本教材内容涉及脑机接口、人工智能技术及其医学应用、扩展现实的医学应用、计算机辅助手术导航、3D打印、医学机器人、可穿戴医疗设备、医学云平台、远程医疗、5G医疗、医疗大数据、区块链、医用高新生物材料、数字孪生与元宇宙、智能医学在中医药领域的应用、物联网、医疗信息及网络安全等内容。本教材的编写强调“医科+工科+理科”的多元复合型模式，采用“宽基础、多模式、强能力、高素质”的培养理念，其目的是开拓本科生的视野，让他们了解智能医学的研究成果和方向；培养医学生和理工科学生的跨学科创新思维方式；培养本科生跨平台、跨学科解决问题的能力；培养更多的医工交叉人才，让更多的医科和理工科学生及工作者了解智能医学，推动医工深度融合，为医学创新带来无限可能。

目录
序
前言
第一章 智能医学概论 1
第一节 智能医学研究和应用现状 1
第二节 医学线上科研平台 11
第三节 智能医学科研辅助工具 16
第四节 超级计算在智能医学中的应用 17
第二章 常用智能医学软件及医疗信息化 20
第一节 医学软件生态体系概述 20
第二节 常用智能医学软件简介 24
第三节 医疗信息化 28
第三章 脑机接口 35
第一节 脑机接口的研究发展历程 35
第二节 全球主要经济体脑科学相关政策与布局 37
第三节 脑机接口的工作原理 41
第四节 侵入式脑机接口 44
第五节 非侵入式脑机接口 48
第六节 脑机接口面临的挑战与展望 51
第四章 人工智能技术 56
第一节 数据采集 56
第二节 数据预处理 58
第三节 数据建模 64
第四节 机器学习 68
第五节 人工神经网络 70
第六节 深度学习 78
第七节 载体：算力 84
第八节 识别技术 88
第九节 人工智能与多模态图像融合 92
第五章 人工智能的医学应用 96
第一节 医学人工智能简介 96
第二节 人工智能在医学辅助诊断中的应用 98
第三节 人工智能在早期肺癌诊疗中的应用 103
第四节 人工智能的医学临床应用 105
第五节 人工智能与精准医疗 109
第六节 人工智能与慢性病管理 118
第七节 人工智能与药物研发 123
第八节 智能病案建设与应用 130
第九节 人工智能在医学教育中的应用 135
第十节 医学人工智能的监管科学 137
第十一节 医疗人工智能的伦理考量 142
第十二节 现阶段人工智能医学应用面临的瓶颈与挑战 144
第六章 扩展现实的医学应用 148
第一节 扩展现实的发展历程 148
第二节 虚拟现实的医学应用 151
第三节 增强现实的医学应用 156
第四节 混合现实的医学应用 159
第七章 计算机辅助手术导航 163
第一节 计算机辅助手术导航概况 163
第二节 计算机辅助手术导航系统的关键技术 165
第三节 常见计算机辅助手术导航系统 171
第四节 计算机辅助手术导航的临床应用 174
第八章 3D打印技术的医学应用 179
第一节 医学3D打印技术概论 179
第二节 个性化3D打印金属植入物的临床应用 183
第三节 3D打印模型在医学领域的应用 188
第四节 个体化3D打印手术导板在临床中的应用 194
第五节 可降解材料的3D打印 198
第六节 生物3D打印技术 203
第七节 3D打印技术的前景及展望 209
第八节 4D打印技术的医学应用 212
第九章 医学机器人 217
第一节 手术机器人 217
第二节 康复机器人 222
第三节 服务机器人 226
第四节 外骨骼机器人 230
第五节 医学机器人的机遇与挑战并存 233
第十章 可穿戴医疗设备 238
第一节 可穿戴医疗设备概述 238
第二节 可穿戴设备在健康监测方面的应用 241
第三节 可穿戴医疗设备在疾病治疗方面的应用 245
第十一章 医学云平台 250
第一节 医学云平台概述 250
第二节 数字可视化医疗医学云平台在临床应用中的初步实践 253
第三节 基于人工智能医疗云平台的建立与前景 258
第四节 混合现实医疗云平台的建立与前景 260
第十二章 远程医疗 263
第一节 远程医疗概述 263
第二节 远程医疗系统的构成与应用 266
第三节 互联网医院 270
第四节 远程医疗的应用前景及展望 274
第十三章 5G医疗 279
第一节 5G技术的发展历程 279
第二节 5G技术原理 281
第三节 5G技术在医学教学中的应用 284
第四节 5G医疗应用的现状和展望 288
第十四章 医疗大数据 293
第一节 医疗大数据概述 293
第二节 医疗大数据标准体系建设 297
第三节 医疗大数据平台总体架构、关键技术和方法 300
第四节 医疗大数据平台建设 304
第五节 医疗大数据的数据治理 309
第六节 医疗大数据的应用场景 324
第七节 健康医疗大数据的隐私保护 330
第八节 医疗大数据的伦理考量 335
第十五章 区块链技术 338
第一节 区块链概述 338
第二节 医疗区块链架构 341
第三节 区块链在医学行业中的应用 346
第四节 区块链技术在医学领域应用中面临的挑战 350
第五节 区块链技术在医学领域应用的展望 352
第十六章 医用高新生物材料 357
第一节 生物材料的研究发展历程 357
第二节 生物材料的性能要求和安全性评价 360
第三节 生物材料改性研究进展 364
第四节 生物材料与微环境 368
第五节 医用金属材料 372
第六节 生物陶瓷材料 385
第七节 生物医用高分子材料 388
第八节 医用复合材料 391
第九节 脱细胞基质材料 395
第十节 纳米生物材料与递送系统 398
第十一节 纳米医学在免疫治疗方面的应用 402
第十二节 人工器官 406
第十七章 数字孪生与元宇宙 410
第一节 数字孪生概述及发展历程 410
第二节 数字孪生技术的医学应用现状 414
第三节 元宇宙概述 418
第四节 元宇宙与数字孪生的区别与联系 422
第五节 元宇宙在医学领域的前景和挑战 424
第十八章 医学数据库 426
第一节 医学数据库存储技术概要 426
第二节 医学数据库的临床应用 429
第三节 医学数据库全生命周期的规范管理435
第十九章 智能医学在中医药领域的应用 440
第一节 中医临床智能诊断 440
第二节 中医药大数据 443
第三节 中药智能制造 446
第二十章 物联网 452
第一节 物联网概念及技术基础 452
第二节 物联网体系结构 454
第三节 医院物联网的应用 459
第二十一章 医疗信息及网络安全 470
第一节 医疗信息及网络安全概述 470
第二节 面向可信计算的可穿戴设备与区块链 472
第三节 区块链实现医学数据隐私保护 475
第四节 智能医学与联邦计算 480
第五节 面向医疗的网络信息安全展望 487
参考文献 490