医疗健康是与每一个人直接密切相关的重要科
学领域。科学家在探索生命奥秘和疾病产生机理的
过程中,一直重视对跨学科技术的运用。从基于虚
拟现实技术的仿真手术到手术机器人,从医学成像
技术到医学图像处理,从大数据分析到人工智能,
越来越多的新兴科技被应用到医疗领域,也提高了
患者在就诊治疗过程中的安全保障。
长期以来,科学可视化 (scientific visualization)
技术
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在医疗领域一直扮演重要角色。无论是平面
X 光扫描,还是三维 CT 影像,都应用了科学可视
化的相关技术。然而这些技术仍然局限于对具象数
据(例如人体骨骼、器官组织结构等)的展现。随
着互联网的普及和可穿戴设备的广泛应用,越来越
多与医疗相关的抽象数据被采集了上来,对信息可
视化 (information visualization) 技术
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提出新的需求,
主要包括 :(1) 展现用户的个人健康信息,例如心
跳、血压等状态 ;(2) 汇总并展现公众健康信息,例
如禽流感的扩散趋势、不同地区的人民健康状况等;
(3) 分析并展现临床电子病历记录 (Electronic Health
Record, EHR) 中的规律与模式,例如疾病的演变过
信息可视化及可视分析在
智慧医疗领域的应用
关键词 :
信息可视化 可视分析 智慧医疗
曹 楠
同济大学
程以及诊疗方案的疗效等。前两类可视化应用一般
面向不具备医疗知识的普通用户,因此往往采用传
统直观的信息可视化形式,如柱状图、折线图等,
便于用户理解与阅读。第三类应用主要面向医生等
具有专业背景,需要对数据进行深入调查并做出职
业判断的用户,因此更具针对性,其可视化及相关
分析技术的设计也更具挑战性。
在过去近十年,研究人员针对第三类可视化应
用设计并开发了一系列与智慧医疗相关的可视化技
术,主要用于 :(1) 挖掘、展现并预测电子病历记
录数据中潜在的规律及风险 ;(2) 帮助医生针对病患
特征进行病人群体的相似性分析 (cohort analysis) ;
(3) 展现大规模医疗知识图谱 (knowledge graph)。
针对电子病历记录的可视化及
可视分析
电子病历记录了患者就诊以及用药治疗的完整
过程。它从患者和医生两个角度分别刻画了疾病在
不同人群中演变发展的过程以及治疗方案在不同人
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科学可视化是一个跨学科研究与应用领域,主要利用计算机图形学来创建视觉图像,帮助人们理解科学技术概念或结果
的那些错综复杂而又往往规模庞大的数字表现形式。
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信息可视化是一个跨学科领域,通过利用图形图像方面的技术与方法,帮助人们理解和分析数据。与科学可视化相比,信
息可视化则侧重于抽象数据集,如非结构化文本或者高维空间当中的点。