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篇1

[關(guān)鍵詞]生物醫(yī)學(xué)工程；影像技術(shù)學(xué)；教學(xué)體系；實(shí)踐教學(xué)

生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)是一門(mén)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和醫(yī)學(xué)工程技術(shù)相互結(jié)合的學(xué)科，主要在理工科院校開(kāi)展，作為一所以醫(yī)學(xué)教育為主的高校，在生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)中，注意與醫(yī)學(xué)臨床實(shí)踐緊密結(jié)合，側(cè)重醫(yī)療器械實(shí)踐培養(yǎng)。該校生物工程專(zhuān)業(yè)前身為醫(yī)學(xué)影像學(xué)（工程方向），自1999年開(kāi)辦至今，根據(jù)實(shí)際情況，不斷修正培養(yǎng)培養(yǎng)，重視理論與實(shí)踐相結(jié)合，不斷提高學(xué)生的實(shí)踐能力，以“工程素質(zhì)高、實(shí)踐能力強(qiáng)”的應(yīng)用型專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)，為培養(yǎng)目標(biāo)。

1該校發(fā)展歷程

牡丹江醫(yī)學(xué)院自1958年創(chuàng)立以來(lái)，目前已經(jīng)擁有近60年的教學(xué)歷史，1997年6月,學(xué)院通過(guò)了原國(guó)家教委本科教學(xué)評(píng)價(jià),成為全國(guó)首批本科教學(xué)評(píng)價(jià)合格院校。從最初的名不見(jiàn)經(jīng)傳到現(xiàn)如今的發(fā)展壯大，牡丹江醫(yī)學(xué)院在學(xué)科建設(shè)、師資力量及科研投入上均下足了功夫。尤其重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，在教學(xué)、科研、實(shí)習(xí)和就業(yè)方面均走在了同級(jí)別院校的前列。

2生物工程及影像技術(shù)的發(fā)展背景

生物醫(yī)學(xué)工程（BiomedicalEngineering，BME）是結(jié)合物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)與工程學(xué)原理，從事生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、行為學(xué)或衛(wèi)生學(xué)的研究；提出基本概念，產(chǎn)生從分子水平到器官水平的知識(shí)，開(kāi)發(fā)創(chuàng)新的生物學(xué)制品、材料、加工方法、植入物、器械和信息學(xué)方法，用于疾病預(yù)防、診斷和治療，患者康復(fù)，改善衛(wèi)生狀況等目的[1]。近幾年來(lái)，我國(guó)的醫(yī)療體制變革正處在快速時(shí)期，理工類(lèi)科學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，尤其是生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣，因此對(duì)于具有較高專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和應(yīng)用能力的人才需求就更加急迫?！白吭焦こ處熃逃囵B(yǎng)計(jì)劃”（簡(jiǎn)稱(chēng)“卓越計(jì)劃”）是國(guó)家教育部貫徹落實(shí)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的重點(diǎn)大力項(xiàng)目[2]，同時(shí)也是促進(jìn)我國(guó)由工程教育大國(guó)邁向工程教育強(qiáng)國(guó)的一項(xiàng)重要措施，該政策旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類(lèi)型工程技術(shù)人才，為國(guó)家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略服務(wù)，對(duì)促進(jìn)高等教育面向社會(huì)需求培養(yǎng)人才，全面提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量具有十分重要的示范和引導(dǎo)。醫(yī)學(xué)影像技術(shù)是醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)其中一門(mén)[3]。我國(guó)在2006年時(shí)出臺(tái)了改革政策，將醫(yī)學(xué)影像學(xué)專(zhuān)業(yè)區(qū)分為兩種學(xué)制不同的專(zhuān)業(yè)進(jìn)行教育，此教育模式早在上世紀(jì)西方某些發(fā)達(dá)國(guó)家就已經(jīng)出現(xiàn)，并取得了較好的教育結(jié)果。4年制醫(yī)學(xué)影像技術(shù)是專(zhuān)門(mén)從事影像技術(shù)與操作方面的工作的一類(lèi)高精尖技術(shù)人才，在儀器操作及治療劑量控制方面的能力水平要明顯優(yōu)于五年制的醫(yī)學(xué)影像學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生[4]。

3該校學(xué)科建設(shè)情況

該校擁有較高規(guī)格的影像實(shí)踐基地，該基地初建于2003年，現(xiàn)擁有6個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)，47間實(shí)驗(yàn)室，建筑面積達(dá)3000㎡；配備X線機(jī)（常規(guī)X線機(jī)、程控X線機(jī)、高頻X線機(jī)）、CT（螺旋CT、往復(fù)式CT）、MRI（超導(dǎo)MRI、小型MRI教學(xué)儀）、ECT、DSA、超聲（彩超、黑白超、數(shù)字超聲教學(xué)儀）、直線加速器、模擬定位機(jī)、麻醉劑、體外碎石機(jī)、血液透析機(jī)、激光相機(jī)、洗片機(jī)、高壓注射器等50余臺(tái)設(shè)備，總價(jià)值達(dá)1000余萬(wàn)元?？蓾M(mǎn)足生物醫(yī)學(xué)工程、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)課的實(shí)驗(yàn)課、實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放等教學(xué)活動(dòng)，可以為學(xué)生提供大量的實(shí)踐動(dòng)手機(jī)會(huì)。亦可帶領(lǐng)學(xué)生參與醫(yī)院大型設(shè)備的拆卸、搬運(yùn)、安裝、維修等工作，讓學(xué)生得到“實(shí)戰(zhàn)”的機(jī)會(huì)。該校于2013年在醫(yī)學(xué)影像學(xué)院增設(shè)4年制生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專(zhuān)業(yè)，培養(yǎng)方案與原醫(yī)學(xué)影像學(xué)專(zhuān)業(yè)（工程方向）（5年制）不同，《醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)》作為重要的專(zhuān)業(yè)課之一，教學(xué)大綱亦作調(diào)整。根據(jù)醫(yī)學(xué)生物工程專(zhuān)業(yè)、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)，進(jìn)行教學(xué)改革。理論課刪減部分陳舊設(shè)備相關(guān)知識(shí)，如壓縮常規(guī)X射線機(jī)結(jié)構(gòu)、功能、工作原理及電路分析的講解，由學(xué)生課余時(shí)間自行學(xué)習(xí)討論。在實(shí)驗(yàn)課改革方面，刪減部分陳舊實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓學(xué)生多多地參與實(shí)驗(yàn)課教學(xué)互動(dòng)中，增加學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手機(jī)會(huì)，鍛煉學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。同時(shí)針對(duì)醫(yī)學(xué)生物工程專(zhuān)業(yè)、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專(zhuān)業(yè)每學(xué)期均進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放，由老師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行DSA設(shè)備的安裝，X射線機(jī)設(shè)備的局部改進(jìn)設(shè)計(jì)等。積極組織指導(dǎo)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生進(jìn)行大學(xué)生科研立項(xiàng)，近幾年該教研室共指導(dǎo)黑龍江省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目、牡丹江醫(yī)學(xué)院大學(xué)生科研項(xiàng)目共6項(xiàng)，例如：“常規(guī)X線機(jī)燈絲加熱電路改進(jìn)”。該校積極開(kāi)展校企合作聯(lián)合培養(yǎng)學(xué)生，2016年1月，醫(yī)學(xué)影像學(xué)院經(jīng)實(shí)地考察，與北京威格瑞技術(shù)服務(wù)有限公司等8家醫(yī)療器械公司達(dá)成合作。2016年7月，首屆2013級(jí)醫(yī)學(xué)生物工程專(zhuān)業(yè)、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生進(jìn)入公司進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)。2017年7月，經(jīng)調(diào)查反饋，一年來(lái)各家醫(yī)療器械公司均能按學(xué)校要求培養(yǎng)學(xué)生，實(shí)習(xí)效果非常理想，多位學(xué)生實(shí)習(xí)表現(xiàn)優(yōu)秀，被實(shí)習(xí)公司正式錄用。校企合作模式將繼續(xù)開(kāi)展。醫(yī)學(xué)影像學(xué)院于2013—2014年編寫(xiě)的高等學(xué)校改革創(chuàng)新教材、醫(yī)學(xué)影像專(zhuān)業(yè)特色系列教材中，影像設(shè)備教研室針對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專(zhuān)業(yè)編寫(xiě)了《醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》《醫(yī)用常規(guī)檢驗(yàn)儀器》《醫(yī)用傳感器》《臨床設(shè)備學(xué)》4本理論及實(shí)驗(yàn)教材，并已投入使用。該?，F(xiàn)已將生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案的修訂已提上日程。

4未來(lái)學(xué)科發(fā)展模式

4.1加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

以教學(xué)改革為中心，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力為只要目的，在不斷提升實(shí)踐教學(xué)設(shè)施基礎(chǔ)的同時(shí)，堅(jiān)持理論教學(xué)為基礎(chǔ)的主要宗旨[5]，讓學(xué)生在扎實(shí)掌握理論基礎(chǔ)后，運(yùn)用先進(jìn)的實(shí)踐教學(xué)來(lái)不斷地提升、完善自己的綜合技能[6]。使學(xué)生在此教學(xué)模式下，可以將專(zhuān)業(yè)發(fā)展為：擁有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)、培養(yǎng)良好的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)、形成獨(dú)特的專(zhuān)業(yè)特色的優(yōu)秀學(xué)科[7]。

4.2確立學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)中的主體地位

無(wú)論在學(xué)科建設(shè)中進(jìn)行怎樣的改革，其宗旨都是培養(yǎng)優(yōu)秀的畢業(yè)生能被社會(huì)所用[8]。因此學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)中的主體地位就顯得尤為重要[9]。因此讓學(xué)生提早進(jìn)入醫(yī)院及工廠進(jìn)行實(shí)習(xí)，不僅可以開(kāi)闊學(xué)生的視野，而且可以使其在即將進(jìn)入工作崗位前掌握一定的基本操作技能，在今后的工作中更早上手，從容地應(yīng)對(duì)工作中的一系列問(wèn)題。在教學(xué)中主動(dòng)聆聽(tīng)學(xué)生的意見(jiàn)，根據(jù)學(xué)生的不同呼聲對(duì)于教學(xué)方案進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，盡最大可能地覆蓋盡量多學(xué)生的特點(diǎn)，提高教學(xué)效果[10]。

4.3加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)

學(xué)校通過(guò)多種途徑提高青年教師的學(xué)歷及教學(xué)水平，并在教學(xué)實(shí)踐中不斷地提高，逐步培養(yǎng)一支結(jié)構(gòu)合理、理論基礎(chǔ)扎實(shí)、實(shí)踐能力過(guò)硬、教學(xué)效果明顯的優(yōu)秀教師隊(duì)伍[11]。

4.4建立教學(xué)評(píng)估及監(jiān)控體系

完善的一套教學(xué)評(píng)價(jià)及質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)是保證人才培養(yǎng)質(zhì)量的一項(xiàng)重要措施[12]。建立一套過(guò)硬的實(shí)踐教學(xué)基礎(chǔ)、完善的實(shí)踐教學(xué)過(guò)程、科學(xué)的實(shí)踐教學(xué)效果評(píng)價(jià)、嚴(yán)格的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系，對(duì)于加強(qiáng)對(duì)整個(gè)實(shí)踐教學(xué)工作的宏觀調(diào)控、保障實(shí)踐教學(xué)體系的落實(shí)、高素質(zhì)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)都起到了十分重要的作用[13]。

[參考文獻(xiàn)]

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篇2

關(guān)鍵詞：生物醫(yī)學(xué)；測(cè)試技術(shù)；傳感器

中圖分類(lèi)號(hào)：O6-33；G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）49-0131-02

一、引言

面向生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)《測(cè)試技術(shù)與傳感器》是一門(mén)以研究自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中的信息提取、信息轉(zhuǎn)換和信息處理的理論和技術(shù)為主要內(nèi)容，集光、機(jī)、電于一體，綜合物理、化學(xué)、生物、材料、電子、電氣、計(jì)算機(jī)、機(jī)械等學(xué)科技術(shù)的實(shí)踐性非常強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。杭州電子科技大學(xué)生儀學(xué)院目前開(kāi)設(shè)的《測(cè)試技術(shù)與傳感器》課程的課程目的為系統(tǒng)論述測(cè)試系統(tǒng)及其基本特性；介紹測(cè)試系統(tǒng)中傳感器的結(jié)構(gòu)、基本原理和典型應(yīng)用，以及傳感器的發(fā)展趨勢(shì)、選用原則等，它是實(shí)現(xiàn)測(cè)試與自動(dòng)控制的重要環(huán)節(jié)，儀器專(zhuān)業(yè)的重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，也是自控原理、智能儀器課程設(shè)計(jì)、虛擬儀器課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

二、存在問(wèn)題

目前該課程的教學(xué)狀況及存在的問(wèn)題：（1）測(cè)試技術(shù)與傳感器技術(shù)屬于多學(xué)科交叉滲透課程，涉及電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、化學(xué)等學(xué)科，對(duì)先修課要求較高，現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容，以教師課堂講授為主，側(cè)重于原理的介紹及公式的推導(dǎo)，學(xué)生看不見(jiàn)，摸不著，缺乏感性認(rèn)識(shí)，容易出現(xiàn)枯燥、難以學(xué)好的感覺(jué)，加上很大一部分學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性差，學(xué)習(xí)態(tài)度上不太重視，沒(méi)有投入必要的精力和時(shí)間，直接影響教學(xué)效果。（2）現(xiàn)行傳感器教材比較繁多，有的以傳感器原理為主線，有的以過(guò)程參數(shù)測(cè)量為主線，但是很多教材都沒(méi)有涉及新型傳感器的理論知識(shí)及其應(yīng)用，不利于學(xué)生拓寬知識(shí)面，不符合寬口徑人才培養(yǎng)模式。（3）目前傳感器課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，主要使學(xué)生掌握常用傳感器的使用和標(biāo)定方法，以及相應(yīng)傳感器的測(cè)量轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)。（4）課程考核方式一般是以考試為主，輔以作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、考勤評(píng)價(jià)，這種考核方法很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，不能真實(shí)反映學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、對(duì)知識(shí)的掌握程度及其專(zhuān)業(yè)應(yīng)用能力。

傳感課程教學(xué)方法研究大多是自動(dòng)化、精密儀器專(zhuān)業(yè)中對(duì)該課程的教學(xué)方法研究。結(jié)合本專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì)，本文提出通過(guò)使用啟發(fā)式教學(xué)、結(jié)合臨床實(shí)際教學(xué)、結(jié)合多媒體等手段豐富教學(xué)方法，提高生物醫(yī)學(xué)傳感教學(xué)效果。這些方法對(duì)提高生物醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)的傳感教學(xué)提供了重要改進(jìn)措施，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。改革和完善《測(cè)試技術(shù)與傳感器》課程的教學(xué)模式，通過(guò)研究型教學(xué)，訓(xùn)練學(xué)生的高級(jí)思維能力和解決實(shí)際問(wèn)題的操作能力，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、獨(dú)立學(xué)習(xí)與終身學(xué)習(xí)的能力，使學(xué)生具備一流大學(xué)本科生的素養(yǎng)，提高核心競(jìng)爭(zhēng)力。

三、改革目標(biāo)

1.本文擬從課堂教學(xué)模式、課程教材多樣性模式、實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模式等方面研究并探索出具有杭州電子科技大學(xué)生物醫(yī)學(xué)特色的“測(cè)試技術(shù)與傳感器”研究型教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的高級(jí)思維能力、解決實(shí)際問(wèn)題的操作能力、交流溝通能力，在大學(xué)學(xué)習(xí)結(jié)束后，離開(kāi)校園和教師，具有繼續(xù)自主學(xué)習(xí)的能力。

2.在以基本傳感測(cè)試單元為框架的知識(shí)體系的基礎(chǔ)上，收集整理基于生理學(xué)與工程應(yīng)用或醫(yī)學(xué)臨床現(xiàn)象結(jié)合的傳感學(xué)科交叉內(nèi)容，為編寫(xiě)生物醫(yī)學(xué)工程等工科專(zhuān)業(yè)適用的生物傳感教材、論文等提供教學(xué)資料并制定教材理論體系框架。

四、具體措施

（一）課堂教學(xué)模式探索

1.教師課堂講授重點(diǎn)為最核心的知識(shí)點(diǎn)，對(duì)具有遷移價(jià)值的學(xué)科基本原理進(jìn)行闡述。講授內(nèi)容少而精，對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)講深講透，引導(dǎo)學(xué)生多角度、深層次地理解基本原理，而對(duì)事實(shí)性知識(shí)點(diǎn)，則少講或不講；講授內(nèi)容寬而新，以學(xué)科的發(fā)展為大背景，了解課程基本原理在大學(xué)科中的定位，以及與學(xué)科最新發(fā)展的聯(lián)系。

教學(xué)內(nèi)容較多，面面俱到的教學(xué)難以完成教學(xué)任務(wù)，教學(xué)效果并不佳。根據(jù)傳感檢測(cè)特點(diǎn)和生物醫(yī)學(xué)工程等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)需要，設(shè)計(jì)該課程的課程體系以各傳感器基本功能為主，尤其是電感、電容、電壓、應(yīng)變片、磁電式傳感等章節(jié)作為教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，其中的各個(gè)章節(jié)的應(yīng)用與心電、腦電、肌電內(nèi)容相關(guān)聯(lián)，引入生物醫(yī)學(xué)工程重要的研究領(lǐng)域――腦機(jī)交互，作為重點(diǎn)講解；而光敏、氣敏、熱敏等章節(jié)內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單，容易理解，不做重點(diǎn)講解。因此，可據(jù)此分配授課時(shí)間，突出教學(xué)重點(diǎn)。

2.教師根據(jù)核心知識(shí)點(diǎn)，提出知識(shí)點(diǎn)總結(jié)分析歸納問(wèn)題、實(shí)際應(yīng)用相關(guān)問(wèn)題等，由學(xué)生課程小組分別選擇問(wèn)題，課后參閱書(shū)本、資料，提出解決方案，并由課程小組代表發(fā)言，課堂展示并交流。

此外，在各個(gè)傳感系統(tǒng)中識(shí)記結(jié)構(gòu)部分內(nèi)容瑣碎難記，而生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)對(duì)這部分內(nèi)容的要求并不高，不要求掌握詳細(xì)結(jié)構(gòu)，在理解傳感結(jié)構(gòu)及工作原理的基礎(chǔ)上，日后工作或科研中用到這部分內(nèi)容時(shí)能夠通過(guò)查閱參考書(shū)獲得信息即可，課堂講解突出章節(jié)綱要，對(duì)其中涉及的工程應(yīng)用現(xiàn)象補(bǔ)充材料介紹。

3.課堂教學(xué)中，教師講述研究課題開(kāi)題報(bào)告基本格式及其具體實(shí)例，由學(xué)生自我提出學(xué)科感興趣的實(shí)際問(wèn)題，參閱相關(guān)資料和解決方法，模擬寫(xiě)作研究課題開(kāi)題報(bào)告。為更好地服務(wù)于生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)科交叉特點(diǎn)，在生物醫(yī)學(xué)傳感的教學(xué)過(guò)程中注意整理、添加與工程應(yīng)用和醫(yī)療儀器的內(nèi)容。比如，在講解壓電傳感基礎(chǔ)上增加相關(guān)的醫(yī)療應(yīng)用講解，如人工瓣膜、血壓監(jiān)測(cè)計(jì)等器件的工作原理內(nèi)容；在講解電感基礎(chǔ)上，增加當(dāng)前無(wú)創(chuàng)呼吸電感檢測(cè)的原理等介紹，這些內(nèi)容對(duì)激發(fā)學(xué)生興趣、啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維具有重要作用。然而，這部分內(nèi)容還比較零散，沒(méi)有形成良好的體系，此外，目前還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)適用于生物醫(yī)學(xué)工程等工科專(zhuān)業(yè)的生物傳感生理學(xué)教材。在講解醫(yī)療方向的應(yīng)用時(shí)，要注意資料的收集、整理和系統(tǒng)化，不僅可以很好地服務(wù)于生物醫(yī)學(xué)工程等專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)要求，還將對(duì)編寫(xiě)工科專(zhuān)業(yè)專(zhuān)用的生物醫(yī)學(xué)傳感教材提供課程資料和理論框架。

4.課程教材模式探索。課程教材采用開(kāi)放性體系，教師圍繞教學(xué)目標(biāo)研讀現(xiàn)行的先進(jìn)教材的基礎(chǔ)之上，為學(xué)生推薦至少2本以上國(guó)內(nèi)外先進(jìn)教材，包括英文原版教材，對(duì)應(yīng)于不同核心知識(shí)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)知識(shí)點(diǎn)的尋找、分析、歸納、比較，并利用各種國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行最新相關(guān)進(jìn)展的補(bǔ)充和學(xué)習(xí)。引導(dǎo)學(xué)生盡可能或完全避免學(xué)一門(mén)課程只讀一本書(shū)的現(xiàn)象。

在課堂教學(xué)中，除了使用多媒體和板書(shū)進(jìn)行理論教學(xué)之外，還有意識(shí)地利用網(wǎng)絡(luò)公開(kāi)課等引導(dǎo)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。在我校圖書(shū)館的視頻資源中有國(guó)內(nèi)外著名大學(xué)的視頻公開(kāi)課，利用這些強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)資源可以彌補(bǔ)課時(shí)少、課程任務(wù)重的矛盾。比如，在該課程教學(xué)中，原理介紹部分占課時(shí)較少，在對(duì)重點(diǎn)器件結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)課堂講解的前提下，其中一些具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容布置給學(xué)生自學(xué)。除了緩解課時(shí)不足的矛盾，網(wǎng)絡(luò)課程資源還可補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。

教師發(fā)展學(xué)習(xí)平臺(tái)中的相關(guān)傳感課程講述，由經(jīng)驗(yàn)豐富的名師授課，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)觀看可加深對(duì)理論學(xué)習(xí)的印象，還可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。不僅豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)資源，更重要的是，在這種教學(xué)過(guò)程中，向?qū)W生示范了資料收集和獲取信息的方法，提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

（二）實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模式探索

1.基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)：圍繞測(cè)試技術(shù)與傳感器的核心知識(shí)點(diǎn)，掌握傳感器的基本原理及信號(hào)檢測(cè)，這類(lèi)實(shí)驗(yàn)主要屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。

2.綜合性實(shí)驗(yàn)：模擬生產(chǎn)或生活實(shí)際中的某一具體項(xiàng)目開(kāi)展，學(xué)生可根據(jù)被測(cè)對(duì)象的不同選擇各自合適的傳感器，實(shí)驗(yàn)室配備電壓表、電流表、指示燈、蜂鳴器、計(jì)數(shù)器等設(shè)備，用于學(xué)生自行完成線路的連接，也可根據(jù)學(xué)生的具體情況拓展知識(shí)點(diǎn)，綜合性實(shí)驗(yàn)可在做的過(guò)程中讓學(xué)生將學(xué)到的理論知識(shí)貫穿起來(lái)，整個(gè)項(xiàng)目采用3～4人為一小組的團(tuán)隊(duì)形式，以學(xué)生為主體，教師可適時(shí)地進(jìn)行引導(dǎo)，循序漸進(jìn)地實(shí)施項(xiàng)目，完成知識(shí)、技能和相關(guān)能力的學(xué)習(xí)。

3.提高性實(shí)驗(yàn)：對(duì)于提高階段，我們將嘗試結(jié)合虛擬儀器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，虛擬儀器技術(shù)是儀器智能化發(fā)展的一個(gè)重要方向。我們?cè)鲈O(shè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求學(xué)生采用軟件LABVIEW或VB、VC等作為開(kāi)發(fā)工具，設(shè)計(jì)直觀友好的用戶(hù)交互界面。如有可能還可根據(jù)檢測(cè)分析的結(jié)果產(chǎn)生相應(yīng)的輸出控制信號(hào)。

4.除了實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在與醫(yī)療儀器相關(guān)的腦機(jī)交互研究方面還可成立大學(xué)生科研活動(dòng)小組，開(kāi)展多種課外科技活動(dòng)。其中申請(qǐng)者是該科研活動(dòng)小組的指導(dǎo)教師之一。結(jié)合該課程的教學(xué)改革，擬吸收對(duì)生物醫(yī)學(xué)方向感興趣的同學(xué)加入，主要以觀摩實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)方法為主，在活動(dòng)參與中激發(fā)學(xué)生專(zhuān)業(yè)興趣、促進(jìn)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)。

五、總結(jié)

本文針對(duì)面向生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的《測(cè)試技術(shù)與傳感器》課程當(dāng)前存在的問(wèn)題，結(jié)合生物醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)科交叉特色，提出了相應(yīng)的改革目標(biāo)和措施，使學(xué)生能自主使用各種通用傳感和專(zhuān)用醫(yī)療儀器平臺(tái)，靈活選擇信號(hào)分析方法，加強(qiáng)對(duì)儀器平臺(tái)分析的能力和對(duì)結(jié)果的理性認(rèn)識(shí)，發(fā)揮該課程的實(shí)踐性?xún)?yōu)勢(shì)。通過(guò)施行開(kāi)放式的《測(cè)試技術(shù)與傳感器》課程教學(xué)模式改革，注重實(shí)驗(yàn)知識(shí)的延伸，完善考核制度等改革措施，最大程度地增強(qiáng)學(xué)生的自主性與參與性，培養(yǎng)社會(huì)需要的創(chuàng)新型、應(yīng)用型、復(fù)合型、外向型的“醫(yī)工結(jié)合”型儲(chǔ)備人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]杭州電子科技大學(xué)教務(wù)處.生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)及醫(yī)學(xué)信息工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃[Z].杭州電子科技大學(xué)本科專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃，2011.

篇3

近10年來(lái)，在醫(yī)療成像、生理建模、傳感系統(tǒng)及計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、可視化和虛擬現(xiàn)實(shí)、人機(jī)交互和自動(dòng)化等方面的巨大進(jìn)步，使得生物醫(yī)學(xué)工程有了快速、顯著的發(fā)展。生物醫(yī)學(xué)工程涉及了醫(yī)藥和生物科學(xué)的工程應(yīng)用準(zhǔn)則，包括生物醫(yī)藥、醫(yī)療成像、生理建模、實(shí)時(shí)系統(tǒng)、自動(dòng)化控制、信號(hào)處理、圖像重建、模式識(shí)別及生物力學(xué)等領(lǐng)域。目前，生物醫(yī)學(xué)工程已經(jīng)擁有了復(fù)雜的醫(yī)療診斷及治療手段，越來(lái)越多的研究成果已經(jīng)應(yīng)用于臨床，幫助我們開(kāi)發(fā)新的植入物或假肢及創(chuàng)造新的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)和完善的工具集技術(shù)以用于疾病的檢測(cè)、預(yù)防和治療。

全書(shū)由兩部分組成，共9章。第1部分先進(jìn)的計(jì)算方法，包含第1-5章：1.生物醫(yī)學(xué)圖像分割中的圖形算法技術(shù)。用于分割三維醫(yī)學(xué)圖像結(jié)構(gòu)的圖形方法，即圖割法和多物體、多表面的分層優(yōu)化圖形圖像分割法；2.醫(yī)學(xué)圖像處理中的信息論聚類(lèi)。回顧了最近信息論框架下的集群方法，介紹了其能夠在一幅表示不同組織特性的醫(yī)學(xué)圖像中尋找聚類(lèi)的合適數(shù)量，提出了一種對(duì)于優(yōu)化給定聚類(lèi)配置質(zhì)量的目標(biāo)函數(shù)的聚類(lèi)方法；3.多目標(biāo)差分進(jìn)化算法――基于模糊聚類(lèi)的腦部MR圖像分割算法。介紹了應(yīng)用于同步優(yōu)化多集群的基于多目標(biāo)差分進(jìn)化模糊聚類(lèi)技術(shù)，詳細(xì)地論述了用于底層優(yōu)化的差分進(jìn)化算法技術(shù)原理，闡述了在差分進(jìn)化中聚類(lèi)中心向量編碼技術(shù)；4.丘腦皮層神經(jīng)質(zhì)量模型振蕩動(dòng)力學(xué)的功率譜及非線性分析。首先提出了在阿爾茨海默式癥中的異常腦震蕩研究中的多模態(tài)分析技術(shù)，接著介紹了一種結(jié)合了丘腦皮層神經(jīng)質(zhì)量模型功率譜分析與非線性行為分析；5.蛋白質(zhì)功能預(yù)測(cè)元學(xué)習(xí)方法。介紹了多尺度蛋白質(zhì)生物功能預(yù)測(cè)算法，討論了在蛋白質(zhì)功能分析中使用元學(xué)習(xí)方法的優(yōu)勢(shì)，尤其是在蛋白質(zhì)序列分析、三維結(jié)構(gòu)比較、生物功能解釋與分子間相互作用分析中，給出了對(duì)選定的生物系統(tǒng)進(jìn)行整體行為預(yù)測(cè)的不同的計(jì)算方法及元學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)系統(tǒng)。

第2部分生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用，包括第6-9章：6.三維超聲圖像頸動(dòng)脈分割。本章介紹了一種精確可靠的從三維超聲圖像中進(jìn)行頸動(dòng)脈分割方法，闡速了頸動(dòng)脈血管分割算法，并證明了三維超聲是一種對(duì)于在經(jīng)動(dòng)脈粥樣硬化中前期后期的定量分析中的可行算法；7.結(jié)構(gòu)神經(jīng)元可塑性定量圖像分析的一些當(dāng)代問(wèn)題。介紹了在微觀層面腦結(jié)構(gòu)研究過(guò)程，闡釋了神經(jīng)元可塑性過(guò)程，以解釋大量神經(jīng)退化性疾病原因，使用熒光共聚焦顯微鏡對(duì)腦組織圖像進(jìn)行定量分析；8.軟骨和軟骨下骨中的骨關(guān)節(jié)炎的先進(jìn)核磁共振成像。概述了用以檢測(cè)軟骨及軟過(guò)下骨組織、軟骨生物組織的非植入性病理檢測(cè)的核磁共振成像技術(shù)，介紹了在該領(lǐng)域的最新發(fā)現(xiàn)，及骨關(guān)節(jié)炎的檢測(cè)和治療方法；9.計(jì)算機(jī)斷層掃描圖像中基于下頜骨骨折的發(fā)際線檢測(cè)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)。本章介紹了可以從CT圖像中檢測(cè)下頜骨骨折的發(fā)際問(wèn)題，闡述了解決該問(wèn)題的方法，即首先在二維CT圖像切片中確定頜骨的骨折發(fā)際線，接著使用最大流最小割算法檢測(cè)的骨裂結(jié)構(gòu)。

本書(shū)適合計(jì)算機(jī)科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程、電氣工程與系統(tǒng)科學(xué)等專(zhuān)業(yè)碩士研究生閱讀和學(xué)習(xí)，亦可作為對(duì)圖像處理、三維重建、信息技術(shù)及生物醫(yī)學(xué)研究感興趣的其他專(zhuān)業(yè)學(xué)生參考書(shū)。對(duì)于在計(jì)算和分子生物學(xué)、生物工程以及圖像處理的研究人員或從業(yè)人員，本書(shū)也會(huì)提供很有用的幫助。作者： 張進(jìn)興，本文來(lái)自《中國(guó)醫(yī)學(xué)工程》雜志

篇4

【關(guān)鍵詞】影像信息學(xué) 教學(xué)模式 教學(xué)改革

【中圖分類(lèi)號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810（2014）35-0086-02

永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院影像信息學(xué)課程針對(duì)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)，主要目的是為了完善影像專(zhuān)業(yè)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)體系，培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生的信息素養(yǎng)，為學(xué)生以后解決實(shí)際問(wèn)題打下基礎(chǔ)。通過(guò)教學(xué)實(shí)踐，對(duì)教材的編排、教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整與組織、課程教學(xué)方式及師資等方面進(jìn)行改革，探索提高本課程教學(xué)質(zhì)量的方法。

一 課程的特點(diǎn)及存在的問(wèn)題

1.課程的特點(diǎn)

信息科學(xué)在深入醫(yī)學(xué)影像的過(guò)程中，逐步形成了一門(mén)涉及醫(yī)學(xué)影像、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及圖像處理技術(shù)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的交叉學(xué)科――影像信息學(xué)。該學(xué)科將醫(yī)學(xué)成像、PACS系統(tǒng)以及圖像處理等加以集成，但它不是簡(jiǎn)單的疊加，而是使各個(gè)環(huán)節(jié)都得以?xún)?yōu)化。由于該學(xué)科發(fā)展迅速，內(nèi)容覆蓋廣，重點(diǎn)和難點(diǎn)比較多，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中又缺乏主動(dòng)性和創(chuàng)造性，開(kāi)展這門(mén)課程的教學(xué)難度較大。

2.課程教與學(xué)中存在的問(wèn)題

第一，教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題：（1）教學(xué)方法比較落后。在大學(xué)的整個(gè)教育中，大部分課程長(zhǎng)期以來(lái)都采用“講課+考試”的教學(xué)模式。在以前影像信息學(xué)的教學(xué)過(guò)程中，沿襲了傳統(tǒng)以教師講課為主的方式，師生互動(dòng)、交流缺失，學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程的過(guò)程中缺乏主觀能動(dòng)性和解決問(wèn)題的積極性，限制了學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力及實(shí)踐能力。（2）師資隊(duì)伍業(yè)務(wù)能力比較薄弱。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，教師是教學(xué)的設(shè)計(jì)者和實(shí)施者，教師的素質(zhì)在很大程度上影響著教學(xué)的效果，教師過(guò)硬的專(zhuān)業(yè)知識(shí)能有效地提高教學(xué)質(zhì)量。而目前影像信息學(xué)這門(mén)課程本院基本上都由計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教師任教，但計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教師缺乏醫(yī)學(xué)成像、PACS系統(tǒng)等方面的知識(shí)，這樣就阻礙了課堂教學(xué)的開(kāi)展，影響了整個(gè)教學(xué)效果。

第二，學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的問(wèn)題：（1）意識(shí)比較薄弱。醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生沒(méi)有意識(shí)到影像信息學(xué)課程的重要性，沒(méi)有意識(shí)到要充分掌握醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，首先必須要將醫(yī)學(xué)成像、PACS系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)圖像處理等方面知識(shí)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的連貫和綜合。（2）目標(biāo)不夠明確。醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專(zhuān)業(yè)的大部分學(xué)生認(rèn)為該門(mén)課程只是一門(mén)輔助課程，不是自己的專(zhuān)業(yè)課，所以可學(xué)可不學(xué)，這樣就導(dǎo)致了學(xué)生對(duì)該門(mén)課程的重視度比較低，學(xué)習(xí)的目標(biāo)也不明確。（3）網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)匱乏。由于該課程本專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)了22節(jié)理論課及14節(jié)實(shí)踐課，開(kāi)設(shè)的課程不多，學(xué)生網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)的匱乏導(dǎo)致學(xué)生難以理解這門(mén)課程，學(xué)習(xí)興趣缺失，這樣學(xué)生就缺乏獨(dú)立思考的能力。（4）實(shí)踐能力基礎(chǔ)比較差。由于實(shí)踐課程安排得比較少，學(xué)生本身的實(shí)踐能力也比較差，這樣也不利于提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性，使學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力比較差。

二 改革的對(duì)策與建議

1.編寫(xiě)案例化的教材

目前，專(zhuān)業(yè)的醫(yī)學(xué)影像信息學(xué)的教材出版得非常少，已出版的醫(yī)學(xué)影像信息學(xué)的教材基本上采用陳述的方式介紹本課程的內(nèi)容不實(shí)用。該課程最終為醫(yī)學(xué)影像實(shí)踐服務(wù)，建議在進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像信息學(xué)改革時(shí)，可以將教材的編寫(xiě)實(shí)現(xiàn)案例化，將醫(yī)院的一些成功實(shí)踐案例包括醫(yī)院信息系統(tǒng)的建設(shè)、PACS的建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)、圖像的處理等都納入到課堂中，這樣不僅有利于提高學(xué)生靈活運(yùn)用醫(yī)學(xué)影像信息的能力，更有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合

由于這門(mén)課程開(kāi)設(shè)的課時(shí)不多，因此課堂的教學(xué)內(nèi)容不可能面面俱到，只能從實(shí)用的角度出發(fā)，對(duì)該課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和取舍。在調(diào)整的過(guò)程中，要著重強(qiáng)調(diào)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)，著重強(qiáng)調(diào)關(guān)系到日后與實(shí)踐操作密切相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)更要著重強(qiáng)調(diào)知識(shí)的融會(huì)與貫通，只有這樣才能真正提高學(xué)生的實(shí)踐能力、靈活運(yùn)用知識(shí)的能力以及解決一些實(shí)際問(wèn)題的能力。

3.開(kāi)展PBL教學(xué)模式

傳統(tǒng)的講授式教學(xué)法LBL（Lecture-based Learning，簡(jiǎn)稱(chēng)LBL）是以教師為主體的教學(xué)模式，是一種灌輸式的教學(xué)方法，該模式不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，也不利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力和運(yùn)用知識(shí)的能力?；诖耍菊n程提出PBL（Problem-based Learning，簡(jiǎn)稱(chēng)PBL）的教學(xué)模式對(duì)該課程進(jìn)行教學(xué)方式的改革，PBL是以學(xué)生為主體、以問(wèn)題為基礎(chǔ)，通過(guò)問(wèn)題來(lái)開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的一種教學(xué)模式。影像信息學(xué)涵蓋的范圍比較廣，學(xué)生在學(xué)習(xí)這門(mén)課之前也有一定的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)知識(shí)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等知識(shí)的基礎(chǔ)，采用基于問(wèn)題的教學(xué)模式，教師首先通過(guò)仔細(xì)研究確定每個(gè)項(xiàng)目的實(shí)際問(wèn)題，并向?qū)W生提出該問(wèn)題；其次學(xué)生進(jìn)行分組討論，學(xué)生通過(guò)各種方法找到解決問(wèn)題的辦法；最后總結(jié)，學(xué)生小組對(duì)自己的解決方法進(jìn)行總結(jié)后，教師再針對(duì)學(xué)生的解決方法、存在的問(wèn)題以及有待完善的地方進(jìn)行闡述和說(shuō)明。學(xué)生通過(guò)問(wèn)題有目的地進(jìn)行學(xué)習(xí)，既可以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和解決問(wèn)題的能力，也可以提高學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力。

4.提高教師的專(zhuān)業(yè)綜合素養(yǎng)

影像信息學(xué)是一門(mén)交叉學(xué)科，它包含傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)成像、PACS系統(tǒng)以及圖像解釋等方面的內(nèi)容，這就要求教這門(mén)課程的教師不僅要有良好的計(jì)算機(jī)技術(shù)相關(guān)知識(shí)，而且要掌握一部分醫(yī)學(xué)成像原理的內(nèi)容。因此要想上好這門(mén)課，教師應(yīng)盡量掌握PACS系統(tǒng)、掌握?qǐng)D像的成像、獲取、通信、存檔、處理、分析以及顯示等各方面的理論知識(shí)，同時(shí)還要有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)。只有提高了教師的專(zhuān)業(yè)綜合素養(yǎng)，才能真正提高教學(xué)質(zhì)量，才能深化影像信息學(xué)這門(mén)課程的教學(xué)改革。

三 結(jié)束語(yǔ)

影像信息學(xué)作為醫(yī)學(xué)知識(shí)領(lǐng)域中一門(mén)新興的交叉學(xué)科，其教學(xué)改革有待探討。本文在此所提出的改革方案也是教學(xué)與實(shí)踐的總結(jié)，日后這門(mén)課程的改革還需進(jìn)一步完善和深化。希望通過(guò)改革，能提高該課程的教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專(zhuān)業(yè)的教育改革，培養(yǎng)出高質(zhì)量、高素質(zhì)的醫(yī)學(xué)影像人才。

參考文獻(xiàn)

篇5

關(guān)鍵詞：衍射光柵;變形光柵;變焦透鏡

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）45-0076-02

伴隨光學(xué)顯微鏡技術(shù)的飛速發(fā)展，顯微技術(shù)也在相應(yīng)的不斷進(jìn)步。經(jīng)過(guò)有關(guān)光學(xué)系統(tǒng)及信息處理能夠使顯微鏡的分辨率大幅提高，用于生物樣品三維信息的獲取、記錄、處理和顯示的顯微鏡成像系統(tǒng)也得到了很大發(fā)展。在顯微鏡成像過(guò)程中，其所獲取的每一幅圖像都包含了焦平面和焦平面外的光信息，焦平面外的信息對(duì)所成圖像造成了很大的模糊干擾，因而使得圖像清晰度降低甚至無(wú)法識(shí)別。為了去除這些離焦光信息，人們嘗試了許多解決辦法。激光掃描共焦技術(shù)在熒光顯微成像的基礎(chǔ)上克服了離焦平面信息的干擾，從而得到了清晰地聚焦平面的圖像。但是其缺點(diǎn)也是很顯然的：其價(jià)格昂貴不利于技術(shù)的普及;不能得到樣品完整、真彩的圖像;由于需作二維逐點(diǎn)掃描，其成像速度受到限制，不能對(duì)樣品實(shí)施快速動(dòng)態(tài)成像。寬場(chǎng)顯微鏡是一套傳統(tǒng)的顯微鏡，其價(jià)格便宜，可廣泛用于各種行業(yè)實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的快速觀測(cè)，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的三維觀察，首先需要對(duì)樣品進(jìn)行光學(xué)切片，在基于寬場(chǎng)顯微技術(shù)的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)對(duì)顯微鏡的改進(jìn)，可采用各種方法實(shí)現(xiàn)寬場(chǎng)顯微鏡的光學(xué)切片成像。隨著對(duì)微觀世界更深入的研究，人們希望進(jìn)一步提高光切片質(zhì)量和切片的速度等。本文將介紹幾種基于寬場(chǎng)顯微技術(shù)的快速三維成像技術(shù)。

一、非干測(cè)量的寬場(chǎng)光切片技術(shù)

細(xì)胞膜的活動(dòng)在細(xì)胞的力學(xué)中扮演著重要的角色，因此觀測(cè)細(xì)胞膜的三維結(jié)構(gòu)是非常重要的。一般我們使用相襯和熒光顯微鏡技術(shù)去觀察它的活動(dòng)，然而這種光學(xué)觀察只能提供細(xì)胞邊界的信息，很難去了解細(xì)胞表面的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。為了清楚實(shí)時(shí)地觀察到生物樣品的三維結(jié)構(gòu)，這種儀器應(yīng)該滿(mǎn)足分辨率高、成像速度快、視野大等多種要求。在基于寬場(chǎng)顯微光切片的技術(shù)基礎(chǔ)上，可以采用一種新的光學(xué)技術(shù)――非干涉測(cè)量的寬場(chǎng)顯微鏡光學(xué)輪廓測(cè)量技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一要求。這一技術(shù)不需后期的掃描機(jī)制即可得到三維圖像，系統(tǒng)中探針是浸入水的物鏡，它的工作距離在毫米范圍內(nèi)。圖1顯示的是實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置采用傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡作為主要的設(shè)備，使用一個(gè)功率固定的鎢鹵素?zé)糇鳛楣庠?，它的功率波?dòng)范圍為小于1%，帶通濾波片的波長(zhǎng)范圍為350～610納米。這套系統(tǒng)使用柵格圖案在空間相位0，2π/3，4π/3獲得三幅圖像，然后使用零查探測(cè)原理去刪除這個(gè)柵格圖案獲得光學(xué)剖面圖像，通過(guò)對(duì)圖像的后期處理即可呈現(xiàn)樣品的3D結(jié)構(gòu)。

二、基于Z軸自動(dòng)控制寬場(chǎng)光切片技術(shù)

在對(duì)細(xì)胞或者微小的樣品進(jìn)行觀察時(shí)，顯微鏡是必不可少的工具，但是一般的顯微鏡包括寬場(chǎng)顯微鏡只能觀察他們的二維圖像，為了得到三維的圖像，需要在顯微鏡的z軸方向上進(jìn)行光學(xué)切片，得到不同焦平面的圖像，然后利用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維重構(gòu)。為了在寬場(chǎng)顯微鏡中得到Z軸上不同的焦平面信息，需要對(duì)軸進(jìn)行微調(diào)，Z軸方向每上升或者下降一定的距離獲取一副圖像。傳統(tǒng)的方法是用手動(dòng)的方式去調(diào)節(jié)Z軸的旋鈕，達(dá)到Z軸上升或下降的目的。這種方式使得得到的斷層掃描圖像難以獲得足夠的精度和足夠薄的切層厚度，而且各個(gè)斷層圖像的層厚變得不均勻，這樣將在很大程度上影響圖像的三維重構(gòu)效果，同時(shí)在進(jìn)行斷層掃面時(shí)圖像的拍攝時(shí)通過(guò)手動(dòng)的方式控制拍攝，這樣拍攝一副斷層圖像需時(shí)過(guò)長(zhǎng)，在熒光樣品拍攝前往往已經(jīng)暴露在激發(fā)光的強(qiáng)光之下，這樣大大增加了樣品被強(qiáng)光漂白導(dǎo)致?lián)p傷的危險(xiǎn)。因此，一種采用全自動(dòng)寬場(chǎng)顯微光切片的技術(shù)將具有重要意義。

這種技術(shù)能通過(guò)計(jì)算機(jī)控制顯微鏡物鏡Z軸作精確的微動(dòng)，來(lái)對(duì)樣品進(jìn)行逐層掃描成像，其精度可達(dá)到納米級(jí)，同時(shí)它還能控制攝像系統(tǒng)對(duì)每層斷層圖像進(jìn)行自動(dòng)的攝取與存儲(chǔ)，不需人工干預(yù)。因此，在光路中加裝一套激發(fā)光快門(mén)開(kāi)合系統(tǒng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)同步控制快門(mén)開(kāi)合系統(tǒng)和自動(dòng)數(shù)碼成像（或視頻圖像）拍攝系統(tǒng)，這些裝置的增加對(duì)寬場(chǎng)顯微光切片技術(shù)有著非常重要的意義。這樣的一套系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于各種醫(yī)學(xué)和生物研究領(lǐng)域，特別是需要觀察三維斷層的相關(guān)領(lǐng)域如生物醫(yī)學(xué)成像與生物醫(yī)學(xué)材料的領(lǐng)域，具有非常重要的實(shí)用價(jià)值。

三、變形光柵光切片技術(shù)

要想得到物體不同層的圖像，傳統(tǒng)的方法是移動(dòng)透鏡或者相機(jī)，但是在一些應(yīng)用中物體或者成像條件是快速變化的，需要設(shè)備能在相同條件下同時(shí)捕獲多個(gè)層的圖像。其中一種方法是采用分束器，將一束光分成幾束，然后使用多個(gè)相機(jī)來(lái)獲得圖像，通過(guò)移動(dòng)相機(jī)來(lái)達(dá)到獲取不同焦平面圖像的目的。但是這種方法會(huì)導(dǎo)致復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)并且需要多個(gè)同步相機(jī)。一種使用特別設(shè)計(jì)的變形光柵能被當(dāng)作分束器使用，在單圖像平面同時(shí)記錄多個(gè)物體不同焦平面的信息，這將只需要一個(gè)簡(jiǎn)單的光學(xué)系統(tǒng)便可實(shí)現(xiàn)同時(shí)獲取不同層面的圖像，大大降低了成本。使用變形光柵同時(shí)得到多個(gè)物層面圖像的方法原理在于，變形光柵是一個(gè)二元位相光柵。其暗區(qū)域能增加光學(xué)厚度，它在非零衍射序列具有聚焦的功能。特別設(shè)計(jì)的光柵在每一個(gè)變形序列上具有不同焦長(zhǎng)的透鏡的作用，在圖像視野產(chǎn)生假的三維圖像。光柵焦長(zhǎng)和圖像面的分離是通過(guò)設(shè)計(jì)光柵結(jié)合物體放大倍數(shù)實(shí)現(xiàn)的。該技術(shù)的基礎(chǔ)是變形的衍射光柵，它的光柵線由一個(gè)半徑為二次方程的光柵線構(gòu)成。它產(chǎn)生的光柵線是圓弧并且它的中心是偏離透鏡軸中心的，如圖2所示，變形光柵扮演一套透鏡的功能，它能修改每一個(gè)衍射序列（+1，0，-1）的焦長(zhǎng)，這導(dǎo)致三個(gè)物面在同一個(gè)探測(cè)器面上呈現(xiàn)。當(dāng)光束進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)，零序列衍射產(chǎn)生一幅激光束焦斑圖像，+1和-1序列提供光束焦平面后和焦平面前兩個(gè)層面的圖像。因此，利用這種技術(shù)可在不需要任何掃描特別是縱向掃描，可實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品多層面同時(shí)一次成像。但是缺點(diǎn)是一次只能進(jìn)行三層成像，需要更多層數(shù)成像需要加裝Z軸掃描裝置。

四、基于變焦透鏡的寬場(chǎng)顯微光切片技術(shù)

這種技術(shù)原理類(lèi)似于前面介紹的基于Z軸自動(dòng)控制寬場(chǎng)光切片技術(shù)，將Z軸的機(jī)械控制裝置用可變焦的透鏡來(lái)代替。通過(guò)改造寬場(chǎng)顯微鏡可實(shí)現(xiàn)這一功能，如圖4所示。在該設(shè)備中，需要自制一模塊，該模塊包含一些透鏡和可電控的變焦透鏡放置在靠近物鏡的地方和成像端口想連接，同時(shí)為了在目鏡中能觀察到清晰的圖像許在目鏡端口加裝一相同變焦透鏡。這一裝置進(jìn)行光學(xué)切片的原理相對(duì)比較簡(jiǎn)單，通過(guò)計(jì)算機(jī)或者其他裝置控制變焦透鏡的驅(qū)動(dòng)裝置，改變電流，透鏡的焦距會(huì)隨著電流大小發(fā)生變化，焦距變化后可得到樣品不同層的光學(xué)信息，完成光學(xué)切片的功能。通過(guò)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制，可實(shí)現(xiàn)快速自動(dòng)寬場(chǎng)顯微鏡光學(xué)切片技術(shù)。另外為了讓顯微鏡的改造變得更加簡(jiǎn)單，可以在顯微鏡的成像接口處加裝一套帶有變焦透鏡的中繼成像裝置。這一技術(shù)在原理上并不復(fù)雜，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要加裝機(jī)械掃描裝置，減少了使用機(jī)械裝置進(jìn)行掃描時(shí)帶來(lái)的震動(dòng)，同時(shí)通過(guò)精密電流控制可使得描層厚均勻，但是掃描需要時(shí)間比較長(zhǎng)，為實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)快速的掃描帶來(lái)了挑戰(zhàn)。

五、小結(jié)

上面介紹的快速寬場(chǎng)顯微鏡光切片技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，他們大多數(shù)需要對(duì)Z軸進(jìn)行掃描，不僅影響了掃描速度，而且使用高精密的控制設(shè)備成本也比較高，掃描層厚也不均勻，針對(duì)這些缺點(diǎn)，我們可以在寬場(chǎng)顯微鏡的基本框架結(jié)構(gòu)上，結(jié)合多種寬場(chǎng)光切片技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)觀察樣品，另外發(fā)展一套新的快速實(shí)時(shí)寬場(chǎng)顯微光切片技術(shù)。例如在顯微鏡的成像接口處加裝一套變形光柵系統(tǒng)和變焦透鏡，可以在改變一次變焦的同時(shí)獲得三層切片圖像，可大大縮短切片的時(shí)間，降低樣品長(zhǎng)時(shí)間暴露在強(qiáng)光下導(dǎo)致的光損傷，它能快速的進(jìn)行實(shí)時(shí)光學(xué)切片。這樣的一個(gè)系統(tǒng)預(yù)期可廣泛應(yīng)用于各種需要進(jìn)行實(shí)時(shí)三維斷層觀測(cè)的領(lǐng)域如生物醫(yī)學(xué)，生物材料等領(lǐng)域，具有非常重要的實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]M.A.A. Neil，R. Juskaitis，T. Wilson. Real time 3D fluorescence microscopy by two beam interference illumination[J]. Optics Communications，1998，153（8）：1C4.

篇6

1.1研究對(duì)象的選擇

我國(guó)現(xiàn)有127所高等學(xué)校開(kāi)展生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)本專(zhuān)科人才培養(yǎng)工作，其中96所為綜合性或單科性理工類(lèi)院校，31所為單科性醫(yī)科院校。所有院校的專(zhuān)業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)中都開(kāi)設(shè)了人文社科類(lèi)、醫(yī)學(xué)類(lèi)基礎(chǔ)類(lèi)、理工類(lèi)基礎(chǔ)課程、工程類(lèi)核心課程及其相關(guān)選修課程，不同院校的課程體系結(jié)構(gòu)不同，在學(xué)分、學(xué)時(shí)及其實(shí)施等多方面有不同程度的偏頗。一般來(lái)說(shuō)，多數(shù)綜合性或理工類(lèi)高校偏向于電子類(lèi)、計(jì)算機(jī)類(lèi)等理工方向，多數(shù)醫(yī)科類(lèi)高校側(cè)重于生物材料與生物力學(xué)、影像工程、醫(yī)學(xué)物理、醫(yī)學(xué)儀器等領(lǐng)域。我們從10所國(guó)家特色專(zhuān)業(yè)建設(shè)點(diǎn)高校中選擇了“單科性院校———南方醫(yī)科大學(xué)”和“綜合性院?！笨萍紝W(xué)院”的生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)（醫(yī)學(xué)物理方向）的課程體系進(jìn)行比較分析研究。

1.2研究資料的主要來(lái)源

南方醫(yī)科大學(xué)的研究資料來(lái)源于該校生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院提供的專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案的電子版和該校特色專(zhuān)業(yè)建設(shè)點(diǎn)主頁(yè)；湖北科技學(xué)院的研究資料主要來(lái)源于原咸寧學(xué)院教務(wù)處編印的本科人才培養(yǎng)方案（2010年版）、學(xué)院主頁(yè)及其他查詢(xún)調(diào)研。

1.3主要研究方法

基本研究方法參照筆者前期生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)課程體系研究的思路[2]，文獻(xiàn)材料的收集研究采用系統(tǒng)研究法、比較法、統(tǒng)計(jì)法對(duì)院校專(zhuān)業(yè)、課程設(shè)置等多維要素進(jìn)行多方面的比較分析，找出特點(diǎn)、規(guī)律，發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，以求得啟示。

2南方醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)（醫(yī)學(xué)物理方向）本科課程體系

2.1生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)本科簡(jiǎn)況

南方醫(yī)科大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)南醫(yī)大）生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)本科及其相關(guān)專(zhuān)業(yè)有醫(yī)學(xué)影像工程、醫(yī)學(xué)信息工程、醫(yī)學(xué)儀器檢測(cè)、醫(yī)學(xué)物理、電子信息工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專(zhuān)業(yè)辦學(xué)方向，還有“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”。2007年成為教育部高等學(xué)校第一類(lèi)特色專(zhuān)業(yè)建設(shè)點(diǎn)，并建設(shè)有國(guó)家級(jí)精品課程1門(mén)、省級(jí)精品課程和研究生示范課程多門(mén)，出版了國(guó)家級(jí)教材多部，多次獲廣東省教學(xué)成果獎(jiǎng)。

2.2生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)（醫(yī)學(xué)物理方向）核心課程群

南醫(yī)大生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的主干核心課程有高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、微機(jī)原理與接口技術(shù)、人體解剖學(xué)、生理學(xué)、醫(yī)用X線機(jī)系統(tǒng)原理、現(xiàn)代醫(yī)學(xué)成像技術(shù)、數(shù)字圖像處理、大型醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量保證、醫(yī)學(xué)電子儀器原理與設(shè)計(jì)、放射物理與防護(hù)、放射治療學(xué)、腫瘤放射物理學(xué)、醫(yī)學(xué)影像學(xué)、核醫(yī)學(xué)等。

2.3生物醫(yī)學(xué)院工程專(zhuān)業(yè)（醫(yī)學(xué)物理方向）課程結(jié)構(gòu)

南醫(yī)大生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的課程體系結(jié)構(gòu)分為政治理論與人文素質(zhì)課程、公共基礎(chǔ)課、學(xué)科基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)課四段式課程構(gòu)架模式。課程總學(xué)分/總學(xué)時(shí)為150學(xué)分/2668學(xué)時(shí)，其中理論課與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的學(xué)時(shí)比例為2199∶469（1∶0.21），必修課與專(zhuān)選課的學(xué)分比例為102.5∶47.5（1∶0.46），學(xué)時(shí)比例為1804∶864（1∶0.48）。

2.4集中實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)

南醫(yī)大的集中實(shí)踐訓(xùn)練折合為32周、1280學(xué)時(shí)。其中，模電課程設(shè)計(jì)1周、40學(xué)時(shí)；數(shù)電課程設(shè)計(jì)1周、40學(xué)時(shí)；信息技術(shù)、放射治療計(jì)劃、軟件工程等課程設(shè)計(jì)各2周，均為80學(xué)時(shí)；生產(chǎn)實(shí)習(xí)4周、160學(xué)時(shí)；畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）14周、560學(xué)時(shí)；軍訓(xùn)與勞動(dòng)2周、80學(xué)時(shí)；創(chuàng)新課程4學(xué)分、160學(xué)時(shí)。

2.5本科畢業(yè)生基本就業(yè)方向

課程體系中的主要課程及其相應(yīng)目標(biāo)決定畢業(yè)生未來(lái)的就業(yè)崗位和就業(yè)方向。南醫(yī)大生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)（醫(yī)學(xué)物理方向）本科畢業(yè)生就業(yè)方向主要是在醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)從事醫(yī)學(xué)物理師的工作，也可在醫(yī)學(xué)科研機(jī)構(gòu)、高等院校、企事業(yè)單位從事醫(yī)學(xué)物理方面的研究、教學(xué)、開(kāi)發(fā)和管理工作，還可攻讀本學(xué)科或相關(guān)學(xué)科碩士學(xué)位。

3湖北科技學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)（醫(yī)學(xué)物理方向）本科課程體系

3.1生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)本科簡(jiǎn)況

湖北科技學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)湖科院）生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)本科及其相關(guān)專(zhuān)業(yè)有醫(yī)學(xué)儀器、醫(yī)學(xué)影像工程、醫(yī)學(xué)物理、醫(yī)學(xué)信息工程、聽(tīng)力學(xué)、眼視光學(xué)（注：醫(yī)學(xué)信息工程、眼視光學(xué)、聽(tīng)力學(xué)方向沒(méi)有正式納入人才培養(yǎng)計(jì)劃實(shí)施中）6個(gè)培養(yǎng)方向。2007年生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)獲省級(jí)品牌專(zhuān)業(yè)，2009年成為教育部財(cái)政部高等學(xué)校第一類(lèi)特色專(zhuān)業(yè)建設(shè)點(diǎn)，并建設(shè)有3門(mén)校級(jí)精品課程，出版了醫(yī)用傳感器、醫(yī)學(xué)影像設(shè)備、醫(yī)學(xué)物理學(xué)、醫(yī)療器械營(yíng)銷(xiāo)實(shí)務(wù)等多部國(guó)家級(jí)教材，多次獲得湖北省教育廳、市級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)。

3.2生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)（醫(yī)學(xué)物理方向）核心課程群

湖科院生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的主干核心課程有高等數(shù)學(xué)、普通物理學(xué)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、微機(jī)原理與接口技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理、醫(yī)學(xué)圖像處理、醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)概論、放射腫瘤學(xué)、生物物理學(xué)、放射物理與防護(hù)、醫(yī)學(xué)影像學(xué)、核醫(yī)學(xué)、醫(yī)用傳感器、放療與核醫(yī)學(xué)儀器、放療物理與放療技術(shù)等。

3.3生物醫(yī)學(xué)院工程專(zhuān)業(yè)課程結(jié)構(gòu)

湖科院生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的課程體系分為通識(shí)教育課（通識(shí)教育必修課、通識(shí)教育選修課）、學(xué)科基礎(chǔ)必修課、專(zhuān)業(yè)課（專(zhuān)業(yè)必修課、專(zhuān)業(yè)選修課）三段式五層次課程構(gòu)架模式。課程中的總學(xué)分/總學(xué)時(shí)為158學(xué)分/2810學(xué)時(shí)，其中理論課與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的學(xué)時(shí)比例為2260∶550（1∶0.24）；必修課與專(zhuān)選課的學(xué)分比例是121∶37（1∶0.31），學(xué)時(shí)比例是2180∶630（1∶0.29）。

3.4集中實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)

湖科院的集中實(shí)踐訓(xùn)練共47周，其中專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)26周、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10周、就業(yè)實(shí)踐8周、軍訓(xùn)3周；而勞動(dòng)教育、社會(huì)實(shí)踐、課程實(shí)習(xí)分散安排，放療技術(shù)、醫(yī)學(xué)儀器設(shè)備、模電、數(shù)電等課程設(shè)計(jì)教學(xué)團(tuán)隊(duì)分散實(shí)施，沒(méi)有記入訓(xùn)練周。

3.5本科畢業(yè)生基本就業(yè)方向

湖科院生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)（醫(yī)學(xué)物理方向）本科畢業(yè)生就業(yè)方向主要是在二級(jí)以上醫(yī)院配合放療醫(yī)師制定放射治療方案，實(shí)施治療方案；在其他醫(yī)療衛(wèi)生保健機(jī)構(gòu)從事醫(yī)療儀器、設(shè)備使用維護(hù)與維修；也可攻讀本學(xué)科或相關(guān)學(xué)科碩士學(xué)位。

4生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)（醫(yī)學(xué)物理方向）本科課程體系的比較分析

4.1專(zhuān)業(yè)課程體系架構(gòu)的比較分析

南醫(yī)大生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)（醫(yī)學(xué)物理方向）本科課程結(jié)構(gòu)由政治理論與人文素質(zhì)課程、公共基礎(chǔ)課程、學(xué)科基礎(chǔ)課程、專(zhuān)業(yè)課程四段式課程構(gòu)成。公共基礎(chǔ)課程只開(kāi)設(shè)必修課，其他每段課程均開(kāi)設(shè)必修課、選修課，段內(nèi)必修課與選修課交織在一起。而湖科院生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)（醫(yī)學(xué)物理方向）本科課程結(jié)構(gòu)由通識(shí)教育課程、學(xué)科基礎(chǔ)課程和專(zhuān)業(yè)課程三段式五層次課程結(jié)構(gòu)組成。學(xué)科基礎(chǔ)課程沒(méi)開(kāi)設(shè)選修課，通識(shí)教育課程、專(zhuān)業(yè)課程均開(kāi)設(shè)必修課、選修課二層次。南醫(yī)大是為數(shù)不多的沒(méi)有開(kāi)設(shè)醫(yī)用化學(xué)課，卻把C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程納入核心課程的院校，未開(kāi)設(shè)醫(yī)用化學(xué)課程表明專(zhuān)業(yè)遠(yuǎn)離生物或高分子材料類(lèi)的發(fā)展方向。南醫(yī)大將高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理學(xué)列入公共基礎(chǔ)課程可能是因?yàn)樵撔儆趩慰菩葬t(yī)科院校，故將其列入所有專(zhuān)業(yè)的公共課。南醫(yī)大公共基礎(chǔ)課程沒(méi)有選修課，湖科院則是學(xué)科基礎(chǔ)課程中未設(shè)選修課。這意味著在公共基礎(chǔ)課、學(xué)科基礎(chǔ)課段建立大一統(tǒng)的具有相對(duì)穩(wěn)定性的課程教育平臺(tái)有利于實(shí)現(xiàn)大基礎(chǔ)、寬口徑、后分流的人才培養(yǎng)模式的選擇與創(chuàng)新，適合于拓展專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方向，而南醫(yī)大更能體現(xiàn)出平臺(tái)寬口徑。從醫(yī)療市場(chǎng)及其個(gè)性化課程來(lái)看，湖科院沒(méi)有開(kāi)設(shè)臨床醫(yī)學(xué)概論課程，而南醫(yī)大開(kāi)了56學(xué)時(shí)，這顯示出湖科院面向市場(chǎng)的個(gè)性化課程存在缺陷，沒(méi)有很好地研究未來(lái)就業(yè)崗位需要的人才。兩所院校的共同缺點(diǎn)是均沒(méi)有開(kāi)設(shè)放射治療劑量學(xué)課程。

4.2課程體系教學(xué)任務(wù)備配的比較分析

4.2.1專(zhuān)業(yè)課程總學(xué)分、總學(xué)時(shí)、理論課與實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)比例的比較分析經(jīng)過(guò)比較可以看出，湖科院的學(xué)分、學(xué)時(shí)、理論課與實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)比例分別高出南醫(yī)大8學(xué)分/142學(xué)時(shí)，比例高出1∶0.03，但差異相差無(wú)幾。上海交通大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)課程總學(xué)時(shí)為1831學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)為243，占總學(xué)時(shí)的13.3％[3]。與上海交大相比，兩所院校的比例均高于上海交大，這顯示了211工程大學(xué)人才培養(yǎng)重理論教學(xué)與實(shí)踐研發(fā)、重自主學(xué)習(xí)之源。4.2.2必修課與專(zhuān)選課的比較分析選修課是課程結(jié)構(gòu)中必要的組成部分，是對(duì)必修課的優(yōu)化性的適時(shí)、適宜性補(bǔ)充，可彌補(bǔ)教學(xué)計(jì)劃中課程內(nèi)容的不足，調(diào)和、銜接課程內(nèi)容的順序性，也可適應(yīng)市場(chǎng)與社會(huì)發(fā)展的需要。南醫(yī)大的必修課與選修課學(xué)分、學(xué)時(shí)比例分別是1∶0.46、1∶0.48，而湖科院則是1∶0.31、1∶0.29。這表明南醫(yī)大的選修課學(xué)分、學(xué)時(shí)比例高于湖科院，且選修課偏重于學(xué)科基礎(chǔ)課程和專(zhuān)業(yè)課，容易造成學(xué)科、課程與教材建設(shè)方向性不明，專(zhuān)業(yè)建設(shè)穩(wěn)定性差。筆者建議，開(kāi)設(shè)選修課學(xué)時(shí)數(shù)以不超過(guò)必修課的10％為宜，有些課程還可以專(zhuān)題講座的形式進(jìn)行[4]。學(xué)科基礎(chǔ)課程不開(kāi)選修課最適合建立寬口徑的專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)平臺(tái)，以保持課程穩(wěn)定，在這方面湖科院做得較好。4.2.3學(xué)科基礎(chǔ)課程學(xué)分、學(xué)時(shí)、理論與實(shí)踐學(xué)時(shí)比例的比較分析學(xué)科基礎(chǔ)課程學(xué)分、學(xué)時(shí)分配數(shù)據(jù)從表1和表2中可看出，湖科院的學(xué)科基礎(chǔ)課為67學(xué)分，高于南醫(yī)大的54.5學(xué)分，高出12.5學(xué)分；湖科院的學(xué)時(shí)為1161，高于南醫(yī)大的950，高出211學(xué)時(shí)；南醫(yī)大的理論∶實(shí)踐的學(xué)時(shí)比例是808∶142（1∶0.18），而湖科院的理論∶實(shí)踐的學(xué)時(shí)比例是896∶265（1∶0.30），高出1∶0.12。如果從學(xué)科基礎(chǔ)課的學(xué)分、學(xué)時(shí)占總學(xué)分、學(xué)時(shí)的比例看，湖科院為40.7%、41.3%，南醫(yī)大是36.4%、35.6%，兩所院校差異相差無(wú)幾，但是理論∶實(shí)踐的學(xué)時(shí)比例高出1∶0.12，有非常顯著性的差異，顯示出湖科院在學(xué)科基礎(chǔ)課教學(xué)中重實(shí)踐教學(xué)，著重培養(yǎng)學(xué)生的基本技能。這種差異性反映出湖科院是綜合性院校，涵蓋醫(yī)學(xué)、理學(xué)、工學(xué)等十大學(xué)科門(mén)類(lèi)，組建了18個(gè)教學(xué)院部，給實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)建了良好的條件和豐富的共享資源。4.2.4醫(yī)學(xué)課程學(xué)時(shí)的比較分析南醫(yī)大開(kāi)設(shè)的醫(yī)學(xué)課程是人體解剖學(xué)、生理學(xué)、病理學(xué)、放射生物學(xué)、放射治療學(xué)、醫(yī)學(xué)影像學(xué)、核醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)概論，總學(xué)時(shí)為336學(xué)時(shí)。湖科院開(kāi)設(shè)的醫(yī)學(xué)課程是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)概論（解剖、生理、生化）、細(xì)胞生物學(xué)、放射生物學(xué)、病理解剖學(xué)、病理生理學(xué)、核醫(yī)學(xué)、放射診斷學(xué)，總學(xué)時(shí)是37時(shí)。從學(xué)時(shí)比較來(lái)看，湖科院的醫(yī)學(xué)課程學(xué)時(shí)高出南醫(yī)大43學(xué)時(shí)，兩所院校開(kāi)設(shè)的醫(yī)學(xué)課程門(mén)數(shù)與學(xué)時(shí)數(shù)相差不大。兩所院校的比較分析與趙娜等人報(bào)道的“醫(yī)學(xué)院校開(kāi)設(shè)的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程比例高于理工院校，能夠?yàn)樵搶?zhuān)業(yè)的學(xué)生提供較為系統(tǒng)的醫(yī)學(xué)類(lèi)課程教育，完善學(xué)生的臨床知識(shí)體系，有助于該專(zhuān)業(yè)教學(xué)和科研水平的提高”論點(diǎn)不符[5]。從鄧軍民等人的報(bào)道資料看，首都醫(yī)科大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院開(kāi)設(shè)的醫(yī)學(xué)課程有6門(mén)，共472學(xué)時(shí)[6]，遠(yuǎn)高于同質(zhì)同類(lèi)院校的南醫(yī)大的260學(xué)時(shí)，也高于綜合類(lèi)院校的湖科院的175學(xué)時(shí)。

4.3專(zhuān)業(yè)課程與就業(yè)方向的比較分析

從整體上講，主要課程的設(shè)置要面向社會(huì)、面向市場(chǎng)，在很大程度上決定、支撐著就業(yè)方向、就業(yè)崗位。兩所院校對(duì)就業(yè)方向的總體整合表述主要是在醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)從事放療方案的研制與放療技術(shù)工作，也可攻讀本學(xué)科或相關(guān)學(xué)科碩士學(xué)位。南醫(yī)大的就業(yè)方向偏重在醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)從事醫(yī)學(xué)物理師的工作，也可在科研機(jī)構(gòu)、高等院校、企事業(yè)單位、醫(yī)療科研機(jī)構(gòu)從事科研、教學(xué)、開(kāi)發(fā)和管理工作。而湖科院則偏重于在二級(jí)以上醫(yī)院配合放療醫(yī)師制定放射治療方案，實(shí)施治療方案；也可以在醫(yī)療衛(wèi)生保健機(jī)構(gòu)從事醫(yī)療儀器、設(shè)備的使用維護(hù)與維修。這些都是對(duì)各高校的辦學(xué)特色的理性表述。

4.4集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的比較分析

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是集中培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的主要措施。南醫(yī)大的集中實(shí)踐訓(xùn)練為32周，與湖科院的47周相比，從表面上看少了15周，但由于各校的集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)方式、方法與途徑各異，比較的實(shí)際意義不大。兩所院校的集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)雖各有長(zhǎng)短，但都沒(méi)有達(dá)到高等學(xué)校理工類(lèi)人才培養(yǎng)的基本要求和標(biāo)準(zhǔn)。但與泰山醫(yī)學(xué)院應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)（醫(yī)學(xué)物理學(xué)方向）的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)為59個(gè)訓(xùn)練周相比，兩所院校的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)訓(xùn)練周太少。湖科院的微機(jī)在醫(yī)學(xué)儀器中的應(yīng)用、放療儀器設(shè)備的設(shè)計(jì)、放療與核醫(yī)學(xué)儀器、放射物理與防護(hù)、放療物理技術(shù)等課程設(shè)計(jì)在操作層面上分別由醫(yī)學(xué)儀器、醫(yī)學(xué)物理教學(xué)團(tuán)隊(duì)分散安排，這也是一個(gè)值得探討的問(wèn)題。

5創(chuàng)新專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案，優(yōu)化課程體系目標(biāo)的幾點(diǎn)建議

通過(guò)專(zhuān)業(yè)課程體系的比較分析，依據(jù)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的社會(huì)需要，借助生物醫(yī)學(xué)工程教育專(zhuān)業(yè)本科國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的向?qū)В浜蠈?zhuān)業(yè)評(píng)估與專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的實(shí)施為載體的課程體系，現(xiàn)提出以下幾點(diǎn)建議。

5.1堅(jiān)持辦學(xué)理念創(chuàng)新，探究專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)創(chuàng)新的前沿，明確專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)

理念創(chuàng)新與目標(biāo)要求可參照東北大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，綜合利用中外優(yōu)秀的辦學(xué)資源，發(fā)揮國(guó)內(nèi)外企業(yè)、集團(tuán)公司的科研、教學(xué)和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)“產(chǎn)、學(xué)、研”合作與合作教育，培養(yǎng)適應(yīng)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科前沿的科技領(lǐng)域的發(fā)展需要，精通專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論、專(zhuān)業(yè)知識(shí)與技能，具有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)造能力的高級(jí)專(zhuān)業(yè)人才。

5.2深化課程體系改革，優(yōu)化、純化課程知識(shí)結(jié)構(gòu)

（1）當(dāng)代課程體系改革宜突破傳統(tǒng)三段式的課程結(jié)構(gòu)，建議建立新三段式九層次課程結(jié)構(gòu)，每段課程均開(kāi)設(shè)必修課和選修課。以西安交通大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)課程體系為例，通識(shí)教育課程分為思想政治教育、國(guó)防教育、大學(xué)英語(yǔ)、計(jì)算機(jī)等不斷教育課程和公共基礎(chǔ)通識(shí)教育課程；學(xué)科教育課程分為基礎(chǔ)科學(xué)教育課程、專(zhuān)業(yè)主干課程、專(zhuān)業(yè)課程；集中實(shí)踐教學(xué)分為畢業(yè)設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)、放療技術(shù)實(shí)踐、課外實(shí)踐（社會(huì)實(shí)踐、科技與競(jìng)技活動(dòng)）。（2）必設(shè)臨床醫(yī)學(xué)概論、放射治療劑量課程，且其課程教學(xué)時(shí)數(shù)不低于180學(xué)時(shí)，有利于提高放療計(jì)劃方案制定的參與性、科學(xué)性和臨床放療的合理性，提高放療質(zhì)量與效益。（3）學(xué)習(xí)清華大學(xué)，結(jié)合本校特點(diǎn)探索夏季小學(xué)期制，滿(mǎn)足學(xué)生的個(gè)性化課程選修，拓展實(shí)踐的時(shí)間、空間，采用多元教學(xué)及實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)，全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

5.3明確課程體系改革思想，規(guī)范課程主導(dǎo)原則

課程體系設(shè)置可參照浙江大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)，主要課程設(shè)置有計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子電路設(shè)計(jì)、傳感器與儀器設(shè)計(jì)、信息與圖像處理、生命科學(xué)類(lèi)五大模塊。要求在課程體系的結(jié)構(gòu)、內(nèi)容之間，其知識(shí)容量應(yīng)該有合理的比例，淡化學(xué)科自身的重要性，打破學(xué)科界限，避免結(jié)構(gòu)與知識(shí)出現(xiàn)較大的偏頗局面，也應(yīng)避免面向市場(chǎng)、就業(yè)崗位的選修課沖淡學(xué)科基礎(chǔ)或主干課程，對(duì)開(kāi)設(shè)的選修課一定要突出個(gè)性化。另外，鼓勵(lì)將學(xué)科前沿的新知識(shí)、新技術(shù)、新成果快速引入主要課程內(nèi)容中，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野。

5.4謀劃課程體系策略，控制課程教學(xué)時(shí)數(shù)比例

根據(jù)國(guó)家級(jí)特色專(zhuān)業(yè)建設(shè)質(zhì)量工程評(píng)估體系的要求，四年制本科生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的實(shí)際需要，課程總學(xué)時(shí)應(yīng)控制在2600~2800。課程學(xué)時(shí)分配應(yīng)適度減少專(zhuān)業(yè)課學(xué)時(shí)，相對(duì)增加實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)，適量增加選修課和學(xué)生自主學(xué)習(xí)的時(shí)間和空間，減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)。對(duì)理論與實(shí)踐課學(xué)時(shí)的比例控制，原則上要求研究型高校在增加學(xué)科基礎(chǔ)課理論學(xué)時(shí)的同時(shí)，宜將理論與實(shí)踐課程的學(xué)時(shí)比例控制在1∶0.3左右，專(zhuān)業(yè)課控制在1∶0.4左右；而教學(xué)型高校宜適度減少學(xué)科基礎(chǔ)課，把理論與實(shí)踐課程的學(xué)時(shí)比例控制在1∶0.35左右，專(zhuān)業(yè)課控制在1∶0.45左右。專(zhuān)業(yè)課程體系中的所有課程都必須以不同程度、形式、方法開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)，尤其是要注重專(zhuān)業(yè)課。

6結(jié)語(yǔ)

篇7

【關(guān)鍵詞】超聲彈性成像；甲狀腺結(jié)節(jié)；價(jià)值

甲狀腺結(jié)節(jié)疾病是一種常見(jiàn)的甲狀腺疾病，其病因并不是很清楚，患者一般是通過(guò)體檢發(fā)現(xiàn)自己患病，頸部有1cm以上的結(jié)節(jié)，一側(cè)或雙側(cè)甲狀腺有一個(gè)或多個(gè)結(jié)節(jié)，結(jié)節(jié)呈扁圓形，甲狀腺結(jié)節(jié)病如果要治愈需要手術(shù)治療。超聲彈性成像通過(guò)獲取有關(guān)組織的彈性進(jìn)行成像，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)成像不能直接提供組織彈性的不足，是一種新的超聲成像方法，被廣泛應(yīng)用與臨床檢查中，本文通過(guò)對(duì)超聲彈性成像在甲狀腺結(jié)節(jié)疾病中的應(yīng)用分析，探討超聲彈性成像在診斷甲狀腺結(jié)節(jié)良、惡性的價(jià)值。

1資料與方法

1.1臨床資料選取我院于2012年2月至2013年2月收治的48例甲狀腺結(jié)節(jié)性疾病患者，共96個(gè)結(jié)節(jié)，其中男21例，女27例，年齡30-75歲，平均年齡51.5歲。經(jīng)過(guò)常規(guī)檢查后確定所有結(jié)節(jié)的性質(zhì)無(wú)明顯差別，具有可比性（P

1.2方法采用新型彩色多普勒超聲診斷儀進(jìn)行常規(guī)超聲和超聲彈性成像的檢測(cè)，具體觀察結(jié)節(jié)的部位、形態(tài)等，并測(cè)量它的大小，對(duì)結(jié)節(jié)進(jìn)行縱、橫切面的檢查，形成準(zhǔn)確的彈性圖。操作時(shí)務(wù)必施力均勻，探頭與頸部皮膚貼合，在被檢部位受力均勻的情況下得到彈性圖。

1.3療效標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用超聲彈性成像對(duì)結(jié)節(jié)病的硬度進(jìn)行分級(jí)的方法歷來(lái)不一，本文中采用五級(jí)法，根據(jù)病變區(qū)結(jié)節(jié)在超聲彈性圖中顯示顏色的不同將其分為5級(jí)，結(jié)節(jié)為紅藍(lán)綠三色為0級(jí)，結(jié)節(jié)及其周?chē)尸F(xiàn)綠色，為1級(jí)，結(jié)節(jié)多半為綠色且顏色均勻?yàn)?級(jí)，結(jié)節(jié)呈現(xiàn)混亂的藍(lán)綠顏色為3級(jí)，結(jié)節(jié)大多數(shù)為藍(lán)色4級(jí)，在0-2級(jí)中的結(jié)節(jié)為甲狀腺良性結(jié)節(jié)，在3-4級(jí)中的結(jié)節(jié)為甲狀腺惡性結(jié)節(jié)，一般甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的組織硬度比甲狀腺良性結(jié)節(jié)高。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)分析本次研究所有患者的臨床資料均采用SAS8.02統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件處理，計(jì)量資料采用t表示，計(jì)數(shù)資料采用X2檢驗(yàn)，P

2結(jié)果

2.1臨床資料96個(gè)結(jié)節(jié)中有良性結(jié)節(jié)85個(gè)，惡性結(jié)節(jié)11個(gè)，48例病患中30例結(jié)節(jié)性甲狀腺腫，3例甲狀腺腺瘤，5例結(jié)節(jié)性甲狀腺腺腫合并甲狀腺狀癌，10例甲狀腺狀癌。

2.2常規(guī)超聲結(jié)節(jié)位于右葉的43個(gè)，結(jié)節(jié)位于左葉的46個(gè)，位于峽部的7個(gè)；結(jié)節(jié)最大的為7.2cm，最小的0.5cm，平均2.2±1.8cm，其中有19個(gè)良性結(jié)節(jié)>3cm；結(jié)節(jié)內(nèi)伴有微鈣化的13個(gè)，粗鈣化的16個(gè)，同時(shí)伴有微鈣化和粗鈣化的2個(gè)。

3討論

甲狀腺結(jié)節(jié)性疾病發(fā)病率約為4%-7%，多發(fā)生于女性，其中5%-10%的結(jié)節(jié)可能為惡性結(jié)節(jié)，因此對(duì)于甲狀腺結(jié)節(jié)的鑒別非常重要，超聲彈性成像的發(fā)展具有非常大的價(jià)值與意義。超聲彈性成像可以將結(jié)節(jié)組織的硬度通過(guò)顏色的不同表現(xiàn)出來(lái)，綠色為平均硬度，紅色比平均硬度更軟，藍(lán)色比平均硬度更硬，通過(guò)紅綠藍(lán)三色的分布情況判斷結(jié)節(jié)的硬度，進(jìn)而分析結(jié)節(jié)的良、惡性。良性結(jié)節(jié)中會(huì)有鈣化的出現(xiàn)，它在結(jié)節(jié)中的存在對(duì)彈性分級(jí)產(chǎn)生一定的影響，大比例的鈣化增加了結(jié)節(jié)內(nèi)藍(lán)色的面積，這樣會(huì)導(dǎo)致結(jié)節(jié)的彈性硬度增大，通過(guò)研究中對(duì)超聲彈性成像縱橫切面的比較我們可以發(fā)現(xiàn)，橫切面的彈性分級(jí)要比縱切面的彈性分級(jí)略高，分析原因可能是縱切面時(shí)探頭與皮膚緊密結(jié)合，被檢組織受力相對(duì)均勻，因此得到的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度更高些，而橫切面因?yàn)轭i部存在弧度，探頭無(wú)法如縱切面那樣與皮膚結(jié)合，因此數(shù)據(jù)略有出入，彈性分級(jí)也會(huì)相應(yīng)降低，當(dāng)然，數(shù)據(jù)顯示，兩者之間并無(wú)明顯差別，對(duì)于最終結(jié)果影響不大。本研究中結(jié)節(jié)的縱橫切面彈性圖在鑒別甲狀腺結(jié)節(jié)的敏感性、特異性、準(zhǔn)確性上為100%、72.5%、77.9%和100%、73.5%、76.8%，因此超聲彈性成像對(duì)鑒別甲狀腺結(jié)節(jié)有很大的幫助。

綜上所述，超聲彈性成像對(duì)于甲狀腺結(jié)節(jié)性疾病的診斷有著很大的幫助，是一種有價(jià)值的超聲檢查技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]孫渭玲，嚴(yán)碧歌，馬磊.超聲彈性成像技術(shù)及其應(yīng)用[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2007，7（9）：1410-1412.

篇8

【關(guān)鍵詞】 超聲彈性成像； 臨床應(yīng)用； 乳腺

近年來(lái)，醫(yī)學(xué)彈性成像新技術(shù)發(fā)展迅速，其中超聲彈性成像（Ultrasound Elastography，UE）是這些新技術(shù)的典型代表之一。UE這個(gè)概念最初是在1991年被Ophir等[1]提出的，它是根據(jù)人體不同組織彈性系數(shù)的不同，對(duì)組織施加一個(gè)內(nèi)部（包括自身的）或外部的動(dòng)態(tài)或者靜態(tài)（準(zhǔn)靜態(tài)）的激勵(lì)，在彈性力學(xué)、生物力學(xué)等物理規(guī)律的作用下，組織將產(chǎn)生一個(gè)響應(yīng)，例如位移、應(yīng)變、速度等的分布產(chǎn)生一定的改變，利用超聲成像方法，結(jié)合數(shù)字信號(hào)處理或數(shù)字圖像處理技術(shù)，計(jì)算出感興趣部位組織的形變程度，借圖像色彩反映組織的硬度[2]。彌補(bǔ)了常規(guī)超聲不能反映組織硬度的不足。目前常用的UE技術(shù)包括瞬時(shí)超聲彈性成像（TE）、實(shí)時(shí)組織超聲彈性成像（RTE）及聲脈沖輻射力成像發(fā)（ARFI）。至今UE已經(jīng)發(fā)展為醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，并廣泛應(yīng)用于臨床實(shí)踐中。UE在臨床應(yīng)用最多的是乳腺疾病的檢查，近年來(lái)其應(yīng)用也逐漸擴(kuò)展到其他臟器，如甲狀腺、前列腺、肝臟等，現(xiàn)綜述如下。

1 UE在乳腺疾病中的應(yīng)用

我國(guó)乳腺癌的發(fā)病率逐年上升，早期診斷乳腺腫瘤對(duì)手術(shù)方案的選擇及預(yù)后都有重要的意義。常規(guī)超聲檢查不能顯示組織的硬度，比較方便進(jìn)行外部施加微小壓縮，因此UE在乳腺檢查中的應(yīng)用最為常見(jiàn)，并且取得了較理想的結(jié)果。內(nèi)不同組織的彈性系數(shù)大小順序?yàn)椋航?rùn)性導(dǎo)管癌>非浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌>乳腺纖維化>乳腺>脂肪組織，彈性系數(shù)越大代表組織的硬度越大[3]。對(duì)于大小不同的乳腺疾病UE的診斷價(jià)值是不同的。李慕蓉等[4]對(duì)490例女性患者共570個(gè)乳腺病灶行UE檢查，發(fā)現(xiàn)在直徑≤1 cm的病灶中敏感性為91.0%、特異性為99.5%、準(zhǔn)確性為98.6%；而在直徑>1 cm的病灶中敏感性、特異性和準(zhǔn)確性分別為81.6%、96.5%和92.8%。兩組在UE的敏感性、特異性和準(zhǔn)確性上比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P

UE對(duì)于鑒別乳腺腫瘤的良惡性有一定的價(jià)值。目前臨床上多采用5分法對(duì)乳腺腫瘤進(jìn)行研究。1分：腫塊整體發(fā)生變形，圖像顯示為綠色；2分：腫塊大部分扭曲變形，小部分未變形，圖像顯示為以綠色和藍(lán)色相混雜；3分：腫塊邊緣扭曲變形，中心部分未發(fā)生變形，圖像大部分顯示為藍(lán)色，周邊部分為綠色；4分：腫塊整體無(wú)明顯變形，圖像整體顯示為藍(lán)色；5分：腫塊及周邊組織均無(wú)明顯變形，圖像顯示病灶及周邊組織均為藍(lán)色。評(píng)分l～5分，代表組織的彈性系數(shù)從小到大，反映其硬度由軟到硬。通常1～3分診斷為良性病變，4～5分診斷為惡性病變[7-8]。柳芳莉[9]對(duì)64例乳腺腫塊患者進(jìn)行研究，結(jié)果乳腺惡性病變彈性成像評(píng)分>3分的檢出率明顯高于良性病變（分別為96%、6%），乳腺腫塊良惡性診斷的準(zhǔn)確度、靈敏性和特異性分別為94%、96%和94%，表明UE能有效地提高乳腺良惡性病變的檢出率。王志遠(yuǎn)等[10]對(duì)68例患者的87個(gè)乳腺腫塊（直徑均≤1 cm）行UE檢查，結(jié)果敏感度、特異度和準(zhǔn)確率分別為84.00%（21/25）、96.77%（60/62）和93.10%（81/87），表明UE對(duì)鑒別乳腺微小腫塊的良惡性具有較高的臨床價(jià)值。張蓓蓓等[11]對(duì)90例女性乳腺腫塊患者行UE檢查，結(jié)果UE定性診斷乳腺實(shí)性腫塊的準(zhǔn)確率為94%，說(shuō)明UE在乳腺實(shí)性腫塊定性診斷中具有較高的準(zhǔn)確性和獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。綜上所述，UE對(duì)于乳腺良惡性病變的鑒別診斷具有非常重要的意義。

2 UE在其他臟器疾病中的應(yīng)用

2.1 甲狀腺 近年來(lái)甲狀腺癌的發(fā)病率呈上升趨勢(shì)，判斷甲狀腺結(jié)節(jié)的良惡性對(duì)于患者的治療和預(yù)后來(lái)說(shuō)都很重要。鑒于甲狀腺的位置表淺，容易進(jìn)行外部施加壓力，所以UE鑒別甲狀腺結(jié)節(jié)的良惡性在臨床上應(yīng)用也比較多。陳立斌等[12]對(duì)58例甲狀腺癌患者的共61個(gè)病灶和40例甲狀腺良性結(jié)節(jié)患者的共46個(gè)結(jié)節(jié)行UE評(píng)級(jí)。以≥3級(jí)診斷甲狀腺癌，其敏感性、特異性、準(zhǔn)確性、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值和陰性預(yù)測(cè)值分別為96.7%（59/61）、87.0%（40/46）、92.5%（99/107）、90.7%（59/65）和95.2%（59/65），表明UE評(píng)級(jí)法是一種有價(jià)值的方法。國(guó)外學(xué)者Hong等[13]對(duì)90例患者的145個(gè)甲狀腺結(jié)節(jié)行UE檢查，結(jié)果88%的惡性病變彈性評(píng)分為4～6分，90%的良性病變彈性評(píng)分為1～3分，甲狀腺惡性病變的敏感性、特異性、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值及陰性預(yù)測(cè)值分別為88%、90%、81%和93%，說(shuō)明UE對(duì)甲狀腺良惡性疾病的檢出率較高。張娜[14]回顧性分析了122例患者的共272個(gè)甲狀腺實(shí)性結(jié)節(jié)，結(jié)果良性結(jié)節(jié)222個(gè)，惡性結(jié)節(jié)50個(gè)，其中34個(gè)是淋巴結(jié)，包括12個(gè)反應(yīng)性淋巴結(jié)和22個(gè)轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)，充分說(shuō)明UE對(duì)甲狀腺實(shí)性結(jié)節(jié)的定性具有一定的臨床診斷價(jià)值。但是在某些情況下容易誤診和漏診，如良性腫塊發(fā)生纖維化或鈣化、惡性腫瘤病灶非常小或液化壞死等。所以需要更多的臨床研究來(lái)驗(yàn)證UE診斷甲狀腺良惡性病變的準(zhǔn)確率，同時(shí)完善其診斷標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 前列腺 前列腺癌是老年男性常見(jiàn)的泌尿系統(tǒng)的惡性腫瘤，早期前列腺癌病灶往往體積較小，且病灶較多，所以常規(guī)超聲不能準(zhǔn)確的識(shí)別病灶，更不能針對(duì)病灶進(jìn)行取材活檢。且正常前列腺組織的密度小于腫瘤組織，所以UE可以用來(lái)檢出硬度更大的前列腺癌，并對(duì)病灶行目標(biāo)活檢，從而使前列腺穿刺活檢的靶向性更強(qiáng)。近年來(lái)，臨床上經(jīng)直腸實(shí)時(shí)超聲彈性成像（TRTE）在前列腺活檢中的應(yīng)用越來(lái)越多，并取得了較好的效果。劉佳等[15]對(duì)91例疑診為前列腺癌的患者行TRTE，結(jié)果在檢出的36例共42個(gè)可疑病灶中，檢出癌組織的陽(yáng)性率為80.95%（34/42），目標(biāo)活檢陽(yáng)性率為77.78%（28/36），而系統(tǒng)活檢陽(yáng)性率僅為31.87%（29/91），兩種方法比較檢出率的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P0.05），而與PSA檢查比較則較高（P

2.3 肝臟 超聲技術(shù)的發(fā)展對(duì)發(fā)現(xiàn)肝臟早期病變和病變性質(zhì)的確定具有重要價(jià)值。雖然肝活檢被認(rèn)為是診斷肝臟疾病的金標(biāo)準(zhǔn)，但是由于它是一項(xiàng)有創(chuàng)檢查，使得在實(shí)際操作過(guò)程中難免會(huì)有一定的風(fēng)險(xiǎn)。UE是一種無(wú)創(chuàng)的檢測(cè)技術(shù)，它可以通過(guò)測(cè)量肝組織彈性模量的差異來(lái)評(píng)估肝臟病變的程度，所以近年來(lái)UE逐漸被用來(lái)評(píng)價(jià)肝臟疾病患者的肝纖維化程度、鑒別肝臟腫瘤的良惡性等。明進(jìn)波[17]通過(guò)對(duì)58例肝穿刺活檢患者和15例健康者行UE和灰階超聲，并進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)UE檢出肝纖維化的概率為82.8%，明顯高于灰階超聲的檢出率（51.7%），說(shuō)明UE可明顯提高肝纖維化的檢出率。裴書(shū)芳等[18]將50例慢性乙型肝炎患者的肝組織纖維化病理分期與UE評(píng)分進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果UE的敏感性為88.9%、特異性為95.1%，表明UE對(duì)評(píng)估肝纖維化有獨(dú)特的臨床應(yīng)用價(jià)值。方玲等[19]對(duì)51例共67個(gè)肝實(shí)性占位性病變行UE檢查，對(duì)照病理結(jié)果，發(fā)現(xiàn)UE診斷惡性腫瘤的敏感度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值及陰性預(yù)測(cè)值分別為80%、95.5%、97.3%和70%；而且對(duì)于≤2 cm的惡性腫瘤的診斷準(zhǔn)確率較高。說(shuō)明UE有助于鑒別肝臟腫瘤，尤其是≤2 cm的病灶的良惡性。目前臨床上評(píng)價(jià)肝纖維化程度常用TE、ARFI和RTE這三種技術(shù)，且他們各有其優(yōu)缺點(diǎn)。至于哪種方法能更準(zhǔn)確地評(píng)估肝纖維化，以及如何將UE更好地應(yīng)用于臨床仍需要更多的研究證實(shí)。

3 展望

作為一項(xiàng)新的成像技術(shù)，UE彌補(bǔ)了常規(guī)超聲的不足，拓寬了超聲診斷范圍，為超聲科醫(yī)師診斷疾病提供了新的方法，被稱(chēng)為繼A、B、D、M型之后的E型（elastography）模式。諸多研究結(jié)果已經(jīng)證實(shí)UE在許多領(lǐng)域具有有效性和優(yōu)越性。除了應(yīng)用到上文提到的各臟器外，UE還被應(yīng)用在頸部淋巴結(jié)良惡性的診斷、深靜脈血栓成像、皮膚或肌肉的彈性模量估計(jì)甚至腦腫瘤的檢測(cè)等領(lǐng)域，并取得了一定的結(jié)果。因此，UE獨(dú)特的應(yīng)用價(jià)值在臨床實(shí)踐中逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，相信隨著科技的不斷進(jìn)步，UE技術(shù)的局限性將會(huì)被克服，UE也必將成為臨床工作中的一項(xiàng)重要輔助技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

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篇9

【關(guān)鍵詞】 光電子學(xué) 光學(xué)相干層析 超連續(xù)譜光源

1 引言

OCT技術(shù)是基于光學(xué)相干特性的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，早期的白光干涉測(cè)量法是它的理論基礎(chǔ)，光學(xué)相干層析成像的概念于1991年被首次提出[1]。在此后十幾年里，OCT得到了快速的發(fā)展，其分辨率以及性能都有很大的提高與發(fā)展，同時(shí)也開(kāi)發(fā)出多種成像模式，如多普勒OCT、光譜OCT、差分吸收型OCT、偏振敏感OCT、與雙光子熒光或超聲結(jié)合的OCT技術(shù)。

光學(xué)相干層析技術(shù)與傳統(tǒng)超聲成像、X射線成像、CT及MRI相比，有著明顯的優(yōu)勢(shì)：采用非侵入式光學(xué)成像技術(shù)，能夠檢測(cè)生物組織不同深度層面對(duì)入射弱相干光的背向反射或幾次散射信號(hào)，通過(guò)掃描，可得到生物組織二維或三維結(jié)構(gòu)圖像；它能對(duì)活體組織進(jìn)行實(shí)時(shí)、高分辨率斷層成像，對(duì)活體組織內(nèi)部機(jī)構(gòu)的生理、病理變化過(guò)程進(jìn)行精確的分析和診斷。OCT可應(yīng)用在眼科臨床診斷，牙齒斷層掃描、皮膚病學(xué)研究，珍珠層厚度檢測(cè)等領(lǐng)域，最具誘惑力的應(yīng)用在于它對(duì)人體癌變和心血管疾病的早期準(zhǔn)確診斷。經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，OCT的分辨率已經(jīng)達(dá)到了微米量級(jí)。

2 光學(xué)相干層析技術(shù)的研究進(jìn)展

1991年，美國(guó)麻省理工大學(xué)的D.Huang等人首次提出了光學(xué)相干層析技術(shù)的概念，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)成功演示了人類(lèi)視網(wǎng)膜和動(dòng)脈粥樣硬化噬菌斑的活體成像，所用光源選用830nm的超輻射發(fā)光二極管（SLD），軸向分辨率10μm[1]。此后，OCT技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，不論是其分辨率還是性能上都有了很大的提高和發(fā)展。由于超連續(xù)譜光源的特殊性能促進(jìn)了OCT技術(shù)的高性能、低成本和實(shí)用化。國(guó)外利用超連續(xù)譜光源作為OCT相干光源的研究開(kāi)展較早，且內(nèi)容豐富。

2001年麻省理工大學(xué)I.Hartl等人首次報(bào)道了基于光子晶體光纖超連續(xù)譜光源的OCT系統(tǒng)。超連續(xù)譜為1.3μm附近帶寬為370nm的寬帶光譜，用來(lái)成像以后，在空氣中得到了2.5μm的縱向分辨率，在生物組織中得到了2μm的縱向分辨率。指出了超連續(xù)譜OCT在臨床醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用潛力及高分辨率[2]。

2002年，奧地利維也納大學(xué)B.Povazay等人利用10fs鈦寶石激光器泵浦光子晶體光纖，得到了550nm～950nm的超連續(xù)譜，之后用作OCT光源，得到了自由空間的軸向分辨率為0.75μm，在生物組織中約為0.5μm[3]。

前期的報(bào)道由秒激光在反常色散區(qū)泵浦光子晶體光纖，超連續(xù)譜產(chǎn)生過(guò)程中孤子機(jī)制非常明顯，不穩(wěn)定的孤子將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的光譜變化，從而影響了在OCT中的應(yīng)用。所以，對(duì)超連續(xù)譜光源提出了更高的要求。2004年，美國(guó)麻省理工學(xué)院利用被動(dòng)鎖模摻鉺光纖激光器泵浦正常色散光纖，得到了38mW的180nm帶寬的超連續(xù)譜，并利用此光源實(shí)現(xiàn)高速實(shí)時(shí)高分辨率的OCT成像。通過(guò)對(duì)人體皮膚的OCT成像，得到了縱向約5.5μm的分辨率及99dB的敏感度[4]。

2005年，美國(guó)加利福尼亞大學(xué)貝克曼激光研究與生物工程系Y.Wang等人，利用單模光纖的自相位調(diào)制效應(yīng)產(chǎn)生超連續(xù)譜，降低了光譜的噪聲，飛秒激光的相干長(zhǎng)度由35μm縮短至3.7μm，實(shí)現(xiàn)了高的成像分辨率，并且與基于光子晶體光纖的成像能力進(jìn)行比較。結(jié)果表明，光子晶體光纖在高散射生物組織成像中受到限制，盡管有較高的分辨率但不適用于高速成像[5]。同時(shí)指出低噪聲的光對(duì)快速、高分辨率OCT的重要性。

2007年美國(guó)凱斯西儲(chǔ)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系H.Wang等人用1059nm的飛秒激光泵浦雙零色散點(diǎn)光子晶體光纖，得到了一種830nm和1300nm雙頻段超連續(xù)譜光源，通過(guò)泵浦脈寬壓縮，產(chǎn)生的超連續(xù)譜非常平滑且為類(lèi)高斯型，將其用于OCT中，對(duì)人體結(jié)腸癌組織進(jìn)行體外OCT成像，在830nm處實(shí)現(xiàn)縱向分辨率為2.8μm，在1300nm處為4.5μm[6]。同年7月美國(guó)伊利諾伊大學(xué)生物光子學(xué)成像實(shí)驗(yàn)室H.Tu等人提出了一種基于正常色散非線性光纖產(chǎn)生超連續(xù)譜穩(wěn)定性的方案，為OCT系統(tǒng)提供了更加穩(wěn)定的超連續(xù)譜光源[7]。

2008年，瑞士量子電子學(xué)研究所物理系M.C.Stumpf等人利用被動(dòng)鎖模鉺鐿共摻飛秒光纖激光器泵浦色散管理高非線性光纖，得到了一種緊湊型的、光譜范圍覆蓋1150nm～2400nm的超連續(xù)譜光源。由于在多數(shù)的生物組織中，光學(xué)后向散射在長(zhǎng)波方向大大降低，將此1.5μm附近的超連續(xù)譜光源用于OCT中，可以有更深的穿透深度。在OCT實(shí)驗(yàn)中得到了3.5μm的縱向分辨率[8]。

2011年美國(guó)亞利桑那大學(xué)光學(xué)科學(xué)學(xué)院K.Kieu等人利用緊湊的光纖超連續(xù)譜光源構(gòu)建了一種全反射式的OCT，系統(tǒng)中只用了反射式的光學(xué)元件，避免了色散的影響，得到了縱向分辨率為1.5μm，在中心波長(zhǎng)1300nm處的動(dòng)態(tài)范圍為87dB[9]。2012年，日本名古屋大學(xué)電子工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)系S.Ishida定量的比較了5個(gè)不同波長(zhǎng)范圍內(nèi)的超連續(xù)譜光源在OCT應(yīng)用中對(duì)穿透深度的影響。比較了0.8μm、1.06μm、1.3μm、1.55μm及1.7μm處對(duì)超高分辨率OCT穿透深度的影響，指出在800nm和1700nm處的圖像對(duì)比度最高[10]。

國(guó)內(nèi)利用超連續(xù)譜作為OCT光源的研究較少。2009年，天津大學(xué)精密儀器與光電工程學(xué)院郭以平等人利用亞皮秒脈沖光源抽運(yùn)由不同特性光纖級(jí)聯(lián)而成的混合非線性光纖來(lái)產(chǎn)生超連續(xù)譜，得到1300nm處3dB譜寬為140.6nm的寬帶光譜。用此寬帶光源作為光學(xué)相干層析系統(tǒng)光源，可以在生物體探測(cè)窗口約1300nm處達(dá)到小于4.1μm的縱向分辨率[11]。

3 結(jié)語(yǔ)

分辨率是衡量OCT性能的重要指標(biāo)，而光源帶寬是影響OCT軸向分辨率的主要因素。超連續(xù)譜光源具有寬的光譜寬度、高的光譜功率密度、好的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊等優(yōu)點(diǎn)，將會(huì)成為當(dāng)前超輻射光源和飛秒固體激光器等OCT光源的有力競(jìng)爭(zhēng)者。盡管基于超連續(xù)譜光源的OCT技術(shù)已取得了很大進(jìn)展，但因起步不久，仍有大量科學(xué)技術(shù)問(wèn)題依然亟待研究解決：全光纖化且功率穩(wěn)定的泵浦源的獲得、低噪聲超連續(xù)譜的獲取和對(duì)稱(chēng)平坦的光譜整形，以及清晰而又快速的圖像獲取技術(shù)。

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篇10

【關(guān)鍵詞】醫(yī)學(xué);計(jì)算機(jī);應(yīng)用研究

1.計(jì)算機(jī)在醫(yī)學(xué)臨床上的廣泛應(yīng)用

1.1 計(jì)算機(jī)輔助診斷在醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)輔助診斷技術(shù)是應(yīng)用各種先進(jìn)的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備對(duì)疾病進(jìn)行觀察并作出輔助診斷，它使臨床醫(yī)生對(duì)病人病變內(nèi)部部位更直接、更清晰的觀察與分析，使得臨床醫(yī)生對(duì)疾病的確診率大大地提高。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)產(chǎn)生的醫(yī)學(xué)三維圖像可直接應(yīng)用于放射學(xué)、放射腫瘤學(xué)、心臟病學(xué)等科室，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)關(guān)于圖像上的應(yīng)用是十分廣泛的。我們看到的關(guān)于心臟的圖片都是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)完成的。傳統(tǒng)心臟病診斷方法醫(yī)生根據(jù)患者病史、病狀、檢查結(jié)果，并用所學(xué)病理知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行綜合分析得出診斷結(jié)果。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，為避免人為和主觀因素，得到更為準(zhǔn)確和客觀的心診斷結(jié)果，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在這方面的應(yīng)用體現(xiàn)出醫(yī)學(xué)的發(fā)展離不開(kāi)計(jì)算機(jī)技術(shù)的日新月異。醫(yī)學(xué)圖像可視化技術(shù)在重建三維圖像模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行定性定量分析，使人們更清楚地認(rèn)識(shí)體數(shù)據(jù)中的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。在臨床診斷和醫(yī)學(xué)研究都具有十分重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。隨著科技的發(fā)展，醫(yī)學(xué)圖像三維可視化系統(tǒng)也逐漸趨于成熟。在醫(yī)學(xué)診斷、臨床治療及醫(yī)學(xué)教學(xué)和手術(shù)模擬中發(fā)揮了重要的作用。上述事實(shí)證明通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助診斷提供優(yōu)勢(shì)方案，使治療更加安全可靠。

1.2 計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于藥物成分的測(cè)定

新藥品得研發(fā)和上市，必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探求藥物的毒害性和致死量，評(píng)估藥物對(duì)人類(lèi)的影響。一般地評(píng)價(jià)藥物毒性以動(dòng)物為準(zhǔn)，借此確定對(duì)人類(lèi)的影響。而利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行藥物的最大給藥量、固定劑量、半數(shù)致死量的測(cè)定可以有效的減少實(shí)驗(yàn)的時(shí)間和費(fèi)用，具有廣闊的應(yīng)用前景。

1.3 計(jì)算機(jī)在遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)的應(yīng)用

遠(yuǎn)程醫(yī)療的推廣，使距離較遠(yuǎn)地區(qū)的專(zhuān)家能對(duì)疾病進(jìn)行實(shí)時(shí)溝通，有助于交流思病情，對(duì)疾病的診斷，治療及預(yù)后評(píng)價(jià)都有著重要重用。

2.計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)醫(yī)學(xué)臨床多個(gè)領(lǐng)域的促進(jìn)作用

2.1 隨著計(jì)算機(jī)在醫(yī)院的普及，我們現(xiàn)在可以在網(wǎng)上進(jìn)行掛號(hào)，并且我們可以預(yù)約一些專(zhuān)家看病。這都需要各部門(mén)快速協(xié)作來(lái)完成，所以離開(kāi)計(jì)算機(jī)就不可能快速完成這些任務(wù)。醫(yī)院的各個(gè)部門(mén)的聯(lián)系及醫(yī)生信息的統(tǒng)計(jì)都需要計(jì)算機(jī)參與。利用計(jì)算機(jī)輔助決策系統(tǒng)是使得醫(yī)生和計(jì)算機(jī)工作者、科研單位、病人相結(jié)合，大大簡(jiǎn)化了醫(yī)院行政管理的辦事流程，同時(shí)解決了部分病人看病難，住院難，提高工作效率，也使得醫(yī)院的各種資源能夠得到最大最有效的利用。

2.2 利用計(jì)算機(jī)醫(yī)學(xué)信息檢索系統(tǒng)可以使得醫(yī)生和科研人員在現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)中通過(guò)關(guān)鍵詞等條件即可迅速查找出所需文獻(xiàn)資料，并對(duì)檢索效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)可以方便的完成查閱醫(yī)學(xué)資料和下載書(shū)籍。通過(guò)實(shí)時(shí)視頻的電視電話(huà)會(huì)議就可以完成相互交流。

2.3 利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）可以使得學(xué)生能夠更好地利用醫(yī)學(xué)知識(shí)庫(kù)和檢索醫(yī)學(xué)文獻(xiàn);教師也能夠把醫(yī)學(xué)中抽象的醫(yī)學(xué)問(wèn)題以形象化、生動(dòng)化的發(fā)式展現(xiàn)給學(xué)生。通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)溝通學(xué)習(xí)，有助于快速掌握海量醫(yī)學(xué)信息，深化醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)改革。

3.計(jì)算機(jī)在醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)挖掘上的應(yīng)用

3.1 醫(yī)療機(jī)構(gòu)的服務(wù)要求在不斷提高，質(zhì)量效率問(wèn)題也越來(lái)越被重視。醫(yī)療質(zhì)量的核心是數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)劃.這些都可以用不同的數(shù)據(jù)指標(biāo)來(lái)衡量。通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可以發(fā)現(xiàn)新的指數(shù)規(guī)律，檢驗(yàn)其有效性，并提煉調(diào)整質(zhì)量方案。通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)中已有數(shù)據(jù)對(duì)疾病風(fēng)險(xiǎn)模型進(jìn)行評(píng)估，可以找出規(guī)律，服務(wù)于臨床決策。

3.2 數(shù)據(jù)挖掘在生物醫(yī)學(xué)方面應(yīng)用廣泛。人類(lèi)24對(duì)染色體的基因測(cè)序已經(jīng)全部完成，標(biāo)志著人類(lèi)基因研究已經(jīng)進(jìn)入新的發(fā)展階段。數(shù)據(jù)挖掘可以完成異構(gòu)、分布式基因數(shù)據(jù)庫(kù)的語(yǔ)義集成，用關(guān)聯(lián)規(guī)則分析同時(shí)出現(xiàn)的基因序列，用途經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)在疾病不同階段的致病基因，這使人們對(duì)疾病的發(fā)病機(jī)制有了深入理解。

4.結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)上的設(shè)備操作、圖像應(yīng)用、信息管理等方面都有著不可替代的作用，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)W習(xí)計(jì)算機(jī)技術(shù)意義重大。相信隨著計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展，會(huì)引領(lǐng)醫(yī)學(xué)加快腳步，邁上新的臺(tái)階。

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