智能医学应用基础 / 高等院校人工智能系列“十四五”规划教材
定价：￥59.80
作者： 娄岩
出版时间：2025-10
最新印次日期：2025-10
出版社：中国铁道出版社
- 中国铁道出版社
- 9787113316136
- 1版
- 61261772-0
- 16开
- 2025-10
- 工学
- 计算机类
- 计算机类
- 本科
作者简介
内容简介
本书面向普通高等院校智能医学工程专业教学需求，结合当前人工智能技术在医学方面的应用而编写，系统地论述了智能医学应用的基础理论、技术原理和应用场景。
全书共14章，首先阐述智能医学的基本概念和发展历程，让学生对这一新兴领域有一个整体的认识。其次，深入讲解人工智能、虚拟现实、物联网、大数据、区块链、5G通信、脑机接口等技术在智能医学中的应用，包括疾病诊断与预测、医学影像分析、临床决策支持等。对于医疗大数据的处理与分析，本书从数据采集、存储、管理到挖掘和应用，进行了全面的讲解。智能医疗设备和可穿戴技术部分介绍了各种先进的医疗设备和可穿戴传感器的工作原理、应用场景以及未来发展趋势，同时探讨了这些技术对患者自我管理和远程医疗的重要意义。此外，本书还论述了智能医学信息系统与通信技术，包括医疗信息系统的架构、功能以及远程医疗平台的建设与应用，强调信息安全和数据隐私保护在智能医学中的重要性。书中通过实际案例和详细的算法，论述了人工智能技术在医疗领域的具体应用方法。
本书适合作为普通高等院校智能医学工程专业的教材，也可作为医学工作者的参考书。
全书共14章，首先阐述智能医学的基本概念和发展历程，让学生对这一新兴领域有一个整体的认识。其次，深入讲解人工智能、虚拟现实、物联网、大数据、区块链、5G通信、脑机接口等技术在智能医学中的应用，包括疾病诊断与预测、医学影像分析、临床决策支持等。对于医疗大数据的处理与分析，本书从数据采集、存储、管理到挖掘和应用，进行了全面的讲解。智能医疗设备和可穿戴技术部分介绍了各种先进的医疗设备和可穿戴传感器的工作原理、应用场景以及未来发展趋势，同时探讨了这些技术对患者自我管理和远程医疗的重要意义。此外，本书还论述了智能医学信息系统与通信技术，包括医疗信息系统的架构、功能以及远程医疗平台的建设与应用，强调信息安全和数据隐私保护在智能医学中的重要性。书中通过实际案例和详细的算法，论述了人工智能技术在医疗领域的具体应用方法。
本书适合作为普通高等院校智能医学工程专业的教材，也可作为医学工作者的参考书。
目录
第1章智能医学基础理论1
1.1智能医学的概念与范畴2
1.1.1智能医学的概念2
1.1.2智能医学与传统医学的区别与联系3
1.1.3智能医学的应用范围4
1.2智能医学的发展历程5
1.2.1智能医学起源与早期发展5
1.2.2现阶段发展状况5
1.2.3智能医学涵盖的领域6
1.3智能医学的发展趋势与展望7
1.3.1技术发展趋势7
1.3.2应用场景拓展7
1.3.3面临的挑战与机遇8
小结8
第2章人工智能技术与智能医学9
2.1人工智能技术概述10
2.1.1人工智能的基本概念10
2.1.2人工智能的关键技术12
2.1.3人工智能的应用领域16
2.2机器学习与深度学习在医学中的应用17
2.2.1疾病诊断中的机器学习应用18
2.2.2疾病治疗中的深度学习应用20
2.2.3医学研究中的人工智能应用23
2.3自然语言处理在医学中的应用25
2.3.1电子病历的智能处理25
2.3.2医疗文献的智能检索与分析26
2.3.3医患沟通中的自然语言处理应用27
小结28
第3章虚拟现实技术与智能医学29
3.1VR与AR技术概述30
3.1.1VR与AR技术的原理31
3.1.2VR与AR技术的特点33
3.1.3VR与AR技术的设备与系统34
3.2VR与AR在医学教育与培训中的应用34
3.2.1医学解剖教学中的VR应用.35
3.2.2手术技能培训中的VR与AR应用.36
3.2.3临床思维训练中的VR与AR应用.37
3.3VR与AR在临床诊断与治疗中的应用38
3.3.1精神疾病诊断与治疗中的VR应用.38
3.3.2康复治疗中的VR与AR应用39
3.3.3疼痛管理中的VR应用.40
3.4MR、全息影像、元宇宙在医疗及医学教育中的应用40
3.4.1混合现实在医疗及医学教育中的应用40
3.4.2全息影像技术在医疗及医学教育中的应用41
3.4.3元宇宙在医疗及医学教育中的应用42
小结43
第4章物联网技术与智能医学.44
4.1医学物联网的体系架构45
4.1.1感知层45
4.1.2网络层47
4.1.3应用层48
4.2物联网技术在医疗设备管理中的应用51
4.2.1医疗设备的实时监测51
4.2.2医疗设备的定位与追踪52
4.2.3医疗设备的维护与保养55
4.3物联网技术在远程医疗与健康监测中的应用56
4.3.1远程医疗中的物联网应用56
4.3.2健康监测中的物联网应用58
4.3.3物联网在区域医疗协同中的应用61
小结62
第5章大数据技术与智能医学.63
5.1医学大数据的来源与类型64
5.1.1电子病历数据64
5.1.2医学影像数据67
5.1.3实验室检验数据69
5.1.4健康管理数据71
5.2大数据在医学中的存储与管理73
5.2.1数据存储技术73
5.2.2数据仓库与数据集市75
5.2.3数据治理与质量管理76
5.3大数据分析技术在医学中的应用78
5.3.1疾病预测与预警78
5.3.2药物研发与临床试验79
5.3.3医疗质量评估与改进81
小结83
第6章区块链技术与智能医学.84
6.1区块链技术基础85
6.1.1区块链的基本概念85
6.1.2区块链的系统架构88
6.1.3区块链的关键技术89
6.2区块链在医疗数据安全与隐私保护中的应用91
6.2.1医疗数据的加密存储91
6.2.2医疗数据的访问控制93
6.2.3医疗数据的完整性验证95
6.3区块链在药品溯源与供应链管理中的应用97
6.3.1药品溯源系统97
6.3.2供应链管理中的区块链应用99
6.3.3区块链在医疗器械管理中的应用102
小结104
第7章5G通信技术与智能医学105
7.15G技术的特点与优势.106
7.1.15G技术概述106
7.1.25G的特点109
7.1.35G与其他通信技术的比较110
7.25G在远程手术与远程会诊中的应用.112
7.2.1远程手术中的5G应用.113
7.2.2远程会诊中的5G应用.116
7.2.35G远程医疗的网络安全与保障118
7.35G在移动医疗与急救中的应用120
7.3.1移动医疗中的5G应用.120
7.3.2急救中的5G应用.123
7.3.35G医疗应用的发展前景与挑战125
小结127
第8章脑机接口技术与智能医学128
8.1脑机接口技术的原理与类型129
8.1.1脑机接口的基本原理129
8.1.2脑机接口的类型131
8.1.3脑机接口的技术挑战与发展趋势134
8.2脑机接口在神经康复中的应用135
8.2.1运动功能康复136
8.2.2认知功能康复137
8.2.3神经康复中的脑机接口疗效评估139
8.3脑机接口在精神疾病诊断与治疗中的应用140
8.3.1抑郁症的诊断与治疗141
8.3.2孤独症的诊断与治疗143
8.3.3精神分裂症的诊断与治疗144
小结147
第9章智能医学信息系统148
9.1医院信息系统的智能化升级149
9.1.1HIS的基本功能与架构.149
9.1.2HIS的智能化需求与挑战.150
9.1.3HIS的智能化升级策略与技术.151
9.2临床决策支持系统（CDSS）152
9.2.1CDSS的基本概念与功能.152
9.2.2CDSS的知识表示与推理机制.153
9.2.3CDSS的应用案例与效果评估.153
9.3医学图像存储与传输系统（PACS）的智能化发展154
9.3.1PACS的基本原理与架构154
9.3.2PACS的智能化功能与应用155
9.3.3PACS的发展趋势与挑战156
小结157
第10章智能医疗设备与器械.158
10.1智能诊断设备159
10.1.1医学影像诊断设备159
10.1.2智能实验室诊断设备162
10.1.3智能病理诊断设备165
10.2智能治疗设备167
10.2.1智能手术治疗设备167
10.2.2智能物理治疗设备170
10.2.3智能药物治疗设备173
10.3智能康复设备175
10.3.1智能运动康复设备175
10.3.2智能认知康复设备178
10.3.3智能辅助器具181
小结184
第11章智能医学远程医疗平台.185
11.1远程医疗平台的架构与功能186
11.1.1平台架构设计186
11.1.2远程诊断功能191
11.1.3远程治疗功能196
11.2远程医疗中的智能诊断与治疗.199
11.2.1智能诊断算法与模型199
11.2.2智能治疗方案推荐202
11.2.3远程医疗中的人工智能辅助工具203
11.3远程医疗的质量控制与安全管理.204
11.3.1质量控制指标与体系204
11.3.2安全管理措施206
11.3.3法律法规与伦理问题208
小结210
第12章智能医学的临床应用.211
12.1智能诊断.212
12.1.1基于多模态数据的疾病诊断模型212
12.1.2智能诊断系统的临床验证与评价215
12.1.3智能诊断的临床应用案例218
12.2智能治疗.221
12.2.1手术机器人的智能化发展221
12.2.2智能药物研发与精准治疗222
12.2.3智能治疗的临床应用案例224
12.3智能康复.225
12.3.1智能康复设备与技术225
12.3.2智能康复的临床应用案例226
12.4智能医学在临床应用的发展趋势.226
小结.227
第13章智能医学的伦理、法律与社会问题228
13.1伦理问题.229
13.1.1医学数据隐私与知情同意229
13.1.2算法偏见与医疗公平性231
13.1.3智能医疗中的医患关系232
13.1.4智能医学伦理问题的未来与解决方案233
13.2法律问题.235
13.2.1智能医疗设备与器械的法律监管236
13.2.2医疗数据的法律保护237
13.2.3智能医疗责任认定与法律风险238
13.3社会问题.239
13.3.1智能医学对医疗资源分配的影响239
13.3.2智能医学的人才需求与培养241
13.3.3公众对智能医学的认知与接受度242
小结.243
第14章医学信号处理基础245
14.1医学信号处理概述246
14.1.1医学信号的分类与特点247
14.1.2医学信号处理的目的与意义248
14.1.3医学信号处理的基本流程249
14.2医学信号采集技术249
14.2.1传感器与换能器250
14.2.2信号调理电路252
14.2.3医学信号采集系统的性能指标253
14.3医学信号预处理253
14.3.1去噪方法253
14.3.2基线校正254
14.3.3数据归一化255
14.4医学信号特征提取257
14.4.1时域特征提取257
14.4.2频域特征提取258
14.4.3时频域特征提取259
14.5医学信号的识别260
14.5.1模式识别方法260
14.5.2深度学习方法在医学信号分类中的应用262
14.5.3分类性能评估指标265
14.6医学信号处理的应用实例266
14.6.1心电信号处理266
14.6.2脑电信号处理267
14.6.3医学图像信号处理268
小结.269
附录A专业术语.270
参考文献276
1.1智能医学的概念与范畴2
1.1.1智能医学的概念2
1.1.2智能医学与传统医学的区别与联系3
1.1.3智能医学的应用范围4
1.2智能医学的发展历程5
1.2.1智能医学起源与早期发展5
1.2.2现阶段发展状况5
1.2.3智能医学涵盖的领域6
1.3智能医学的发展趋势与展望7
1.3.1技术发展趋势7
1.3.2应用场景拓展7
1.3.3面临的挑战与机遇8
小结8
第2章人工智能技术与智能医学9
2.1人工智能技术概述10
2.1.1人工智能的基本概念10
2.1.2人工智能的关键技术12
2.1.3人工智能的应用领域16
2.2机器学习与深度学习在医学中的应用17
2.2.1疾病诊断中的机器学习应用18
2.2.2疾病治疗中的深度学习应用20
2.2.3医学研究中的人工智能应用23
2.3自然语言处理在医学中的应用25
2.3.1电子病历的智能处理25
2.3.2医疗文献的智能检索与分析26
2.3.3医患沟通中的自然语言处理应用27
小结28
第3章虚拟现实技术与智能医学29
3.1VR与AR技术概述30
3.1.1VR与AR技术的原理31
3.1.2VR与AR技术的特点33
3.1.3VR与AR技术的设备与系统34
3.2VR与AR在医学教育与培训中的应用34
3.2.1医学解剖教学中的VR应用.35
3.2.2手术技能培训中的VR与AR应用.36
3.2.3临床思维训练中的VR与AR应用.37
3.3VR与AR在临床诊断与治疗中的应用38
3.3.1精神疾病诊断与治疗中的VR应用.38
3.3.2康复治疗中的VR与AR应用39
3.3.3疼痛管理中的VR应用.40
3.4MR、全息影像、元宇宙在医疗及医学教育中的应用40
3.4.1混合现实在医疗及医学教育中的应用40
3.4.2全息影像技术在医疗及医学教育中的应用41
3.4.3元宇宙在医疗及医学教育中的应用42
小结43
第4章物联网技术与智能医学.44
4.1医学物联网的体系架构45
4.1.1感知层45
4.1.2网络层47
4.1.3应用层48
4.2物联网技术在医疗设备管理中的应用51
4.2.1医疗设备的实时监测51
4.2.2医疗设备的定位与追踪52
4.2.3医疗设备的维护与保养55
4.3物联网技术在远程医疗与健康监测中的应用56
4.3.1远程医疗中的物联网应用56
4.3.2健康监测中的物联网应用58
4.3.3物联网在区域医疗协同中的应用61
小结62
第5章大数据技术与智能医学.63
5.1医学大数据的来源与类型64
5.1.1电子病历数据64
5.1.2医学影像数据67
5.1.3实验室检验数据69
5.1.4健康管理数据71
5.2大数据在医学中的存储与管理73
5.2.1数据存储技术73
5.2.2数据仓库与数据集市75
5.2.3数据治理与质量管理76
5.3大数据分析技术在医学中的应用78
5.3.1疾病预测与预警78
5.3.2药物研发与临床试验79
5.3.3医疗质量评估与改进81
小结83
第6章区块链技术与智能医学.84
6.1区块链技术基础85
6.1.1区块链的基本概念85
6.1.2区块链的系统架构88
6.1.3区块链的关键技术89
6.2区块链在医疗数据安全与隐私保护中的应用91
6.2.1医疗数据的加密存储91
6.2.2医疗数据的访问控制93
6.2.3医疗数据的完整性验证95
6.3区块链在药品溯源与供应链管理中的应用97
6.3.1药品溯源系统97
6.3.2供应链管理中的区块链应用99
6.3.3区块链在医疗器械管理中的应用102
小结104
第7章5G通信技术与智能医学105
7.15G技术的特点与优势.106
7.1.15G技术概述106
7.1.25G的特点109
7.1.35G与其他通信技术的比较110
7.25G在远程手术与远程会诊中的应用.112
7.2.1远程手术中的5G应用.113
7.2.2远程会诊中的5G应用.116
7.2.35G远程医疗的网络安全与保障118
7.35G在移动医疗与急救中的应用120
7.3.1移动医疗中的5G应用.120
7.3.2急救中的5G应用.123
7.3.35G医疗应用的发展前景与挑战125
小结127
第8章脑机接口技术与智能医学128
8.1脑机接口技术的原理与类型129
8.1.1脑机接口的基本原理129
8.1.2脑机接口的类型131
8.1.3脑机接口的技术挑战与发展趋势134
8.2脑机接口在神经康复中的应用135
8.2.1运动功能康复136
8.2.2认知功能康复137
8.2.3神经康复中的脑机接口疗效评估139
8.3脑机接口在精神疾病诊断与治疗中的应用140
8.3.1抑郁症的诊断与治疗141
8.3.2孤独症的诊断与治疗143
8.3.3精神分裂症的诊断与治疗144
小结147
第9章智能医学信息系统148
9.1医院信息系统的智能化升级149
9.1.1HIS的基本功能与架构.149
9.1.2HIS的智能化需求与挑战.150
9.1.3HIS的智能化升级策略与技术.151
9.2临床决策支持系统（CDSS）152
9.2.1CDSS的基本概念与功能.152
9.2.2CDSS的知识表示与推理机制.153
9.2.3CDSS的应用案例与效果评估.153
9.3医学图像存储与传输系统（PACS）的智能化发展154
9.3.1PACS的基本原理与架构154
9.3.2PACS的智能化功能与应用155
9.3.3PACS的发展趋势与挑战156
小结157
第10章智能医疗设备与器械.158
10.1智能诊断设备159
10.1.1医学影像诊断设备159
10.1.2智能实验室诊断设备162
10.1.3智能病理诊断设备165
10.2智能治疗设备167
10.2.1智能手术治疗设备167
10.2.2智能物理治疗设备170
10.2.3智能药物治疗设备173
10.3智能康复设备175
10.3.1智能运动康复设备175
10.3.2智能认知康复设备178
10.3.3智能辅助器具181
小结184
第11章智能医学远程医疗平台.185
11.1远程医疗平台的架构与功能186
11.1.1平台架构设计186
11.1.2远程诊断功能191
11.1.3远程治疗功能196
11.2远程医疗中的智能诊断与治疗.199
11.2.1智能诊断算法与模型199
11.2.2智能治疗方案推荐202
11.2.3远程医疗中的人工智能辅助工具203
11.3远程医疗的质量控制与安全管理.204
11.3.1质量控制指标与体系204
11.3.2安全管理措施206
11.3.3法律法规与伦理问题208
小结210
第12章智能医学的临床应用.211
12.1智能诊断.212
12.1.1基于多模态数据的疾病诊断模型212
12.1.2智能诊断系统的临床验证与评价215
12.1.3智能诊断的临床应用案例218
12.2智能治疗.221
12.2.1手术机器人的智能化发展221
12.2.2智能药物研发与精准治疗222
12.2.3智能治疗的临床应用案例224
12.3智能康复.225
12.3.1智能康复设备与技术225
12.3.2智能康复的临床应用案例226
12.4智能医学在临床应用的发展趋势.226
小结.227
第13章智能医学的伦理、法律与社会问题228
13.1伦理问题.229
13.1.1医学数据隐私与知情同意229
13.1.2算法偏见与医疗公平性231
13.1.3智能医疗中的医患关系232
13.1.4智能医学伦理问题的未来与解决方案233
13.2法律问题.235
13.2.1智能医疗设备与器械的法律监管236
13.2.2医疗数据的法律保护237
13.2.3智能医疗责任认定与法律风险238
13.3社会问题.239
13.3.1智能医学对医疗资源分配的影响239
13.3.2智能医学的人才需求与培养241
13.3.3公众对智能医学的认知与接受度242
小结.243
第14章医学信号处理基础245
14.1医学信号处理概述246
14.1.1医学信号的分类与特点247
14.1.2医学信号处理的目的与意义248
14.1.3医学信号处理的基本流程249
14.2医学信号采集技术249
14.2.1传感器与换能器250
14.2.2信号调理电路252
14.2.3医学信号采集系统的性能指标253
14.3医学信号预处理253
14.3.1去噪方法253
14.3.2基线校正254
14.3.3数据归一化255
14.4医学信号特征提取257
14.4.1时域特征提取257
14.4.2频域特征提取258
14.4.3时频域特征提取259
14.5医学信号的识别260
14.5.1模式识别方法260
14.5.2深度学习方法在医学信号分类中的应用262
14.5.3分类性能评估指标265
14.6医学信号处理的应用实例266
14.6.1心电信号处理266
14.6.2脑电信号处理267
14.6.3医学图像信号处理268
小结.269
附录A专业术语.270
参考文献276
