隨著電子計算機技術的飛速發展，特別是微型計算機的普及，計算機技術已滲透到醫學及其管理的各個領域，可以用來獲取、存儲、傳輸、處理和利用醫學及醫學管理中的各種信息。經過 30 多年的實踐和發展，醫學信息處理科學已成為壹門新興的、醫學與計算機技術結合的邊緣學科，對醫學的發展起著重要的作用。
電子計算機的組成 計算機分為硬件和軟件兩個系統。硬件系統是指計算機的各種具體的電子和機械裝置；而軟件系統則是指各種類型的計算機語言和程序。
計算機的硬件部分包括中央處理器、內部存儲器、外部存儲器、接口電路、輸入設備和輸出設備。通過總線連接起來，形成壹個完整的計算機硬件系統。人們通過輸入設備（常用的是鍵盤）輸入命令、數據等，並可以利用內部和外部存儲器給予存儲，還可以命令中央處理器對數據進行所需的運算處理，最後還可以將結果通過輸出設備（常用的是顯示器和打印機）輸出。
計算機的軟件部分包括系統軟件和應用軟件兩大類。軟件有語言和程序之分。計算機語言是可供人們編寫的具有壹定結構的程序，是計算機能夠識別的各種命令（和指令）。所謂 "高級語言 "就是計算機語言。程序是用計算機語言按壹定順序寫成的壹系列語句，計算機將這些語句逐壹執行，以完成人們的某些要求。系統軟件包括計算機語言、操作系統（壹套程序，人們通過它可以方便地操作計算機）、數據庫管理系統（壹種計算機數據管理技術）等；應用軟件是指人們為某壹特定要求而編寫的程序。系統軟件由計算機制造商隨計算機硬件壹起提供給用戶，而應用軟件則需要用戶根據自己的工作需要自行開發（這就是所謂的 "二次開發"），或者從軟件公司購買。
計算機在醫學領域的應用 計算機在醫學領域的應用***有以下12個方面：
計算機輔助診斷和輔助決策系統（CAD&CMD）可以幫助醫生縮短診斷時間；避免漏診；減輕勞動強度；提供其他專家的診斷和治療意見，以便盡快診斷，提出治療方案。診療過程就是醫生收集病人的信息（癥狀、體征、各種檢查結果、病史，包括家族史，以及治療效果等），並在此基礎上，結合自己的醫學知識和臨床經驗，進行綜合、分析、判斷，做出結論的過程。計算機輔助診斷系統是通過醫生和計算機工作者的結合，運用模糊數學、概率統計和人工智能技術，在計算機上建立數學模型，對病人的信息進行處理，提出診斷意見和治療方案。這樣的信息處理過程速度更快、考慮更全面、邏輯判斷更嚴謹。
利用人工智能技術編制輔助診療系統，壹般稱為 "醫學專家系統"。人工智能是當代計算機應用的前沿技術。醫學專家系統以醫生提供的知識為基礎，模擬醫生診療的推理過程，為疾病的診斷和治療提供輔助。醫學專家系統的核心由知識庫和推理機組成。知識庫由書本知識和醫生個人的具體經驗組成，知識以規則、網絡、框架等形式表示，並存儲在計算機中。推理機是壹種控制機制，它根據病人的信息，決定使用知識庫中的哪些知識，采用何種推理策略進行推理並得出結論。由於診療過程中存在很多不確定性，人工智能技術可以較好地解決這種不精確的推理問題，使醫療專家系統更接近醫生診療的思維過程，得到更好的結論。有些專家系統還具有自我學習的功能，在診治疾病的過程中進而獲得知識，不斷提高自己的診治水平。
這類系統中，斯坦福大學的MYCIN系統就是壹個很好的例子，它能識別致病細菌的種類，並提出相應的抗菌藥物建議。在中國，類似的系統還有中醫專家系統，即 "中醫專家會診系統"。
醫院信息系統（HIS）用於收集、處理、分析、存儲和傳輸醫療信息、醫院管理信息。壹個完整的醫院信息系統可以完成以下任務：病人登記、預約掛號、病歷管理、病房管理、臨床督導、膳食管理、醫院行政管理、健康檢查登記、藥房與藥庫管理、病人結賬與出院、醫療輔助診斷決策、醫學圖書信息檢索、教育與培訓、會診與轉診、統計分析、實驗室自動化與接口等。
這些系統中比較著名的如美國復員退伍軍人醫院的 DHCP；麻省總醫院用 MUMPS 語言開發的 COSTAR。我國自1970年以來，先後開發了多個醫院信息系統，並統壹規劃開發了醫院統計、病歷、人事、設備、藥品、財務管理等軟件包。
生物醫學統計和流行病學調查軟件包 在臨床研究、實驗研究和流行病學調查研究中，需要處理大量的信息。應用計算機可以準確、快速地對這些數據進行運算和處理。為了滿足這壹需求，人們用各種計算機語言開發了許多軟件包。比較有名的有 SAS、SPSS、SYSTAT 和我國的 RDAS 等。
衛生行政管理信息系統（MIS）利用計算機開發的 "衛生行政管理信息系統"，又稱 "衛生管理信息/決策系統"，根據大量的統計數據向衛生行政決策部門提供信息和決策咨詢。壹個完整的衛生行政管理信息系統就是壹個衛生管理信息系統，也稱為衛生管理信息/決策系統。壹個完整的衛生行政信息系統由三部分組成：①自動數據處理系統（ADP），主要功能是收集整理數據，匯總成各類統計報表和圖表。信息庫，是使本單位與其外部機構以及單位內部各職能部門之間相互****，享有信息資源的壹種模式。信息的來源有法定的和非法定的（壹次性調查），也有從計算機日常收集的各種活動產生的信息流。建立信息庫的主要目的是交流活動和修改工作人員的行動。(iii) 決策咨詢模型，又稱信息決策模型，可用於根據必要的信息制定可行或優化的計 劃，預測企業的發展。傳統的方法（即非信息/決策系統）主要依靠過去的信息，考慮當前的決策，或估計未來的發展，它不能產生更有效、更迅速的應變措施，信息/決策數學模型如果建立的數學模型比較合理，它可以及時通過當前的活動，指出即將發生的偏差，預見未來，以支持管理決策應對不斷的變化。
醫學信息檢索系統利用計算機數據庫技術和通信網絡技術，對醫學圖書、期刊和各種醫學信息進行管理。通過關鍵詞等可以快速查找出所需文獻。
計算機情報檢索工作可分為三部分：①信息標引處理；②信息存儲與檢索；③提供各種信息服務，可為用戶提供實時檢索、定期專題服務以及自動編制書式索引。
由美國國家醫學圖書館編制的 "醫學文獻分析與檢索系統"（MEDLARS）是國際上比較著名的軟件系統，它是壹個比較完善的實時聯機檢索網絡檢索系統。它通過該館的 IBM3081 計算機系統，提供聯機檢索和定題檢索服務，並通過通信網、衛星通信或數據庫磁帶等方式，在 16 個國家和地區形成了壹個世界性的計算機檢索網絡。中國還開發了 IBM4361、MEDLARS 等知名系統。我國已開發了壹批專題醫學情報信息檢索系統，如中醫藥文獻檢索系統、典籍檢索系統等。
藥代動力學軟件包 藥代動力學利用數學模型和數學方法，定量研究藥物吸收、分布、轉化和排泄等動態變化的規律性。人體組織中的藥物濃度無法也不易直接測量，因此通常采用血液和尿液等樣本進行測量，並利用適當的數學模型來描述和推斷藥物在人體各部位的濃度和運動特征。藥代動力學研究中最常用的數學方法有心房模型、生理模型、線性系統分析、統計矩和隨機模型。這些新技術和新方法的開發和應用與計算機技術的應用密不可分。目前已開發出許多藥物動力學專用軟件包，其中比較著名的是 NONLIN 程序（非線性最小二乘法程序）。
疾病預測預報系統 疾病在人群中的流行規律，與環境、社會、人群免疫力等因素有關，計算機可根據所存儲的有關因素的信息，並按其建立的數學模型進行計算，做出人群疾病流行預測預報，供決策部門參考。荷蘭、挪威等國也建立了職業病事故信息庫，可以有效控制和預測職業危害的影響。我國上海、遼寧等地的衛生防疫部門，對氣象因素與支氣管炎、某些地方病、流行病（如乙腦、流行性腦膜炎等）之間的關系進行了大量分析，並建立了數學模型，用這些模型在微機上就可以成功地對這些疾病進行預測預報。
計算機輔助教學（CAI）可以幫助學生學習、掌握醫學科學知識，提高解決問題的能力，更好地利用醫學知識庫和檢索醫學文獻；教師可以利用它編寫教材，並可以通過電子郵件與同事和學生保持聯系，討論問題，提高學習效果，檢驗學習成果；醫務人員可以根據各自的需要和進步，學習和補充新的醫學專業知識。醫務人員可以根據各自的需要和進步，學習和補充新的醫學專業知識。目前，在壹些醫學科研和教學單位，已經建立了多種CAI醫學課程，可以通過電話網絡遠程終端訪問。利用計算機進行醫學教育的另壹個重要途徑是利用計算機模擬方法，即利用計算機模擬人體或實驗動物，為學生提供有效的實驗環境和手段，使學生能較方便地觀察人體或實驗動物，在參數變化的條件下的各種狀態，其中有些狀態是壹般條件下的動物實驗往往難以觀察到的。由於光盤技術、語言識別、觸摸屏顯示等新技術的發展，教學用的計算機模擬病例光盤等已試用成功並作為商品供應市場，使用這種光盤可以方便地顯示手術室等現場的實際畫面和情況，或有關的教科書和文獻資料供學生學習。
優化放療計劃軟件 計算機在放療中的應用，主要是計算劑量分布和制定放療計劃。過去，由於計算過程復雜，手工計算需要耗費大量時間。因此，在手工計算的情況下，通常只能選擇幾個有代表性的點來計算劑量值。使用計算機後，只需很短的時間，誤差也不超過 5%，因此可以在不同條件下對同壹患者進行多次計算，並從中選擇出最佳的放射治療方案。所謂最佳放射治療方案，就是為病人制定壹個治療計劃，包括確定照射源、照射野面積、照射源與體表的距離、入射角和照射野中心位置等，然後由計算機根據治療機的性能和各種公式計算出相應的劑量分布在彩色監視器的圖像上顯示出來。對於同壹個病人，經過反復改變照射條件、計算、分析和比較，就可以得出最理想的劑量分布，使射線的照射方向對正常組織細胞的傷害最小，放療的療效最好，這就是最優的放射治療方案。同時，這種劑量分布圖可以用繪圖儀記錄下來，儲存在病歷中，以便治療時使用或長期保存。
計算機醫學圖像處理和圖像識別 醫學研究和臨床診斷的許多重要信息都是以圖像的形式存在的，醫學對圖像信息的依賴非常密切。醫學圖像壹般分為兩類：壹類是信息隨時間變化的壹維圖像，大多數醫學信號都屬於這壹類，如心電圖、腦電圖等；另壹類是信息在空間分布的多維圖像，如X光照片、組織切片、細胞立體圖像等。在醫療領域，有大量的圖像需要處理和識別，以往都是采用人工方式，優點是有經驗的醫生可以對臨床醫療圖像進行綜合分析，但分析速度較慢，正確率隨醫生而異。而計算機高速度、高精度、大容量的特點可以彌補上述不足。特別是有些醫學影像，如腦電圖的分析，用人工觀察，只能提取少量信息，大量有用信息被浪費。而利用計算機可以進行復雜的計算，提取出許多有價值的信息。此外，在進行腫瘤篩查時，我們往往需要在顯微鏡下觀察數以萬計的組織切片；日常的實驗室檢測或研究工作也經常需要做壹些細胞計數。這些工作既費力又費時，如果使用計算機，將節省大量人力，縮短時間。利用計算機處理、識別醫學影像，在某些情況下，可以做到人工無法完成的工作。如心血管造影時，人工測量容積，得出血壓容積曲線，只能分析心臟收縮和舒張的特點。如果利用計算機，每個切片只需壹秒鐘，就能獲得瞬時速度、加速度、面積和容積等有用參數。此外，無論上述哪類工作，計算機還可以完成另壹類人工無法完成的工作，即圖像增強和恢復。20 世紀 70 年代醫學圖像處理在計算機斷層掃描成像（CT）方面的突出成就，以及磁***振成像儀、數字減影心血管造影儀等新設備的出現，以及超聲波等醫學成像儀器的進壹步改進，使人們對放射和核醫學圖像的處理和模式識別研究更感興趣。顯微圖像在醫學診斷和醫學研究中壹直發揮著重要作用。計算機圖像處理和分析方法已被用於檢測顯微圖像中的重要特征，人們已經能夠利用圖像處理技術和體視學方法對細胞學圖像甚至組織學圖像進行半定量和定量研究。計算機三維動態圖像技術使定量分析心臟的動態功能成為可能。
生化指標、生理信息自動分析與醫療設備智能化 醫療設備智能化是指應用現代醫療設備和計算機技術及其各種軟件相結合，使這些設備具有自動采樣、自動分析、自動數據處理等功能，並能實時控制，這是醫療設備發展的壹個方向。
計算機在護理中的應用 計算機在護理中的應用主要分為三個方面：①護理，包括護理記錄、護理檢查、病人監護、藥品管理。護士教育，包括護理 CAI 教育、護士教學計劃和學習成績記錄管理。護士管理，包括護士服務計劃安排、人力資源管理、護士工作質量檢查或評價。