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摘要獸醫信息學是一門應用信息科學、工程學和計算機技術來支持獸醫學教學、研究和實踐的學科。經過幾十年的發展，在該領域已經有眾多研究成果應用于獸醫實踐，對獸醫學的發展起到了極大的推動作用。其主要研究內容包括電子病歷、決策支持系統、圖像獲取及處理技術以及統計分析和建模等。我國在推進獸醫信息學全面發展的同時，應著重加強相關數據和信息的標準化工作，以實現信息的高效傳輸和共享。

關鍵詞：獸醫信息學；信息；數據；決策；建模

獸醫信息學（VeterinaryInformatics）是一門應用信息科學、工程學和計算機技術來支持獸醫學教學、研究和實踐的學科。獸醫信息學是伴隨著信息學和計算機技術的進步而發展起來的[1]。信息和計算機技術在獸醫領域的應用開始于上世紀60－70年代，經過幾十年的發展，在信息技術比較發達的國家其研究已經相當深入，應用范圍也已經相當廣泛。而在一些信息技術和計算機技術普及比較晚的國家，獸醫信息學的發展尚處于起始階段。我國到目前為止，還沒將獸醫信息學作為一門專門的獸醫專業的學科來普及，其發展還處于一個比較低的水平，從應用到相關技術研究還有待于步入一個更高的層次。

信息技術和計算機技術在獸醫領域的應用雖然起步較早，但是，在其發展的初期則是經歷了一個緩慢的過程，直到最近十多年，才呈現出了蓬勃的勢頭[2]。在獸醫信息學發展過程中，其研究和應用主要集中在以下方面：電子病例記錄；疾病診斷專家系統及決策支持系統；圖像數據獲取和生物統計與建模等。

1.電子病歷

在計算機沒有引入獸醫領域之前，動物病歷主要是以人工的方式記錄在以紙為主要載體的媒體上。由于載體本身的特性所限，采用這種記錄方式進行病例記錄，當積累到一定數量后，由于記錄載體體積龐大給應用和管理造成很大的困難。電子病例（electronicmedicalrecords,EMRs）[3]的出現有效地解決了這個問題，使獸醫能夠為用戶提供計算機化的標準化的病例記錄，實現了對動物的健康狀況進行長期跟蹤，并提供長期的健康咨詢服務和制定保健計劃。對于用戶，可以在家通過網絡隨時查看自己寵物的病例記錄，從而清楚地了解它們的健康狀況。另外，一個養殖場動物電子病例為疾病控制職能部門提供了流行病學分析的原始資料，通過對其進行統計分析，制定科學的疾病控制和撲滅計劃，同時電子病例記錄也是發現新出現疾病的重要途徑。在獸醫信息學發展比較早的國家，電子病例記錄系統已經相當成熟，已經形成了一系列的行業規范和標準。這種標準的形成，使得在整個國家或者大部分地區均采用同樣的標準進行病例采集、管理、交流和分析等，有利于流行病學分析、疫病控制和相關疾病控制措施的制定。目前，信息技術在獸醫實踐中的應用已經相當普遍。由于采用電子病例記錄系統，獸醫臨床實踐在向無紙化方向發展。

2．決策支持系統

獸醫決策支持系統（Decisionsupportsystem）是指在動物疾病控制中用于輔助決策者進行疾病控制策略制定的計算機程序系統。獸醫領域的決策支持系統主要分為兩類：一是疾病診斷系統；另一個是疾病控制決策支持系統。專家系統是疾病診斷決策支持系統最為常見的形式。疾病控制決策支持系統主要是一些流行病學分析系統、疾病控制經濟學分析系統、疫情監測系統和疫情預警預報系統等[4]。

專家系統是利用知識和推理解決領域中只有專家才能解決的難題的計算機程序系統。在世界范圍已經有大量的動物疾病診斷專家系統投入應用，如牛病診斷系統CaDDiS、禽寄生蟲病專家系統PPES、家畜寄生蟲專家系統LPES、牛福利信息/專家系統OxWISE等。我國也開發出一些動物疾病診斷專家系統，如北京佑格公司的系列動物疾病診斷專家系統、江蘇農科院的雞病診斷專家系統和東北農業大學的牛、豬和犬病診斷專家系統等。雖然已經有大量的專家系統投入到動物疾病診斷實踐中，這并不意味著動物疾病診斷專家系統已經完全成熟，相反，隨著專家系統本身的發展和應用的深入，用戶對動物疾病診斷專家系統的要求也在不斷提高，專家系統將向著診斷過程更加高效、準確、智能程度更高和操作更加方便的方向發展。

疾病控制決策系統因其涉及到疾病控制決策的各個環節，因而有大量的不同類別的決策系統出現，同時也有多種信息技術應用于這些系統中。CareEngine是一個通過對不同用戶的當前狀況和已有的資料進行比較，分析用戶當前的狀態，然后根據該分析結果對用戶進行分類，對不同類型的用戶提出不同的處理措施，以降低疾病診斷過程中的錯誤和減少用戶的費用。疾病流行趨勢和模式分析是流行病學研究的主要內容，在這個過程中，往往需要處理和分析大量的疫情數據，這些數據一般均具有空間屬性，如患病動物的分布、運動趨勢，疾病的發生范圍和危險因素的分布等，而疾病控制策略往往需要在最快的時間內做出，因此，以數據分析和處理為主要功能的決策支持系統應運而生。除了傳統的決策支持系統外，地理信息系統當前已經被廣泛地應用于疾病控制決策。EpiMAN-TB是一個基于地理信息系統的決策支持系統，通過對空間數據分析結果，制定新西蘭牛和鹿中結核的控制措施。

3．獸醫圖像數據和信息的獲取及分析

在獸醫臨床實踐中，由儀器和設備獲得的圖像、數據和信息在疾病診斷中起著非常重要的作用。隨著相關技術的進步，臨床上這種數據的需求將大大增加，人們在診斷決策中對這些數據的依賴程度也在增加。由此伴隨著對這些數據的獲取、分析、存貯和解釋需求也在巨增。在動物疾病診斷中，經常用到的圖像有顯微鏡圖片、電子顯微鏡圖片、熒光顯微圖片、B超圖片、X光圖片和CT圖片等，對這些圖片的獲取和分析幾乎均通過計算機來完成。另外，隨著計算機圖像處理功能的日益強大和處理技術的日益成熟，通過計算機不但可以處理2D圖像，而且3D圖像分析技術已經在獸醫實踐中得到廣泛地應用。

最近在圖像處理技術上的進展不但可以顯示機體的解剖結構，而且可以在活體上對生物學過程和事件進行評價。例如，利用磁共振技術和放射性同位素成像技術可以顯示機體的功能。這些技術可以對血流和各個器官的功能狀態進行顯示，對疾病的診斷具有非常重要的作用。當前一些在臨床上常用的基于計算機的成像技術包括：X線計算機體層成像(X-raycomputedtomography,X-rayCT或CT)、磁共振成像(magneticresonanceimage，MRI)和發射體層成像(emissioncomputedtomography，ECT)，如單光子發射體層成像(singlephotonemissioncomputedtomography，SPECT)與正電子發射體層成像(positronemissiontomography，PET)、計算機放射攝影（computedradiography,CR）或直接數字化攝影（directradiography,DR）等新的成像技術。

4．生物統計、分析及建模

生物統計是獸醫實踐及研究中非常重要的組成部分，通過生物統計，人們可以發現從臨床實踐中得到的數據中所隱含的意義、發現疾病和致病因素之間的關系，以及疾病發生的規律等，為解釋疾病的發生、發展、轉歸以及科學治療方案的制定提供依據。生物統計又是獸醫研究中必不可少的環節，幾乎所有的試驗數據都必須通過統計分析來發現試驗現象和事物本質之間的關系，并且只有經過科學的統計分析之后所得到的結果才能被廣大同行所認可，對其所揭示的現象才有科學、客觀的認識。基于計算機的統計分析軟件已經成為獸醫實踐和應用中的必備工具，如MS-EXEL、SAS、S-PLUS、MATLAB和SPSS等。除常規的數據統計之外，在流行病學研究中，基于地理信息系統的空間統計分析為挖掘疾病流行和擴散的時空特征和模式開創了一個新的視角，通過對分析結果在電子地圖上的實時顯示，使人們能更直觀地了解疾病的流行狀況及未來的流行趨勢。

建模以其嚴謹、抽象的特點作為交叉學科在醫學領域廣泛應用，同時也為其在獸醫領域的應用提供契機。近年來，在重大疫病的控制中，數學模型已經被廣泛地應用于流行病學分析與研究。

OmairaCeciliaLizarazoHerrera等[5]采用動力學模型仿真模擬口蹄疫的發病過程，為疫病管理提供參考策略；EricP.M.Grist[6]用控制優化模型評估瘋牛病可能造成的損失；Trapman,P[7]采用隨機過程研究的動物傳染病分支模型可分析疾病的發病數量和時間，并評估不同的管理措施的效果，該模型可適用于典型豬瘟、禽流感和口蹄疫等流行病。英國數學家利用模型解決的重大問題是瘋牛病。在初期沒有有效的抗菌藥物，只能檢查并殺死所有的病牛，但在最初的15個月，這些方法沒有避免疾病的傳播。因此，數學家設計了一個針對瘋牛病的傳染模型，并且發現問題的關鍵是時間的控制問題。原先檢查并屠宰病牛往往是在疾病發現的4-5天——在這段時間疾病已經很大范圍地傳播開了。這就是不能控制疾病的原因，于是疾病的檢查采取了更為果斷和迅速的措施，來檢查可能被感染的牛并屠宰。兩個月后，疾病得到了控制。

另外，基于環境因素和空間因素的疫病傳播時空動力學模型的建立也為疫病控制決策提供了科學依據。動物疫病的發生、發展、分布與地理環境關系密切，流行病地理信息系統在疾病控制中起到了重要作用。

DavidL.Smith等[8]人調查了康涅狄格州169個鎮的浣熊狂犬病的傳播情況，同時，還調查了地理、人與動物接觸情況等因素。對狂犬病在不同的地形傳播的環境危險因素進行定量，建立了狂犬病傳播的隨機空間模型，結果表明環境因素對該病的空間分布存在顯著的影響，河流起著重要的屏障作用，將擴散速度減少7倍。DavisonS等[9]利用GIS對美國賓夕法尼亞州1996～1998年發生的H7N2亞型禽流感進行空間分析與研究，為防疫措施提供參考，EhlersM[10]等利用GIS對意大利1999～2001年發生的禽流感建立以家禽飼養密度為基礎的空間分析模型。

5.小結

信息學、計算機和獸醫學等學科的高速發展，給獸醫信息學的發展帶來前所未有的契機。從國外這些年的發展和應用歷程來看，重點的研究方向包括電子病歷、決策支持系統、數據和圖像的獲取、存儲和分析以及對疾病和生理等過程的建模等。我國獸醫信息學的發展中所研究的主要內容也不外乎這些方面，但是在發展過程中，應根據我國獸醫學和信息技術的發展現狀，走一條適合我國實際情況的道路。分析我國當前的研究現狀，本人認為應該從以下方面逐步開展工作，以促使獸醫信息學的快速發展：（1）以建立獸醫臨床及實驗室數據標準為前提，逐步在全國建立和推廣電子病歷系統，以實現全國動物疾病數據的共享、無縫集成與交流，有利于疾病流行狀況分析和疾病控制決策；（2）搜集整理國外的研究資料和相關書籍，編寫我國獸醫信息學教材，將獸醫信息學作為一門單獨學科提出，作為研究生和本科生的選修課進行推廣，培養后備人才；（3）整合現有資源（人力、物力和資金），提出重點突破方向，逐步展開獸醫信息學相關研究；（4）大力宣傳信息技術在日常實踐中的應用價值，提高養殖單位及用戶對信息學的認知程度，同時加快已有的信息技術相關產品在獸醫領域應用的推廣工作，讓用戶從效益中認識這些產品的價值，以促進獸醫信息學在實踐中的推廣；（5）以生物信息學的高速發展勢頭為契機，進行動物病原生物信息學相關研究，為動物疾病的控制提供科學依據。

主要參考文獻：

[1]Boschert,Ken.[WWW]12THSeptember1998.VeterinaryInformatics.netvet.wustl.edu/info.htm15THApril2003

[2]Smith,RonaldD.;Williams,Mitsuko.Applicationsofinformaticsinveterinarymedicine.BullMedLibrAssoc.2000January;88(1):0049–0051

[3]Holbrook,Anne,etal.[WWW]Acriticalpathwayforelectronicmedicalrecordselection./Downloads/path.pdf16THApril2003

[4]Boschert,Ken.[WWW]12THSeptember1998.VeterinaryInformatics.netvet.wustl.edu/info.htm15THApril2003

[5]OmairaCeciliaLizarazoHerrera,CarlosAlbertoGonzalezBuitragoy,HugoHernandoAndradeSosa,etal.SystemDynamicsappliedtomodellingandSimulationofFoot-and-MouthDiseaseEpidemiology[A].The17thInternationalConferenceoftheSystemDynamicsSociety,and5thAustralian&NewZealandSystemsConferece:SystemsThinkingfortheNextMillennium,Wellington,NewZealand[C],20-23July1999

[6]EricP.M.Grist.TransmissibleSpongiformEncephalopathyRiskAssessment:TheUKexperience[J].RiskAnalysis,2005(25)3,519-532.

[7]TrapmanP,MeesterR,HeesterbeekH.Abranchingmodelforthespreadofinfectiousanimaldiseasesinvaryingenvironments[J].JournalofMathematicalBiology,2004(49)6,553-576.

[8]LuceyBT,RussellCA,SmithD,etal.SpatiotemporalanalysisofepizooticraccoonrabiespropagationinConnecticut,1991–1995.VectorBorneZoonoticDis.2002;2:77–86.

[9]DavisonS,EckroadeRJ,ZieglerAE.Areviewofthe1996-98nonpathogenicH7N2avianinfluenzaoutbreakinPennsylvania[J].avianDiseases,2003,47:823-827.