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第十六章 微机在ICU中的应用
第一节 电子计算机发展简史
微型计算机简称微机(Microcomputer)。通常人们所说的个人计算机(Personal Computer，PC)是微机的一种。目前计算机处于发展的鼎盛时期，它是多种概念、启发、技术和调试结合的结晶，是人类创新思维与社会技术水平相结合的产物。随着科学技术现代化，人们将在第二次世界大战中用于战争的产物应用于医疗"。和平时期冷战的对抗，美国"星球大战计划"的实施，进一步加速了计算机技术的发展。1993年9月美国政府的"信息高速公路（information
hight way）计划"使Internet飞速遍及全球。用以代替人们单调、乏味、重复繁重的工作。
从机械式计算机的诞生到继电器计算机的出现, 经历了三个世纪。随着17世纪数学时代的来临，数学家们开始寻找使计算工作机械化的方法。1642年Pascal成功地建造了数台能进行简单算术运算的计算机器。1820年De
Colmar发明了第一台商用机械式的（Arithmometer）代数计算机。
1822年Babbage第一个创造了机械式计算机--差分机1号（Difference Engine number l）。他将机械式计算和编程的工作结合起来，设计了第一台分析计算机（Analytical
Engine)。
1937年 Aiken研制出自动顺序控制计算机(Automatic Sequence Controlled Calcu1ater)的Harvard
Mark I机械式计算机;1946年，Bell实验室研制的继电器计算机Bell V型投入运行。
在计算机发展的早期阶段，设计人员就认识到优势。电子信号开关速度毕竟比机械凸轮或电子继电器要快数百万倍。
1938年Atansoff和Berry在依阿华州立大学设计了一台电子数字式计算机，遗憾地是1942年放弃了这项工作。
1943年12月Flowers领导下的小组在英国Bletchley Park秘密研制出第一台电子计算机----巨人号（Colossus）,用于比较电码文本,破译德军行动情报。它首次采用了电子时钟逻辑(采用0．005MHz的时钟速度)的思想，使用了1500个真空管。
对计算机作出突出贡献的研究人员之一Turing。提出了图灵机（Turing Machine）的概念，是将计算任务分解成许多基本步骤,最终进行归纳。
只要有足够时间，图灵可以计算任何可计算的问题。他的思想还涉及到人工智能领域，Turing试验被认为是人工智能系统成功验证测试。
1943年，Mauchly和 Eckert小组在宾夕法尼亚洲费城大学Moore学院开发的ENIAC，是最有创造力的计算机型，它是一种电子数字积分器和计算器。
1946年2月真空管计算机ENIAC正式运行，它占地1500平方英尺，重达30吨，耗电200KW，使用了18000个真空管，而且是基于时钟逻辑设计的。
电子离散变量自动计算机EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer)。它与十进制的ENIAC不同，EDVAC是按二进制计算机设计的。二进制算法是当代计算机依据当今数字逻辑的核心。存储器根据Neumann提出的思想实现的。
用晶体管代替真空管提高了可靠性，使设计既复杂又小巧，单位面积的集成度的摩尔（Moore）指数增长。存储器从汞延迟线和阴极射线管变换成磁芯；集成电路技术发展，使微型计算机和RAM芯片微型化成为现实。这奠定了第一代微机诞生的基础。
麻省理工学院(MIT)著名研究员Bush，描述了未来计算机"memex"的想法。Memex有助于人类的记忆力加强。
Bush设想，memex可用键盘、按钮和操作杆来控制，这种机器不再是简单地存储信息，还可以将信息检索，将信息链接起来。
Englebart把计算机看作是许多存储器，除增加个人信息处理外，还能够把多人计算连接在一起，形成工作群(work group)通信系统。
50年代Forrester在MIT首次实现飓风号(whirlwind)交互式计算机，它能够实时处理遥测数据，并可与在控制台上的操作人员相互配合。
交互式计算机第一次应用在模拟空地环境SAGE (Simulated Air Ground Environment)防空系统。
1971年Intel公司开发的第一台微处理器4004，它并不比手持计算器具有更多功能。
1973年由National Semiconductor研制成功的第一台真正单板微型计算机IMP-16C，用于操纵机床。
真正的微机之所以姗姗来迟，是因为微处理器编程缺乏简便的方法。编程语言需要大量存储器空间，微处理器几乎没有存储器空间，这严重限制了微处理器的编程、应用。
第二节 常用微机
【Altair计算机】 在1974年， Roberts等一起创建了Micro Instrumentation Telemetry
Systems（MITS）公司,开发出第一台微机----A1tair 8080。
华盛顿州的两青年Allen和 Gates在Altair有限的存储空间资源上运行BASIC编程语言,他们把语言提供给MITS公司,之后又开办了Microsoft公司，
【CP／M操作系统】 1978年， Kildall创办Digital Research公司。开发了用于微机的控制程序(Contro1
Program for Microcomputers)，操作系统 CP／M把功能强大的8080和Z80微处理器连接起来，并带有64K软盘驱动器。微处理器和操作系统强有力的结合，从文字处理到图书管理操作，成了事务处理中所需要的东西。
【苹果（Apple）】计算机是由两名业余爱好者Jobs和Wozniak 1976年将微处理器和附件装到一块电路板上研制而成的。1977年开发了Apple
II型，1984年退出市场，是商用计算机中寿命最长的。
Apple II的中央处理单元是由摩托罗拉公司 (Motoro1a)制造的6502微处理器。它能以大约1MHz的运算速度进行8
位数运算。
【IBM】 IBM公司在佛罗里达州的输入系统分公司决定预期销售约10万台微机，IBM PC机诞生了。IBM选择了Intel8088
作为CPU, 是综合考虑到性能、成本、兼容性和市场潜力等众多因素。到1987年，IBM的PC机影响力和当时价格都达到顶峰。
【兼容微机】 IBM PC机操作系统采用CP/M或MS-DOS。复制微机硬件第一家公司是Compaq Computer Corporation。
除可运行所有 IBM软件外，这种新的Compaq计算机在原有微机上加了一"提手"，成为便携式,整体重量达40磅。
IBM公布了PC/XT机型的基本设计图，还公布了对兼容性必不可少的BIOS。1985年，人们即可用现有零件组装而成一台兼容微机。
【Moore定律】随着技术的发展每18～24mo，相同空间的晶体管数量就会增加一倍intel公司从1965y生产的intel4004
CPU到现在PentiumIII，都基本符合Moore定律。2000y,power PCG3使用铜，生产出1GHz的CPU，Intel已开发出Wiuametle主频达1.5GHz
CPU。
第三节 微机的构成
【计算机的基本结构】 以Neumann提出的计算机的基本结构。主要包括：(1)采用二进制形式表示数据和指令；(2)采用"存储程序"工作方式；(3)硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个部分组成。
【PC机结构】
(一)中央处理器 中央处理器(Central Processing Unit,CPU)，也称为微处理器。它是计算机的核心部件，决定微机主要性能指标。CPU是由运算器(又称算术逻辑单元，ALU
，Arithmetic Logic Unit)、控制器(Controller)和内部总线组成。
在PC中，运算器和控制器集成在一个大规模集成电路芯片上。 CPU尚采用其它技术：
(1)高速缓存（Cache）：为加速CPU的数据处理速度，把即将处理的数据事先调入CPU内的高速缓存中。高速缓存越大越好。现在的CPU芯片中的一级高速缓存为64KB,128KB等。
(2)浮点处理器(float)：它用来处理复杂的非整数。图片编辑、三维设计和CAD，必须有浮点处理器才能运行。
(3)MMX(Multi Media extend)：即多媒体扩展技术，在CPU中增加了对声音、图像等多媒体处理功能多条指令，极大地增强了图形处理、视屏和其他多媒体功能。
(二)存储器 存储器用于保存程序和数据信息，并能在计算机运行中高速自动地完成数据的存取。CPU加上内部存储器构成了计算机的主机。
1. 内部存储器 内部存储器(memory)简称内存，由半导体元件构成。用来存放当前运行的程序和数据。内存根据工作方式分为只读存储器ROM
(Read 0nly Memory)和随机存储器RAM ( Random Access Memory)。
(1) ROM 中存放的信息只能被读出，不能被改写。即使关机断电也不会丢失。
(2) RAM 具有两个特点 ①机器加电时，RAM保存信息，而当断电时信息消失，且不可恢复。②随时存取信息，即信息不仅可以随时读取，还可以随时写入。RAM是暂时存储信息的地方，用来存储当前运行的程序和数据。计算机中RAM的容量远大于ROM的容量，因此通常把RAM称为计算机的内存，以RAM的容量作为描述计算机性能的参数之一。
(3)高速缓存 高速缓冲存储器(Cache)，由于CPU的时钟频率越来越高，如INTEL Pentium III 已达700MHz,
AMD Athlon 达1.1GMHz。因此，较低速的内存使得CPU难以充分性能，缓冲存储器成为解决内存速度瓶颈的最有效手段之一。在短的时间内，CPU要访问的地址集中在RAM的一个很小的逻辑地址空间中，在CPU与RAM之间设置一个高速容量存储器，把正在执行的指令地址附近一部分指令或数据从RAM中调入缓存，供CPU在一段时间内使用，来提高计算机运行速度。自Pentium
Pro开始，Cache都集中在CPU的芯片中。
2．外部存储器 简称外存。存储在外存上的程序、数据必须调入内存中才能由CPU进行处理。外存的特点是存储容量大，存储信息不易丢失，但存取速度慢。
常用的磁性存储器有软盘(floppy disk，FD)和硬盘(hard disk，HD)。
(1)FD和软盘驱动器(Floppy Disk Drive，FDD)：FD的规格按直径大小可分为5.25和3.5；按可记录信息的面(side)数可分为单和双面盘；按磁性材料的密度(Density)可分为单密度、双密度和高密度盘。
数据在磁盘上是按磁道(Track)和扇区(Sector)存放的。磁道是磁盘上的一组同心圆，磁道又被分成若干个扇区，每扇区能存512字节。一个软盘容量可由下式计算出：
容量＝字节数／扇区×扇区数×磁道数×面数
(2)硬盘与硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD) 固定式硬盘的驱动器与多层磁性盘片组装密封在一起，盘片不能更换。硬盘容量比软盘大得多。2000y使用10GB,13.6GB，20GB或更大。
(3)光盘与光盘存储器(optical storage) 数据通过聚焦良好的激光束，记录在光盘上。读取时，再利用激光将光盘上的数据读取出来。光盘分三种类型：
1)只读光盘(CD-ROM) 主要作为电子出版物，大型软件的载体。
2)一次写光盘(WROM) 只能写入一次，可任意多次读取，主要用于档案存储。
3)可读写光盘(E-R／W) 可任意读写数据，主要用于大型信息系统如病历图像存储。
(4)磁光盘 磁光盘集磁记录和光存储的优点为一体，能重写、无磨损、随机存取。
(三)输入设备(Input Device) 输入设备用于将要处理的各种数据、程序等输入计算机。输入设备有键盘、鼠标器、光学扫描仪、光笔、光学识别读入器、条形码读入器、扫描仪、触摸屏。手写输入及语音输入设备等。常用的输入设备是键盘和鼠标器。
(四)输出设备 输出设备(0utput Device)将计算机处理的结果输出。目前常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪。
(五)总线 总线(Bus)是计算机中各种信息传输线的总称。分为地址总线(Address Bus)、数据总线(Data Bus)和控制总线(Control
Bus)。总线联系计算机各部件间的信息流通。 微机标准中有 ISA总线，PCI总线，AGP总线等。
(六)输入／输出接口 主机与外设之间有相应的输入／输出电路，简称I／0电路，这部分电路通常叫做接口电路，是保证主机与外设之间信息传送的电路。计算机传送控制信息、数据信息和地址信息，传送方式有串行和并行二种。
第四节 微机在ICU设备中的应用
【生理参数监护】ICU中的监护系统能连续地监护危重病人，如循环、呼吸系统、代谢及CNS。如果病人的任何一个生理参数与正常生理参数标准不符时，监护系统就向医务人员声光报警。在床旁的微处理器能完成病人生理参数的数据采集、显示、压缩以及将数据传输到ICU中央计算机等功能。
【脑电地型图】频谱分析方法把EEG分成五个频段，ó，θ，α，β，和γ。除了正常的频率外，还有尖峰，噪声状脉冲，伴随癫痫活动的不正常EEG。
EEG亦用来观察与内半球不对称和低频(ó)波源有关系的不正常性。将EEG时域信号分析，功率谱分析，参数提取后，根据相应脑电极位置，在计算机屏幕上建立表示信号不同颜色的影象头型，用以标示病变位置的方法为脑电地型图。
【脑电图】EEG自动分析方法分为：功率谱分析；过零分析；模式识别；幅值直方图分折法；各种检测尖峰方法；频率/幅值法。
一. 功率谱分析 把EEG分成五个频段，ó，θ，α，β，和γ。除了正常的频率外，还有尖峰，噪声状脉冲，伴随癫痫活动的不正常EEG。
EEG亦用来观察与大脑半球不对称和低频(ó)波源相关的异常。 功率谱分析需对8到16通道EEG信号数据采集后，用快速付里叶变换(FFT)程序进行分析。得到的频谱成分经平滑处理后画出。
用16位PC 机来处理手术病人的EEG信号。为充分利用EEG信号而仍不导致A／D转换器的饱和，PC 机求出以前数据中的最大信号值。设定阈值控制增益级的增益。
用与电源频率50Hz的整数倍率采样减小了50Hz的干扰。每四秒的数据ECG 用160ms作FFT处理后，显示在CRT上。将2 h的压缩谱阵并列画出。在麻醉监护过程时可以快速的计算单个频谱和记录趋势图。
二. 过零分析 "周期"或"波长"分析是计算每秒过零的次数对8对电极间的电位差放大10000倍后进行12位A/D数据采样，采样率为250Hz，用多通道技术冗余的方法排除伪差,在每当瞬时EEG信号为正时，逻辑为"1"态，否则为"0"态。量化电路每6ms采样一次，当逻辑电路改变状态时，求出一次过零。
1978年Keane采用8080A微处理机来检测EEG过零。在回放8小时睡眠EEG记录时，每次过零造成一次中断，中断服务用128μs。计算机能用分时的方法、统计单位时间的方法检测α，β，ó，睡眠梭状波(Sleep
spindles)及活动伪差情况。用Intel 8748单片计算机作EEG过零实时分析。它监护三个频带：慢波活动，4～8Hz；感官运动节律活动(SMR);12～16Hz及EMG活动，20～30Hz。用百分比图不同颜色用于癫痫病人进行生物反馈训练治疗中监护EEG活动。
三. 尖峰检测 根据国际联盟分类法;癫痫小发作是一种有特征波形的不正常活动，每个波形包括一个尖峰和慢波。单独地筛选尖峰和慢波,用模式识别作为检测的准则,计算机识别是以一系列的算法为基础的，如一个锲型波后跟一个慢波每秒出现三对。
微机将病人检查的数据与预定模式准则匹配。所选择的模式至少包括四对尖峰和慢波。当至少在两个通道中同时存在这种模式，此波形确定为癫痫特征。
四. 可编程视觉刺激器 用微机来产生编程视觉刺激作诱发电位的研究。微机把显示的图形分类存储在高速大容量的硬盘上，医生根据不同类型的病人将所需要的图形按色彩、两种强度、象素、持续时间等模式显示。
五. 非线性滤波 由于EEG中常混有肌电干扰,用普通的三极点有源低通滤波器不能消除这些肌电干扰。使用数字化设计的非线性滤波器检查样本的窗口判别，如果存在肌电尖峰，则找出其极性和幅值，并从采集的数据中减去。以消除肌电伪差而保存了基本EEG。由于非线性滤波法要比普通滤波法复杂，一般采用多处理器并行工作的方式或DSP技术完成这一功能。
【ECG监测】 采用标准心电电极，如果肌电干扰形成放大器的电位差，则程序就识别它为伪差，停止QRS处理，同时使心率计数保持上一次数据。微机的算法能有效的识别肌肉噪声造成的伪差,减少假阳性报警。用数字滤波器在一定范围内伪差中能检出QRS波,
准确测量时间间隔宽度：QT、ST、RR以及QRS, 能对多种心律失常鉴别分类。PC 机还自动将基线复位或跳过伪差的ECG段，以提高心律失常诊断正确率。
【床旁监护仪】 1975年病人床旁监护仪使用Intel 4004微机，带1k字节RAM，4k字节ROM和实时时钟。利用这种仪器测量心电、心率、SBP、DBP、MAP、CVP、PAP、LVSP，同时显示时间及波形。监护仪可将数据接到一台微机去以作大量数据存贮和完成复杂数据处理。
目前所用的监护仪通过标准接口与微机联接,完成大量数据分类存储、回放、打印等复杂的数据处理分析功能。病人监护系统用一台通用的微机代替了传统的监护设备。它能识别各种生理波形的类型,
并完成适当的处理步骤。所有的普通开关、旋钮、码盘、及表头都用光敏触模屏显示。床旁监测装置完成生理信号的分析，信息的显示，以及与用户对话。
床旁部分有多种不同生理参数的检测插件，作输入数据的处理。床旁部分可以作为单独单元使用，也可以与中央站或护士站联系。中央站包括CRT显示器与一台激光打印机，它可在病人的病历上直接印出参数信息和生理波形。床旁部分和中央站都用微机。
在另一种系统中更复杂的床旁机可与服务器通信，而服务器又与微机通信。服务器可同时为三个中心站服务，每个中心站最多可以联接12个床旁机。任一床旁机或中心站都可以利用所有微机的功能，包括病人入院和收费程序、48h的数据存贮、手动输入数据、快速数据检索、趋势图、打印报告、测定CO及心律失常分析。在各床旁机和中心站以IEEE
1073标准总线传输。床旁站中的插件模块可以监测ECG、动脉压、PAP以及CVP、SV、呼吸、体温以及EEG。有些系统采用插件模块从人体采集数据进行分析处理，并与其他插件模块用数据总线联接。
有ECG、血压、体温以及呼吸数据的处理多种功能模块，选择性监护那些超过报警限度的通道,尚能完成趋势分析。微机对关键信息可以用冗余技术和并行处理技术进行处理，保证数据准确、可靠、不丢失同时易于维护。
【血流动力学监测】 动脉血压监测是微机通过波形计算出血流动力学参数。进行模式识别及数据存贮，同时对两个病人采集动脉和左心房血压值。识别心动周期，舍掉异常心跳，判别重搏切迹，计算出每分钟10个血流动力学参数，打印结果，并能存贮病人24h的监测结果。监测根据下列流程进行。
仪器在T＝0到15s时，仪器可以 (1) 从病人A取得信号；(2) 根据对QRS综合波的识别而导出的时序法则定义出每一心跳循环的开始;(3)保留四个心跳循环，把与平均收缩压差别最大的那些心跳舍掉；
(4)识别重搏切迹。
仪器在T＝15-30s时，仪器可以 (1)计算收缩压，舒张压,MAP，心内膜活力比、HR、外周阻力、每搏容量、每搏功率，以及CO；(2)对保留的心搏循环求平均值；
(3)打印结果及日期时间。
在T＝30-45s时，仪器对病人B完成前15s的处理，在T＝45s-60s时对病人B计算和打印出结果。
【呼吸监护】带微处理机的呼吸重症护理系统。能实时监护16床位危重症病人。
系统以图表形式显示下列参数以作趋势分析或以表格形式打印病历(图2-16-4-2)：
① FiO2; ② PEO2一呼出氧浓度; ③ FiCO2一吸入CO2百分浓度; ④ PECO2一呼出CO2浓度; ⑤ 呼吸频率;
⑥ 呼吸比。
可把多达16个病人的呼吸气体依次吸进Medspect医用质谱仪去进行分析。微机用于采集、存贮、分析、并显示出由Medspect测得的原始数据。
仪器可顺序监护16个病人。如果每小时查一次病房则计算机可以存储24h的数据；如每半小时查一次，则PC中可存12h的数据。RICS
II的其他功能为FiO2及PECO2的高、低报警。只要FIO2及PECO2超出预置限度，屏幕显示报警。
仪器也可对一个病人作连续不间断监护。显示出病人的呼吸数据，包括每一呼吸的CO2波形。 每分钟刷新所测全部参数。 RICS II系统提供的信息，可安全地帮助病人脱离人工呼吸机。这种信息显示：①肺泡-动脉O2及动脉-肺泡
CO2梯度趋势；②肺泡中CO2浓度的改变反应呼吸状态的变化；③实际和预期FiO2和④调节器功能。这防止供氧过强和供氧不足的危险。
【婴儿窒息监护】 婴儿窒息检出和报警的监护仪，已采用的方法包括用超声或充气褥垫，阻抗呼吸描记以及心率分析来检测。
1978年FIax和Yount研制了带微机的窒息监护仪，用模式识别技术来克服伪差问题。用单板机与一根内充水银的橡皮管应变传感器联接，橡皮管绕在婴儿的胸部。监护呼吸时由于水银传感器长度改变而造成的电阻变化，并将这些变化模式与正常模式进行比较。微机把信号分成：①呼气运动；②吸气运动；③缺少活动性；④噪声。微机算法把打呃及其他与正常呼吸模式不同的伪差略去，只有当缺乏活动性持续超过一个预定间隔时微机才发出窒息信号。此时，采取措施使婴儿恢复呼吸，防止死亡。
1977年 Katona等用Intel 8080微机研制出婴儿重症监护系统。Beckman l00B或KDC生理特征监护仪连接在一起，它能记录有潜在危险的生理事件。系统对每一次事件记录90s，其中60s在事件发生前记录。
存贮器装置包括存贮器部分和报警部分。存贮器部分存入从生理特征监护仪获得的生理信号。经过CPU分析、处理转成数字信号,报警部分对信号进行鉴别处理:①在预置时间内接通记录仪；②标记指示报警的起点；③在不同事件之间空一段记录以示区分。
【呼吸设备】
一、肺功能监测 临床诊断信号处理模块肺阻抗参数、压力及温度。在微机CRT显示出文字字符、游标及生理波形曲线；自动标定各信号处理模块、存贮记录、控制输入／输出以及自校准功能。测量肺部总体阻抗和动态顺应性，以评估肺功能。
6502微处理机来提高肺功能检查速度。由呼吸量测定仪的电位器所产生的电信号传给微机。微机根据预计公式参数，存贮肺部容量数据，计算和显示出：①肺活量；②用力呼气容量；③最大呼气中期流量；④峰值流量。
二、流量-容积曲线 流量-容积曲线是广为应用的肺功能指标。病人先尽量对肺量计呼气，然后吸气。计算机则实时地作出流量-容积曲线并进行分析。由此判定病人肺功能状况和疾病的程度。
三、肺部顺应性 在250ms注入400m1／s空气脉冲进气道，检测气道开口处的压力和流量波形。顺应性与压力曲线斜率成反比，与流量成正比。微机从一次呼吸循环中的一个脉冲计算出肺的顺应性。
四、呼吸监护 信号为潮气量(VT)、流量及压力以模拟输入。微机判断呼吸机是处于吸气还是呼气态。程序存贮器(ROM)以存贮各种信号处理及显示的子程序。各子程序用于：(1)
控制采样顺序并启动采样数据的A／D转换；(2) 处理压力信号以得到吸气时的峰值压力；(3) 决定容积/min(1 min呼出的容积)及漏气量/min(1
min吸气与呼气容积之差)；(4) 在CRT连续显示1 min呼吸波形及参数、吸入量、VT。系统还反映VT和呼吸频率中的微小变化。所显示的参数为吸入VT、容积/min、漏气量/min以及吸气峰压，VT及V。当任一信号超过设置的限度时即触发报警信号。
【手术室监护】
一、麻醉监护及控制 小型麻醉监测仪及控制器，每20ms为一采样周期, 它从常规生理放大器采集参数,最多32路, 数据采样精度为12位。它监测从呼吸机系统获取O2、C02及氟氯溴乙烷浓度、流量、压力以及呼吸机的设定值信号,
从循环系统获取ECG、动静脉压及皮肤温度，以及耳垂容积描记图信号。对这些数据作如下预处理: 首先求出呼吸流量压力及气体浓度的最大和最小值。然后从CNP算出平均压，或根据两个或更多输入信号计算参数;
如从呼吸流量及压力算出气道阻力及呼吸功率。
如果在被检信号中有突然的改变，它自动检出并归类伪差，视情况检查设备及病人状态。
二、生理趋势监护 微机来收集、显示手术时监测生理参数。麻醉师根据手术工作流程编制任务要求，预制记录数据模式，并可随时手动记录，在CRT及打印机上记录数据波形，并能回顾过去数据。仪器从人体采集动脉压、心率、CVP、ICP、鼻咽温度、ETCO2。优点如下：①能识别短暂的低血压发作，用普通技术则可漏掉的；②发生异常病情况数据能自动存贮，麻醉师可离开机器投身于抢救；③建立降压药物试用剂量反应，有助于确定治疗用量。
三、血压 血压测量应用于体检、手术及科研。
(一)听诊法 在常规体检时医生测量血压作为了解病人全身心血管功能的方法。
带Intel 4040微机芯片血压计，用灵敏的微音器代替听诊器要比人工检测更精确。使用这种血压计，被测者面对控制台，把左臂伸入一个放气后的血压袖带。将"开始"键按动后,自动程序即开始。脉带绕在被测者的肱二头肌上，开动气泵，袖带充气到21.28
KPa。微音器检测柯氏音，如果检测到声音气泵再继续以2.66KPa增量充气，直到测不到柯氏音为止。
袖带压力以0.798 KPa递减，直到测到柯氏第一个音。此时微处理机将袖带压力存贮在存贮器中作为收缩压。袖带继续放气直到柯氏音消失，此时的脉带压力作为舒张压存贮起来。然后解下脉带，显示结果。准备下一次检查。
被测者活动所造成的伪差根据每个柯氏音之后有一个无声期来测出。如果预期的无声期没有出现，就假定被测者活动剧烈，需重新测量。用这方法可将活动伪差排除。
（二）示波法 手术麻醉师要经常监测病人MAP。如果MAP太低，表示麻醉或出血过量。
用微机作为系统控制器，对袖带基线压力及波动幅度采样，控制袖带压力，作出判断并输出结果。当袖带压等于MAP时发生最大袖带波动。
MAP计算机的程序存于PROM中。袖带压力传感器用8位A／D转换器转换，同时显示心率、MAP、SBP和DBP，在CRT上显示脉压曲线及测量参数，通过标准打印口输出波形及参数到打印机。
【临床检测】 自动化及计算机化减少了医院化验室技术人员的负担。分析的准确性和精度、信息的清晰、存贮和检索都得到改善。
一、净电荷传输的测量 净电荷传输的测量是直接求氧分压方法。根据净电荷传输值与血氧分压值成正比例(探头极化时间为1ms)。分三个部分：探头、微处理机控制系统及外部硬件接口。时序、控制及波形分析由微处理机完成。程序控制频率及脉冲宽度由差分静电计的极化电位形成电流经测量系统积分并求出传输净电荷。这亦用于其他脉冲和直流计谱测量。
二、动脉血气分析仪 用微机作PH、PC02和P02离体测量。通过对每一电极放大器的模拟输出采样来决定电极室中的反应是否达到稳态。然后电极信号与体温(T)及血红蛋白
(Hb)浓度一起计算P02、PC02、pH、HCO3-浓度、碱剩余(BE)及SO2，打印出检测结果。
ABL2实验室系统用注射器中动脉血试样注入试样入口。当血液到达电极时，指示灯点亮。输入病人体温。当入口挡板闭合时，主泵把试样通过热交换器抽入一小室测量其pH，PC02,P02和Hb。此仪器每100min进行温度校正、自动冲洗及完全自动化标定。ABL2每小时能分析18个样本。整个装置由专门的测试程序及电极，温度，阀门及计算机硬件。
人体血气自动标定监测仪，用于测量PaO2和PaCO2。一个含有碳酸氢盐液体的微型传感器通过一能透过气体的膜与血气平衡。碳酸氢盐液体作为Pa02和PaCO2微型传感器的共同电解质。微型传感器元件处在发生区域之外。探头检测由平衡的电解质向传感器的运动而完成，然后进入微压计。测量后，电解质流回微型传感器，然后回到接部以建立新的平衡。
微型传感器的输出控制电子气体比率计，把气体供给微压计。气体比率计的气体分量与病人的气体分压相匹配。这种监护PO2与PCO2方法比标准的血气分析仪有更高的准确度。
三、自动分析仪 Chem Research 1560型试样处理器可完成各种湿式化学过程，省时，并较好的重复性。设置程序快捷，在CRT上选择项目。这仪器适用于组织培养，象肽合成剂那样复杂过程反应器的自动控制，生化处理及各种简单的化学分析。用手工的方法要完成标记出改变实验参数对化学反应的影响，如反应孵化时间、反应剂或缓冲剂浓度等很困难。
此系统有一个简单和灵活的机械采样处理系统，并有带微机控制器，加上一系列外部装置如泵、阀、光谱仪、数据打印机和其他设备。
【输液控制系统】 微机在输液中的应用是为了控制平均动脉压、神经肌接点阻滞、心率和其他一些变量。因为只能输入药物而不能从病人身上抽取药物,使输液控制系统变得更为复杂；由微机控制的输液泵可以实现同时使用多种药物调节血压和心排出量。如输入作用很快的血管舒张剂硝普钠后平均动脉压控制。
应用导管-传感器系统可以连续获得动脉压的负反馈信号。最初使用的控制运算规则是PI和PID。（图2-17-4-1）在患者群体中使用硝普钠降血压的范围很大。一种PID控制器不能使所有患者产生满意的效果。使用输入硝普钠后血压反应的简单模型促进了计算机模拟算法的实现。人们开始注重调整控制策略、满足特殊患者需要的适应方法的研究。
预测性控制已用于平均动脉压的控制。Martin及其同事在血压控制中采用一种监控运算规则，监控药物的输入速度和血压信号，然后完善控制系统功能，提高功效，确保患者安全。还有将专家系统和模糊逻辑引入输液泵控制。
在手术期间或在ICU里，通过测定对外周运动神经刺激产生的肌肉抽搐反应，可以估测神经肌肉阻滞的水平（瘫痪、肌肉迟缓）。PID、适应性、预测性、检测性和模糊逻辑控制的方法现已在手术期间神经肌阻滞和血压处理上。
在不能直接测定药效的应用中，可通过估测治疗和提供调整方案，开环负反馈控制系
统可以使内科医生提供负反馈信息静脉麻醉就是这样一种应用，由现代动力学模型构成。模型中，内科医生指定要达到并维持的血药浓度的输液配方是用复杂的开环控制运算规则计算出来。应用一个由计算机控制的容量输液泵完成输液。在这种应用中不能得到达到血药浓度的测定值用于负反馈。由于作用点的药物浓度决定药效的程度，麻醉的深度与稳态血药浓度之间有很强的相关性。内科医生依据麻醉深度的临床特征调整目标血药浓度。具有重要意义。根据麻醉深度的需要，通过改变目标血药浓度水平达到预期的变化，内科医生进行了正反馈控制麻醉输液系统。目标所达浓度有可能在进行有害的手术刺激之前有所增加或是在接近手术结束时有所下降，使病人更快恢复神志。
图2-17-4-1控制系统调节动脉压 （P 动脉压, PD预期压力, 误差 e=PD-P.B.）调节平均(MAP) 自动控制硝普钠输液。
在一些罕见的病历应用模型方法控制药效。茶碱，是一种支气管扩张剂，用于哮喘患者;利多卡因，是一种抗心律失常药。这些药物的输入速度可根据血样中药物浓度的测定值进行滴定。比如肝素，其输入速度可根据测定血样的凝集时间确定其抗凝程度来进行调整。这些方案中所使用的概念就是为了应用药物动力学或药效学模型计算出达到并维持目标药效所要求的输液速度。得到测定结果后，模型参数用于估计每一位患者的用药速度，并且调整输液速度，使得测定时的药效提高到目标药效。这些方法能够恰当的说明筹血样的时间与获得药效测定值时间之间的延迟。
利用这些模型控制的输液泵，能做到仅用一些适当时间常数为任何一位患者调整输液速度。
【呼吸机系统】 将闭环控制系统用于负压箱呼吸装置?quot;铁肺"）中末接PCO2的调节。人们在对患者麻醉期间用于调节波动容量、控制末接PCO2的控制系统。尽管很多PCO2系统能够完成人们意愿的末接PCO2的调节。但在某些情况下，末接PCO2
不能产生一个负反馈信号。在肺疾病患者中，由于死体增加，末接PCO2 不能确切反映动脉PCO2。另外，在较低波动容量时，末接PCO2与肺泡PaCO2可能因混入死腔气体而有所不同。
人们对单肺疾病患者的差速肺呼吸装置进行了负反馈研究。East采用计算机为的PID控制系统双肺呼吸装置调节波动容量。而且，控制系统调节呼吸速度以保证目标PCO2
。可以观察到PaCO2传感器的漂移。
人们设计了很多控制系统来调节估计肺泡压。
Jain和Guha把导气管比做预期的肺泡压波形轮廓的控制系统。积分控制系统自动调节导气管压力，以便产生预期的肺泡压波形。对于波动容量没有进行控制，它随着不同病人肺机理的改变而变化。
对于新生儿使用呼吸机时吸入的[氧浓度]一定要进行微量调整，如果SaO2太低，就有神经损伤的危险。高SaO2时间过长可导致眼睛失明。在新生儿病房进行FiO2调节。在SaO2超出限定值时，应用脐动脉氧电极控制电路调节FiO2增加5%；当PaO2在预期范围内时，不需采取任何措施。这种方法临床效果比手控好。
Sun等开发了一种新的模糊逻辑控制系统，通过FiO2的调节，进行新生儿氧饱和度的调整。该系统利用患者SaO2值与目标SaO2之间的误差（△SaO2）和随时间的变化值（SaO2）作为模糊逻辑控制系统的输入值范例规则、系统选择的FiO2取决定于SaO2、△SaO2和规则的最后组合。
East等设计了一种非线性控制系统，采用一个内置的PaO2传感器，可靠地调节ARDS患者的PEEP和FiO2，以维持功能残气量达到预期值。
闭环控制系统也用于估计[氧消耗]。用氧消耗测定的肺活量计容量的自动控制系统，该系统在一个带有CO2吸收器的封闭呼吸系统内监控肺活量计容量。闭环控制系统采用一个伺服放大器和电动机操作的氧供给阀以维持平均肺活量计容量恒定。由另一个肺活量计供给氧，记录氧的消耗量。
临床上使用呼吸装置停用的控制系统,它是根据规则(Rules)为依据的, 系统利用脉冲氧测量和患者呼吸速度及少量呼吸的呼吸装置测定。计算机能够直接控制SIMV速度的设置和呼吸装置所支持的压力水平。当患者的呼吸速度、少量呼吸和氧饱和度在可以接受的限定范围内时，计算机便自动降低呼吸装置支持水平。使患者不能忍受呼吸装置支持的某一水平，借助于这一系统，所有的患者都成功地撤离呼吸机。
借助于计算机指导系统或是手动方法随机化使患者停用呼吸机，可以采集更少的动脉血气标本。当患者的氧饱和度、呼吸速度或是波动容量超出可以接受的限定范围时，计算机能更快地响应、增加呼吸支持量。
以知识为依据的系统、自动控制压力支持的停止呼吸。该系统采用一系列以患者的状况、呼吸速度、波动容量和末接PCO2为依据的规则，自动控制压力支持水平。作者报导了旨在自动减少压力支持水平、达到患者可以忍受的限度的临床研究结果。在另一项临床研究中，系统有效地管理停用呼吸过程并且提高拔管后果的预测。
由计算机系统的灵活性使得不同呼吸装置控制策略能够联合应用。闭环控制呼吸装置系统，该系统可根据患者的康复进展进行停止呼吸的适应性调节。只要病人对停用呼吸机取得满意效果，该系统可进行5min停用呼吸机间隔的快速停气过程。如果病人的样本数值超过可以接受的限定值，计算机就会自动增加时间间隔，减慢停止换止进程。如果患者的样本值维持在限定值范围内，该系统就会自动减少时间间隔。在一项把传统的SIMV和压力支持停用呼吸系统与计算机指导的方案进行比较的预期的、随机化、受控试验中，人们研究了相似的计算机撤离呼吸机系统。由计算机指导的方案平均持续时间为2.2±1.4d，标准治疗组为4.2±2.4d。
系统遵循的规则方法，患者应用该系统能顺利完成停止呼吸过程，减少呼吸机撤离所需时间。
闭环控制系统，采用患者肺泡机制模型，一种适应性肺呼吸控制系统，监控导气管压力、气流、导气管CO2浓度。医生设定一个预期的总肺泡呼吸水平，由控制系统选择呼吸速度和波动容量，把呼吸工作量降到最低。控制系统应用两个PI控制环路：一个是为监测呼吸速度，另一个是为监测预期的波动容量。该系统旨在通过自动控制SIMV速度，压力支持水平和呼吸时间，使用使得估测的患者呼吸工作量降到最低程度。在临床中，该系统能提供呼吸支持，当患者准备就序后。可使患者停用呼吸机，并且能识别不能停用呼吸机的患者参数。
使患者停用呼吸机的模糊逻辑运算规则。依据心率、氧饱和度、呼吸速度和波动容量的测定值以及这些参数的变化情况。人们对这些规则进行回顾性地评价，并坚信这是一种能利用医生有关停用呼吸机专业技能的方法。
【对控制技术的评估】 由于人体生理参数及构造方面表现出显著的非线性和不确定性。为满足人体特异性及安全和调节的需要，在医学领域应用系统控制原理比在工业领蛴龅搅烁蟮睦选Ｒ蛭缙谙低成杓朴氤９娴牧俅彩导嘟岷系慕裘苄越闲。谀承┣榭鱿拢捎诔９娲衅饔糜谥瘟苹虻ザ揽刂剖辈⒉豢煽浚虿蛔阋员砻骰颊叩纳碜纯觥５贾滤嵌曰颊呒嗷し矫娴挠跋旖闲 ５撬孀盼⒒挠τ茫嘤刂评砺奂凹扑闼俣鹊南灾岣撸购芏嘁搅埔瞧鞲咏嗣堑囊蟆Ｏ执搅粕璞钢杏τ每刂葡低吵晌咎卣鳌?br>
尽管透析仪性能不同，但在血液透析中应用适应控制系统可以调节去除液体（超滤）的速度。闭环控制系统对呼吸机内的气流压力和容量选择有重要作用。
Biostator系统应用闭环控制技术，能自动输入胰岛素、控制血糖水平；自动连续采血，定时测定血糖水平，但不能将血液再输回患者。
在八十年代末期，人们开发一种微机控制系统，用于术后安排使用硝普钠，降低平均动脉压。采用一次性传感器和有创性导管测量平均动脉压。滴定计用电脑控制的输液泵每间隔10s调节药物输入速度。该系统包括人为的抗药容量，并且在输液的最初5min内决定患者对药物的敏感性。在80%以上的时间内，该系统可使血压维持在设定值范围内。平均9.3成电路分达到设定值。
人们开发了用于药理学压力试验的闭环控制输液系统(FCHS)， FCHS包括决定凝集状态、标本的液体处理和输液的测定技术，以及用于决定最佳取样时间和调整输液的闭环控制软件。装有根据患者的应答、调节呼吸装置设定的呼吸装置范例包括：调节微量呼吸、压力增加、容量支持和压力调节的容量等功能的支持。
在很多的研究中,对于生理变量调节,自动控制系统优于手动操作方法。
在一次大规模多中心试验中,心外科患者的动脉血压闭环控制技术应用IVAC滴定仪，降低再次手术发生率，高血压和低血压发生数量，胸排水量和输血要求。
自动控制技术需要评估，人们接受及推向市场。这需要10～30a时间才能看到创新思想在医疗产品的体现。限制技术商业化的因素包括：安全调节获得批准的高成本，说明结果有所改进的临床试验成本和与当前成为工作标准的手动方法相比应用闭环控制系统节约成本量。技术评估是非常耗时耗资和复杂。需要尽最大可能的开发和利用新方法，使得结果具有有效性和预见性。人们已提出药物输液自动技术评估模型，仍处于该技术初级阶段。
带有用户界面的智能闭环控制系统，与传感器采集数据，多个感应资源的数据共享，扩大治疗调节的范围，应用人工检测运算规则，自动监视和效果监控，错误检查和报警操作等等的知识库进行设置等诸多技术的结合，监护仪器信息可以获得更加充分的利用。
第五节 ICU中计算机管理系统
现代ICU已经变成了一个需要处理大量临床数据再进行综合,比较,管理、执行的病人服务场所。展望未来，可以预见在整个医院中ICU作为一个信息共享中心将是一个标志。同样的趋势，在ICU中计算机病人管理系统也只代表医院信息系统(HIS)的一个内容。单是作为ICU就要求全院职工的同力协作，而ICU信息系统更要求能够访问CIS(Clinic
Information System)，它不能独立存在而有效发挥作用。
在现代化医院中，从信息中心传送到ICU计算机病人管理系统的信息表明, ICU已经联系到整个医院的日常过程。
从临床的角度看，它显示病人的真实的和潜在的精神变化状态、血液分析或呼吸状况等指标符合监护和生命支持的必要条件，直到使这些生理指标正常。
从管理的角度来说，ICU对内、外科和急症的诊疗也是一个非常有效的服务手段在日常治疗中医生通过下列三个基本步骤来观察病人病情.①观察；②了解病因；③治疗;
这都需要有病历，并且直到病人出院都要保存。
①观察 在病人进行ICU前，医生要和病人及其家属讨论其需要观察、检查的项目及一些生命体症的偶发病症，还有药物反应和其他治疗需要观察的项目。要保持使用标准值和范围，象正常的生理参数值(温度,脉博,呼吸,
BP)、检验值(如PH值, PCO2, PO2,Na, k,Cl,HCO3)、放射检查等。这些数据要将写病历变成标准通信的语言。床旁监护记录，抽样频率定在每次设置的ICU最低数。
当病人需要做ICU时，就要增加采样的频率, 根据ICU规定床旁护理相应增加生理参数和观察的抽样频率。用于床旁监护、呼吸机、血氧计、输液泵及其他视病人病情所需的监护设备极大地增加。同时需要做更多的检验及在临床治疗过程中得到的大量数据。
②病情分析 不管病人是否做ICU监护或在普通病房基本观察数据应是相同的，建立病历的目的是为了组织和显示数据到所需要的地方。研究表明一般的人短期记忆一次能同时记住四到七个对象。然而医生在病情分析时总是希望同时处理数百的数据。因此采集数据、改进流程图和数据显示的程序编写要具有逻辑性，突出主要问题。并根据多种数学分析工具归纳推理。分析病因。
③医疗 这要建立在病人数据分析的基础上,由医生决定调整影响病人的条件。 CIS不仅输入数据，而且提供设备分析的工具，比如交互式的图形、流程表和在某些情况下自动处理的医疗模式。
治疗时进入信息系统的转换任务 2-17-5-1
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治疗时进入信息系统的转换任务是从ICU开始的:
·查看现存的流程图(血流变化、呼吸、护理)
·流程图中的数据记录
·与治疗有关的记入病历的数据组
·根据治疗所需明确应显示的计算机界面
·明确需要的流程图
·明确需打印的流程图
·根据实际需要确定图形显示所需的数据
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查看现存的流程图可以显示生理参数，液动力学参数如心输出量、血管阻抗、肺的毛细管的压力等，还有输液、体液平衡如呼吸参数,血液动力学参数,体液平衡数据,可自动从监护仪和呼吸机上调出.。
这些数据还有关于病人生理和病情的详细资料: 包含治疗时的数据,对血液动力的观察,治疗后的变化等，在计算机屏幕显示出来。
然后是判别数据, 都打印输出到病人的病历中。最后,汇总各数据组图形化显示,分析,决定治疗方案, 这亦可进行教学。
【医疗诊治支持系统】 医疗诊治支持系统具有各种软件包。在做诊治时提供給医生很简洁地数据计算、来自监护仪和呼吸系统的获取数据所形成的流程图的创建、及作诊断的流程图。
普通强心剂索引,血管阻抗和氧耗在常规治疗前不被计算。介入治疗可以改变这些表面上看起来稳定的值。这些值的自动计算将便于决定是否需要介入治疗。自主呼吸率和潮气量的图形显示是根据呼吸的速率计算的，这便于诊治依靠呼吸机的病人。数据的图形显示方式比从流程图直接分析数据来确诊更迅速。流程图的自动生成增加了在床旁的诊治过程，可从多重数据库进行数据共享，以使可以不访问因为时间限制或获取困难的数据。
第二种类型是一种更复杂的诊疗决策系统，它需要更高级医疗交互作用。它建立在介入治疗的标准基础上。计算机化协议的基本前提是在这一复杂决策系统中的数据码是多重的，人们不用再去理解那些复杂的和交互作用的中间处理过程。
就是在全美大多数医院广泛使用的医院辅助决策支持系统。在抗生素的应用、营养配比及因呼吸性疾病而造成的并发症等方面都有交互式协议，这是非常有益处的。计算机化的病人治疗标准,提高了医疗决策的效率,
以促进医疗质量的改善: 2-17-5-2
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·在诊疗决策中具有统一的逻辑性
·统一的数据库
·相同的监护频率
·对所有病人有同等水平的护理
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在美国医院统计信息表明, 通过连接在CIS上的APACHEⅢ工作站分析病人生理指标并预测死亡的危险性等措施, 使病人比在国立医院提前两天出院。同时使用呼吸机的天数、血氧监护的天数、抗生素的用量及ICU监护的天数、住院，及ICU前,
ICU后的天数也都被计算出来。并且治疗介入评分系统(TISS)的评估会自动计算出，并通过医院的财务数据库建立信息链接到介入治疗和护理的费用。这些表明了ICU的计算机信息系统在临床上的优越性。
第六节 微机在ICU信息管理及HIS应用
【电子病历】 医院信息系统(HIS)是计算机在医学中应用的最引人注目的领域，它具备很高的复杂性、实时性、可靠性和可操作性。一体化HIS就是以电子方式处理以病人为中心的医疗信息。电子病历是一体化HIS的核心。电子病历信息处理的最重要特征是网络化和多媒体化贯穿整个数据流程。美国每年投入医学信息系统的开发费为100多亿美元，并计划到2004年使一半以上的医院实现电子病历。
由于一切医疗活动都要和费用挂钩，财务管理仅仅是HIS的其中一部分功能。由于计算机终接遍布所有科室, 当病人进入医院时，HIS自动授予他一个唯一病历号，再根据病人的简单特征、隶属关系、ID等以形成电子病历。一体化HIS可以实时处理病人预约和随机就诊，排队和等待现象大为减少。
医学检验室仪器都和计算机相连，医生的检验医嘱通过网络传送到检验室，检验结果也由网络发送给医生并存入电子病历。电子病历也具有PACS(图像存档和通信系统)接口或功能，医生可以在诊室观察CT、MRI、PEI等医学影像。
在急诊室，病人带来的资料可利用扫描仪或数码相机输入电子病历，也可以由医生口授，由操作员记录后输入电子病历。
医生将诊断和处置医嘱输入电子病历，处方传送到药房，病人不需要划价就可以按照药房电子公告牌取药。
一体化HIS的所有模块以视窗方式显示在桌面计算机屏幕上，医务人员可随时检索和共享电子病历信息， 这将明显促进临床和研究工作。医生可以在HIS上查询、会诊、查阅相关信息。如病种的治疗方案、疑难症、药物配伍禁忌等。尤其重要的是进行医疗效果的质量跟踪、统计分析、总结，以指导今后的医疗工作。
【Health Net社区护理服务系统】Net是St．Luke的Mission Health System中的一员，它向居住于堪萨斯城地铁区的37万多名病人提供针对组织、雇主、个人和家庭的各种有组织的护理服务。St．Luke的Shawnee
Mission Health System是一个综合性的服务系统(IDS)，由八个地区性医院、一个HMO以及几个医师实习机构组成。
一、 图像、数据流与数据仓库相结合
HealthNet以前使用的网络能够为最终用户提供足够的带宽和性能, 将现有的图像应用、大量的NetBiou多点联播数据流量和大型数据仓库系统结合起来，扩充网络容量。
HealthNet使用了一个图像系统，主要用于保险账单服务。通过网络传送的大型文件要求系统在任何时候都能提供足够的带宽；保障网络上多点联播数据流量的数量。通过地方电话公司提供的专用线路提供与会员以及远程设备连接，以访问病人监护、临床以及账目信息。
使用Erisco Managed Care Technologies 公司的"Facets"软件包处理事后账单，使用计算机存储病人的病例、处理办理保险。
二、FDDI主干网应用 升级主干网络,使得HealthNet能够使用数据仓库存储病人的病例，可以提高医院的工作效率，提供更准确的信息，使得临床医生能够有更多的时间和病人在一起。也能够提高健康护理服务的质量，并且节省开支。
允许网络管理员提高至关重要的应用的优先级, 如图片存档及通信系统(PACS)，外科手术成像系统，医疗会诊系统，基于Web的数据仓库查询系统，从而最大限度地利用现有的带宽，延长网络的寿命。
【创建医疗保健网】 新泽西州南部著名高险病医院，即Lourdes医疗中心，成立于1950年，有640名医师，专门从事第三期病案的医疗工作，每年住院接受治疗的病人超过1.4万人。医院每年执行6000多例非扩散心脏病手术和1300例心内直视手术。Lourdes是Catholic
Health East公司的成员，也是新泽西州南部地区仅有的两个三级地区围产期保健中心之一，处理高风险妊娠和日常接生。Lourdes透析与移植中心是新泽西南部唯一的主要器官移植中心，也是该州第一家成功进行肾胰移植手术的医院。
自从1992年，Lourdes局域网严重过载，迫使医院在一个分离的专用网络运行其Eclipsys临床信息系统。由于以前网络带宽处于饱和状态，也妨碍了Lourdes
医疗中心推出先进的医疗成像应用，其中包括使用语音和视频的应用。Lourdes转向ATM网络的策略是升级网络驱动型服务，已着手对基于3Com
Core Builder 9000 ATM企业交换机的新型局域网(价值110万美元)以及ATM和以太网支持系统实现标准化处理。3Com
Core Builder 9000交换机将构成622Mbps 0C-12 ATM骨干，并为布线室提供OC-12链路。此种全面冗余局域网(LAN)
还与 100Mbps和交换式10Mbps网络连接，提供高速环境，支持Lourdes医疗中心计划实现的医学成像、信息管理以及其他带宽密集型应用，并为病人提供更好的服务。
由于采用新型3Com网络，Lourdes即将交付若干种增强型服务，医院的主要服务项目是尖接放射学与心脏病学成像应用，它允许非现场会诊医师查看放射学和心脏病学图像，并通过医院台式系统与现场的同事执行会诊和查看图像。非现场医生将使用拨号连接和笔记本电脑，访问进行快速和准确评估所必需的图像。3Com网络还将运行放射学和心脏病学信息系统，它将为这些服务实现数据管理自动化，同时以数字格式存储放射学和心脏病学图像，减少这些图像的归档成本。
除此之外，Lourdes还计划推出全新型应用，使用3com网络的可伸缩带宽。医院正在评估电视会议技术，位于不同大楼和远程站点的医生可以利用该项技术进行会诊。从长远看，Lourdes医院考虑取消专用电话网，转用3Com
LAN处理语音通信，并大幅度节省成本。
【Abilene网络】 为第二代Internet，外科医生可异地手术。Jackson医生身处华盛顿，而他的手术室却在300英里外的俄亥俄州，他通过实况转播展示第二代因特网Abilene是如何协助医生完成外科手术的。目前，Abilene超高速数据通道连接了好几十个国家级(综合)大学，它的使用还被限制在学术以及其他专业研究范围之内,
它的连接速率已达到每秒钟24亿字节。一般用户还不能通过拨号上网连接Abilene。Abilene网络提供了大约价值5百万美元的高科技波导管(plumbing)，以提供外科医生需要的非常清晰的视频信号：精确的细节、无偏差颜色。
Jackson医生可通过无线麦克风和摄象机与其他同事交换意见，他需要的资料，包括谈话和图片都将通过高速因特网Abilene传送过来。此外，还有300多人被邀请在巨型屏幕前观看手术的全过程，同时他们还可向现场的外科医生提问。
为了避免Abilene网络数据堵塞，医院不计代价，特别求助于通过人造卫星线路播放的闭路电视系统，该线路实际上是通过出租自己的高速通道来保证数据及时抵达。
Abilene网络这种第二代Internet提供了网络革命性的转变，网络可以将数据按优先级排列，首先传送重要部分，例如心脏手术中的视频图象，对于优先权低的作业E-mail，用户就需等待3.4s延迟。手术的组织者正计划使价值5亿美元Abilene网络公诸于众。
【医科百年网】 1999年12月8日，由中国医科百年网络技术有限公司具体运作的、基于Internet的、由中国医学科学院等15家医学教育研究机构倡议组建的医科百年网
(www．cn-century．com)正式开通，旨在把我国超过100万医师联系在一起、进行终身教育培训、共同创造积累医科知识。
（李国辉、柴艳芬、张菊芬）
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