258所標示的，可以執(zhí)行動作的子類別。舉例來說，病人就診前，可以捕獲病人接觸或者醫(yī)療事件(例如，看病的理由)的記錄，以便開始新的或持續(xù)的記錄。這樣的引發(fā)可以通過病人電話呼叫、輸入網(wǎng)站或其他接口的信息、即時消息、聊天室消息、電子消息、通過網(wǎng)絡攝像機輸入的信息等等開始。與記錄有關的數(shù)據(jù)可以是通過人的交互或者通過自動提示或者甚至通過非正式問卷進行的輸入。在這樣的問卷中，可以通過語音提示、文本或圖形交流，提示病人輸入主要病癥或癥狀、醫(yī)療事件等。在一個示例性實施例中，例如，病人還可以響應人體的圖解描繪，諸如用于人體的癥狀區(qū)域的選擇。
            
在病人接觸之前可以采集其他信息，諸如生物測量信息。在把數(shù)據(jù)輸入病人記錄以前，這樣的信息可用于病人識別和/或鑒定。另外，可以通過病人輸入或者通過遠程監(jiān)視器(若可用)獲得遠程生命征候診斷。在通過語音記錄收集數(shù)據(jù)的地方，語言識別軟件或類似的軟件引擎可識別關鍵醫(yī)療術語，以備后來分析。另外，在需要的地方，特別是在急救情況下，可以訪問居住地址或商業(yè)地址、蜂窩電話位置、計算機終端位置等等，以便識別病人的確實位置。另外，可以詢問病人保險信息，由病人輸入到這樣的信息已知或者可用的程度。
            
根據(jù)病人交互258，可以在病人就診或與其接觸之前采取各種系統(tǒng)交互260。具體地說，在采集病人特定數(shù)據(jù)時，從綜合知識庫(包括各種資源)訪問數(shù)據(jù)，用以分析病人信息。這樣，可以把這些數(shù)據(jù)關聯(lián)起來或加以分析，以便識別門診預約是否適宜，若尚未安排，可以根據(jù)資源和設施的可用性、病人喜好和位置等等安排這樣的預約。另外，可以根據(jù)病人輸入的信息估定這樣安排的預約的緊急性。
            
在可根據(jù)分析做出的各種建議當中，可以推薦和安排就診前成像、實驗室檢驗等等，以便提供有效診斷很可能需要的最相關信息，以及在病人就診過程中或者此后立即反饋。這樣的建議可能需要上述各種類型的資源中的一種或多種以及每種資源內(nèi)的一個或多個形態(tài)。各種信息還可以與綜合知識庫中的信息相關，以便提供潛在診斷或相關問題的指示和在病人就診過程中可采集的信息。然后，可把整組數(shù)據(jù)上載到綜合知識庫，以便建立或者補充綜合知識庫內(nèi)的病史數(shù)據(jù)庫。
            
作為把數(shù)據(jù)上載到綜合知識庫的結果，可以貯存各種類型的結構化數(shù)據(jù)，供今后訪問和處理。例如，可以以結構化形式，諸如通過可被搜索和用來評估對醫(yī)療訪問之前、訪問過程中以及訪問之后所用程序的可能建議的類或字段，貯存捕獲的最相關病人數(shù)據(jù)。然后，可以使用該數(shù)據(jù)進行病人狀態(tài)改變的時間分析、趨勢的識別、病人意識到的癥狀的評估、病人可能甚至尚未意識到并且未特別抱怨的狀態(tài)的一般評估。該數(shù)據(jù)還可包括并被處理以識別潛在相關的基于證據(jù)的數(shù)據(jù)、人口統(tǒng)計風險評估以及醫(yī)療事件和狀態(tài)的存在或者誘因的假說的比較和分析的結果。
            
繼系統(tǒng)交互并從系統(tǒng)交互得到結果之后，系統(tǒng)可以完成各種輸出類型功能。例如，正如圖19中標號262指出的，在病人接觸前，可向病人傳達病人特定建議。這些建議可包括對于接觸或者對于其他檢查或分析的預約、與這樣的程序有關的教育信息、該程序之前要遵循的協(xié)議(例如，飲食建議、處方、訪問的定時和持續(xù)時間)。另外，病人信息可專門針對或適合該病人。按照本技術的一個方面，例如，可以根據(jù)綜合知識庫中可用的文本信息用喜好的特定語言和病人在病人記錄中表明的喜好語言把教育信息傳達給病人。這樣的指導還可包括細節(jié)數(shù)據(jù)，諸如駕駛或公共交通方向、聯(lián)絡信息(電話和傳真號碼、網(wǎng)址等)。如上所述，動作可包括檢查和數(shù)據(jù)采集的順序安排和時間安排。
            
現(xiàn)場門診前，系統(tǒng)可采取的另一個輸出動作可能包括給臨床醫(yī)生和內(nèi)科醫(yī)生的報告或建議。具體地說，該報告可包括根據(jù)病人所經(jīng)歷的癥狀的指示和命名、病史信息采集等等的輸出。該報告還可包括圖像的電子版本、計算機輔助處理(例如增強的)圖像等等。另外，這樣的內(nèi)科醫(yī)生報告可包括建議或信息的排定優(yōu)先順序的列表，或者在訪問過程中應該完成的檢查，以便細化或排除特定診斷。
            
正如標號264所標示的，圖19中概述的過程用接觸、如現(xiàn)場門診過程中通過病人交互收集的信息繼續(xù)。在本例中，接觸時收集的信息可以從生物測量信息開始，該信息又可用于病人識別和鑒定。這樣訪問可從報到過程開始，其中病人或者現(xiàn)場登記，或者不在現(xiàn)場在訪問前預先登記。可以在此時間里采取協(xié)調(diào)的系統(tǒng)交互，諸如自動訪問在預訪問階段中建立的病人記錄。然后可以把類似于或者補充訪問前收集的信息的附加信息輸入病人記錄。病人談話和輸入可以在此面談過程中手工或自動記錄，為臨床醫(yī)生或內(nèi)科醫(yī)生面談作準備。如以前一樣，在收集語音數(shù)據(jù)的地方，語言識別引擎可以識別可能與綜合知識庫中的信息相關聯(lián)的關鍵醫(yī)療術語或癥狀，以便進一步增強診斷或治療?？梢灶愃频厥占曨l數(shù)據(jù)，以便評估病人交互、心理或身體狀態(tài)等等。這整個報到過程可以部分地或者完全地自動化，以便在與臨床醫(yī)生、護士或內(nèi)科醫(yī)生實際面談之前，最佳地利用機構的資源。
            
現(xiàn)場門診(on-visit)可以用臨床醫(yī)生或護士的面談繼續(xù)。病人談話或交互可以再次以音頻或視頻格式記錄，把主訴、癥狀及其他關鍵數(shù)據(jù)輸入綜合知識庫，諸如用于狀態(tài)或事件進展的趨勢識別和時間分析。如上所述，再次并類似地，可以更新生命征候信息，并且可以評估更新后的病人記錄，以便識別趨勢和可能的診斷，以及或者建議附加醫(yī)療程序。
            
現(xiàn)場門診通常接著進行內(nèi)科醫(yī)生或臨床醫(yī)生面談。正如上面指出的，在現(xiàn)場門診本身期間，綜合知識庫中信息的分析和相關可以以面談時提供給內(nèi)科醫(yī)生的報告或建議來執(zhí)行。報告還可以提供建議，諸如對于可能診斷、程序的排定等級的建議，或者只是直接可從病人采集的信息，以便增強診斷和治療。面談本身可以再次整個或部分地記錄，在病人記錄中識別和貯存關鍵醫(yī)療術語，以備后用。而且在現(xiàn)場門診過程中，可以為病人或病人護理提供者產(chǎn)生報告、建議、教育材料等等。這樣的信息也可針對病人和病人狀態(tài)定制，包括檢驗結果的說明、隨訪程序(若有)的陳述等等。該材料還可以包括基于病人記錄、在接觸過程中的交互以及來自綜合知識庫的信息(包括一般參考材料)的一般健康建議。提供給病人的材料可包括但不限于文本、圖像、動畫、圖形及其他參考材料，問答的原始或處理過的結構化視頻和/或音頻記錄、一般背景數(shù)據(jù)、診斷、醫(yī)療制度、風險、轉診介紹等等。這類輸出的形式可以適應任何要求的格式，包括硬拷貝打印輸出、小型盤輸出、便攜存儲媒體、加密電子消息等等。如以前一樣，通信還可用喜好的語言特別修改為適合該病人。輸出還可包括有關財務安排的信息，包括保險數(shù)據(jù)、索賠數(shù)據(jù)等等。
            
該技術還允許接觸后的數(shù)據(jù)收集和分析。例如，繼病人訪問之后，正如圖19中整體用標號266標示的，可以設想各種病人交互。這類交互可包括一般的隨訪問題、癥狀更新、遠程生命征候捕捉等等，一般類似于接觸前收集的信息。另外，接觸后病人交互可以包括機構或護理提供者的病人評級，在提出或處理保險索賠、開發(fā)票等等時提供協(xié)助。再次，根據(jù)這樣的輸入，訪問可以是病人特定的或更一般性的來自綜合知識庫的數(shù)據(jù)，以便允許該信息與病人記錄和全部其他可用數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)。以便于隨訪活動，以及為病人以及為護理提供者產(chǎn)生任何報告和反饋。
            
綜合知識庫接口正如上面指出的，用于綜合知識庫和更一般地用于處理系統(tǒng)和資源的“非聯(lián)合”接口可以專門針對各種各樣的用戶、環(huán)境、功能等等進行修改。圖20一般地舉例說明便于與綜合知識庫交互的接口處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)一般包括一系列輸入?yún)?shù)或來源270，它們在性質(zhì)、位置和用途上可以是各種各樣的。根據(jù)這類來源的輸入，可能一般作為上述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10的一部分的邏輯分析器272識別一方面在用戶、硬件和系統(tǒng)之間，另一方面在用戶、硬件和用戶工作站之間交互用的接口和訪問，以及訪問綜合知識庫。然后用一般地在標號274標示的接口和訪問輸出功能，根據(jù)該分析器收到的輸入，提供定制的接口并訪問綜合知識庫。
            
正如圖20中概述的，輸入?yún)?shù)或者來源270可以一般地包括與包括病人4和臨床醫(yī)生6在內(nèi)的用戶以及該系統(tǒng)的任何其他用戶，諸如財務或保險公司、研究者和任何其他有權訪問該數(shù)據(jù)的個人或機構有關的參數(shù)。對于用戶引發(fā)事件或者其中涉及用戶的與綜合知識庫的任何接觸，可以在定制用戶界面和對綜合知識庫數(shù)據(jù)和處理能力的訪問級別時考慮各種訪問級別、功能、簡檔、環(huán)境等等。舉例來說，在查看工作站查看一個或多個圖像的放射科醫(yī)生、操作CT掃描儀的技術人員或者安排預約或輸入計費信息的管理員可以都是該系統(tǒng)的用戶?？梢杂蛇壿嫹治銎?72考慮的用戶參數(shù)或特性，正如所指出的，可以是多種多樣的。在本示例性實施例中，這樣的特性包括如標號276指出的用戶完成的功能以及如標號278所指示的用戶的個人簡檔。需要時，與功能和個人簡檔有關的信息可以受到手動忽略，如圖20中標號280所標示的。另外，特定用戶進行的全部訪問可以通過如標號282所示的各種類型的鑒別來進行過濾。
            
在一個典型情景中，用戶可以例如在示于圖20的工作站304上輸入鑒別模塊，以便實現(xiàn)對系統(tǒng)的安全訪問。在用戶執(zhí)行的功能是對于接口和訪問考慮的標準之一的地方，可以提示用戶輸入一個當前功能，或者對于各個用戶簡檔可以識別功能。在這個問題上，同一用戶在該系統(tǒng)中可以有多個功能，例如在醫(yī)院里胸部放射科醫(yī)生的情況下，他在一個環(huán)境中作為干預醫(yī)生(interventionalist)，在另一些時段具有作為乳腺X線照相醫(yī)生的附加作用，在某些時段作為管理者，等等。作為另一個示例，全科護士在某些時間可起臨床醫(yī)生的作用，例如輸入病史信息，而在另一些時間作為預約安排者，在又一些時間作為輸入帳單、記錄數(shù)據(jù)或保險數(shù)據(jù)的辦公人員。每一個人或機構都可定制一種或多種簡檔，包含個人喜好或者關于每個功能的信息。簡檔可包含有關用戶的數(shù)據(jù)和描述用戶接口喜好(若有)的信息，用于不同數(shù)據(jù)訪問模式或功能。
            
類似地，某些硬件或者形態(tài)系統(tǒng)可以直接訪問綜合知識庫，諸如用于上載或下載由系統(tǒng)完成的分析、處理或數(shù)據(jù)采集功能中有用的信息。正如在圖20中說明的，這樣的硬件，整體用標號284標示，可以包括成像系統(tǒng)、病人輸入站、通過網(wǎng)站等鏈接的通用計算機。在類似于上面對于用戶描述的問題上，硬件可以通過一種或多種功能286的類似指定與該分析器接口。類似地，可以考慮諸如如標號288所標示的硬件環(huán)境等參數(shù)。這樣的環(huán)境可以提供在何地和如何使用系統(tǒng)的指示，諸如區(qū)分急救室設施用的和其它臨床應用、移動設施等等用的成像系統(tǒng)的特定功能。正如本領域的技術人員將會意識到的，這樣的功能和環(huán)境信息可以影響可從綜合知識庫訪問或者上載到綜合知識庫的數(shù)據(jù)的類型和數(shù)量，并且可以例如用于來自綜合知識庫的信息的優(yōu)先順序排列或處理中，取決于治療的緊急性等等。
            
在圖20中還說明邏輯分析器可以考慮的一般系統(tǒng)輸入290。一般系統(tǒng)信息可以涉及個人接口系統(tǒng)，包括其上用戶或硬件與知識庫接口的系統(tǒng)。舉例來說，用戶用來與知識庫接口的系統(tǒng)可以自動地或者通過用戶干預提供與特定硬件裝置、參數(shù)、系統(tǒng)能力、裝置的功能、裝置所處的或使用的環(huán)境等等有關的信息。這樣的信息可以指明例如裝置用作圖像查看工作站，使得不同的默認接口特性可用在放射科閱讀室和特護病房中。這樣的接口特性可以提供獨特的優(yōu)點，諸如類似數(shù)據(jù)的不同呈現(xiàn)方式、定制分辨率和帶寬利用等等。
            
根據(jù)提供給邏輯分析器272的信息，分析器確定適當?shù)挠脩艚涌诙x以及對綜合知識庫的訪問的定義。在邏輯分析器272做出的決定當中，可以是可由用戶、硬件或系統(tǒng)引發(fā)的可允許數(shù)據(jù)狀態(tài)改變、用于數(shù)據(jù)輸入與輸出的允許的方法和字段、所定義圖形或者其他(例如音頻)呈現(xiàn)模式等等。在提供這樣的定義時，邏輯分析器可以利用特定訪問級別或分類，以及利用特定的預定義圖形接口或其它形成接口時用的字段。具體地說，對于給定的知識庫請求，除這樣的預定義訪問和接口配置外，邏輯分析器272可以利用嵌入知識庫接口軟件內(nèi)的算法、來自接口管理器的預定義指令集或者自學算法。在用戶被允許手動忽略特性數(shù)據(jù)或配置的地方，邏輯分析器可以定制接口或者給定的應用或功能。例如，個人用戶可利用特護病房中的查看工作站304以查看創(chuàng)傷情況，但通過忽略特護病房設施，利用默認急救室設施?？梢栽O想各種各樣的其他定義功能和忽略，都允許標準和定制接口和對綜合知識庫的訪問級別。
            
在邏輯分析器定義的功能當中，某些功能用于定義用戶接口，而另一些功能用于定義對綜合知識庫的訪問。如圖20所示，這樣的功能可包括允許輸入字段的定義，如標號292所示。這樣的字段可以在圖形用戶界面的環(huán)境下被顯示、不顯示或者“淡出”于特定用戶界面中，取決于上面討論的因素。另外，可以定義允許的輸入模式，如標號294所示，再次允許不同類型的輸入，諸如通過顯示或不顯示特定輸入頁面、交互式網(wǎng)頁等等。相似性，特定圖形界面可以由邏輯分析器定義，如標號296所示。應該指出，各種接口字段、模式和邏輯分析器根據(jù)輸入信息識別的呈現(xiàn)可以遠程存儲，諸如在處理系統(tǒng)或者系統(tǒng)數(shù)據(jù)資料庫中，或者本地存儲在管理系統(tǒng)中或工作站304本身內(nèi)。
            
邏輯分析器還可以定義一方面在用戶、系統(tǒng)和硬件之間，另一方面在用戶、系統(tǒng)和綜合知識庫之間準許的交互或訪問的具體級別。這樣的訪問控制既可以定義對來自知識庫的信息的訪問，又可以定義對知識庫的信息提供。訪問控制還可以通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)定義與知識庫相關聯(lián)的準許的處理功能。在圖20中說明的示例中，這樣的功能可以包括定義允許讀訪問的數(shù)據(jù)，如標號298所示，定義允許讀寫訪問的數(shù)據(jù)，如標號300所示，以及定義允許寫訪問的數(shù)據(jù)，如標號302所示。
            
正如上面指出的，接口處理系統(tǒng)268允許完成各種類型的鑒別，特別是對于試圖取得對綜合知識庫的訪問權的用戶。這種鑒別功能可以采取一定范圍的方式實現(xiàn)，包括通過口令比較、語音識別、生物測量、包含于接口裝置(例如″cookie″)或口令文件中的腳本或文件等等。因為在綜合知識庫中可以包括范圍很寬的不同數(shù)據(jù)，所以鑒別和安全問題可以是特定軟件和裝置的焦點，以便仔細保護訪問，并避免篡改或未經(jīng)授權的訪問。這樣，除標準用戶鑒別協(xié)議的使用外，還可以對往來于知識庫的知識使用數(shù)據(jù)加密技術，并可以在該接口的輸入側和輸出側提供相關的基礎設施。
            
一般，用戶可以負責設置由該用戶產(chǎn)生或管理的數(shù)據(jù)的安全或訪問級別，或者其他參與者可以負責這樣的安全和訪問控制。于是，該系統(tǒng)可以編程以實現(xiàn)對不同類型的用戶或者用戶功能的默認訪問級別，如上所述。另外，可以由用戶針對不同情況和對于其他用戶設置不同的隱私級別。特別是，病人或主治醫(yī)生可能最有資格設置對其醫(yī)療數(shù)據(jù)的訪問權，使得特定的一組內(nèi)科醫(yī)生或機構可以根據(jù)他們的需要訪問該信息。訪問還可被擴寬以包括其他內(nèi)科醫(yī)生和機構，諸如在事故或病人無能力的情況下。另外，訪問級別可以按個人、情況、機構等等分類，在特殊的情況下實現(xiàn)特殊的訪問級別，諸如在急救情況下，對于臨床訪問，在假期過程中控制或監(jiān)督轉到替代的內(nèi)科醫(yī)生的過程中，等等。
            
一般來說，可以通過可詢問病人并根據(jù)響應實現(xiàn)默認值的軟件來實現(xiàn)鑒別和安全程序。于是，病人可以被提示輸入個人、保險公司、主治醫(yī)生和專家、家屬等等的類，以及輸入要為每一類提供什么訪問級別的指示。分析和訪問該信息以及定制接口則可按照這樣的指定進行。
            
某些固有的優(yōu)點來自上述接口系統(tǒng)。舉例來說，各個病人可以有效地變?yōu)閿?shù)據(jù)或病例管理者，根據(jù)該病人的要求和目標授予對信息的訪問權。該機制還可以被定制并容易改變，以便遵循本地、州和聯(lián)邦或者其他的法律或規(guī)章，特別是那些與訪問病人數(shù)據(jù)有關的法律或規(guī)章。這類規(guī)章還可涉及對計費和財務信息的訪問、雇主的訪問、殘廢信息、對保險索賠的訪問、醫(yī)療保險和醫(yī)療補助信息，等等。另外，本技術提供自動的或容易修改的遵循醫(yī)院信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問規(guī)章，使得數(shù)據(jù)可加上標記以根據(jù)用戶或訪問方法保證隱私。最后，本技術提供迅速方便的設置，諸如由病人或內(nèi)科醫(yī)生為寬范圍的用戶，諸如按類、功能、環(huán)境等等設置隱私級別。
            
多級系統(tǒng)體系結構正如上面一般地描述的，本技術為各種用戶、為各種需要在各種級別提供對數(shù)據(jù)的輸入、分析、處理、輸出和一般訪問。具體地說，該系統(tǒng)提供了提供不同級別的數(shù)據(jù)訪問和處理的能力，使全部不同級別一般地考慮為對綜合知識庫的各部分和這里描述的功能的貢獻、維護或利用。從病人或用戶級別上升的各種級別可以包括工作站、輸入裝置、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)部分等等，它們貢獻所需要的數(shù)據(jù)，并為相應級別上執(zhí)行的功能提取所需數(shù)據(jù)。在系統(tǒng)體系結構中的級別可以滿足用戶需要的地方，諸如在一個特定機構、保險公司、部門、區(qū)域等等內(nèi)，數(shù)據(jù)的共享和管理可以只在這樣的級別發(fā)生。但是，在要求附加功能的地方，該系統(tǒng)體系結構提供鏈接所需的較低和任何中間級別以便適應這樣的功能。
            
圖21和22一般地說明示例性體系結構和按照這種多級體系結構執(zhí)行的管理功能。圖21說明當前數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)2，它包括輸入和輸出站或用戶的若干綜合級別和聚類。一般是病人4或者臨床醫(yī)生6(包括放射科醫(yī)生、護士、內(nèi)科醫(yī)生、管理人員、保險公司、研究機構等等)的用戶處于基本的或本地級別306。正如上面指出的，可以在這樣的本地級別執(zhí)行各種功能，包括數(shù)據(jù)輸入和輸出功能的定制、訪問控制、接口定制等等。然后，在本地組或聚類級別308內(nèi)，這樣的用戶可以彼此通信和與上述類型的系統(tǒng)元件通信。就是說，每個本地組或者聚類級別308可以包括上面討論的各種資源中任何一種或者全部，既包括數(shù)據(jù)資源又包括可控和可指定資源。在一個實際實現(xiàn)中，本地組或聚類級別308可以包括例如特定機構內(nèi)的部門、以某種方式聯(lián)營的機構、位于特定地理區(qū)域的機構、依靠他們的實踐領域或專長鏈接的機構等等。然后，在這樣的本地組或聚類級別的用戶和組件的鏈接允許在可能的程度，相當局部地和在不必訪問遠程數(shù)據(jù)資源或其他本地組或聚類的情況下執(zhí)行特定功能。
            
然后，類似的遠程組或者聚類可以被鏈接，并可以是類似的或者一般是類似的內(nèi)部結構，正如圖21中標號310、312和314所標示的。但是，應該指出，這樣的聚類中的每一個在大小、特性和甚至在它自己的網(wǎng)絡體系結構上可能變化很大，取決于該組或聚類內(nèi)用戶的需要和功能。然后，可以通過一個或多個中央聚類鏈接各種本地組和聚類級別，正如整體用標號318標示的。
            
盡管在圖21中一般地說明“集中式/分散式”系統(tǒng)體系結構，但是還應記住，由本技術幾個方面提供的多級系統(tǒng)的功能可以采取不同的分析形式。就是說，任何或者全部可用的網(wǎng)絡體系結構，包括集中式體系結構、環(huán)形結構、層次結構、分散式結構、集中式結構和這些結構的組合都可以駐留在整個系統(tǒng)中的各種級別上。另外，在需要的地方，各種遠程組或聚類可以在不必通過中央組或聚類的情況下以交替方式彼此鏈接。于是，在特定機構或從業(yè)者之間可以設置優(yōu)先鏈路，使得為數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)處理定義“虛擬聚類”。這樣的鏈路在這樣的用戶之間進行特殊關系或重復操作的地方，可能是特別有用的。
            
上述功能，包括數(shù)據(jù)采集、處理、分析及其他功能可以在圖21的體系結構內(nèi)特定的工作站中、在本地組或聚類內(nèi)、或者通過使用包括一個或多個遠程組或聚類的更擴展的資源來執(zhí)行。在圖22中按照多級體系結構情況一般說明這些功能中的一些。如圖22所示，某些功能可以在本地組或者聚類級別308中進行，一般類似的功能在較高級別318中進行。再次應該指出，相同或類似的功能甚至可以在單個終端或工作站上執(zhí)行，在該體系結構中可以設置其他級別。
            
如圖22中說明的，用戶4、6可以鏈接到系統(tǒng)，輸入和訪問通過安全/訪問控制模塊320過濾。如上面指出的，這樣的模塊可以使用不同形式的安全和訪問控制，諸如根據(jù)口令、語音識別、生物測量以及更高級的技術。一般來說，模塊320將維護所需的保證級別，鏈接到網(wǎng)絡的那些有權訪問要上載、下載或者處理的特定數(shù)據(jù)。模塊320使用戶能夠取得對本地知識庫322的訪問權，這從一般觀點看，可被視為上面討論的綜合知識庫的一部分。還應指出，本地知識庫322還可以包含如上面討論的聯(lián)合數(shù)據(jù)庫的特征，其中某些數(shù)據(jù)可以被預處理或者被轉換，以供編程的功能使用。
            
確認或數(shù)據(jù)管理模塊324通常以某種形式被提供，以控制對本地知識庫322內(nèi)數(shù)據(jù)和來自整個系統(tǒng)的其它組件的數(shù)據(jù)的訪問及這些數(shù)據(jù)的質(zhì)量。就是說，某些數(shù)據(jù)，特別是在本地級別上用的數(shù)據(jù)，可以優(yōu)先貯存在本地知識庫322內(nèi)。但是，在整個系統(tǒng)功能要求的地方，這樣的數(shù)據(jù)可以被上載到較高級別或者駐留在其他本地組或聚類中。類似地，數(shù)據(jù)可以從其他遠程來源被下載或者處理。為了維護這樣的數(shù)據(jù)的有效性和質(zhì)量，確認和數(shù)據(jù)管理模塊324可以執(zhí)行特定功能，通常是雙向地，如圖22所示。這樣的功能可以包括調(diào)和模塊的那些功能，如標號326所示，它可以調(diào)和或確認某些數(shù)據(jù)，諸如根據(jù)輸入的時間、數(shù)據(jù)源或者任何其他確認標準。在這樣的調(diào)和或確認不可用的地方，諸如由于沖突更新或者輸入，這樣的問題可以被標記給用戶以便調(diào)和。類似地，同步模塊328提供在本地知識庫322和遠程資源之間記錄的同步。最后，鏈接上載/下載模塊330提供定位、訪問，并且或者把來自本地知識庫的數(shù)據(jù)貯存到其他存儲器或資料庫或者從其他存儲器或資料庫下載來自本地知識庫的數(shù)據(jù)。
            
然后，一般類似的功能可以在其他級別或者其他關系內(nèi)進行，正如圖22中總體用318表明的。于是，正如在本地組或聚類之間，安全和訪問控制模塊332可以結合模塊320，提供對來自其他用戶、組、聚類或者級別的數(shù)據(jù)的安全訪問。另外，可以維護聚類知識庫334，它編篡或者甚至復制一些本地知識庫數(shù)據(jù)。正如本地知識庫322，聚類知識庫334一般可視為總體綜合知識庫的一部分。其他功能也可以在這樣的較高級別上完成。于是，正如標號336所標示的，可以實現(xiàn)確認和數(shù)據(jù)管理模塊，它再次可以與類似的模塊324的功能在本地級別上協(xié)調(diào)。這樣的模塊也可以包括調(diào)和模塊338、同步模塊340和鏈接/上載/下載模塊342，它們便于組或聚類之間的數(shù)據(jù)交換。
            
上述多級體系結構提供顯著的優(yōu)點和功能。第一，數(shù)據(jù)可以容易地通過具有特別定制的訪問控制功能的組或聚類的特定成員訪問。就是說，對于諸如保險計費、臨床分析等等這樣的功能，減少的安全級別可以設置在一個特定組或者聚類內(nèi)。然后，其他組或者聚類中的其他用戶對數(shù)據(jù)的訪問可以進一步被規(guī)定，諸如通過應用不同的安全或訪問控制機制。另外，某些功能可以設置在非常基本的級別上，諸如在病人或臨床醫(yī)生工作站，對數(shù)據(jù)的附加訪問和處理能力根據(jù)需要來鏈接。
            
另外，應該指出，在當前設想的實施例中，總體網(wǎng)絡拓撲趨向于鏡面反射基礎數(shù)據(jù)結構，它本身成鏡像并便于下面討論的計算機輔助數(shù)據(jù)操作算法。就是說，在功能或者數(shù)據(jù)通過特定關系、處理需要、訪問需要、確認需要等等相關的地方，組或聚類的建立可以遵循類似的結構。就是說，正如上面指出的，“典型”訪問、使用、需要和功能可以駐留在或多或少接近的節(jié)點或者聚類上，而離得更遠或者不頻繁的結構或者功能更多地分布。
            
各種聚類或組的鏈接還使在現(xiàn)有系統(tǒng)中迄今為止無法獲得的功能可以進行。例如，可以促使對在不同組或者聚類級別的數(shù)據(jù)之間趨勢、關系等等的分析，這可以幫助識別在傳統(tǒng)上無法獲得的信息。舉例來說，在特定機構、機構內(nèi)的部門或某個地理區(qū)域出現(xiàn)病狀的特定流行程度的情況下，現(xiàn)有系統(tǒng)往往不會意識到或者落后地意識到這樣的發(fā)生和其他位置上類似的發(fā)生之間的任何關系。另一方面，本系統(tǒng)允許這樣的數(shù)據(jù)被操作、提取、分析和相關，以便容易地和迅速地意識到在不同位置和甚至通過不同數(shù)據(jù)、諸如護理質(zhì)量等等相關的趨勢的發(fā)展。于是，對等信息的協(xié)調(diào)訪問和分析可用于這樣的病狀在總體人口上的識別。
            
類似地，資源管理可以通過本技術提供的多級體系結構來改善。具體地說，還可以根據(jù)在上述不同級別上數(shù)據(jù)和處理資源的可用性，識別存貨使用、保險索賠、人力資源需要等等過去的和預期的趨勢。
            
面向病人的醫(yī)療數(shù)據(jù)管理在使病人獲得信息，甚至管理他們自己各自的醫(yī)療保健的能力方面，本技術還提供其他優(yōu)點。正如上面指出的，該系統(tǒng)可以以這樣一種方式集成，以便在醫(yī)療接觸前，諸如看病前采集病人數(shù)據(jù)。在需要的地方，該系統(tǒng)還可用來為這樣的交互請求附加信息。另外，該系統(tǒng)可修改為使特定的個體化的病人記錄能夠維持，它可以受病人個人或者病人管理者控制。圖23一般地表示本技術的一些方面，設計用來建立和管理綜合病人記錄。
            
如圖23所示，功能和模塊的安排可以一般地稱作病人管理知識庫系統(tǒng)344，它至少部分地包括綜合知識庫及其他上述技術的特征。病人4提供病人數(shù)據(jù)，正如在圖23整體用標號346標示的。病人數(shù)據(jù)可以以任何適當?shù)姆绞教峁?，諸如通過硬拷貝、組織樣本的分析、機構或者診所的輸入裝置或者為該病人個性化的輸入裝置。這樣的輸入裝置可以包括例如所提供的、病人穿的、植入病人的、在病人家中或雇用地點直接由病人實現(xiàn)的裝置。于是，病人數(shù)據(jù)346可以通過移動取樣器(例如，對于血液分析)、生理學數(shù)據(jù)用的感測系統(tǒng)(例如，血壓、心率等)提供。病人數(shù)據(jù)可以在本地貯存，諸如在感測裝置內(nèi)或者病人計算機或工作站內(nèi)。類似地，病人數(shù)據(jù)可以在提示病人時或者通過系統(tǒng)提示，諸如通過可訪問的互聯(lián)網(wǎng)頁提供。此外，病人數(shù)據(jù)可以從外部資源提取，包括綜合知識庫的資源，正如下面還將更充分地描述的。于是，病人數(shù)據(jù)，在實現(xiàn)中，可以以雙向方式交換，使得病人可以提供信息以便記錄信息和從該記錄訪問信息。類似地，病人可以管理輸入，以便記錄來自外部資源的數(shù)據(jù)，以及管理訪問以便把該記錄輸出到外部資源。
            
病人數(shù)據(jù)經(jīng)由病人網(wǎng)絡接口348與系統(tǒng)的其它元件交換。病人網(wǎng)絡接口可以如網(wǎng)絡瀏覽器那樣簡單，或者可包括控制病人與外部資源之間對數(shù)據(jù)的訪問、確認和交換的更高級的管理工具。病人網(wǎng)絡接口可與各種其它組件通信，例如直接與標號350所示的護理提供者通信。這類護理提供者可包括主治醫(yī)生，但也可包括存儲病人臨床數(shù)據(jù)的機構和診所、以及存儲諸如保險索賠、財務資源數(shù)據(jù)等非臨床數(shù)據(jù)的機構。病人網(wǎng)絡接口348還可與參考數(shù)據(jù)資料庫352通信。這類參考數(shù)據(jù)資料庫在前面一般參照綜合知識庫進行了論述。資料庫352可以是相同或其它的資料庫，以及可以由病人網(wǎng)絡接口用于接口所執(zhí)行的某些處理功能，例如比較病人數(shù)據(jù)與已知范圍或人口統(tǒng)計信息、結合到背景的病人顯示界面頁面以及與病狀、護理、診斷和預后相關的特定信息等等。病人網(wǎng)絡接口348在必要時還可與如標號354一般標示的轉換器或處理模塊通信。轉換器和處理模塊可以完全或部分轉換所訪問數(shù)據(jù)或病人數(shù)據(jù)供分析和存儲。轉換器和處理功能同樣可以是雙向的，使得它們可轉換和處理源自病人的數(shù)據(jù)以及從外部資源傳遞給病人的數(shù)據(jù)。
            
綜合病人記錄模塊356設計成產(chǎn)生綜合病人記錄，如圖23中的標號362一般表示的。當前上下文中所用的綜合病人記錄可包括直接從病人獲取的以及從向病人提供護理的機構獲取的各種各樣的信息。記錄還可包括從這類數(shù)據(jù)導出的數(shù)據(jù)，例如通過自動化技術以及在適當時通過人類護理提供者從原始病人數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)等的分析產(chǎn)生。類似地，綜合病人記錄可包括從參考數(shù)據(jù)資料庫352結合的信息。綜合病人記錄模塊最好是把綜合病人記錄362的部分或全部存儲在一個或多個數(shù)據(jù)資料庫358中。
            
如上所述，系統(tǒng)344允許創(chuàng)建綜合病人記錄362，它可包括各種各樣的病人數(shù)據(jù)。實際上，綜合病人記錄或病人記錄的若干部分可存儲在各種位置，例如在表示為鄰近病人數(shù)據(jù)框346的病人位置、在表示為鄰近框350的各個護理提供商(例如帶有主治醫(yī)生)處，或者在綜合病人記錄模塊356訪問的數(shù)據(jù)資料庫358內(nèi)。還應當指出，病人網(wǎng)絡接口348、轉換器和處理模塊354以及綜合病人記錄模塊356所提供的功能性的部分或全部對于病人可以是本地的或遠程的。也就是說，執(zhí)行病人記錄的創(chuàng)建和維護的軟件可直接存儲在病人終端上，或者可以例如通過訂閱服務完全或部分遠程提供。類似地，病人記錄資料庫358對于病人可以是本地或遠程的。
            
綜合病人記錄模塊356還最好是設計成經(jīng)由綜合知識庫接口360與綜合知識庫12通信。接口360可符合上面針對關于病人需求或使用的訪問、確認及定制等等描述的一般功能性。綜合知識庫接口360允許從可能是圖23所示的特定機構內(nèi)部的資源18提取信息。接口還允許數(shù)據(jù)從病人上載到這類資源和機構。在圖23中還注意到，綜合病人記錄356一般可完全或者部分存儲在綜合知識庫12中，例如以便于護理提供者的訪問。記錄還可存儲在各個機構中，例如在具有或將提供特定病人護理的醫(yī)院或診所中。
            
圖23所示的系統(tǒng)功能性提供顯著的優(yōu)點。舉例來說，如上所述，對特定信息的訪問以及記錄的創(chuàng)建可由病人更直接地控制和規(guī)定。也就是說，系統(tǒng)用作使能器，對于醫(yī)療記錄的主動管理對病人授權。這種交互可采取對于提供給特定護理提供者的病人記錄的若干部分的病人控制訪問的形式。類似地，系統(tǒng)提供用于對一般問題以及特定的臨床和非臨床問題改進病人的教育的可能性。系統(tǒng)還提供強大工具，用于訪問病人數(shù)據(jù)，包括原始數(shù)據(jù)、已處理數(shù)據(jù)、鏈接、更新等等，它們可由護理提供者用于識別和跟蹤病人狀況、安排病人就診等等。這類功能例如可根據(jù)定時或者通過通知、電子消息、無線消息等由“推”或“拉”交換技術來提供。因此，與病人的直接交互可包括上載病人數(shù)據(jù)、下載病人數(shù)據(jù)、處方提醒、門診提醒、篩選通信等等。此外，病人數(shù)據(jù)與來自其它資源的其它功能性和數(shù)據(jù)的結合允許綜合病人記錄定期地或者在病人或機構的特定需要之前被創(chuàng)建和存儲，或者在特定查詢時通過響應該查詢而鏈接到及訪問數(shù)據(jù)來編制。
            
預測建模本技術通過如上所述的數(shù)據(jù)存儲、訪問和處理功能的高度集成，提供一種強大的工具，用于開發(fā)臨床和非臨床性的預測模型。具體來說，數(shù)據(jù)可從綜合知識庫或聯(lián)合數(shù)據(jù)庫中的各種資源被提取、處理以及分析，從而通過預測模型開發(fā)來改進病人護理。這類預測模型的開發(fā)可以是完全或部分自動的，以及這種建?？捎脕硇薷囊陨纤鲱愋偷哪承┯嬎銠C輔助功能。
            
圖24和圖25一般說明可根據(jù)本技術的一些方面實現(xiàn)的預測模型開發(fā)的一些方面。圖24表示預測建模系統(tǒng)364，它可建立于上述綜合知識庫及網(wǎng)絡功能之上或對其補充。預測建模系統(tǒng)364利用包括數(shù)據(jù)資源以及可控及可指定資源的資源18，以及利用系統(tǒng)中提供的任何聯(lián)合數(shù)據(jù)庫14，并利用同樣可以是集中性或分布性的綜合知識庫12。系統(tǒng)364依靠圖24中標識為數(shù)據(jù)提取和分析模塊366的軟件，它設計成從各種資源、知識庫和數(shù)據(jù)庫提取數(shù)據(jù)，以及識別開發(fā)預測模型時有用的數(shù)據(jù)之間的關系。由數(shù)據(jù)提取和分析模塊366執(zhí)行的分析可通過任何適合的方式引發(fā)，如圖24中的引發(fā)者框368所示，其中包括以上參照圖18概述的引發(fā)事件中的任一個或全部。一旦處理被引發(fā)，則模塊搜索和識別可能鏈接到特定病狀、醫(yī)療事件或鏈接到仍未標識或未識別的病狀或醫(yī)療事件的數(shù)據(jù)。此外，模塊可類似地尋找非臨床數(shù)據(jù)用于開發(fā)類似模型，例如用于預測資源需求、資源分配、保險費率、財務計劃等等。應當指出，模塊366所執(zhí)行的數(shù)據(jù)提取和分析功能可對來自資源和數(shù)據(jù)庫(同樣為臨床以及非臨床)的“原始”數(shù)據(jù)進行操作，以及對來自這些資源的任一個的已過濾、確認、減小尺寸及類似地處理過的數(shù)據(jù)進行操作。此外，這種數(shù)據(jù)的處理或確認的引發(fā)可由專家、例如圖24中的標號6所表示的臨床醫(yī)生來提供。
            
根據(jù)模塊366所執(zhí)行的提取和分析，預測模型開發(fā)模塊370還采取行動把數(shù)據(jù)和分析轉換為可用于診斷、計劃和其它用途的表示模型。在臨床環(huán)境中，可開發(fā)各種各樣的模型類型，特別是用于細化以上提及的計算機輔助過程。如上所述，在本文中稱作CAX過程的這些過程允許強大的計算機輔助工作流程例如用于獲取、處理、分析、診斷等等。預測模型開發(fā)模塊370所采用的方法可根據(jù)應用、可用數(shù)據(jù)以及預期輸出而變化。例如，在當前考慮的實施例中，處理可基于回歸分析、決策樹、聚類算法、神經(jīng)網(wǎng)絡結構、專家系統(tǒng)等等。此外，預測模型開發(fā)模塊還可針對特定病狀或醫(yī)療狀況或事件，或者可以是非狀況特定的。例如，在已知數(shù)據(jù)涉及特定醫(yī)療狀況的情況下，模型可在于細化用于根據(jù)來自資源和知識庫的所有可用信息識別這類狀況的出現(xiàn)可能性的規(guī)則和程序。但是，更一般來說，與模型開發(fā)算法結合，數(shù)據(jù)提取和分析功能可提供對病狀以及這些病狀與先前未識別的可用數(shù)據(jù)之間的關系的識別。
            
在預測模型開發(fā)模塊370適合于細化計算機輔助過程CAX的應用中，模型可識別或細化在執(zhí)行這類過程時有用的參數(shù)。因此，模塊370的輸出可包括標識為涉及特定狀況、事件或診斷的一個或多個參數(shù)。通常采取數(shù)據(jù)關系的形式的來自預測模型開發(fā)模塊370的輸出則可進一步細化或映射到圖24中所示的CAX過程85可得到及使用的參數(shù)。因此，在當前考慮的實施例中，參數(shù)細化功能372被提供，其中，CAX過程85中使用的參數(shù)被標識，如標號374所示，以及“最好”或最佳值或者這些值的范圍被標識，或者如標號376所示。參數(shù)及其值或范圍則被提供給CAX過程算法，供將來在特定過程中使用。作為一般規(guī)則，CAX過程產(chǎn)生某個輸出，如標號378所示。
            
應當指出，以上在預測建模系統(tǒng)364中所執(zhí)行及所述的各種功能可在一個或多個處理系統(tǒng)中根據(jù)各種輸入數(shù)據(jù)來執(zhí)行。因此，如上所述，綜合知識庫以及因而預測模型開發(fā)可用的數(shù)據(jù)固有地是可擴展的，使得模型可在改進或附加信息可用時以不同方式被開發(fā)或改進。還應當指出，圖24中所示的系統(tǒng)的各種組件提供高度交互模型開發(fā)。也就是說，各種模型和功能可相互影響，從而進一步改進模型開發(fā)。
            
舉例來說，在預測模型由模塊370根據(jù)特定數(shù)據(jù)提取被開發(fā)的情況下，模型開發(fā)模塊可識別出附加或補充數(shù)據(jù)在改進CAX過程的性能方面也是有用的。模型開發(fā)模塊則可根據(jù)這樣的理解來影響數(shù)據(jù)提取和分析功能。類似地，在參數(shù)細化過程中執(zhí)行的參數(shù)標識和參數(shù)優(yōu)化可能影響預測模型開發(fā)模塊。此外，CAX過程85的結果可類似地影響預測模型開發(fā)模塊，例如用于開發(fā)或細化其它CAX過程。
            
圖24所示的組件與功能之間的交互的后一種可能性特別大。具體來說，應當認識到，在一些方面，預測模型開發(fā)模塊370本身可用作CAX過程85，例如用于識別可用數(shù)據(jù)之間的關系以及把這類關系與潛在的病狀、事件、資源需求、財務考慮等匹配。但是，該過程不限于任何特定的CAX過程。相反，雖然模型開發(fā)可能重點放在例如病狀的診斷，但是CAX過程(例如計算機輔助診斷或檢測)的輸出可導致數(shù)據(jù)的預期處理的處理和建模方面的改進。類似地，處理中的CAX過程的結果可導致為數(shù)據(jù)的計算機輔助采集(CAA)而實現(xiàn)的模型中的改進的識別。包括健康或財務狀態(tài)、預后、處方、療法及其它判定的計算機輔助評定(CAAx)在內(nèi)的其它計算機輔助過程可類似地受到預測模型開發(fā)模塊以及受到來自被細化的其它過程的反饋的影響。
            
如圖24所示，臨床和非臨床預測模型的開發(fā)中涉及的某些步驟可受到來自系統(tǒng)的元件或來自專家的確認或輸入。因此，CAX輸出378通常將由專家6來審查。類似地，可能影響預測模型開發(fā)模塊370的CAX輸出最好是經(jīng)過確認，如圖24中的框380所示。這種確認可由系統(tǒng)本身來執(zhí)行(例如通過交叉檢驗數(shù)據(jù)或算法輸出，或者通過一個或多個專家)。確認的輸出則可鏈接到資源，其中包括原始資源本身18以及綜合知識庫12。例如，鏈接或預處理某些數(shù)據(jù)，或者標記某些數(shù)據(jù)，供所開發(fā)的模型所實現(xiàn)的CAX過程中使用，這可能是有用的。
            
在使用中，已開發(fā)或改進的模型通?？捎糜谶h程處理，或者可下載到系統(tǒng)中，包括計算機系統(tǒng)、醫(yī)療診斷成像設備等等，它們采用模型來改進數(shù)據(jù)采集、處理、診斷、判定支持或者由CAX過程提供的其它功能的任一個。在這種實現(xiàn)期間，以及如上所述，實現(xiàn)系統(tǒng)可訪問綜合知識庫、聯(lián)合數(shù)據(jù)庫或者原始資源本身，以便提取CAX過程所需的數(shù)據(jù)。
            
在預測模型開發(fā)模塊370中，若干功能可駐留并在例行基礎上執(zhí)行，或者由用戶或由系統(tǒng)特別編程或發(fā)起。圖25說明由模型開發(fā)模塊所執(zhí)行的這些過程中的某個的一個實例。如圖25所示，根據(jù)已提取和分析(即從資源采集或提取)的數(shù)據(jù)，模塊通常將識別可用數(shù)據(jù)之間的關系，如圖25的框382所示。關系可基于數(shù)據(jù)之間的已知交互，或者基于上述識別算法(例如回歸分析、決策樹、聚類算法、神經(jīng)網(wǎng)絡、專家輸入等等)。此外，還應當指出，關系識別可基于任何可用數(shù)據(jù)。也就是說，當與其類型、形態(tài)、實踐區(qū)域等分開考慮時，數(shù)據(jù)可以最有效地用于系統(tǒng)中。舉例來說，臨床數(shù)據(jù)可從成像系統(tǒng)使用，并與人口統(tǒng)計信息結合使用以及與關于特定病人的組織學信息結合使用。數(shù)據(jù)也可結合非病人特定(例如一般人口)數(shù)據(jù)，它可進一步表明特定病狀等的風險或可能性。根據(jù)所識別的關系，規(guī)則識別被執(zhí)行，如框384所示。這類規(guī)則可包括用來鏈接已識別關系中的各種數(shù)據(jù)項或輸入的比較、布爾關系、回歸方程等等。
            
輸入細化步驟被執(zhí)行，如框386所示，其中關系被鏈接到從資源或數(shù)據(jù)庫或知識庫中可得到的各種數(shù)據(jù)輸入。如圖25所示，這類輸入388可以是非參數(shù)的，即，涉及沒有明確受到CAX過程的設定或參數(shù)的影響的原始或已處理數(shù)據(jù)。如框390所示，其它輸入識別針對可能受到CAX過程的改變的影響的參數(shù)輸入?；谳斎胱R別、規(guī)則識別和關系識別，模型的調(diào)和及細化是可能的，如框392所示。這種調(diào)和及細化同樣可包括某些輸入的添加或刪除、在輸入的包含上設置某些條件、一些輸入的加權等等。這種調(diào)和及細化可由系統(tǒng)執(zhí)行，或者采用來自專家的輸入來執(zhí)行，如圖25中的標號6所示。然后，整個過程可以是略微重復的，如圖25中的返回箭頭所示，使得調(diào)和及細化過程可進一步影響關系、規(guī)則和輸入的識別。
            
各種各樣的模型可通過上述技術來開發(fā)。例如，在臨床環(huán)境中，如上所述的不同類型的數(shù)據(jù)可能是CAX算法可訪問的，諸如圖像數(shù)據(jù)、人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及非病人特定數(shù)據(jù)。舉例來說，可開發(fā)一種模型，用于在已知表明乳腺癌風險升高的特定年代期間，診斷居住在某個國家的特定區(qū)域內(nèi)的女性的乳腺癌。在可用時可考慮的附加因素可以是從病人完成的問卷中提取的病人歷史(例如抽煙習慣、飲食習慣等等)。
            
作為另一個實例，以及說明各種過程之間的交互，用于采集數(shù)據(jù)或處理數(shù)據(jù)的模型可能受到計算機輔助診斷(CADx)算法的影響。例如，在一個實例中，其中突出顯示從掃描數(shù)據(jù)導出的腹部圖像、來自療法算法的輸出可根據(jù)計算機輔助診斷來更改。因此，對于療法算法要求闌尾切除術的下腹部，可在較薄切片中采集或處理圖像數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的其余部分可采用較厚切片以常規(guī)方式來處理。因此，不僅不同焦點的CAX算法在預測模型的開發(fā)和細化中會相互影響，而且不同類型的且來自不同形態(tài)的數(shù)據(jù)也可用來改進模型，用于疾病的識別和治療以及用于非臨床目的。
            
算法和專業(yè)訓練如上所述，多個計算機輔助算法可通過本技術來實現(xiàn)。在本文中一般稱作CAX算法的這類算法可包括多個類型的數(shù)據(jù)、如醫(yī)療診斷圖像數(shù)據(jù)的處理和分析。本技術在細化如上所述的這類過程以及對于通過學習或訓練過程細化這些過程提供增強的效用，從而增強這類過程所執(zhí)行的檢測、分割、分類及其它功能。本技術還提供了提供包括放射科醫(yī)生、內(nèi)科醫(yī)生、技術人員、臨床醫(yī)生、護士等在內(nèi)的各級專業(yè)醫(yī)務人員的反饋、例如用于訓練目的的可能性。圖26說明在用于算法以及用于專業(yè)醫(yī)務人員的這種訓練過程中的示范性步驟。
            
參照圖26，圖解說明算法和專業(yè)人員訓練過程394。此過程可包括分開的、但相互依賴的模式，例如專業(yè)人員訓練模式396和算法訓練模式398。一般來說，兩種模式均可在一個或多個操作環(huán)境中被編程及起作用，其中所執(zhí)行的實際功能性根據(jù)用戶當前實現(xiàn)此過程的方式而變化。
            
一般來說，此過程提供計算機輔助算法、如CAD算法與專業(yè)醫(yī)務人員所執(zhí)行的功能之間的交互。本文中，將在用來檢測和分類醫(yī)療診斷圖像數(shù)據(jù)中的特征的CAD程序的上下文中說明此過程。但是，應當記住，類似的過程可對其它CAX算法實現(xiàn)，以及對不同類型的醫(yī)療診斷數(shù)據(jù)、包括來自不同形態(tài)和資源類型的數(shù)據(jù)來實現(xiàn)。
            
過程394可被認為在步驟400開始，其中專家或專業(yè)醫(yī)務人員執(zhí)行特征檢測和分類。本領域的技術人員會認識到，這類功能通常作為診斷圖像讀取過程的一部分來執(zhí)行，通常以重構圖像或者檢查序列中的一組圖像開始。專家通常從綜合知識庫12或者從各種資源18中提取數(shù)據(jù)，并且可能利用來自這類資源的附加數(shù)據(jù)來支持特征檢測和分類的“讀取”過程。然后，專家產(chǎn)生標記為D1、且在圖26中由標號402表示的數(shù)據(jù)集，它可能是特定應用中的帶注釋的醫(yī)療診斷圖像。任何適合的技術可用于產(chǎn)生此數(shù)據(jù)集，例如傳統(tǒng)注釋、口述、交互標記及類似技術。
            
與專家特征檢測和分類功能并行，在本例中為CAD算法的一種算法在步驟404執(zhí)行類似的特征檢測和分類功能。如上所述，各種程序可用于這類功能，通常利用原始或已處理的圖像數(shù)據(jù)，并且根據(jù)參數(shù)設定來識別分割和分類識別特征。這類設定可包括數(shù)學或邏輯定義的特征識別步驟、基于強度或色彩的特征檢測、自動或半自動特征分割、以及基于所識別和分割的特征與已識別病理的已知特性的比較的分類。作為步驟404的結果，在圖26中由標號406表示的第二數(shù)據(jù)集D2被產(chǎn)生，它可類似地被注釋以供顯示。
            
專家產(chǎn)生的數(shù)據(jù)集402在步驟408經(jīng)受通過相同或不同的計算機算法的檢驗。算法檢驗步驟408由于當系統(tǒng)以算法訓練模式工作時這個步驟的可選性質(zhì)而在圖26中以虛線表示。也就是說，專家讀數(shù)的算法檢驗是優(yōu)選的，其中反饋被提供給專家，如以下所述?；蛘撸惴z驗步驟可在所有情況下實現(xiàn)，使得隨后處理的數(shù)據(jù)集包括由專家以及由算法進行的讀取以及對算法檢驗步驟所產(chǎn)生的專家識別和分類的特征的過濾。一般來說，算法檢驗步驟將用來消除專家所產(chǎn)生的錯誤肯定的讀數(shù)。還應當指出，特定算法和/或算法在步驟408采用的參數(shù)設定可不同于步驟404中所使用的那些。也就是說，算法檢驗步驟可由不同的算法或者采用不同的參數(shù)設定來執(zhí)行，從而在步驟408提供比用于步驟404的算法特征檢測和分類的過濾器或多或少嚴格的過濾器。步驟408產(chǎn)生在圖26中由標號410表示的另一個細化數(shù)據(jù)集D3，它可構造重構圖像，該圖像經(jīng)注釋以在需要時表明專家特征檢測和分類結果以及因算法檢驗而產(chǎn)生的這類結果的變化。
            
類似地，從算法特征檢測和分類產(chǎn)生的數(shù)據(jù)集406在步驟412經(jīng)過專家檢驗。如步驟408一樣，步驟412可以是可選步驟，特別是在系統(tǒng)工作于專業(yè)人員訓練模式的情況下。也就是說，在反饋要被提供給專業(yè)醫(yī)務人員或專家的情況下，此步驟可被取消，以便提供算法特征檢測和分類與專業(yè)醫(yī)務人員所產(chǎn)生的結果的比較。還應當指出，在步驟412，具體專家和/或專家采用的判定門限可不同于步驟400中所使用的那些。在圖26中由標號414表示的所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)集D4可被重構，這時數(shù)據(jù)表示圖像，并且可被注釋以表明算法所識別的特征以及由專家或專業(yè)醫(yī)務人員對這種識別或分類進行的更改。
            
在本實現(xiàn)中，數(shù)據(jù)集410和414被加入聯(lián)合數(shù)據(jù)集416，它同樣可包含顯示已檢測和分類的特定特征的原樣以及由算法或專家在檢驗過程中作出的變更的一個或多個圖像。圖26中的框418表示調(diào)和者，可能是專業(yè)醫(yī)務人員(與執(zhí)行特征檢測和分類或檢驗的人相同或不同的專業(yè)醫(yī)務人員)，或者調(diào)和者可包括自動或半自動處理。調(diào)和者418的目的是解決由算法和專家進行的檢測和分類之間的沖突以及可能從步驟408和412的檢驗之后的修改而產(chǎn)生的這類沖突。
            
一旦調(diào)和者已經(jīng)對圖26中由標號416表示的數(shù)據(jù)集DS起作用，則在算法訓練模式398中，由步驟412的專家檢驗以及由調(diào)和者418進行的變更被分析，如步驟420所示。分析可包括比較所進行的變更以及確定變更為何是必要的。本領域的技術人員會理解，CAX處理通常包括各種設定，它們可被改變，從而變更可能已經(jīng)執(zhí)行的特征識別。檢測、分割和分類。在步驟420執(zhí)行的分析則可針對識別這類參數(shù)輸入可以如何被修改以便允許檢驗和調(diào)和的結果一致。但是，應當指出，在步驟420執(zhí)行的分析可能不一定暗示算法中的變化是需要的。也就是說，在某些情況下，可能希望算法不產(chǎn)生與專家完全相同的結果，以便增強算法功能的“第二讀取者”或“獨立的第一讀取者”性質(zhì)。然后，在步驟422，對算法的任何可能的變化的確認例如由專家或專家組作出。若確認步驟產(chǎn)生的結論是算法中的變化可能是適當?shù)模瑒t這種修改可被實現(xiàn)，如步驟424所示。雖然在本過程中參照這類算法的參數(shù)修改，但是還應當指出，這類修改可包括其它輸入的識別和考慮，例如從綜合知識庫12可得到的輸入，如以上參照圖24所述。
            
當工作于專業(yè)人員訓練模式396時，可進行數(shù)據(jù)集416的類似分析，如圖26中的步驟426所示。這種分析同樣可用于確定為何專家讀數(shù)的變化由檢驗408中的算法進行，以及這種執(zhí)行可如何達到一致。根據(jù)這種分析，在步驟428，可報告結果，以及提供指示給專業(yè)醫(yī)務人員。應當指出，這種報告和指示可能只為專業(yè)醫(yī)務人員提供反饋，例如表明通過算法檢驗對數(shù)據(jù)集402進行的變更。但是，報告或指示也可提供有用的教導輸入、教學資料的參考、樣本、基于圖像的數(shù)據(jù)檢索等等，使得專業(yè)醫(yī)務人員獲悉性能改進的相關考慮事項。
            
在創(chuàng)建數(shù)據(jù)集416之后，結果可通過傳統(tǒng)方式來報告和顯示，如步驟430所示。此外以及可選地，其它過程可對所得數(shù)據(jù)執(zhí)行，它可類似地在細化CAX算法或教導專業(yè)醫(yī)務人員時提供幫助。這類過程如圖26中以標號432和434所示。
            
應當指出，上述過程在需要時可實現(xiàn)為常規(guī)操作程序。也就是說，補充算法和專家讀取程序、與補充算法和專家檢驗程序、以及與調(diào)和者的使用，可用于數(shù)據(jù)的常規(guī)處理，用于診斷和其它目的。但是，在專業(yè)人員訓練模式中，較“重”的過濾器可在算法檢驗步驟中使用，以便識別比可能錯誤的肯定讀數(shù)更肯定的讀數(shù)，用于訓練目的。不同的或“較輕”的過濾器可在正常操作期間使用，以及用于在步驟404形成的算法特征檢測分類。另外，在步驟420或者426執(zhí)行的分析還可依靠綜合知識庫，根據(jù)病人特定數(shù)據(jù)、非病人特定數(shù)據(jù)、病人特定及非病人特定性質(zhì)的時間數(shù)據(jù)等等來識別趨勢、預后等等。還應當指出，如上所述，作為訓練操作的結果，可對CAX算法進行各種變更。這類變更可包括處理的變化，以及可能是“病人特定的”，其中這類變化被存儲，用于將來與相同病人相關的數(shù)據(jù)的分析。也就是說，例如，對于與具有某些解剖特性(例如體重、骨質(zhì)量、大小、植入物、假肢等等)的病人相關的圖像數(shù)據(jù)，可通過改變參數(shù)設定為該病人專門定制算法，以便增強算法將來應用的效用以及將來根據(jù)算法進行的確定對專家讀數(shù)進行的校正或建議。另外，變更也可根據(jù)學習模式結果對綜合知識庫本身進行，從而調(diào)整存儲于知識庫中的數(shù)據(jù)中的“正常范圍”。
            
試管內(nèi)特性識別如上所述，在可用于本技術的許多資源以及資源類型之中，某些資源將產(chǎn)生數(shù)據(jù)或樣本，它們可經(jīng)過試管內(nèi)數(shù)據(jù)獲取和分析。本技術在處理這類數(shù)據(jù)和樣本時提供特別有用的工具，有若干原因。首先，樣本可根據(jù)多個類型的資源的數(shù)據(jù)的輸入來分析?？蓪崿F(xiàn)各種計算機輔助過程，其中包括數(shù)據(jù)采集、基于內(nèi)容的信息檢索、檢索和/或采集數(shù)據(jù)的處理及分析、特性的識別以及基于所識別特性的數(shù)據(jù)分類。此外，可執(zhí)行時間分析，以便分析試管內(nèi)樣本的特性，因為它們涉及利用例如來自綜合知識庫的已知數(shù)據(jù)先前識別的特性。此外，信息檢索過程可基于試管內(nèi)樣本的特定屬性，諸如空間屬性(如特定成分或特性的大小)、時間屬性(如特征隨時間的變化)或者光譜屬性(如能級、強度、色彩等等)。這種來自綜合知識庫中所存儲的信息的、在可能的情況下也被識別的內(nèi)容可包括生物標記、圖像、關系表、標準化矩陣等等。因此，多個屬性可用于通過參照可用數(shù)據(jù)、特別是綜合知識庫中的信息來增強試管內(nèi)樣本的采集、處理和分析。
            
圖27一般表示在根據(jù)這類改進技術處理試管內(nèi)樣本時的步驟。在圖27中由標號436一般表示的試管內(nèi)特性識別過程在步驟438開始，其中試管內(nèi)診斷樣本被采集。如上所述，任何適合的技術可用于采集樣本，通常可包括體液、組織等等。在步驟440，對所采集的樣本進行分析。分析由來自綜合知識庫的輸入來通知，如框442所示。輸入可包括與其它形態(tài)、資源類型相關的數(shù)據(jù)或者與來自病人的類似樣本相關的時間數(shù)據(jù)。在步驟440執(zhí)行的分析可包括與這類數(shù)據(jù)的某些比較，并且可能是相當初步性的。因此，沒有背離整個過程中的采集步驟，可以使樣本采集適應過程的需要，如步驟444所示。這種定制采集可包括其它樣本的采集、特定條件下(例如就診期間稍后時間、病人活動或休息期間、從身體的其它部位等等)的樣本的采集。因此，試管內(nèi)診斷樣本采集過程可通過影響樣本自身的采集的計算機分析來改進。
            
在采集樣本之后，樣本的處理可在步驟446執(zhí)行。在步驟446執(zhí)行的處理通常是樣本處理而不是數(shù)據(jù)處理，使樣本適應手動或者半自動或全自動過程中對數(shù)據(jù)的提取。在步驟446的處理之后，處理結果在步驟448被分析。如以前一樣，在步驟448執(zhí)行的分析可包括考慮來自綜合知識庫的數(shù)據(jù)，包括來自其它形態(tài)、資源類型和時間的數(shù)據(jù)。如同在步驟440執(zhí)行的分析一樣，在步驟448的分析可能是初步性的，或者進一步的分析可通過定制處理來執(zhí)行，如步驟452所示。因此，在試管內(nèi)診斷樣本的最終分析之前，附加處理可能是適當?shù)模巛d玻片準備、各種化學品、組織、病原體等的存在的分析。
            
在步驟454，分析的結果與例如來自綜合知識庫的已知簡檔進行比較，以便確定可能的診斷。如以前一樣，在步驟454進行的比較可基于來自不同形態(tài)、資源類型和時間的數(shù)據(jù)。比較可產(chǎn)生表示病狀、醫(yī)療事件等的某些數(shù)據(jù)的分類，如步驟458所示。比較和分類還可表明，特定病人(或病人群體)正經(jīng)歷可能表明可能的診斷、預后等的某些趨勢。在步驟460，在步驟458進行的分類的結果例如可通過專業(yè)醫(yī)務人員來確認。
            
一般來說，對于當前目的，關于病狀或狀況的特定疾病或誘因的生物標本特征中的可量化征候、癥狀和/或分析物(例如化學品、組織等)可稱作疾病或狀況的“生物標記”。雖然本文一般參照分析和比較，但是這類生物標記可包括各種各樣的特征，包括上述空間、時間和光譜屬性，而且還包括遺傳標記(例如特定基因是否存在)等等。
            
舉例來說，在典型的應用中，病人的組織被抽樣并傳送到實驗室供分析。實驗室采用諸如顯微鏡、熒光探測器、微陣列等適當檢測器用計算機輔助來采集數(shù)據(jù)。諸如生物標記、圖像信號等數(shù)據(jù)內(nèi)容被處理和分析。如上所述，采集和處理步驟本身可能受到參考例如來自綜合知識庫的其它數(shù)據(jù)的影響。因此，這類數(shù)據(jù)從知識庫檢索，用于幫助采集、分析、比較和分類步驟。
            
在此過程中進行的比較可以是參數(shù)性質(zhì)的或者是非參數(shù)的。也就是說，如上所述，參數(shù)比較可基于所測量的量和參數(shù)，其中，特性在參數(shù)空間中被索引或引用，以及按照關于某些索引、一個數(shù)據(jù)集對另一個數(shù)據(jù)集的相對相似性來進行比較，例如兩個特征集向量之間的歐幾里德距離量度。在顯微術的實例中，這類索引可包括特性細胞結構、色彩、試劑、索引等等。其它實例可包括遺傳組成、特定基因或基因序列是否存在等等。
            
非參數(shù)比較包括沒有對索引的特定引用而進行的比較，例如在一段時間對于特定病人進行。這類比較可基于與來自另一個數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)內(nèi)容的特性比較相似性的一個數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)內(nèi)容。本領域的技術人員會注意到，這類比較的一個或兩個可被執(zhí)行，以及在某些情況下，比較之一可能比另一個更優(yōu)選。參數(shù)方法通常當比較將在給定標本與具有已知特性的不同標本之間、例如根據(jù)來自綜合知識庫的信息進行時被使用。例如，除了導出組織病理圖像中的細胞的紋理和形狀圖案之外，參數(shù)還可從人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)、電診斷數(shù)據(jù)、成像診斷數(shù)據(jù)以及生物流體中生物標記的濃度或者它們的組合中導出。因此，如上所述，比較可根據(jù)來自不同形態(tài)以及不同資源類型的數(shù)據(jù)進行。非參數(shù)比較一般同樣可為了時間比較目的而進行。舉例來說，標本可能呈現(xiàn)動態(tài)變化的特定離子濃度，以及數(shù)據(jù)屬性(例如值、值的比率等)的時間變化可能需要分析，以便得到最終臨床判定。
            
計算機輔助數(shù)據(jù)操作算法如上所述，本技術提供計算機輔助數(shù)據(jù)操作算法中的操作的高度集成。又如以上所述，某些這類算法已經(jīng)被開發(fā)，并且在各個領域得到比較有限的使用，例如用于疾病的計算機輔助檢測或診斷、數(shù)據(jù)的計算機輔助處理或采集等等。但是，在本技術中，通過如以上針對模型開發(fā)所述的算法的開發(fā)中與它們的使用中的算法之間的交互，提供高度集成和互通性。此外，對于臨床以及非臨床應用可設想這類算法。臨床應用包括一系列數(shù)據(jù)分析、采集、獲取以及下面更詳細論述的其它技術，而非臨床應用則可包括各種類型的資源管理、財務分析、保險索賠處理等等。
            
圖28提供在本上下文中一般稱作計算機輔助數(shù)據(jù)操作算法即CAX的這類算法之間的互通性的概述。如上所述，本上下文中的CAX算法可建立于當前使用中的算法之上，或者可被修改或者完全根據(jù)附加數(shù)據(jù)資源、這類數(shù)據(jù)資源的集成、或者算法中的這類資源之間以及算法本身之間的互通性來構造，如本說明中所述。例如，在圖28的概述中，整個CAX系統(tǒng)462表示為包括大量步驟、過程或模塊，它們可包含在完全集成的系統(tǒng)中。如上所述，還可設想更多有限的實現(xiàn)，在其中僅存在這類過程、功能或模塊中的一部分或者少數(shù)幾個。此外，在當前考慮的實施例中，這類CAX系統(tǒng)在綜合知識庫的上下文中實現(xiàn)，使得信息可被收集，從而允許算法本身以及算法中管理的數(shù)據(jù)的適應和優(yōu)化。如上所述，這種開發(fā)和優(yōu)化可通過本文所述的模型開發(fā)模塊來執(zhí)行，以及各CAX算法的各個方面可以改變，其中包括算法中實現(xiàn)的規(guī)則或過程以及各種設定。下面針對圖29更多地說明CAX算法的這些方面。
            
一般來說，如圖28中所述，CAX算法以步驟464開始，在其中采集數(shù)據(jù)。如本說明中所述，數(shù)據(jù)的采集可采取許多形式，特別是取決于提供數(shù)據(jù)的資源類型以及資源形態(tài)。因此，數(shù)據(jù)例如可從表單或傳統(tǒng)終端手動輸入，或者數(shù)據(jù)可通過實驗室報告技術、成像系統(tǒng)、自動或手動生理參數(shù)采集系統(tǒng)等來采集。如上所述，數(shù)據(jù)通常存儲在一個或多個存儲裝置中，其中的一部分可結合到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)本身中，例如成像系統(tǒng)、圖片存檔系統(tǒng)等等中。
            
在步驟466，受關注數(shù)據(jù)或者CAX算法執(zhí)行的功能的實用程序被訪問。一系列操作則可對所訪問數(shù)據(jù)來執(zhí)行，如標號468一般表示。在這種處理過程中以及實際上在步驟466，綜合知識庫12可完全或部分被訪問，以便在CAX算法起作用期間提取數(shù)據(jù)、確認數(shù)據(jù)、同步數(shù)據(jù)、下載數(shù)據(jù)或上載數(shù)據(jù)。
            
雖然可設想許多這類計算機輔助數(shù)據(jù)操作算法，但目前，大約十個這類算法被預計用于執(zhí)行同樣是臨床以及非臨床的特定功能。因此，圖28所述的是計算機輔助特征檢測(CAD)的算法以及計算機輔助醫(yī)療狀況診斷(CADx)的算法中的步驟。此外，計算機輔助臨床判定算法(CADs)被實現(xiàn)，其中，臨床判定根據(jù)分析和處理自動進行。類似地，療法或治療判定可通過附加例程(CATx)來實現(xiàn)。可實現(xiàn)以上詳細描述的類型的特定計算機輔助采集(CAA)和計算機輔助處理(CAP)算法。此外，計算機輔助分析(CAAn)算法可按照以下論述來實現(xiàn)。在醫(yī)療環(huán)境中還可設想計算機輔助預測或預后(CAPx)算法，例如處方確認、建議或處理算法(CARx)。最后，對于臨床以及非臨床的一系列狀況設想計算機輔助評定(CAAx)算法。
            
更詳細地考慮圖28所述的數(shù)據(jù)操作步驟，在步驟470，已訪問數(shù)據(jù)一般被處理，例如數(shù)字過濾、數(shù)據(jù)的調(diào)整、動態(tài)范圍的自適應、數(shù)據(jù)的關聯(lián)等等。本領域的技術人員會理解，在步驟470執(zhí)行的特定處理將取決于在所執(zhí)行的分析或功能的類型中分析的數(shù)據(jù)的類型。但是，應當指出，數(shù)據(jù)可從上述資源的任一個被處理，以及來自一個以上形態(tài)或者甚至資源的類型的數(shù)據(jù)實際上可被處理，例如用于存在風險的復雜分析或者醫(yī)療狀況的治療等等。類似地，在步驟472，執(zhí)行數(shù)據(jù)的分析。這種分析同樣取決于數(shù)據(jù)的性質(zhì)以及在其中執(zhí)行分析的算法的性質(zhì)。
            
在這種處理和分析之后，在步驟474，受關注特征以一般方法來分割或限定。在圖像數(shù)據(jù)中，這種特征分割同樣可識別解剖或病理等的限制。但是，更一般來說，在步驟474執(zhí)行的分割只用于辨別任何類型的特征的限制，其中包括數(shù)據(jù)、相關程度等之間的各種關系。在這種分割之后，特征可在數(shù)據(jù)中被識別，如步驟476所述。雖然這種特征識別可對成像數(shù)據(jù)來實現(xiàn)，以便識別特定解剖或病理，但應當記住，在步驟476執(zhí)行的特征識別實際上可能更為廣泛。也就是說，由于可結合到該創(chuàng)造性系統(tǒng)的各種各樣的數(shù)據(jù)，特征識別可包括數(shù)據(jù)的關聯(lián)，例如來自所有類型的形態(tài)的臨床數(shù)據(jù)、非臨床數(shù)據(jù)、人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)等等。一般來說，特征識別可包括對于CAX算法所執(zhí)行的過程可能是受關注的數(shù)據(jù)之間的相關的任何種類的識別。在步驟478，這類特征被分類。這種分類通常包括分割特征中的簡檔與已知狀況的已知簡檔的比較。分類一般可由匹配數(shù)據(jù)集的已知群體中的這類簡檔與考慮中的數(shù)據(jù)集的參數(shù)設定、值等產(chǎn)生。但是，分類也可基于非參數(shù)簡檔匹配，例如通過特定病人或病人群體隨時間的趨勢分析。
            
根據(jù)算法所執(zhí)行的處理，可進行各種各樣的判定。如步驟462所述，這類判定可包括臨床判定480、療法判定482、數(shù)據(jù)采集判定484、數(shù)據(jù)處理判定486、數(shù)據(jù)分析判定488、條件預測或預后判定490、處方建議或確認判定492以及狀況評定494。如上所述，本技術所提供的處理操作的高度集成以及來自一系列資源的數(shù)據(jù)的綜合允許CAX算法所執(zhí)行的功能種類的任一個對于非病人特定原因以及對于病人特定原因被修改或優(yōu)化，如圖28所述。因此，作為算法中進行的判定的任一個的結果，可進行相同或不同CAX算法中的修改，如步驟496所述。又如以下所述，這類修改可包括不同算法類型的選擇，算法所執(zhí)行的一個或多個功能的修改、添加或刪除，或者算法在執(zhí)行功能時所采用的參數(shù)和設定的修改。因此，在圖28的流程圖中，反饋可能對上述步驟的任一個進行，其中包括數(shù)據(jù)采集、處理、分析、特征識別、特征分割、特征分類或者在CAX算法中執(zhí)行的其它任何功能。一般來說，算法的結果的某種形式的報告或顯示將被提供，如步驟498所述。
            
一般來說，在當前上下文中，每個判定子模塊具有一個任務(例如采集)以及與其關聯(lián)的一個目的(例如癌癥檢測)。根據(jù)任務和預期目的，判定規(guī)則被建立。在一個實現(xiàn)中，領域專家可對要用于給定任務和目的的規(guī)則作出決定。在另一個實現(xiàn)中，與所有可能的任務和目的相關的規(guī)則庫可由專家組來確定并由子模塊使用。在另一個實現(xiàn)中，規(guī)則庫可從綜合知識庫來訪問。在另一個實現(xiàn)中，新規(guī)則可存儲在綜合知識庫中，但在存儲到知識庫之前從其它部件導出。在典型的實現(xiàn)中，當前數(shù)據(jù)和規(guī)則的組合用來發(fā)展數(shù)據(jù)的假設判定選項的概述。這些選項可產(chǎn)生若干結果，其中的一部分可能是期望的，而一部分則是不希望的。為了獲取最佳結果，建立一種度量來提供每個結果的評分。因此，所得結果被評估，以及所選(即最佳)結果確定在判定框所提供的功能。
            
如上所述，各種CAX算法可單獨使用或者采用某種等級的交互。此外，算法可無需修改就用于本技術中，或者可通過本系統(tǒng)中的附加數(shù)據(jù)資源以及處理的集成來提供某種或高級適應性。這種自適應可實時地或者在數(shù)據(jù)采集事件之后或之前執(zhí)行。此外，如上所述，CAX算法的運行或自適應的觸發(fā)可通過任何范圍的引發(fā)因素來引發(fā)，例如安排的定時、操作員干預、數(shù)據(jù)狀態(tài)的改變等等。一般來說，CAX系統(tǒng)或特定CAX算法的許多方面可以改變。如圖29所概述的，本技術設想實質(zhì)上新穎且不同的方法為所提供的自適應和優(yōu)化來編譯、分析和改變這類CAX算法。
            
參照圖29，由標號500總體表示的整個CAX表達可由分開的功能性或參數(shù)[i][j][k]來表示。在當前的表達中，CAX算法的這些方面首先表示如圖29中的列表502所示的算法執(zhí)行的功能的主要類型、如圖29中的標號504所示的算法執(zhí)行的功能以及算法中使用的特定數(shù)據(jù)屬性506。算法表示502可按照算法中的功能性的一般線，但本領域的技術人員會認識到，例如通過子例程、子模塊等等，可采用不止一個這種功能性。算法中的功能性的[j]級可包括各種各樣集成或模塊化功能，它們在各種算法中被執(zhí)行，其中的一部分可被不同的算法共享。在圖29中特別要注意的是諸如數(shù)據(jù)訪問、特征識別、分析、分割、分類、判定、比較、預測、確認及調(diào)和等功能。其它功能無疑也可采用。一般來說，在當前上下文中，這類功能性實現(xiàn)為算法的子模塊，并且一般可實現(xiàn)為“工具箱”，它們由算法調(diào)用，并且通過如上所述的編程、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡等等來開發(fā)。
            
CAX算法的[k]級一般表示CAX算法為執(zhí)行[j]級中指定的功能所使用的變量或輸入。舉例來說，在當前考慮的實施例中，[k]級的項目可包括參數(shù)、設定、值、范圍、病人特定數(shù)據(jù)、器官特定數(shù)據(jù)、狀態(tài)特定數(shù)據(jù)、時間數(shù)據(jù)等等。這類參數(shù)和設定可按照如上所述的方式來改變，例如用于CAX算法的病人特定實現(xiàn)，或者用于關于病人群體、機構等的基于更廣義的變化。還應當指出，如以上針對建模所述，在CAX算法中進行的變更可包括對于在修改之前未考慮的數(shù)據(jù)的考慮。也就是說，當新數(shù)據(jù)或新關系被識別時，CAX算法可被改變以適應新數(shù)據(jù)的考慮。本領域的技術人員會理解，本技術的高度集成允許新的及有用的關系在來自各種各樣資源的數(shù)據(jù)與結合到CAX算法中的這種知識之間被標識，從而進一步增強其性能。在可用時，數(shù)據(jù)則可從綜合知識庫或知識庫的一部分中提取，以便在CAX算法調(diào)用時執(zhí)行此功能。
            
應當指出，雖然單個CAX算法可根據(jù)本技術來實現(xiàn)，但各種CAX算法可并行及串行實現(xiàn)，用于解決各種各樣的情況。例如，如圖30所概述的，多CAX實現(xiàn)508可包括第一類型的算法510，它可以是以上所述算法中的任一個。
            
此外，所選類型的算法可并行實現(xiàn)，使得多個不同或補充功能可被執(zhí)行。每個這種算法通常包括例如標號512所示的基本操作。這類操作可一般與CAD算法的那些操作相似，包括諸如特征分割514、特征識別516以及特征分類518之類的步驟。根據(jù)這些步驟，可進行判定，例如用于進一步動作的特定建議，如步驟520所示。如上所述，根據(jù)這類操作，算法可被修改，如步驟522所示。修改則通過返回到用于產(chǎn)生或處理數(shù)據(jù)的系統(tǒng)或方法來實現(xiàn)，如步驟524所示。如上所述，修改可在算法的各級進行，諸如上述的級[j]和[k]。
            
又如圖30所概述的，不同類型的多個CAX算法(即CAX[i])可并行執(zhí)行，以便識別不同類型的、或者來自不同類型或形態(tài)的數(shù)據(jù)的受關注特征。由標號526和528表示的這類附加算法可包括上述算法類型中的任一個。類似地，相同或不同類型的CAX算法可順序執(zhí)行，如圖30中的標號530和532所示。這類算法實際上可根據(jù)先前執(zhí)行的算法的結果來選擇。
            
雖然以上所述的所有CAX算法可在解決一系列臨床和非臨床問題的過程中得到應用，但是它們中的某些的更完整論述有助于理解所涉及的模塊或子模塊所執(zhí)行的數(shù)據(jù)操作的類型。
            
計算機輔助診斷(CADX)計算機輔助診斷模塊通常在醫(yī)療成像領域幫助識別和診斷特定狀況。但是，根據(jù)本技術，這類模塊可結合來自成像類型和形態(tài)以及來自其它類型和形態(tài)的資源的范圍廣得多的數(shù)據(jù)。下面是對示范計算機輔助診斷模塊的一般描述。如上所述及如圖28所示，CADx由計算機輔助檢測(CAD)模塊和特征分類塊組成。
            
如上所述，開業(yè)醫(yī)生從各種源導出有關醫(yī)療狀況的信息。本技術提供計算機輔助算法以及從多模式和多維角度調(diào)用這些源用于臨床相關領域中一系列醫(yī)療狀況的檢測和分類的技術，這些領域包括(但不限于)腫瘤學、放射學、病理學、神經(jīng)學、心臟病學、矯形外科學以及外科學。狀況識別可以是采用體液分析和單獨檢測的篩選形式(例如為了確定可疑候選損傷是否存在)，或者是診斷形式(例如用于把所檢測損傷分類為良性或惡性瘤)。為簡潔起見，將根據(jù)診斷良性或惡性損傷的CADx模塊來說明一個當前實施例。
            
在當前上下文中，CADx模塊可具有若干部分，諸如數(shù)據(jù)源、最佳特征選擇以及結果的分類、訓練和顯示。如上所述，數(shù)據(jù)源通常可包括圖像采集系統(tǒng)信息、診斷圖像數(shù)據(jù)集、電診斷數(shù)據(jù)、來自體液的臨床實驗室診斷數(shù)據(jù)、組織診斷數(shù)據(jù)以及諸如抽煙歷史、性別、年齡、臨床癥狀之類的病人人口統(tǒng)計狀況/癥狀/歷史。
            
特征選擇本身可包括不同類型的分析和處理，例如分割和特征提取。在數(shù)據(jù)中，可定義受關注區(qū)域以計算特征。受關注區(qū)域可通過若干方式來定義，例如通過“按原樣”使用整個數(shù)據(jù)，或者通過使用數(shù)據(jù)的一部分、如尖肺野中的候選瘤區(qū)域。受關注區(qū)域的分割可手動或自動進行。手動分割包括顯示數(shù)據(jù)并繪制此區(qū)域，例如由通過計算機鼠標與系統(tǒng)接口的用戶進行。自動分割算法可利用先驗知識、諸如瘤的形狀和大小來自動繪制受關注區(qū)域。也可使用結合以上兩種方法的半自動方法。
            
特征提取過程包括對數(shù)據(jù)源執(zhí)行計算。例如，在基于圖像的數(shù)據(jù)中以及對于受關注區(qū)域，可計算諸如形狀、大小、密度、曲率之類的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。對于基于采集以及基于病人的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)本身可用作特征。一旦計算了這些特征，則預先訓練的分類算法可用于將受關注區(qū)域分類為良性或惡性瘤。貝葉斯分類器、神經(jīng)網(wǎng)絡、基于規(guī)則的方法、模糊邏輯或其它適合的技術可用于分類。這里應當指出，CADx操作可通過結合來自所有數(shù)據(jù)的特征執(zhí)行一次，或者可并行執(zhí)行。并行操作包括分別對數(shù)據(jù)集執(zhí)行CADx操作以及結合部分或全部CADx操作的結果(例如經(jīng)由“與”、“或”運算或兩者的組合)。另外，檢測多種病狀或醫(yī)療狀況或事件的CADx操作可串行或并行執(zhí)行。
            
在本例中，在例如瘤的分類之前，利用CAD模塊，可執(zhí)行來自模塊訓練的先驗知識。訓練階段可包括對良性和惡性瘤的已知樣本計算若干候選特征。特征選擇算法則用于揀選候選特征，并且只選取有用的特征，從而消除未提供信息或提供冗余信息的那些特征。這個判定基于具有候選特征的不同組合的分類結果。特征選擇算法還用于從實踐觀點減少維數(shù)。因此，在乳房腫塊分析的實例中，特征集被導出，它可最佳地辨別良性瘤與惡性瘤。這個最佳特征集是在CAD模塊中在受關注區(qū)域上提取的。最佳特征選擇可利用眾所周知的距離測量技術來執(zhí)行，包括分散量度、Bhattacharya距離、Mahalanobis距離等等。
            
例如，所建議的方法允許使用多個生物標記，供人類或機器觀察者審查。CAD技術可對部分或全部數(shù)據(jù)操作，以及顯示關于每種數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)集的結果，或者合成結果以供顯示。通過簡化分割過程，同時不增加待審查數(shù)據(jù)的數(shù)量或類型，這提供了改進CAD性能的益處。
            
同樣在損傷分析實例之后，在可疑候選損傷的識別和分類之后，它的位置和特性可顯示給數(shù)據(jù)的審查者。在某些CADx應用中，這通過在可疑損傷附近或周圍疊加標記(例如箭頭或圓圈)來進行。在其它情況下，CAD和CADx提供在多個數(shù)據(jù)集中的任一個上分別顯示計算機檢測和診斷標記的能力。這樣，審查者可查看來自CADx操作陣列的結果可疊加于其上的單個數(shù)據(jù)集(由唯一分割(即受關注區(qū)域)、特征提取和分類過程來定義)。
            
計算機輔助采集(CAA)可實現(xiàn)計算機輔助采集處理模塊，以便同樣從一種或多種類型的資源以及各類型內(nèi)的一個或多個形態(tài)中采集其它數(shù)據(jù)，從而有助于對病人狀況的增強了解和診斷。數(shù)據(jù)的采集可能需要一次或多次病人訪問或對話(例如包括與病人的遠程對話)，其中附加數(shù)據(jù)根據(jù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10自動作出的決定來采集。信息最好是基于綜合數(shù)據(jù)庫12中可用的數(shù)據(jù)，以便提供至今不可得的集成度以及對用于診斷和分析的附加數(shù)據(jù)的后續(xù)采集。
            
例如，根據(jù)本技術的一個方面，初始CAD處理可用來指導附加數(shù)據(jù)采集，其中帶有或沒有額外的人類操作員輔助。CT肺篩查將用作這種交互的一個實例。首先假設原始CT數(shù)據(jù)采用5mm切片厚度來采集。這是許多診所取得診斷精度、病人劑量和待審查圖像數(shù)量之間適當平衡的常見做法。一旦CAD算法識別可疑部位，則計算機可自動引導CT掃描儀(或者托付給CT操作員)在可疑位置重新采集一組薄切片(例如1mm切片厚度)。另外，增加的X射線通量可用于更好的信噪比。由于位置被明確規(guī)定，因此對病人的附加劑量保持為最小。薄切片圖像提供更好的空間分辨率，因此提供改進的診斷精度。這類交互的優(yōu)點包括改進了圖像質(zhì)量以及避免了病人重新安排。應當指出，診斷過程的大部分一般在病人已經(jīng)離開CT掃描儀室之后很長時間才發(fā)生。在傳統(tǒng)方式中，如果放射科醫(yī)生需要更薄的切片，則病人必須被叫回并重新掃描。由于掃描界標采用勘察圖像進行，因此受關注特征的后續(xù)定位往往相當差。因此，必需重新掃描病人器官的較大體積。這不僅導致時間損失，而且還對病人增加劑量。
            
雖然這個實例是針對單形態(tài)，但此方法可應用于若干形態(tài)，甚至應用于如上所述的一些資源類型，以及隨時間。例如，采用經(jīng)由第一形態(tài)采集的圖像所產(chǎn)生的初始CAD信息可由CAA算法用來指導經(jīng)由形態(tài)B的附加數(shù)據(jù)采集。這種交互的一個特定實例是通過胸腔x射線的可疑瘤的CAD檢測指導薄切片螺旋胸腔CT檢查的采集。
            
計算機輔助處理(CAP)計算機輔助處理模塊允許對于通過一個或多個采集對話已經(jīng)可用的數(shù)據(jù)的增強分析。處理同樣可基于一種或多種類型的資源，以及基于各類型內(nèi)的一個或多個形態(tài)。又如上所述，雖然計算機輔助處理模塊在過去已經(jīng)應用于單形態(tài)，通常在醫(yī)療成像環(huán)境中，但通過利用各種可用資源以及綜合知識庫，本技術考慮這類模塊在更為廣義的環(huán)境中的使用。
            
例如，CAD產(chǎn)生的信息可用來進一步優(yōu)化獲得新圖像的過程。在數(shù)據(jù)采集以及初始圖像形成之后(或者基于未處理或部分處理的數(shù)據(jù)而沒有圖像重構)，CAD模塊可用來執(zhí)行初始特征檢測。一旦潛在病理部位被識別及表征，新圖像集可由CAA模塊根據(jù)發(fā)現(xiàn)結果來產(chǎn)生。新的圖像集可被產(chǎn)生，以幫助人類觀察者的檢測/分類任務，或者改進其它CAX算法的性能。
            
為了說明，考慮CT肺篩查實例，但此方法無疑可一般化為其它成像形態(tài)、其它資源類型和其它病理。最初假設圖像采用“Bone”(高分辨率)過濾器內(nèi)核以及采用40cm重構視野(FOV)來重構。一旦可疑肺結核被識別，則CAP模塊可采用原始掃描數(shù)據(jù)重構可疑位置上的新圖像集。例如，具有“標準”(較低分辨率內(nèi)核)過濾器內(nèi)核的第一圖像可首先被重構。雖然標準內(nèi)核產(chǎn)生差的空間分辨率，但它具有保持精確CT編號的屬性。把這類圖像與經(jīng)由Bone算法產(chǎn)生的那些圖像組合，則CAP算法可根據(jù)它們的CT編號把鈣化結與非鈣化結分開。另外，CAP模塊可執(zhí)行可疑位置上的有目標的重構，以便提供改進的空間分辨率，或者改進算法性能和/或幫助人類觀察者分析。作為另一個實例，對于當前CT掃描儀，典型圖像大小為512×512像素。對于40cm重構FOV，各像素沿側面大致是0.8mm。從尼奎斯特抽樣觀點來看，這不足以支持高空間分辨率。但是，當CAP模塊采用10cm FOV在可疑部位重新產(chǎn)生圖像時，各像素沿側面大致為0.2mm，因此可支持高得多的空間分辨率。由于附加重構和處理僅在隔離部位而不是在整個體積被執(zhí)行，因此圖像處理、重構和存儲的數(shù)量變得相當易于管理。應當指出，為便于說明，這里提供一個簡單實例。其它處理步驟(例如圖像增強、局部3D建模、圖像再形成等)也可在CAP模塊的指導下、例如根據(jù)初始CAD結果以及進一步處理的結果來執(zhí)行。附加圖像可用來細化CAD處理的原始發(fā)現(xiàn)結果，作為對其它CAX分析的輸入，或者可被提供給放射科醫(yī)生。
            
計算機輔助預后(CAPX)醫(yī)療預后是對某個病人或病人組的治愈、并發(fā)癥、疾病復發(fā)、在保健機構中停留的時間長度或存活的估計。預后的簡單含義是將來病程和疾病結果的預測，以及從該疾病康復的可能性的指示。
            
根據(jù)本技術，計算預后模型可用來預測自然病程或者治療之后的預計結果。預后構成治療選擇和治療計劃的系統(tǒng)的組成部分。此外，預后模型在例如通過只請求涉及測試的信息來指導診斷問題解決方面起重要作用，它的結果影響預后的知識。
            
近年來，來自人工智能、決策理論和統(tǒng)計領域的若干方法和技術已經(jīng)被引入病人的醫(yī)療管理模型(診斷、治療、隨訪)；在這些模型的一部分中，預計預后的評定構成主要部分。最近的預后方法通常依靠明確的病理生理模型，它可與壽命預期的傳統(tǒng)模型結合。這種領域模型的實例是因果疾病模型以及人體內(nèi)的調(diào)節(jié)機制的生理模型。這類基于模型的方法具有促進基于知識的系統(tǒng)的開發(fā)的可能性，因為醫(yī)療領域模型可以部分從醫(yī)療文獻中獲得。
            
已經(jīng)提出各種方法來表示這種領域模型，范圍從定量和概率方法到象征和定性方法。例如對調(diào)節(jié)機制的逐漸變化建模的諸如時間等語義概念已經(jīng)形成重要且有挑戰(zhàn)性的建模問題。此外，還提出了這類模型的自動學習技術。當模型構造很困難時，已經(jīng)研究了較少明確領域的模型，例如基于病例的表示的使用及其與更明確的領域模型的結合。
            
計算機輔助評定(CAAX)計算機輔助評定模塊可包括分析各種各樣的狀況或情況的算法。舉例來說，這類算法可用來評估醫(yī)療過程(例如外科手術)的結果、因損傷(例如脊柱損傷)而治療的結果、狀況(例如妊娠)、情況(例如外傷)、過程(例如保險、賠償、設備利用)以及個人(例如病人、學生、專業(yè)醫(yī)務人員)。
            
在圖31中一般說明CAAx算法中的某些示范步驟。算法534以在步驟536輸入關鍵數(shù)據(jù)開始。根據(jù)算法的目的，這類數(shù)據(jù)可包括情況、任務、可用結果、目標人物、所請求信息等的表示或描述。數(shù)據(jù)用來識別預期軟件工具，如步驟538所示，它可采取用作引導用戶通過評定過程的界面的“向導”的形式。界面可能至少部分基于來自算法所執(zhí)行的操作的領域或者數(shù)據(jù)或待執(zhí)行的評定的領域中的專業(yè)人員或專家的輸入。
            
在步驟540，更具體的信息可從一個或多個用戶博得，或者從以上所述的各種資源自動采集或訪問。在數(shù)據(jù)由個人輸入的情況下，可通過上述方式、例如經(jīng)由未聯(lián)合接口層222來提供定制接口，利用來自綜合知識庫12和數(shù)據(jù)資源18的信息。如上所述，這類接口可對于特定用戶、所執(zhí)行的功能、要提供或訪問的數(shù)據(jù)等等來定制。
            
根據(jù)所提供的信息，執(zhí)行評定，如步驟542所示。這種評定一般根據(jù)狀況、情況或者被評估的其它問題廣泛地變化。在當前考慮的實現(xiàn)中，從評定確定評分，以及在步驟544根據(jù)評分進行比較。比較則是對進一步動作的建議的基礎，或者可以只用作評定的報告結果的基礎。此外，過程的結果可以可選地被調(diào)和，其中可能的沖突或判斷是適當?shù)模绮襟E546所示，在需要時包括來自人類專家的輸入。
            
商業(yè)模型實現(xiàn)上述技術允許以各種各樣的方式來實現(xiàn)。例如，如反復指出的那樣，數(shù)據(jù)的使用以及數(shù)據(jù)與模塊之間的交互可極小規(guī)模地實現(xiàn)，包括在單個工作站上。更高度的集成可通過各種類型的資源與工作站之間的網(wǎng)絡鏈接、以及同樣如上所述在網(wǎng)絡組件之間的各級來提供。還應當指出，本技術可實現(xiàn)為工業(yè)中或者工業(yè)的一部分中的整體商業(yè)模型。
            
本技術的商業(yè)模型實現(xiàn)可包括安裝在一個或多個存儲裝置或者諸如盤、硬盤驅動器、閃速存儲器等機器可讀媒體中的軟件。用戶則可單獨地使用這些技術，或者通過經(jīng)由網(wǎng)絡訪問特定站點、鏈接、服務、數(shù)據(jù)庫等來使用這些技術。類似地，可開發(fā)基于這些技術的商業(yè)模型，使得本技術可在按使用付費、預訂或其它任何適當?shù)幕A上提供。
            
這類商業(yè)模型可用于上述技術的任一個或全部，以及可在“模塊化”基礎上提供。舉例來說，機構可預訂或訂購用于評估病人群體、安排服務和資源、開發(fā)用于預測病人狀況的模型、訓練目的等的服務。個體或機構可預訂或購買用于維護各個病人記錄、綜合記錄等的類似服務。這些技術中的某些技術可結合其它資產(chǎn)或服務來提供，諸如成像系統(tǒng)、工作站、管理網(wǎng)絡等等。
            
本領域的技術人員會理解，構建于上述技術之上的商業(yè)模型可使用各種各樣的支持軟件和硬件，其中包括服務器、驅動器、轉換器等等，它們允許或幫助與上述數(shù)據(jù)庫、處理資源、數(shù)據(jù)和可控及可指定資源的交互。提供數(shù)據(jù)的安全性、檢驗、接口和同步的支持組件可結合到這類系統(tǒng)中，或者可在系統(tǒng)以及各種用戶或客戶之間分布。包括允許服務的跟蹤和計費的模塊在內(nèi)的財務支持模塊可通過類似方式結合。
            
同樣考慮到，上述技術中的某些技術可按照地區(qū)范圍或工業(yè)范圍方式來實現(xiàn)。因此，可通過適當?shù)貥藴驶驑擞洈?shù)據(jù)以用于訪問、交換、上載、下載、轉換、處理等來實現(xiàn)高度集成。
            
雖然本發(fā)明可容許各種修改和備選形式，但通過示例在圖中表示了具體實施例，并且在本文中進行了詳細描述。然而，應當理解，本發(fā)明并非意在限制到所公開的特定形式。相反，本發(fā)明將涵蓋落入以下所附權利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的所有修改、等效物及備選方案。
            
權利要求
            
1.一種用于控制與有關醫(yī)療的數(shù)據(jù)資料庫相互作用的方法，所述方法包括接收代表客戶多種特性的數(shù)據(jù)；分析所述數(shù)據(jù)以便識別客戶專用接口；和向所述客戶提供所述客戶專用接口，以便訪問包括非臨床數(shù)據(jù)的綜合知識庫和從多個可控和可指定的數(shù)據(jù)資源中得出的病人專用的臨床數(shù)據(jù)。
            
2.如權利要求1所述的方法，其中還包括分析所述數(shù)據(jù)，以便識別允許所述客戶訪問所述綜合知識庫的訪問級別。
            
3.如權利要求2所述的方法，其中所述訪問級別由所述客戶所屬的類定義。
            
4.如權利要求2所述的方法，其中所述訪問級別由病人專用的臨床數(shù)據(jù)的病人主題設置。
            
5.如權利要求2所述的方法，其中所述訪問級別定義所述客戶可以從綜合知識庫抽取的數(shù)據(jù)和可以從所述客戶裝入所述綜合知識庫的數(shù)據(jù)。
            
6.如權利要求1所述的方法，其中所述客戶是診斷成像系統(tǒng)。
            
7.如權利要求1所述的方法，其中所述特性包括所述客戶的身份。
            
8.如權利要求1所述的方法，其中所述特性包括所述客戶在接收所述數(shù)據(jù)時執(zhí)行的功能。
            
9.如權利要求1所述的方法，其中所述特性包括鑒定只有所述客戶才有的數(shù)據(jù)。
            
10.一種用于控制與有關醫(yī)療的數(shù)據(jù)資料庫相互作用的方法，所述方法包括接收代表客戶多種特性的數(shù)據(jù)；分析所述數(shù)據(jù)，以便識別客戶專用接口并識別允許所述客戶訪問綜合知識庫的級別，所述綜合知識庫包括從多個可控和可指定的數(shù)據(jù)資源中得出的非臨床數(shù)據(jù)和病人專用的臨床數(shù)據(jù)；和向所述客戶提供所述客戶專用接口，以便按照所述識別的級別訪問所述綜合知識庫。
            
11.如權利要求10所述的方法，其中所述接口和所述訪問級別由所述客戶所屬的類定義。
            
12.如權利要求10所述的方法，其中所述接口和所述訪問級別由病人專用臨床數(shù)據(jù)的病人主題設置。
            
13.如權利要求10所述的方法，其中所述訪問級別定義所述客戶可以從所述綜合知識庫抽取的數(shù)據(jù)和可以從所述客戶裝入所述綜合知識庫的數(shù)據(jù)。
            
14.如權利要求10所述的方法，其中所述客戶是診斷成像系統(tǒng)。
            
15.如權利要求10所述的方法，其中所述特性包括所述客戶的身份。
            
16.如權利要求10所述的方法，其中所述特性包括所述客戶在接收所述接收到的數(shù)據(jù)時執(zhí)行的功能。
            
17.如權利要求1所述的方法，其中所述特性包括鑒別只有所述客戶才有的數(shù)據(jù)。
            
18.一種用于控制與有關醫(yī)療的數(shù)據(jù)資料庫相互作用的方法，所述方法包括定義多個客戶專用接口和多個訪問綜合知識庫的級別，所述綜合知識庫包括從多個可控和可指定的數(shù)據(jù)資源中得出的非臨床數(shù)據(jù)和病人專用的臨床數(shù)據(jù)；接收代表客戶多種特性的數(shù)據(jù)；分析所述數(shù)據(jù)，以便識別客戶專用接口并識別允許所述客戶訪問所述綜合知識庫的級別；和向所述客戶提供所述客戶專用接口，以便按照所述識別的級別訪問所述綜合知識庫，其中所述接口和所述訪問級別由所述病人專用的臨床數(shù)據(jù)的病人主題設置。
            
19.如權利要求18所述的方法，其中所述接口和所述訪問級別由所述客戶所屬的類定義。
            
20.如權利要求18所述的方法，其中至少部分地從醫(yī)療診斷成像系統(tǒng)中得出所述客戶特定的臨床數(shù)據(jù)。
            
21.如權利要求18所述的方法，其中所述訪問級別定義所述客戶可以從所述綜合知識庫抽取的數(shù)據(jù)和可以從所述客戶裝入所述綜合知識庫的數(shù)據(jù)。
            
22.如權利要求18所述的方法，其中所述客戶是診斷成像系統(tǒng)。
            
23.如權利要求18所述的方法，其中所述特性包括所述客戶的身份。
            
24.如權利要求18所述的方法，其中所述特性包括所述客戶在接收所述接收到的數(shù)據(jù)時執(zhí)行的功能。
            
25.如權利要求18所述的方法，其中所述特性包括鑒別只有所述客戶才有的數(shù)據(jù)。
            
26.一種用于控制與有關醫(yī)療的數(shù)據(jù)資料庫相互作用的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于接收代表客戶多種特性的數(shù)據(jù)的裝置；用于分析所述數(shù)據(jù)以便識別客戶專用接口的裝置；和用于向所述客戶提供所述客戶專用接口以便訪問綜合知識庫的裝置，所述綜合知識庫包括從多個可控和可指定的數(shù)據(jù)資源中得出的非臨床數(shù)據(jù)和病人專用的臨床數(shù)據(jù)。
            
27.一種用于控制與有關醫(yī)療的數(shù)據(jù)資料庫相互作用的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于接收代表客戶多種特性的數(shù)據(jù)的裝置；用于分析所述數(shù)據(jù)以便識別客戶專用接口并識別允許所述客戶訪問綜合知識庫的級別的裝置，所述綜合知識庫包括從多個可控和可指定的數(shù)據(jù)資源中得出的非臨床數(shù)據(jù)和病人專用的臨床數(shù)據(jù)；和用于向所述客戶提供所述客戶專用接口以便按照所述識別的級別訪問所述綜合知識庫的裝置。
            
28.一種用于控制與有關醫(yī)療的數(shù)據(jù)資料庫相互作用的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于定義多個客戶專用接口和多個訪問綜合知識庫的級別的裝置，所述綜合知識庫包括從多個可控和可指定的數(shù)據(jù)資源中得出的非臨床數(shù)據(jù)和病人專用的臨床數(shù)據(jù)；用于接收代表客戶多種特性的數(shù)據(jù)的裝置；用于分析所述數(shù)據(jù)以便識別客戶專用接口并識別允許所述客戶訪問所述綜合知識庫的級別的裝置；和用于向所述客戶提供所述客戶專用接口以便按照所述識別的級別訪問所述綜合知識庫的裝置。
            
29.一種用于控制與有關醫(yī)療的數(shù)據(jù)資料庫相互作用的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括醫(yī)療數(shù)據(jù)的綜合知識庫，所述知識庫包括從多個可控和可指定的數(shù)據(jù)資源中得出的非臨床數(shù)據(jù)和病人專用的臨床數(shù)據(jù)，所述多個可控和可指定的數(shù)據(jù)資源位于直接與病人互相作用的保健治療提供者處；和邏輯分析器，它配置成接收代表客戶多種特性的數(shù)據(jù)并識別客戶專用接口和允許所述客戶訪問綜合知識庫的級別。
            
30.如權利要求29所述的系統(tǒng)，其中所述邏輯分析器配置成通過所述客戶所屬的類識別所述訪問級別。
            
31.如權利要求29所述的系統(tǒng)，其中所述訪問級別是由所述病人專用的臨床數(shù)據(jù)的病人主題設置的。
            
32.如權利要求29所述的系統(tǒng)，其中所述訪問級別定義所述客戶可以從所述綜合知識庫抽取的數(shù)據(jù)和可以從所述客戶裝入所述綜合知識庫的數(shù)據(jù)。
            
33.如權利要求29所述的系統(tǒng)，其中所述客戶是診斷成像系統(tǒng)。
            
34.如權利要求29所述的系統(tǒng)，其中所述特性包括所述客戶的身份。
            
35.如權利要求29所述的系統(tǒng)，其中所述特性包括所述客戶在產(chǎn)生所述接收到的數(shù)據(jù)時執(zhí)行的功能。
            
36.如權利要求29所述的系統(tǒng)，其中所述特性包括鑒別只有所述客戶才有的數(shù)據(jù)。
            
37.如權利要求29所述的系統(tǒng)，其中所述綜合知識庫包括從多個截然不同的資源類型和形態(tài)中得出的數(shù)據(jù)。
            
38.如權利要求37所述的系統(tǒng)，其中所述形態(tài)包括多種醫(yī)療診斷成像形式。
            
39.一種計算機可執(zhí)行的程序，它包括至少一種機器可讀介質(zhì)；計算機代碼，它存儲在所述至少一種機器可讀介質(zhì)中，包括執(zhí)行以下功能的指令接收代表客戶多種特性的數(shù)據(jù)；分析所述數(shù)據(jù)，以便識別客戶專用接口；和向所述客戶提供所述客戶專用接口，以便訪問綜合知識庫，所述綜合知識庫包括從多個可控和可指定的數(shù)據(jù)資源中得出的非臨床數(shù)據(jù)和病人專用的臨床數(shù)據(jù)。
            
40.一種計算機可執(zhí)行的程序，它包括至少一個機器可讀介質(zhì)；計算機代碼，它存儲在所述至少一種機器可讀介質(zhì)中，包括執(zhí)行以下功能的指令接收代表客戶多種特性的數(shù)據(jù)；分析所述數(shù)據(jù)，以便識別客戶專用接口并識別允許所述客戶訪問綜合知識庫的級別，所述綜合知識庫包括從多個可控和可指定的數(shù)據(jù)資源中得出的非臨床數(shù)據(jù)和病人專用的臨床數(shù)據(jù)；和向所述客戶提供所述客戶專用接口，以便按照所述識別的級別訪問所述綜合知識庫。
            
41.一種計算機可執(zhí)行的程序，它包括至少一種機器可讀介質(zhì)；計算機代碼，它存儲在所述至少一種機器可讀介質(zhì)中，包括執(zhí)行以下功能的指令定義多個客戶專用接口和多個訪問綜合知識庫的級別，所述綜合知識庫包括從多個可控和可指定的數(shù)據(jù)資源中得出的非臨床數(shù)據(jù)和病人專用的臨床數(shù)據(jù)；接收代表客戶多種特性的數(shù)據(jù)；分析所述數(shù)據(jù)，以便識別客戶專用接口并識別允許所述客戶訪問所述綜合知識庫的級別；和向所述客戶提供所述客戶專用接口，以便按照所述識別的級別訪問所述綜合知識庫。
            
全文摘要
            
由各種各樣的用戶訪問的、與醫(yī)療有關的數(shù)據(jù)的綜合知識庫和用于在用戶特定、功能特定和類似的基礎上提供數(shù)據(jù)的資源。綜合知識庫可以物理地位于無聯(lián)系的各位置的范圍內(nèi)，而所述用戶和資源也是如此。根據(jù)諸如用戶識別、用戶類型、用戶功能、用戶環(huán)境等等因素，系統(tǒng)可以提供具體修改過的接口，用以與所述綜合知識庫互相作用。類似地，可以在類似的基礎上提供受控的訪問，使得綜合知識庫的某些但不是全部數(shù)據(jù)或者功能可以向特定用戶提供。還提供與資源，諸如診斷設備和系統(tǒng)的接口，所述接口可以類似地被定制和受控訪問。
            
文檔編號G06F19/00GK1748218SQ200380109721 
            
公開日2006年3月15日 申請日期2003年11月17日 優(yōu)先權日2002年12月18日
            
發(fā)明者J·M·薩波爾, G·B·阿維納什, M·J·沃爾克 申請人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術有限公司
            
                        
            
                        
            
                        
            
                            
                        
            

                        
                            
                    
            
                    
                    


                     
                        
                        
                    

                
            

                
                
            
                    
            
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