计算机科学
近年来，随着计算机技术的迅猛发展，以其高速度、高精度、大存贮量等无可比拟的优点渗透到各门学科，同时也受到医学工作者的重视，计算机已经越来越多地应用于医学领域。
1、计算机基础知识
（1）计算机基本结构：计算机是一种能自动地进行高速运算的计算工具。根据功能和规模，分为巨型机、大型机、中型机、小型机，微型机。高速计算机，其运算速度高达每秒上亿次。微型计算机不仅体积小，重量轻、价格便宜，而且可靠性高，功耗小，简单易学，环境要求低。正是由于微型计算机具备这些突出的优点，使它广泛应用于社会各方面。当人们使用计算机时，必须事先把求解的问题分解为计算机能执行的各种基本运算，即在上机之前，按照机器能识别的一定的格式编好整个计算机步骤，习惯上把这一工作叫做编制程序。程序由一条一条基本指令组成，每一条指令规定了计算机应进行的操作（如加、减、乘、除等）及操作需要的有关数据。当编好的程序和所需要的原始数据送入计算机后，计算机就自动按程序一步步地执行指令，直到算出需要的结果。一台计算机主要由以下几部分组成：
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运算器——快速进行各种基本运算。
存贮器——存贮大量的数据、程序的资料。
控制器——统一指挥整个计算机的工作。
输入、输出部分——输入原始数据等信息，输出运算的结果。
上面四个主要部分构成了一个基本的计算机系统，亦称计算机硬件。
在计算机中基本上有两股信息在流动。一股是数据，即各种原始数据、中间结果、程序等，这些数据由输入设备输入到运算器，再存于存贮器中，在运算处理过程中，数据从存贮器读入运算器进行运算，运算器的中间结果及最后结果要存入存贮器中。另一股是控制信息，人给计算机的各种命令（即程序），也以数据的形式由存贮器送入控制器，由控制器经过译码后变为各种控制信号，即为控制命令。由控制器控制输入装置的启动或停止，控制运算器按规定一步步地进行各种运算和处理，控制存贮器的读和写，控制输出设备输出结果等。
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存贮器通常分为内存和外存两部分。内存容量小，但存取速度快。常用的有磁心或半导体存贮器等。外存容量大，但存取速度慢，常用的有磁盘、磁带等。
输入设备常用的有键盘，卡片读入机等。输出设备常用的有CRT显示器，行式打印机等。
在硬件中，把运算器、存贮器和控制器合在一起称为计算机的主机；而把各种输入输出设备统称为计算机的外部设备。在主机部分中，又把运算器和控制器合在一起称之为中央处理单元——CPU（CentralProcessingUnit）。
（2）计算机的软件：只有硬件，计算机还是不能实施于应用，要使计算机正确地运行以解决各种问题，必须给它编制各种程序。软件是为运行、管理和维修计算机所编制的各种程序的总和。软件种类很多，各种软件发展的目的都是为扩大计算机的功能和方便用户使用。
①系统软件：由机器设计者研究提供，是使用和管理计算机的软件。系统软件包括：A、各种计算机语言和相应的解释、编译或汇编程序。
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B、机器的监控管理程序，调试程序，故障检查和诊断程序。
C、程序库。为了护大计算机的功能，便于用户使用，机器中设置了各种标准子程序，这些子程序的总和就是程序库。
D、操作系统。控制计算机的所有资源（CPU、存贮器、输入输出设备及计算机中的各种软件），使多道程序能成批地自动运行，充分发挥各种资源的最大效能。
②应用软件：用户利用计算机以及它所提供的各种系统软件，编制解决用户各种实际问题的程序，称为应用软件。
③数据库及数据库管理系统：用于信息处理，情报检索及各种管理系统，处理大量数据，检查和建立大量的各种表格。
总而言之，计算机的硬件建立了计算机应用的物质基础；而各种软件则扩大了计算机器的功能，护大了它的应用范围。硬件与软件的结合才是一个完整的计算机系统。
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人们日常用于交流思想的语言称为自然语言。如汉语、英语等。人如何把算题的信息传达给计算机呢？就是通过计算机语言。机器语言由0和1二进制代码组成，不同型号的机器，机器语言不同，不能相互通用，由专业程序员使用。高级语言的出现，使得编制程序一般不必由专业程序员来编写。高级语言形式直观，概念明确，便于掌握，通用性好。目前普通使用的高级语言有：多用于科学计算的RORTRAN语言；多用于商务和行政管理的COBOL语言；多用于人工智能的LISR和PROLOG语言；多用于数控机床的APT语言；而PASCAL、BASIC、C等语言为多用途语言；BASIC语言适用于初学者。
2、计算机科学的应用
目前，计算机已能够模拟人脑的部分思维活动。计算机的应用是涉及到信息科学、电子科学、控制科学、系统科学、机械学、数学、心理学、生物学、神经学、语言学、哲学等诸多学科领域的边缘科学。
计算机的应用已取得辉煌的成就，从以下几个方面可以说明：
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（1）专家系统：专家系统基本思想就是利用计算机技术同某一特定领域的专业知识相结合，用以解决该领域中专家级水平的问题。目前专家系统已涉及到几百个应用领域。其经效益显著，性能水平达到高级专家水平。
（2）机器人：广泛应用于化工、机械、太空、高空、矿业、海底、原子能及有污染的环境领域。成为提高工作效率、代替人类不能及的劳动处所工作的有力工具。
（3）军事上的广泛应用：计算机的发展，确定了它在星球大战中的地位，作战模拟、识别敌机、最优战略、战术的制定与决策、军事情报搜集、理解与分析、军事供应调度等方面使军事应用达到了新水平。
（4）视觉、语言识别方面的应用：智能化的模式识别技术的应用范围正在逐步扩大。如手写体汉输入、图形识别、图像识别、语音合成、语音识别这些方面的应用给我们带来明显的经济和社会效益。
（5）机器翻译：机器翻译正确率已达到85%。随着人类交往的日益密切，将加速自然语言的理解与研究。
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90年代，计算机将应用于经济领域，进行管理、预测、优化、决策，在解决人们所面临的棘手问题中发挥重要作用。如对通货膨胀、物价预测、制定政策的模拟效果，计算机科学将显示无可比拟的优势。在宇宙科研工业中，可应用于宇宙地质勘探、宇宙气象学、宇宙医学和宇宙飞船的控制与决策、宇宙科研工作站等等。
总之，计算机科学技术已列入各国高技术发展战略规划，它在世界竞争中占据特殊的地位，标志着一个国家的科技发展水平。
（1）计算机和医院管理自动化；随着信息处理量的急剧增加，医院管理自动化系统的研究得到迅速发展。新设备、新软件不断出现。使计算机在日常业务活动方面有以下几项：
①统计系统：对门诊、病房的工作量进行统计，报表。
②人事管理：包括档案管理，职称管理，人员调配管理，人员的培养训练，考勤管理等。
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③财务管理：包括工资管理、经济核算、现金支付管理等。
④科研管理：包括科研项目的立题、计划、进度、资金及科研成果的管理。还有开展医疗技术交流活动的计划、组织等方面的管理。
⑤设备管理：包括各种仪器设备的采购，维修管理等。
⑥电视电话会议系统：其功能有声音传送，图像传送，传真系统，电视摄像传送、电子投影仪、电子黑板等。
⑦通讯系统；包括各医院间的通讯及国际通讯等。
⑧电子文件编档检索系统。
⑨图形文件系统：包括文字、图形的输入、传送、存贮和调用等。
⑩声音识别应答系统：能根据申请的讲话声音的所讲暗号来判定是否可使用某个系统。
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⑾图像信息处理系统；包括光学识别字符输入、传真输入、图像编辑、传真输出、智能式复印输出等。
⑿环境监测管理系统；包括用于输配电、照明、空调、防火、保卫的监测管理系统。
⒀标志识别系统：可用于出、入门管理，终端使用管理，图书馆借阅管理等。
⒁电话号码系统。
⒂会议室，接待室预约系统。
⒃床位管理系统。
这些系统的实施能够充分地利用信息资源，提高工作效率及医疗质量，辅助决策，实现医院的现代化管理。
（2）计算机在临床及科研上的应用：
①计算机辅助诊断：计算机辅助诊断俗称电脑医生。看病过程分为如下四步：
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第一步：计算机问诊
采用病人与计算机终端进行对话。终端的显示屏上不断出现问诊的问题。如与体征有关的问题，与即往史有关的问题，与家族史有关的问题，与性格、举止、文化程度等有关的问题。病人可以从“是”，“否”，“不理解”三种回答选择一个。当回答不理解时，计算机将显示一些有关的解释信息。对话结束后，计算机根据病人的回答信息进行编辑、贮存、整理，并以此作为病历的部分信息。
第二步：做必要的体征检查
根据问诊结果，病人要做必要的体征检查、生理检查、X光检查、同位素检查、超声波检查等，获得必要的症状及检查指标。并将其也做了病历的一部分输入计算机。
第三步：诊断
首先，软件人员要将专家们的经验及成千上万病例的医学统计资料分门别类地存入计算机，并编制诊断程序。计算机将已获得的信息进行数据处理。由于人体构造的复杂，几种病可能表现为同一症状，而同一种疾病又可能表现为数种症状。所以，疾病诊断是一种复杂的多因素问题。通常采用尤度法或贝叶斯公式，分别计算出病人患各种可能疾病的概率。最后，比较各种疾病概率，以概率最大的疾病作为诊断结论。由于计算机已具有了专家级的经验，又排除了人的主观臆断性，所以计算机诊断的正确率比人高（可达99%）。当然，计算机辅助诊断只限于那些有明确的诊断指标的疾病。
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第四步：开处方
有了以上正确的诊断，计算机将它与存贮器中的处方资料进行对照。针对不同疾病对处方进行加减和规格化处理，开出最佳处方。最后，为病人打印出诊断结论、处方、病假条、住院单等各种必需的单据。
②计算机图像显示的医学应用：
A、计算机辅助X射线断层摄像，简称CT。X光片为平片，某些病灶因层次重叠而模糊不清。后来有了断层片，能够显示某一平面，但分层不多，分辨率也不高，彩CT则可以弥补这些不足。下面介绍CT的工作原理。
如进行脑CT扫描时，头颅不动，X光机绕头颅旋转360o。CT扫描时对每一断层连续扫描照射数百次。由计算机解n元线性方程组（工作量极大，人难以胜任）。因此可以把脑组织划分得非常细致，从而求得每一个微小区域的组织密度。正常人脑组织间密度差约4～5%，普通的断层片是无法分辨的。但是脑组织间密度差只要一达到0.5%，计算机就能分辨出。然后通过解码等一系列技术处理，就可以还原出一幅清晰的彩色断层照片。如果把断层分得足够多，就能得到动态的立体显示。这种质量优越的CT设备的使用和对人体无损伤的性质，为医学诊断开辟了全新的途径。
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B、磁共振计算机断层摄影，简称MR-CT。MR-CT是在X射线CT基础上发展起来的一种医学成像装置。它不仅能显示形态学结构，而且可以显示原子水平上的生物化学结构。磁共形态学而且可以了解生命的生理、生化功能和动态过程，早期发理病理变化和癌变；没有机械扫描装置；没有电离辐射对人体的危害；可以利用磁共振图像进行血流研究等。MR-CT由于其突出的优点而得到迅速发展。
C、超声成像：超声成像是影像诊断学中主要成像方法之一，它利用超声波与生物之间的相互作用为成像的基础。与其他方法如X射线成像，核素成像等相比较，具有无电离辐射、无放射性、无禁忌症、检查时间短、设备价格低、操作简单等优点。特别是对软组织如胎儿和运动器官如心脏等具有很大优越性。适合用于进行系统性诊断、设备与计算机结合，极大地提高了成像质量和诊断水平。
D、计算机辅助的核医学图像处理：核医学图像是医学成像中的重要分支，而伽玛照相机又是最重要的核医学仪器。它不仅能提供静态而且能提供动态图像，对了解血流和代谢过程，特别是应用电子计算机后不但改善了图像质量，而且能掌握心脏功能参数，增强了诊断效能。放射计算机断层摄影（ECT）的出现与应用进一步扩大了核医学图像诊断的范围。
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③机器人在医疗领域的应用：机器人正在医疗界发挥越来越大的作用。从实验室到手术室这些高技术医疗器械使人们对大大提高手术效率和准确率有了希望。
医学是一个正在迅速发生变化的领域。由于机器人内编有计算机程序，因此，当我们需要发生变化时，机器人就能比一般医疗器械发生更快速的变化。
在国外一些手术室里，外科大夫可以使用类似机器人的医疗器械帮助他们完成一些复杂精细的手术。神经外科大夫已使用一种机器人手术器械成功地为儿童切除了脑肿瘤。用机器人医疗器械帮助做手术的优点就是提高了手术的准确率，使医生确切知道在手术中会遇到什么问题，进一步提高了手术的成功率。
（3）计算机在护理领域中的应用：在现代化的医院中，医院信息系统（HospitalInformationSsytem简称HIS）把全院的医护信息贮入到计算机网络系统中心，系统中的任一部门都能共享网络中的信息资源，从而可以提高医疗护理质量。
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国际上把护理信息系统（NursingInformationSystem简称NIS）视为在HIS中不可分割的一部分。并对护理信息系统定为“能收集、储存、处理、取回和及时地交流标准化病人的护理信息的计算机系统，它能为病人在护理、安排护理服务，完成护理教育和研究等方面提供所需要的护理信息”。有的医院使用各种大小、类型不同的计算机如大型、小型或微型计算机。第一种是HIS与NIS共用主机，除了有共用资料外，NIS有自己的数据库。第二种是特殊的NIS，放在护理部，用于处理资料，对护理人员的配备、管理、教育、科研等使用。第三种是病人资料的护理系统，综合病人护理信息，在病人床边设有终端来提供完整的资料，记录护理过程并提供护理注意事项，病人的护理估计和使用护理诊断的护理计划报告表。有的医院创制了“辅助医疗信息和逻辑系统”用来监控、跟踪急救护理机构内、外的病人病程和护理过程。有的用于社区健康信息管理系统。国际上现代化医院每个部门的护士几乎都用计算机接待和管理病人的信息，病人的病史、历次治疗记录、化验、检测各种结果、临床医疗、护理诊断、治疗方式、用药等均现责任护士通过计算机终端输入计算机中心。应用电子计算机后，护士办公室内的许多文牍要及都被省除，护理常规、制度都贮存在计算机中，随时可以查找，也可以随进更换。营养饮食医嘱由护士输入后，营养室即可配制膳食。护士每天可以定时地把病人的病情送到回答问题中心，电子计算机可以随时自动回答家属询问。病人的出院计划和宣教计划根据不同病种均分别贮存在计算机内，需要时护士可以得到全面、完整的健康教育指南。根据国外研究，由于护理工作是大量信息处理和交换过程，护理人员均能熟悉和使用计算机操作技术，因此使护理信息系统减少了护理人员工作所耗费工时平均数的60%。并明显地提高了护理质量。
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国内有医院已开始应用计算机进行护理行政和事务管理。部分医院已采用微型计算机在责任制护理及处理医嘱中进行应用，均收到良好效果。而在较大的医院中应用电子计算机系统进行监护已比较广泛地开展。
①护理行政和事务管理方面：电子计算机可以向护理行政管理人员提供护理人员档案资料、人员配备情况及护理排班。可在计算机中贮存每个护理人员的姓名、住址、任职日期、资格、学历、业务能力、特长、参加过何种进修学习、科研成果、评价、职称等信息。由计算机协助护士排班时，可根据本单位工作量、需要每班人数，结合工作人员水平及有关信息输入并编制成程序，绘制成值班表，对换班的次数及轮转周期天数均可作出统计，可以合理使用、按排工作人员。
②监护系统方面；是对人体重要生理指标有选择地经常或连续监测的设备。只有全面、正确、及时地掌握患者的重要生理数据，医务人员才能作出准确的诊断及有效的治疗。
监护仪器的发展伴随着微型计算机应用的发展。一些电子仪器，如示波器、色谱仪及测量仪器，结合微型计算机使用后，性能大大改进。除完成传统的操作外，还能进行数据处理，分析试验数据。
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监测项目如下；
A、呼吸：总容量、分容量、血气（氧和二氧化碳分压，pH值）、呼吸频率、呼吸节律、肺动脉压等的测定。
B、循环：心率、心电图、动脉压（舒张压、收缩压）、心输出量、每搏排血量、排出外型、血容量、血色素、血球容积、微循环血流、中心静脉压等的测定。
C、其他：脑电图、肌电图、体温（多位）、体重等的测定。
按照不同应用场合，监护系统可分为手术室，高压氧舱，术后，分娩，新生儿和早产儿等类。根据需要监护的项目也不尽相同。其中危重和冠心病自动监护系统的应用最为普遍。
带有微型计算机的监护仪多设的在监护中心，一机监护数名患者。现在的监护仪器大多采用插件结构，这种结构把负责各种功能的组件分别制成相同尽寸，用户可根据需要，不用任何工具，象换抽屉一样地变换插件。
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监护仪器在抢救危重病人、除低死亡率方面，起了重要作用。监护仪器的发展将智能化，处理数据、自动诊断之后还能作一些救护工作，如输液、起搏之类，这样将真正具备护理的意义。
③监床护理辅助管理系统方面：临床工作中采用计算机处理医嘱，作到数据一次性输入，自行生成并印出医嘱单和临床所需要的各种治疗单（如服药单、注射单、输液单、处置单、护理单、饮食单等）。这些表单整齐划一、规范清晰、方便准确、简单易行，并保证治疗单的及时性，医嘱单的连续性，及时可以附在病历上，方便医使用。根据医生护士分管的病人，每个病室设一个终端，查房时随时观察不同病人的治疗情况处理医嘱。又可灵活方便地行使更改医嘱，修改更换床位、终止及删除等功能。对住院病人可进行费用统计，避免漏费，费用超过押金可中期查询，以便及时掌握，采取相应措施；出院结帐时省人、省时、省力，准确可靠。
计算机在临床护理辅助管理系统的实现，为护理工作采用现代化管理，促进护理质量的提高，将起到重要作用。
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④责任制护理应用方面：临床护理工作中用计算机辅助责任护士确定护理问题、制定护理计划、打印护理病历，体现了护理程序在临床实践的全过程，确定了使用微机辅助实施责任制护理的基本模式。
A、收集主、客观资料：将全面的病史及体检发现的问题，心理、社会因素对病人的影响等全部资料输入计算机。
B、确定护理问题：计算机根据输入的资料，经过综合分析，确定护理问题，包括现存的和潜在的健康问题；按照PES公式排列，例如营养缺乏（P即护理问题）、体重减轻、贫血（S即症状、体征）与食欲减退、营养吸收、代谢有关（E即病因）。
C、订出护理计划；计算机经格式化输出护理计划单，包括每个护理问题的护理措施和措施依据，停止时间及评价，可以随时对已经解决的健康问题停止护理，进行评价。
根据以上全部资料自行打印成完整的护理病历，包括从病人入院到出院，从病人心理反应到临床护理要求等栏目，通过填空和打“√”的方式完成。
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一些医院通过责任制护理软件临床检验，感到对开展责任制护理，提供了有利条件。从石家庄空军医院研制的计算机辅助实施责任制护理软件系统的结构来看，知识库包括和各种护理问题在不同病因和症状体征情况下的护理措施的理论根据。内容有内科10个系统，50种常见疾病的12种心理反应，96种造成心理反应的原因，1591个主要症状表现，687个护理问题和3000多条护理措施及措施依据。经部分医院使用后，护理问题的符合率为95%。护理措施的符合率94%。措施依据的正确率达到97%。由此可见该软件对输入的资料经逻辑判断推理后的准确性。
由于责任制护理软件系统输出的护理文书格式统一、项目齐全、层次清楚、简单明确，打印出的护理问题准确、措施得当、护理理论依据正确的护理计划单和护理病历，有效地弥补了当前责任制护理中，因护士确定护理问题、制定护理措施不完善而影响护理质量的缺陷。
由于责任制护理软件系统程序文件条用BASEC语言实现，简单易学，并彩汉字菜单提问式人--机对话，能够提示重要操作顺序和要求，3～5分钟即可打印出全部护理计划和护理病历，并可以应用存储检索功能对计划进行检查修订和管理，因而大大提高了工作效率，减轻了护士的工作量，使护士得以集中精力落实护理措施，促进护理质量的提高，有利于临床护理过程的质量控制，促进护理工作向科学化、规范化、标准化方向发展。
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当前，在护理人员中普及电子计算机基础知识应引起重视。并扩大护理领域中计算机的应用范围，以促进我国护理工作的迅速发展。
（4）计算机在医学教育中的应用：计算机辅助教学，作为教学工具，即把有关教学内容和数据编成程序放入计算机内，在终端的电视屏幕或其他输出装置显示。这种显示起了“电子书和电子黑板”的作用。为了便于学生领会和记忆所学内容，应尽可能采用问答式和形象化教学方法。根据程序编排，计算机还可以扮演病人，具备一系列症状、体征，要求学生作出诊断和处理。计算机还可以起到图书馆的作用。也可以给学生出考题，根据回答水平给以评分（也可扣分）。计算机还可以控制电影、幻灯、录音和录像等设备来配合教学。如讲到心脏听诊可自动发送心音的录音，讲到眼底病变时可显示眼底组织的显微照片。对护理技术操作、产科护理学、急救护理、身体评估、手术操作等方面的计算机辅助教学比单纯讲授效果更佳。今后在医护教学中普遍使用计算机为辅助教学手段，将会对提高医护教学质量产生重大影响。
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1、计算机基础知识
（1）计算机基本结构：计算机是一种能自动地进行高速运算的计算工具。根据功能和规模，分为巨型机、大型机、中型机、小型机，微型机。高速计算机，其运算速度高达每秒上亿次。微型计算机不仅体积小，重量轻、价格便宜，而且可靠性高，功耗小，简单易学，环境要求低。正是由于微型计算机具备这些突出的优点，使它广泛应用于社会各方面。当人们使用计算机时，必须事先把求解的问题分解为计算机能执行的各种基本运算，即在上机之前，按照机器能识别的一定的格式编好整个计算机步骤，习惯上把这一工作叫做编制程序。程序由一条一条基本指令组成，每一条指令规定了计算机应进行的操作（如加、减、乘、除等）及操作需要的有关数据。当编好的程序和所需要的原始数据送入计算机后，计算机就自动按程序一步步地执行指令，直到算出需要的结果。一台计算机主要由以下几部分组成：
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运算器——快速进行各种基本运算。
存贮器——存贮大量的数据、程序的资料。
控制器——统一指挥整个计算机的工作。
输入、输出部分——输入原始数据等信息，输出运算的结果。
上面四个主要部分构成了一个基本的计算机系统，亦称计算机硬件。
在计算机中基本上有两股信息在流动。一股是数据，即各种原始数据、中间结果、程序等，这些数据由输入设备输入到运算器，再存于存贮器中，在运算处理过程中，数据从存贮器读入运算器进行运算，运算器的中间结果及最后结果要存入存贮器中。另一股是控制信息，人给计算机的各种命令（即程序），也以数据的形式由存贮器送入控制器，由控制器经过译码后变为各种控制信号，即为控制命令。由控制器控制输入装置的启动或停止，控制运算器按规定一步步地进行各种运算和处理，控制存贮器的读和写，控制输出设备输出结果等。
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存贮器通常分为内存和外存两部分。内存容量小，但存取速度快。常用的有磁心或半导体存贮器等。外存容量大，但存取速度慢，常用的有磁盘、磁带等。
输入设备常用的有键盘，卡片读入机等。输出设备常用的有CRT显示器，行式打印机等。
在硬件中，把运算器、存贮器和控制器合在一起称为计算机的主机；而把各种输入输出设备统称为计算机的外部设备。在主机部分中，又把运算器和控制器合在一起称之为中央处理单元——CPU（CentralProcessingUnit）。
（2）计算机的软件：只有硬件，计算机还是不能实施于应用，要使计算机正确地运行以解决各种问题，必须给它编制各种程序。软件是为运行、管理和维修计算机所编制的各种程序的总和。软件种类很多，各种软件发展的目的都是为扩大计算机的功能和方便用户使用。
①系统软件：由机器设计者研究提供，是使用和管理计算机的软件。系统软件包括：A、各种计算机语言和相应的解释、编译或汇编程序。
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B、机器的监控管理程序，调试程序，故障检查和诊断程序。
C、程序库。为了护大计算机的功能，便于用户使用，机器中设置了各种标准子程序，这些子程序的总和就是程序库。
D、操作系统。控制计算机的所有资源（CPU、存贮器、输入输出设备及计算机中的各种软件），使多道程序能成批地自动运行，充分发挥各种资源的最大效能。
②应用软件：用户利用计算机以及它所提供的各种系统软件，编制解决用户各种实际问题的程序，称为应用软件。
③数据库及数据库管理系统：用于信息处理，情报检索及各种管理系统，处理大量数据，检查和建立大量的各种表格。
总而言之，计算机的硬件建立了计算机应用的物质基础；而各种软件则扩大了计算机器的功能，护大了它的应用范围。硬件与软件的结合才是一个完整的计算机系统。
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人们日常用于交流思想的语言称为自然语言。如汉语、英语等。人如何把算题的信息传达给计算机呢？就是通过计算机语言。机器语言由0和1二进制代码组成，不同型号的机器，机器语言不同，不能相互通用，由专业程序员使用。高级语言的出现，使得编制程序一般不必由专业程序员来编写。高级语言形式直观，概念明确，便于掌握，通用性好。目前普通使用的高级语言有：多用于科学计算的RORTRAN语言；多用于商务和行政管理的COBOL语言；多用于人工智能的LISR和PROLOG语言；多用于数控机床的APT语言；而PASCAL、BASIC、C等语言为多用途语言；BASIC语言适用于初学者。
2、计算机科学的应用
目前，计算机已能够模拟人脑的部分思维活动。计算机的应用是涉及到信息科学、电子科学、控制科学、系统科学、机械学、数学、心理学、生物学、神经学、语言学、哲学等诸多学科领域的边缘科学。
计算机的应用已取得辉煌的成就，从以下几个方面可以说明：
, http://www.100md.com
（1）专家系统：专家系统基本思想就是利用计算机技术同某一特定领域的专业知识相结合，用以解决该领域中专家级水平的问题。目前专家系统已涉及到几百个应用领域。其经效益显著，性能水平达到高级专家水平。
（2）机器人：广泛应用于化工、机械、太空、高空、矿业、海底、原子能及有污染的环境领域。成为提高工作效率、代替人类不能及的劳动处所工作的有力工具。
（3）军事上的广泛应用：计算机的发展，确定了它在星球大战中的地位，作战模拟、识别敌机、最优战略、战术的制定与决策、军事情报搜集、理解与分析、军事供应调度等方面使军事应用达到了新水平。
（4）视觉、语言识别方面的应用：智能化的模式识别技术的应用范围正在逐步扩大。如手写体汉输入、图形识别、图像识别、语音合成、语音识别这些方面的应用给我们带来明显的经济和社会效益。
（5）机器翻译：机器翻译正确率已达到85%。随着人类交往的日益密切，将加速自然语言的理解与研究。
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90年代，计算机将应用于经济领域，进行管理、预测、优化、决策，在解决人们所面临的棘手问题中发挥重要作用。如对通货膨胀、物价预测、制定政策的模拟效果，计算机科学将显示无可比拟的优势。在宇宙科研工业中，可应用于宇宙地质勘探、宇宙气象学、宇宙医学和宇宙飞船的控制与决策、宇宙科研工作站等等。
总之，计算机科学技术已列入各国高技术发展战略规划，它在世界竞争中占据特殊的地位，标志着一个国家的科技发展水平。
（1）计算机和医院管理自动化；随着信息处理量的急剧增加，医院管理自动化系统的研究得到迅速发展。新设备、新软件不断出现。使计算机在日常业务活动方面有以下几项：
①统计系统：对门诊、病房的工作量进行统计，报表。
②人事管理：包括档案管理，职称管理，人员调配管理，人员的培养训练，考勤管理等。
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③财务管理：包括工资管理、经济核算、现金支付管理等。
④科研管理：包括科研项目的立题、计划、进度、资金及科研成果的管理。还有开展医疗技术交流活动的计划、组织等方面的管理。
⑤设备管理：包括各种仪器设备的采购，维修管理等。
⑥电视电话会议系统：其功能有声音传送，图像传送，传真系统，电视摄像传送、电子投影仪、电子黑板等。
⑦通讯系统；包括各医院间的通讯及国际通讯等。
⑧电子文件编档检索系统。
⑨图形文件系统：包括文字、图形的输入、传送、存贮和调用等。
⑩声音识别应答系统：能根据申请的讲话声音的所讲暗号来判定是否可使用某个系统。
, 百拇医药
⑾图像信息处理系统；包括光学识别字符输入、传真输入、图像编辑、传真输出、智能式复印输出等。
⑿环境监测管理系统；包括用于输配电、照明、空调、防火、保卫的监测管理系统。
⒀标志识别系统：可用于出、入门管理，终端使用管理，图书馆借阅管理等。
⒁电话号码系统。
⒂会议室，接待室预约系统。
⒃床位管理系统。
这些系统的实施能够充分地利用信息资源，提高工作效率及医疗质量，辅助决策，实现医院的现代化管理。
（2）计算机在临床及科研上的应用：
①计算机辅助诊断：计算机辅助诊断俗称电脑医生。看病过程分为如下四步：
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第一步：计算机问诊
采用病人与计算机终端进行对话。终端的显示屏上不断出现问诊的问题。如与体征有关的问题，与即往史有关的问题，与家族史有关的问题，与性格、举止、文化程度等有关的问题。病人可以从“是”，“否”，“不理解”三种回答选择一个。当回答不理解时，计算机将显示一些有关的解释信息。对话结束后，计算机根据病人的回答信息进行编辑、贮存、整理，并以此作为病历的部分信息。
第二步：做必要的体征检查
根据问诊结果，病人要做必要的体征检查、生理检查、X光检查、同位素检查、超声波检查等，获得必要的症状及检查指标。并将其也做了病历的一部分输入计算机。
第三步：诊断
首先，软件人员要将专家们的经验及成千上万病例的医学统计资料分门别类地存入计算机，并编制诊断程序。计算机将已获得的信息进行数据处理。由于人体构造的复杂，几种病可能表现为同一症状，而同一种疾病又可能表现为数种症状。所以，疾病诊断是一种复杂的多因素问题。通常采用尤度法或贝叶斯公式，分别计算出病人患各种可能疾病的概率。最后，比较各种疾病概率，以概率最大的疾病作为诊断结论。由于计算机已具有了专家级的经验，又排除了人的主观臆断性，所以计算机诊断的正确率比人高（可达99%）。当然，计算机辅助诊断只限于那些有明确的诊断指标的疾病。
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第四步：开处方
有了以上正确的诊断，计算机将它与存贮器中的处方资料进行对照。针对不同疾病对处方进行加减和规格化处理，开出最佳处方。最后，为病人打印出诊断结论、处方、病假条、住院单等各种必需的单据。
②计算机图像显示的医学应用：
A、计算机辅助X射线断层摄像，简称CT。X光片为平片，某些病灶因层次重叠而模糊不清。后来有了断层片，能够显示某一平面，但分层不多，分辨率也不高，彩CT则可以弥补这些不足。下面介绍CT的工作原理。
如进行脑CT扫描时，头颅不动，X光机绕头颅旋转360o。CT扫描时对每一断层连续扫描照射数百次。由计算机解n元线性方程组（工作量极大，人难以胜任）。因此可以把脑组织划分得非常细致，从而求得每一个微小区域的组织密度。正常人脑组织间密度差约4～5%，普通的断层片是无法分辨的。但是脑组织间密度差只要一达到0.5%，计算机就能分辨出。然后通过解码等一系列技术处理，就可以还原出一幅清晰的彩色断层照片。如果把断层分得足够多，就能得到动态的立体显示。这种质量优越的CT设备的使用和对人体无损伤的性质，为医学诊断开辟了全新的途径。
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B、磁共振计算机断层摄影，简称MR-CT。MR-CT是在X射线CT基础上发展起来的一种医学成像装置。它不仅能显示形态学结构，而且可以显示原子水平上的生物化学结构。磁共形态学而且可以了解生命的生理、生化功能和动态过程，早期发理病理变化和癌变；没有机械扫描装置；没有电离辐射对人体的危害；可以利用磁共振图像进行血流研究等。MR-CT由于其突出的优点而得到迅速发展。
C、超声成像：超声成像是影像诊断学中主要成像方法之一，它利用超声波与生物之间的相互作用为成像的基础。与其他方法如X射线成像，核素成像等相比较，具有无电离辐射、无放射性、无禁忌症、检查时间短、设备价格低、操作简单等优点。特别是对软组织如胎儿和运动器官如心脏等具有很大优越性。适合用于进行系统性诊断、设备与计算机结合，极大地提高了成像质量和诊断水平。
D、计算机辅助的核医学图像处理：核医学图像是医学成像中的重要分支，而伽玛照相机又是最重要的核医学仪器。它不仅能提供静态而且能提供动态图像，对了解血流和代谢过程，特别是应用电子计算机后不但改善了图像质量，而且能掌握心脏功能参数，增强了诊断效能。放射计算机断层摄影（ECT）的出现与应用进一步扩大了核医学图像诊断的范围。
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③机器人在医疗领域的应用：机器人正在医疗界发挥越来越大的作用。从实验室到手术室这些高技术医疗器械使人们对大大提高手术效率和准确率有了希望。
医学是一个正在迅速发生变化的领域。由于机器人内编有计算机程序，因此，当我们需要发生变化时，机器人就能比一般医疗器械发生更快速的变化。
在国外一些手术室里，外科大夫可以使用类似机器人的医疗器械帮助他们完成一些复杂精细的手术。神经外科大夫已使用一种机器人手术器械成功地为儿童切除了脑肿瘤。用机器人医疗器械帮助做手术的优点就是提高了手术的准确率，使医生确切知道在手术中会遇到什么问题，进一步提高了手术的成功率。
（3）计算机在护理领域中的应用：在现代化的医院中，医院信息系统（HospitalInformationSsytem简称HIS）把全院的医护信息贮入到计算机网络系统中心，系统中的任一部门都能共享网络中的信息资源，从而可以提高医疗护理质量。
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国际上把护理信息系统（NursingInformationSystem简称NIS）视为在HIS中不可分割的一部分。并对护理信息系统定为“能收集、储存、处理、取回和及时地交流标准化病人的护理信息的计算机系统，它能为病人在护理、安排护理服务，完成护理教育和研究等方面提供所需要的护理信息”。有的医院使用各种大小、类型不同的计算机如大型、小型或微型计算机。第一种是HIS与NIS共用主机，除了有共用资料外，NIS有自己的数据库。第二种是特殊的NIS，放在护理部，用于处理资料，对护理人员的配备、管理、教育、科研等使用。第三种是病人资料的护理系统，综合病人护理信息，在病人床边设有终端来提供完整的资料，记录护理过程并提供护理注意事项，病人的护理估计和使用护理诊断的护理计划报告表。有的医院创制了“辅助医疗信息和逻辑系统”用来监控、跟踪急救护理机构内、外的病人病程和护理过程。有的用于社区健康信息管理系统。国际上现代化医院每个部门的护士几乎都用计算机接待和管理病人的信息，病人的病史、历次治疗记录、化验、检测各种结果、临床医疗、护理诊断、治疗方式、用药等均现责任护士通过计算机终端输入计算机中心。应用电子计算机后，护士办公室内的许多文牍要及都被省除，护理常规、制度都贮存在计算机中，随时可以查找，也可以随进更换。营养饮食医嘱由护士输入后，营养室即可配制膳食。护士每天可以定时地把病人的病情送到回答问题中心，电子计算机可以随时自动回答家属询问。病人的出院计划和宣教计划根据不同病种均分别贮存在计算机内，需要时护士可以得到全面、完整的健康教育指南。根据国外研究，由于护理工作是大量信息处理和交换过程，护理人员均能熟悉和使用计算机操作技术，因此使护理信息系统减少了护理人员工作所耗费工时平均数的60%。并明显地提高了护理质量。
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国内有医院已开始应用计算机进行护理行政和事务管理。部分医院已采用微型计算机在责任制护理及处理医嘱中进行应用，均收到良好效果。而在较大的医院中应用电子计算机系统进行监护已比较广泛地开展。
①护理行政和事务管理方面：电子计算机可以向护理行政管理人员提供护理人员档案资料、人员配备情况及护理排班。可在计算机中贮存每个护理人员的姓名、住址、任职日期、资格、学历、业务能力、特长、参加过何种进修学习、科研成果、评价、职称等信息。由计算机协助护士排班时，可根据本单位工作量、需要每班人数，结合工作人员水平及有关信息输入并编制成程序，绘制成值班表，对换班的次数及轮转周期天数均可作出统计，可以合理使用、按排工作人员。
②监护系统方面；是对人体重要生理指标有选择地经常或连续监测的设备。只有全面、正确、及时地掌握患者的重要生理数据，医务人员才能作出准确的诊断及有效的治疗。
监护仪器的发展伴随着微型计算机应用的发展。一些电子仪器，如示波器、色谱仪及测量仪器，结合微型计算机使用后，性能大大改进。除完成传统的操作外，还能进行数据处理，分析试验数据。
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监测项目如下；
A、呼吸：总容量、分容量、血气（氧和二氧化碳分压，pH值）、呼吸频率、呼吸节律、肺动脉压等的测定。
B、循环：心率、心电图、动脉压（舒张压、收缩压）、心输出量、每搏排血量、排出外型、血容量、血色素、血球容积、微循环血流、中心静脉压等的测定。
C、其他：脑电图、肌电图、体温（多位）、体重等的测定。
按照不同应用场合，监护系统可分为手术室，高压氧舱，术后，分娩，新生儿和早产儿等类。根据需要监护的项目也不尽相同。其中危重和冠心病自动监护系统的应用最为普遍。
带有微型计算机的监护仪多设的在监护中心，一机监护数名患者。现在的监护仪器大多采用插件结构，这种结构把负责各种功能的组件分别制成相同尽寸，用户可根据需要，不用任何工具，象换抽屉一样地变换插件。
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监护仪器在抢救危重病人、除低死亡率方面，起了重要作用。监护仪器的发展将智能化，处理数据、自动诊断之后还能作一些救护工作，如输液、起搏之类，这样将真正具备护理的意义。
③监床护理辅助管理系统方面：临床工作中采用计算机处理医嘱，作到数据一次性输入，自行生成并印出医嘱单和临床所需要的各种治疗单（如服药单、注射单、输液单、处置单、护理单、饮食单等）。这些表单整齐划一、规范清晰、方便准确、简单易行，并保证治疗单的及时性，医嘱单的连续性，及时可以附在病历上，方便医使用。根据医生护士分管的病人，每个病室设一个终端，查房时随时观察不同病人的治疗情况处理医嘱。又可灵活方便地行使更改医嘱，修改更换床位、终止及删除等功能。对住院病人可进行费用统计，避免漏费，费用超过押金可中期查询，以便及时掌握，采取相应措施；出院结帐时省人、省时、省力，准确可靠。
计算机在临床护理辅助管理系统的实现，为护理工作采用现代化管理，促进护理质量的提高，将起到重要作用。
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④责任制护理应用方面：临床护理工作中用计算机辅助责任护士确定护理问题、制定护理计划、打印护理病历，体现了护理程序在临床实践的全过程，确定了使用微机辅助实施责任制护理的基本模式。
A、收集主、客观资料：将全面的病史及体检发现的问题，心理、社会因素对病人的影响等全部资料输入计算机。
B、确定护理问题：计算机根据输入的资料，经过综合分析，确定护理问题，包括现存的和潜在的健康问题；按照PES公式排列，例如营养缺乏（P即护理问题）、体重减轻、贫血（S即症状、体征）与食欲减退、营养吸收、代谢有关（E即病因）。
C、订出护理计划；计算机经格式化输出护理计划单，包括每个护理问题的护理措施和措施依据，停止时间及评价，可以随时对已经解决的健康问题停止护理，进行评价。
根据以上全部资料自行打印成完整的护理病历，包括从病人入院到出院，从病人心理反应到临床护理要求等栏目，通过填空和打“√”的方式完成。
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一些医院通过责任制护理软件临床检验，感到对开展责任制护理，提供了有利条件。从石家庄空军医院研制的计算机辅助实施责任制护理软件系统的结构来看，知识库包括和各种护理问题在不同病因和症状体征情况下的护理措施的理论根据。内容有内科10个系统，50种常见疾病的12种心理反应，96种造成心理反应的原因，1591个主要症状表现，687个护理问题和3000多条护理措施及措施依据。经部分医院使用后，护理问题的符合率为95%。护理措施的符合率94%。措施依据的正确率达到97%。由此可见该软件对输入的资料经逻辑判断推理后的准确性。
由于责任制护理软件系统输出的护理文书格式统一、项目齐全、层次清楚、简单明确，打印出的护理问题准确、措施得当、护理理论依据正确的护理计划单和护理病历，有效地弥补了当前责任制护理中，因护士确定护理问题、制定护理措施不完善而影响护理质量的缺陷。
由于责任制护理软件系统程序文件条用BASEC语言实现，简单易学，并彩汉字菜单提问式人--机对话，能够提示重要操作顺序和要求，3～5分钟即可打印出全部护理计划和护理病历，并可以应用存储检索功能对计划进行检查修订和管理，因而大大提高了工作效率，减轻了护士的工作量，使护士得以集中精力落实护理措施，促进护理质量的提高，有利于临床护理过程的质量控制，促进护理工作向科学化、规范化、标准化方向发展。
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当前，在护理人员中普及电子计算机基础知识应引起重视。并扩大护理领域中计算机的应用范围，以促进我国护理工作的迅速发展。
（4）计算机在医学教育中的应用：计算机辅助教学，作为教学工具，即把有关教学内容和数据编成程序放入计算机内，在终端的电视屏幕或其他输出装置显示。这种显示起了“电子书和电子黑板”的作用。为了便于学生领会和记忆所学内容，应尽可能采用问答式和形象化教学方法。根据程序编排，计算机还可以扮演病人，具备一系列症状、体征，要求学生作出诊断和处理。计算机还可以起到图书馆的作用。也可以给学生出考题，根据回答水平给以评分（也可扣分）。计算机还可以控制电影、幻灯、录音和录像等设备来配合教学。如讲到心脏听诊可自动发送心音的录音，讲到眼底病变时可显示眼底组织的显微照片。对护理技术操作、产科护理学、急救护理、身体评估、手术操作等方面的计算机辅助教学比单纯讲授效果更佳。今后在医护教学中普遍使用计算机为辅助教学手段，将会对提高医护教学质量产生重大影响。
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