کاربردهای پایتون در سیستم پزشکی

پایتون یک زبان برنامه نویسی مورد علاقه بسیاری از رشته‌هاست. یکی از زمینه‌هایی که بیشترین بهره را از پایتون می‌برد، مراقبت‌های بهداشتی است. با پذیرش پایتون، پیشرفت بزرگی در مراقبت‌های بهداشتی مانند برنامه مراقبت‌های بهداشتی، مدیریت عملیاتی بیمارستانی، پیش بینی پروگنوز بیماری‌ها و بسیاری از برنامه‌های کاربردی دیگر ایجاد شد. در این مقاله، مثال‌های دقیق‌تر و بیشتری در مورد کاربردهای واقعی پایتون در مراقبت‌های بهداشتی و پزشکی به شما ارائه می‌کنم.

اطلاعات اولیه در مورد پایتون

فردی به نام Guido van Rossum برای اولین بار پایتون را ابداع کرد و آن را در سال ۱۹۹۱ راه اندازی کرد. اساسا، پایتون یک زبان برنامه نویسی چند منظوره است و برخلاف جاوا، پایتون محدودیتی برای راه اندازی وب نیست. پایتون، مانند بسیاری از زبان‌های دیگر برنامه نویسی، از یک مفسر (Interpreter) برای اجرای کد استفاده می‌کند و یکی از ساده‌ترین زبان‌های کدنویسی برای یادگیری است، زیرا بر اساس سینتکس انگلیسی است.

چرا پایتون زبان برنامه نویسی عالی برای سیستم بهداشت و درمان است؟

در اینجا به چند مورد از مهم‌ترین دلایلی که پایتون را به یک زبان برنامه نویسی عالی برای پزشکی تبدیل می‌کند، اشاره می‌کنم.

۱. سینتکس ساده و قابل درک

پایتون یک زبان کامپیوتری با سینتکس ساده و قابل دسترس است که به طور گسترده در مراقبت‌های بهداشتی استفاده می‌شود. حتی هنگام استفاده از ویژگی‌های پیشرفته آن، برنامه نویسان می‌توانند از کدهای اولیه یا از افزونه‌هایی برای ایجاد ویژگی‌های فراوان‌تر و آسان‌تر استفاده کنند.

۲. مقیاس پذیری بالای پایتون

یکی از مهمترین مزایای پایتون در سیستم مراقبت‌های بهداشتی، مقیاس پذیری (scalability) آن است. با توجه به تعداد زیاد بیماران، موسسات مراقبت‌های بهداشتی ممکن است حجم زیادی از داده‌ها را داشته باشند و خصوصیت ویژه پایتون این است که در حین کار با حجم زیادی از داده‌ها و اطلاعات دچار تاخیر یا خرابی نمی‌شود.

۳. کتابخانه‌های پایتون

پایتون تعداد زیادی کتابخانه دارد که برنامه نویسان می‌توانند از آنها برای بهبود برنامه‌های خود استفاده کنند. به ویژه، با وجود ۱۰ کتابخانه برتر پایتون برای تجارت الکترونیک، برنامه نویسان می‌توانند کاملاً از نوشتن کد برای هر ویژگی، به دلیل کتابخانه‌ای که می‌تواند آنها را پشتیبانی کند، خلاص شوند.

۴. امنیت بالا

به دلیل الزامات سختگیرانه بهداشتی، هنگام استفاده مراقبت‌های بهداشتی از فناوری دیجیتال، امنیت به عنوان یکی از مهمترین موارد مورد توجه قرار می‌گیرد. پایتون امنیت را از طریق به‌روزرسانی‌های منظم خود، که نگرانی‌های امنیتی را برطرف می‌کند، فراهم می‌کند. پایگاه کتابخانه ای بزرگ پایتون اجرای معیارهای امنیتی مورد نیاز چنین مقرراتی را امکان پذیر می‌کند. علاوه بر این، متخصصان زیادی دارد که در جامعه بزرگ خود در برابر هرگونه خطر هک شدن، کار و همکاری می‌کنند.

۵. اتوماسیون

مطمئناً در هر سازمانی وظایف تکراری وجود دارد که باعث می‌شود کارکنان وقت زیادی از دست بدهند. پایتون با استفاده از قدرت اتوماسیون این کار را ساده کرده است و می‌تواند کمک مفیدی برای ایجاد برنامه‌هایی باشد که کارکنان مراقبت‌های بهداشتی را از مسئولیت‌های تکراری و زمان بر خلاص می‌کند.

۶. متن باز بودن

یک خصوصیت دیگر پایتون این است که هر کسی به سادگی می‌تواند از ابزارها و نرم افزارهای آن به صورت رایگان استفاده کند. با توجه به مقرون به صرفه بودن نرم افزارهای متن باز، این‌ها یک جایگزین مناسب برای کسب و کارهای مراقبت‌های بهداشتی است. این ویژگی نقش مهمی در بیمارستان‌هایی دارد که معمولاً دارای محدودیت مالی و منابع اندک هستند. پایتون اغلب ابزار مورد علاقه در چنین شرایطی است.

۷. تطبیق و انعطاف پذیری

پایتون به توسعه اپلیکیشن‌های آنلاین و آفلاین برای چندین هدف کمک می‌کند. اگرچه برنامه‌های دیگری نیز همین کار را انجام می‌دهند، اما به دلیل تطبیق پذیری پایتون، در سیستم مراقبت‌های بهداشتی بسیار مورد علاقه است. در این صنعت، برنامه‌های کاربردی بصری که طیف وسیعی از نیازها را برآورده می‌کنند، به طور قابل توجهی مهم‌تر از هر صنعت دیگری هستند. شرایط اضطراری می‌تواند در هر لحظه و در هر شرایطی اتفاق بیفتند و اگر کدگذاری یک برنامه به روشی پیچیده باشد، می‌تواند منجر به نتایج نامطلوبی شود.

برخی از کاربردهای شگفت انگیز پایتون در سیستم پزشکی

در این قسمت از مقاله، شما را با برخی از کاربردهای پایتون در حال حاضر در سیستم بهداشت و درمان آشنا می‌کنم.

۱. اپلیکیشن‌های مختلف پایتون

مهم ترین عنصری که سیستم مراقبت‌های بهداشتی باید داشته باشد، در دسترس بودن ۲۴ ساعته است. اجرای این قابلیت با استفاده از اپلیکیشن‌های موبایل و وب آنلاین یا آفلاین ساده است. زبان برنامه نویسی پایتون می‌تواند به برنامه نویسان در ایجاد برنامه‌های بهداشتی ساده و مورد پسند کاربر، کمک کند. به عنوان مثال، اپلیکیشن‌های یادآوری مصرف دارو، یکی از اپلیکیشن‌های موفق پایتون است که به کاربران در یادآوری زمان مصرف داروهای خود بسیار کمک می‌کند.

۲. تشخیص تصویرهای رادیولوژی

تصمیمات پزشکان در تشخیص پزشکی بیشتر به نتایج تصویربرداری‌های رادیولوژی بستگی دارد. سی تی اسکن (CT) و ام آر آی (MRI) دو نمونه از این موارد هستند. به طور سنتی، پزشکان این وظایف را به صورت دستی انجام می‌دادند و از چشمان خود برای اسکن عکس‌های متعدد استفاده می‌کردند.

اینجاست که برنامه‌های یادگیری ماشین پایتون واقعاً برجسته هستند. در برخی موارد، پایتون می‌تواند به عنوان یک زبان برنامه نویسی مدیریت داده باشد. سپس یک مدل هوش مصنوعی مجموعه‌ای از دستورالعمل‌ها را دریافت می‌کند که باعث اسکن خودکار این عکس‌ها می‌شود. این عکس ها تجزیه و تحلیل می شوند و به پزشکان گزارش‌هایی با تشخیص‌های احتمالی می‌دهند. همه این تشخیص‌های کامپیوتری توسط هوش مصنوعی و پایتون انجام می‌شوند. در مطالعه ای که توسط دانشکده پزشکی هاروارد انجام شد، مدل هوش مصنوعی توانست تشخیص سرطان سینه را با دقت ۹۲ درصد به درستی پیش بینی کند. در این مدل، کامپیوتر مسئولیت تمایز قائل شدن بین نواحی سرطانی و نواحی سالم را بر عهده می‌گیرد و پزشکان می‌توانند از این سطح بالای دقت به عنوان یک نقطه مرجع برای تشخیص انواع بیماری‌ها استفاده کنند.

۳. مدیریت عملیاتی در بیمارستان‌ها

از آنجایی که جان بیماران در دست پرسنل مراقبت‌های بهداشتی است، کارایی بالا در بیمارستان‌ها بسیار مهم است. اما، تا همین اواخر، اکثر سازمان‌های مراقبت‌های بهداشتی، مانند بیمارستان‌ها، فاقد چنین زیرساخت‌های دیجیتالی بودند و مدیریت توسط پزشکان، پرستاران و سایر پرسنل کمکی به صورت شبانه روزی در بیمارستان‌ها انجام می‌شد. این فرآیند مدیریت می‌تواند نسبتاً بی‌نظم باشد، اما در چند سال گذشته، به لطف استفاده از پایتون، همه چیز به درستی پیش رفته است. استفاده از پایتون اجازه می‌دهد تا عملیات بیمارستانی به شیوه‌ای ساده و قابل درک شود و به تیم‌های مدیریتی این امکان را می‌دهد که تخصیص کارکنان مراقبت‌های بهداشتی را بهینه‌تر کنند.

۴. مراقبت موثرتر از بیماران

مدیریت بیماران زمان زیادی می‌برد. در مراکز بهداشتی با پرسنل محدود، بیماران، ملاقات‌ها و درمان‌ها را نمی‌توان یکجا انجام داد. اپلیکیشن‌های مختلف پایتون در زمینه مراقبت‌های بهداشتی، این موسسات را قادر می‌سازد تا رویکرد تکنولوژیک‌تری را برای مدیریت بیمار اتخاذ کنند و به کارمندان اجازه می‌دهد تا بر سایر فعالیت‌های حیاتی تمرکز کنند. بیماران می‌توانند از Python برای گرفتن زمان ویزیت، دریافت پاسخ به سؤالات اساسی، سفارش دارو، تماس با پزشکان در مواقع اضطراری و به‌روزرسانی اطلاعات سلامتی خود استفاده کنند. به دلیل این رویکرد کل نگر در مدیریت بیمار، کارکنان می‌توانند زمان بیشتری را برای درمان بیماران با شرایط جدی و حادتر اختصاص دهند.

۵. اکتشافات پزشکی

کاربرد پایتون به تعامل مستقیم با بیماران محدود نمی‌شود. در آزمایشگاه‌ها نیز از زبان برنامه نویسی پایتون استفاده می‌شود. با توجه به نیاز به ایجاد دارویی که هم بی‌خطر و هم مؤثر باشد، فرآیند تولید دارو می‌تواند طولانی باشد. به طور کلی، این داروها با یک روش تطبیق دستی ساخته شده‌اند که در آن ترکیبات بالقوه برای یک بیماری خاص ارزیابی می‌شوند. بیوانفورماتیکان و دانشمندان تحقیقات بهداشتی به لطف استفاده از پایتون شروع به استفاده از روش‌های محاسباتی برای جایگزینی چنین تلاش‌های دستی و زمان بر کرده‌اند.

۶. پیش بینی پروگنوز (میزان خطر) بیماری‌ها

تجزیه و تحلیل پروگنوز بیماری‌های مختلف، یکی از مهم‌ترین مزیت‌های برنامه نویسی پایتون در مراقبت‌های بهداشتی است. پایتون ممکن است برای ساخت مدل‌های یادگیری ماشین (Machine learning) استفاده شود که می‌توانند بیماری‌ها را قبل از جدی شدن پیش‌بینی کنند. پیش بینی سرنوشت هر بیماری سخت است. اکثر سیستم‌های امروزی در پیش‌بینی آنچه در آینده رخ خواهد داد، ناکارآمد هستند. بر اساس داده های EHR، پزشکان می‌توانند از تجزیه و تحلیل داده‌های مراقبت‌های بهداشتی مبتنی بر پایتون برای تخمین برنامه درمانی بهینه یا مرگ استفاده کنند. برای مثال، سیستم یادگیری عمیق (Deep learning) و یادگیری ماشین گوگل، ممکن است سرطان را در افرادی که از داده‌ها و سابقه پزشکی استفاده می‌کنند، پیش‌بینی کند. استفاده از برنامه‌های پایتون برای پیش‌بینی بیماری، روند درمانی را تسریع می‌کند و به پزشکان اجازه می‌دهد از هر گونه عارضه بزرگ اجتناب کنند.

۷. محافظت سریعتر در برابر بیماری‌ها

داروها تنها مواردی هستند که می‌توانند به شما در درمان یا جلوگیری از بیماری کمک کنند. با این حال، فرآیند تولید یک دارو گسترده است. رویکردهای سنتی شامل فرآیند آزمون و خطا از ترکیب مواد مختلف به منظور یافتن موثرترین و ایمن‌ترین درمان برای هر بیماری است. پایتون و سایر زبان‌های برنامه‌نویسی می‌توانند این روش زمان‌بر را به یک روش دیجیتال و کوتاه تبدیل کنند. به عنوان مثال، پایتون ممکن است با استفاده از یک رویکرد کامپیوتری، چندین تکرار روی مواد مختلف انجام دهد و به دانشمندان این امکان را می‌دهد تا به سرعت یک درمان مؤثر تولید کنند.

نتیجه گیری

با کمک پایتون، صنعت سلامت دستاوردهای زیادی کسب می‌کند و این زبان برنامه نویسی نه تنها پزشکان و بیمارستان‌ها بلکه شهروندان را نیز تحت تأثیر قرار خواهد داد. مردم می‌توانند با دسترسی آسان به خدمات بهداشتی از این زبان بهره مند شوند، حتی اگر دسترسی فیزیکی آسان به مراکز بهداشتی نداشته باشند. علاوه بر این، پزشک می‌تواند کمی از بار کاری که باید با تعداد زیادی بیمار همراه با کاغذبازی رسیدگی کند، کاهش دهد. و در آینده، پایتون همچنان روندی خواهد بود که می تواند در زمینه‌های مختلف تفاوت شگرفی ایجاد کند.