數字醫學大全11篇

緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇數字醫學范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

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美國西北大學進行了一項新研究，探究女性在孕前、孕期和產后這三個階段出現抑郁的問題。結果發現，懷孕期間出現抑郁癥的女性超過了1/3。具體數據是：有37%的孕婦說他們在懷孕的9個月里患過抑郁癥，另外有25%的女性說她們在孕前出現過抑郁癥，還有38%的人說她們在產后得了抑郁癥。

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英國南安普敦大學醫院一外科專家稱，他現在每年要接待大約200名不到30歲因為劇烈運動受傷的患者，而兩三年前只有大約50名，且以軍人、職業運動員居多。以下3種運動可能導致身體受傷：在短時間里完成多組動作的混合健身法（CrossFit）、以鍛煉腿部肌肉為目的的相撲式深蹲、高強度室內自行車運動。

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英國一份權威研究報告指出，要是世界各國不就抗生素濫用等問題緊急采取行動，到2050年，所謂的超級細菌將會在每3秒鐘就導致1名病人死亡。

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一項由加拿大政府資助的，由德班人體科學研究委員會成員主持的研究發現，產后6個月純母乳喂養的孩子，患有品行障礙癥的風險要比哺乳期少于一個月的孩子低56%。

650萬

國際能源署報告稱：大氣污染已經成了一場重大的公共衛生危機，每年導致約650萬人死亡。

0.80

德國糖尿病研究中心的Schulze教授及其團隊進行了一項研究，調查哺乳與產婦患2型糖尿病風險之間的關系。研究發現，受試者哺乳時間每增加6個月，其發生糖尿病的風險比為0.80，哺乳時間與糖尿病風險之間的相關性減弱。該研究提示，延長哺乳時間或許可降低糖尿病風險。

57.4%

澳洲迪肯大學研究人員分析了多年積累下來的美國國家健康檢查和營養調研數據，發現61%的受調查者有抑郁癥狀；他們同時表示，在過去的1年里牙齒有疼痛不適感，其中又有超過57.4%的人自認為牙齒健康狀況不好。結論是：牙齒好壞與抑郁癥存在關聯，牙齒越差，心情越不好。

58%

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1995年,美國麻省理工學院教授兼媒體實驗室主任尼葛龐蒂的新作《數字化生存》問世,數字化隨后成為信息化時代的稱謂,數字化校園、數字化醫院、數字化圖書館、數字化城市成為耳熟能詳的名詞。隨著醫學和計算機科學技術的迅猛發展,形成了以數字技術為核心,信息技術、計算機技術、通信技術、電子技術、人工智能和虛擬現實等技術為基礎,全方位與醫學科學技術相結合的數字醫學技術。現代肝膽外科學的發展與科學技術的發展及其在醫學上的應用密不可分,特別是由于肝內膽管結石的復雜性及肝內外管道系統的變異性使大部分手術仍具有較大風險和較高復發率,為將手術效果達到最佳而手術風險降至最低,單純依靠傳統的技術和培訓手段,恐怕難有根本改變,而數字醫學技術的出現則有可能為這種突破指明方向。

1　數字醫學的概念及應用

1.1　數字醫學的概念

顧名思義,數字醫學的“數字”就是指數字化技術,指計算機科學、信息技術已經發展到了數字化的水平和階段;“醫學”就是指計算機科學、信息技術、數字化深入滲透應用的具體領域,是經過數字化時代的革命性變化、以數字化技術武裝與再造的新醫學科學和新醫療技術。

從廣義上來說,數字醫學包括數字化醫療設備的研發與應用、醫療管理信息系統和臨床信息系統的開發與實施、數字化醫院的建設與管理、臨床醫療技術的數字化、區域醫療協同與信息資源共享、遠程醫療會診與遠程醫學教育、基礎醫學各個分支學科的數字技術應用、疾病預防控制與公共衛生管理的數字化等等廣大醫學科技領域。從狹義上來說,數字醫學主要是指在臨床醫學范圍內充分運用計算機科學、數字化手段進行新的探索和創造。

1.2　數字醫學的應用

1.2.1　數字醫學檢測技術。數字醫學檢測技術是依托數字化、自動化檢測儀器設備,利用計算機自動控制和分析技術,對臨床生化、免疫、微生物、病理生理、電生理信號、分子生物等進行檢測的技術。

1.2.2　數字醫學診斷技術。數字醫學診斷技術主要是利用數字醫療設備為疾病的早期發現、準確診斷提供技術支持,如數字化聲音診斷儀器,磁共振成像(MRI)、數字x線攝影技術(DR)和數字減影血管造影技術(DSA)等。

1.2.3　數字醫學治療技術。數字醫學治療技術是利用數字醫療設備或裝置為疾病提供精確治療的技術,如機器人輔助顯微外科系統,可以精確完成心臟瓣膜修復手術和癌變組織切除手術,又如智能藥物釋放膠囊,可通過感應消化道內不同部分的酸堿度來確定施藥部位,并根據預置程序將藥物精確輸送到病患部位,達到精確治療的目的。

1.2.4　數字醫學康復技術。數字醫療康復技術是綜合運用現代物理運動康復和臨床治療康復方法及計算機技術與人工智能等技術,實現康復動態檢測、治療跟蹤和結果評估。在康復治療方面,利用數字技術、人工智能和虛擬現實等信息技術,廣泛應用于功能測定、物理療法、作業療法、心理康復和臨床康復,以消除或減輕病、傷、殘者身心、社會功能障礙,達到和保持生理、感官、智力精神和(或)社會功能上的最佳水平,改變其生活,增強自立能力,使病、傷、殘者能重返社會,提高生存質量。

2　數字醫學技術在肝膽外科的應用探究

2.1　數字醫學技術在肝癌外科治療中的臨床應用

隨著影像學技術的發展及免疫生化等輔助檢查臨床廣泛應用,能否運用現代醫學技術對肝癌進行定位診斷,直接影響到手術的難度及肝癌肝葉、段切除的術前評估。方馳華等收集了2008年2月至7月南方醫科大學珠江醫院肝膽外科收治的11例原發性肝癌患者的64排螺旋CT掃描數據(其中,肝細胞癌9例。膽管細胞癌2例),并將收集的數據輸入自主研發的醫學圖像處理系統進行程序分割、三維重建,然后把重建的三維模瓔導人到FreeForm ModelingSystem進行平滑,利用系統的力反饋設備進行肝癌的手術治療及肝動脈化療泵放置的仿真研究。結果顯示,數字醫學有助于充分了解肝臟血管變異情況及肝臟管道與肝癌的空間結構關系,有助于肝癌切除的徹底性,又可最大限度地保留正常肝組織,減少術中出血.降低手術風險及并發癥。

2.2　數字醫學在肝膽管結石診治中的臨床應用

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doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.04.094

[中圖分類號]R197.3；G270.7 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2017）04-0-02

醫學檔案是醫院最關鍵的信息源，其具備記錄、收集、分類、貯存以及管理等功能。而醫學檔案信息的價值以及其在醫學研究等方面的應用，得到了越來越多人的關注。對于新時期的醫學檔案管理工作，醫院必須要積極應用數字化技術，構建醫學檔案管理網絡，實現檔案的開發、利用與服務的信息化，這對促進醫院發展和醫療事業的發展來說具有重要意義。

1 現代醫學檔案的特點分析

第一，數量和類型逐漸增多。現代人的生活條件和醫療條件得到了改善，致使醫學檔案不管是數量亦或是類型上都有很大程度的增加。這給醫學檔案管理人員帶來了大量的工作量，并對其工作效率產生了很大影響，工作內容變得更加復雜，工作范圍也逐漸擴大。

第二，醫學檔案的來源和內容越來越廣。隨著時代的發展，人們的健康理念也在逐漸加強，醫學服務體系的日益完善，使醫學檔案的來源方式也呈現出了更加多元化的局面，其內容也更為豐富。醫學檔案自身的跨越性長、時間跨度大、綜合性較強，其與其他諸多專業學科之間有著較為緊密的聯系。

第三，載體形式日益多元化。醫學檔案管理從過去的紙質管理發展到如今，即便是電子化信息化技術已經得以較多的應用，但因為醫學檔案自身存在的特殊性，紙質檔案依舊在醫學檔案中占據了較多的比重。另外，以縮微醫學檔案、聲像醫學檔案等其他不同類型的醫學檔案也越來越多，醫學檔案載體多元化的形式為檔案的查找、保存和傳遞提供了更多的便利。

第四，社會需求逐漸增多。在現代社會中，互聯網信息技術飛速發展，現代人的信息需求量也越來越大。對醫學檔案信息來說，其與現代人的實際生活聯系緊密，社會需求量也持續增多。另外，生活水平的提升與生活節奏的加快讓社會對醫學檔案的需求也越來越高。醫院醫療服務中的各項工作幾乎都在很大程度上涉及醫學檔案，其種類多、強度大、需求廣，需要進一步促進醫學檔案管理工作的變革。

2 數字化技術在醫學檔案管理中應用的必要性

2.1 順應時代的需要

過去的醫學檔案管理往往是手工作業的方式，以紙質檔案為主要載體。近年來，隨著數字化信息技術的飛速發展，其在人們的生活與工作中得到了更加廣泛的應用，醫學檔案管理工作也開始朝著信息化的方向發展。即便是計算機在醫學檔案管理中已經有了非常普遍的應用，但其具體功能依舊集中于存儲目錄信息、檔案檢索等方面，沒有真正實現用戶自行使用計算機對檔案信息進行檢索或者提供其他相關服務的能力。所以為了順應時展的要求，醫學檔案管理工作也要堅持與時俱進，大力推進數字化建設。

2.2 提高工作的質量

把醫學檔案從過去紙質的管理模式逐漸轉化為現代的數字化管理模式，可以在很大程度上促進醫學檔案管理工作質量的提升。過去的醫學檔案管理一般是在檔案管理人員根據相應的管理規范所進行的，這樣的管理模式可能會由于工作人員自身業務水平和素質能力的差異，而造成醫學檔案管理工作的效率和質量存在差異。而借助于數字化技術，應用現代的信息管理模式，其最主要的工作內容可以說是計算機代勞，計算機根據已經編制好的程序完成相關工作，能有效避免人工作業時可能出現的失誤。

2.3 提高檔案利用率

應用數字化技術開展醫學檔案管理工作，和過去的管理模式相比，最大的優勢在于促進醫學檔案管理工作效率的提升，進一步完善醫學檔案信息管理系統，提升醫學檔案的利用率。選擇現代化的管理模式，讓用戶在查找所需檔案材料的過程中更為便捷，對一部分保密文件也能夠借助設置密碼的辦法來設置權限，進一步簡化了授權與查找的流程，最終實現醫學檔案信息Y源的共享。

3 數字化技術在醫學檔案管理中的應用

3.1 融傳統檔案管理與數字化于一體

數字化技術應用于醫學檔案管理工作中，可以說是傳統檔案管理工作的一次創新與改革，過去的醫學檔案管理系統是數字化技術應用于醫學檔案管理的前提和基礎。數字化醫學檔案管理能夠極大地促進檔案管理工作效率的提升，降低人力、物力的消耗。數字化管理模式和過去人工管理模式既有區別，也有聯系，隨著檔案管理工作的改革，醫院要意識到數字化技術與傳統檔案管理手段的融合是醫學檔案管理工作未來的主要發展趨勢，把互聯網環境和各種高效的數字化技術有機結合起來，讓醫學檔案管理能夠煥發出新的活力，在醫院管理系統甚至于其他相關領域中發揮作用，最終實現醫學檔案管理工作的重組建設。

3.2 加強硬件設施的投入

數字化技術應用于醫學檔案管理工作，必須要擁有較為全面的硬件設施作為工作開展的前提與基礎，醫院方面要加強對硬件設施的資金投入，確保硬件設施的建設和完善具備一定的科學性與預見性，在醫院發展的過程中要“一步一個腳印”的構建網絡信息系統，為數字化技術在醫學檔案管理工作中的應用提供更大的發展空間。同時，還應對醫學檔案信息材料予以有效保存，對網絡系統的設置與選擇方面，必須要充分考慮其可維護性和先進性。在現代醫院中已經建立了局域網，可在某一范圍內實現信息共享，在這種形勢下，數字化技術必然能夠在醫學檔案管理中得以更加全面的應用。

3.3 整合醫學檔案數字化的原始資源

數字化技術在醫學檔案管理中的有效應用的基本前提是數字化資源，缺乏資源的醫學檔案信息化建設管理工作就如同無根之水，不能真正發揮出有效的作用。醫學檔案數字化管理工作必須要從兩個方面出發：一是對醫院醫學檔案資源的數字化管理，二是對社會化資源的開發管理。醫院內部醫學檔案資源的信息化建設，是按照醫療機構的實際情況和發展方向所構建的全面數據資料庫，并提供醫學檔案的檢索查詢功能，另外，對相應的病例和學術論文進行信息化處理。在這樣的前提下，才能對所掌控的檔案信息實施全面立體化的索引，進而提供更具有針對性的查閱與下載功能。社會化資源的開發管理，是對部分擁有較高學術價值的醫學檔案進行收集整理，盡可能地對醫療信息予以過濾、整合，確保醫學檔案資源更加高效的應用。

3.4 創新數字化檔案管理的組織模式

現代社會的飛速發展和社會主義建設的逐漸推進，醫療機構、醫學檔案作為與現代人實際生活密切相關的一個重要因素也得到了發展，不管是從行政管理、學術研究亦或是確保普通百姓的合法權益等方面來說，醫學檔案管理工作都是至關重要的。要構建完善的數字化檔案管理的組織模式，建立一個和現代社會發展相符合的醫學檔案管理新模式，必須要努力開展好下面幾方面的工作：一是從數字資源、網絡化存取和分布的角度進行創新；二是從檔案需求者與使用者的查詢、處理、檢索系統等基礎系統實施創新；三是站在社會組織機構的角度實施創新。唯有循序漸進的開拓發展，才能確保數字化技術更為有效地應用于醫學檔案管理工作中。

3.5 加強檔案數字化的安全保障措施

近年來，數字化技術在醫學檔案管理工作中得到了更加廣泛的應用，但與此同時，醫院也必須要注重其安全防范。醫院信息技術工作人員和檔案管理人員必須要主動樹立安全防范意識，通過有針對性的信息安全技術確保數字化醫學檔案在開發利用過程中的安全性，對醫院內部網絡系統給予充分的保護，如設置防火墻、數據加密或者設置登陸動態口令等方法有效避免醫學檔案信息資源的泄露。醫學檔案如果被泄露必然會引起非常嚴重的后果，因此，檔案工作人員必須要主動學習數字化技術，掌握一定的安全防范技術措施，確保醫學檔案的高效利用。

4 結 語

隨著現代科學技術的飛速發展，數字化技術在醫學檔案管理工作中的應用已成為醫院檔案管理工作的發展趨勢。但數字化技術的應用，并非是短期內能夠得以全面推廣的，它還需要一個發展與延伸的過程，醫院檔案管理人員必須要主動樹立信息化、數字化的管理理念，把數字化資源更加科學地應用到各項工作中去。唯有逐漸推進醫學檔案管理工作的數字化建設，才能真正提升醫學檔案管理工作的實效性，并開辟出一條具有自身特色的數字化醫學檔案管理之路。

主要參考文獻

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隨著CT、MR、DSA、CR、DR和PACS等數字化醫療設備的出現及應用，影像科正由傳統攝影模式逐步向數字化、網絡化過渡。數字圖像（digital image）軟拷貝（soft copy）是這一技術的產物，影像工作者可直接在圖像工作站上對采集的圖像進行查詢、圖像后處理做出診斷，即軟閱讀（soft reading）。觀片燈閱片模式在圖像軟拷貝時代面臨著嚴峻挑戰[1]。本文探討軟拷貝膠片打印（film printing）所面臨的問題，旨在闡述膠片打印在臨床診斷中的應用價值及其相應的經濟效益。

1 膠片打印的前景

傳統攝影膠片在很長一段時間內是不可替代的。由于其圖像分辨力優于軟拷貝中顯示器顯示的圖像，特別是軟組織、細微結構等，如乳腺圖像作為首選診斷依據；另外，在骨科、矯形外科等臨床科室，多在膠片上進行脊柱、股骨頭以及頭顱的測量定位等。在常規設備應用方面，許多醫院影像科的數字化設備CT、MR等無標準DICOM3.0接口，還有模擬的透視、胃腸機等，這些設備要安裝標準接口、進行模擬數字化組裝，需要一筆可觀的費用，故打印膠片仍作為其輸出圖像的主要方法。盡管很多影像科已擁有了PACS，但為防止PACS出現故障或崩潰，打印的膠片成了必要、安全的資料備份。

2 膠片打印的選擇

膠片打印分為干式打印和濕式打印。干式打印與濕式打印相比，前者圖像質量穩定，干式片最大密度和對比度明顯優于濕式片，空間分辨力兩者均等，影像各參數完全達到了臨床診斷要求；目前多數干式打印系統都按網絡連接設計，且符合最新的DICOM3.0標準，適合在PACS環境中進行網絡分布打印。干式打印的不足是干式片保存時間與環境溫度有很大關系，環境溫度在25℃以下可保存30年，隨溫度升高其保存期逐步縮短[2]。干式打印在圖像質量、網絡打印、節水以及環保等方面的優勢使其在今后數字化影像科中將發揮越來越重要的作用。

3 膠片打印的網絡化

膠片打印的一體化是影像科數字化、網絡化的重要組成部分。傳統膠片打印往往是一臺醫療設備對應一臺打印機，各醫療設備之間一般不能與同一臺打印機共享，故影像科內常常有多臺膠片打印機，其購置及運行等費用相對較高。目前，在數字影像科中打印機多是通過PACS系統中的DICOM打印服務器來工作，它允許從各數字設備中輸出的圖像在同一臺打印機或任意打印機上進行膠片打印，實現了各數字設備與打印機的共享，能充分利用打印機資源[3]。膠片打印的網絡化拓寬了其在醫院中的應用，凡與影像科PACS系統聯網的科室，醫生均可在圖像工作站上隨時調閱服務器中的軟拷貝圖像，并進行圖像的膠片打印。膠片打印的網絡化對打印機的性能提出了更高的要求，其與PACS系統中各醫療設備的兼容性、打印不同模態圖像質量的一致性以及長期運行的穩定性等是使用打印機應考慮的因素。 轉貼于

4 膠片打印的質量控制

打印膠片的圖像質量直接關系到受檢者的診斷結果，故膠片打印的質量控制至關重要。打印機是復雜的且需要多加維護的設備；同時，激光膠片參數易于變動，往往不同生產批次的膠片感光度略有差異，為保證照片需要根據激光膠片的感光度來調整激光束照度。另外，在PACS系統中的網絡打印機，在打印不同模態的圖像時也會出現偏差。打印質量會發生改變，因此對打印機按需進行一系列檢測、調整。必須由專業物理師實施質量控制程序。一般來說，對干式打印機應每天運行一下檢測程序；對濕式打印機應每周運行一下檢測程序，工程師每年至少應對每一臺打印機進行一次全面檢查、檢測[4]。對打印機不進行嚴格的質量控制是非常危險的，可能由于膠片質量問題造成誤診。膠片打印的質量控制可作為一個降低醫療服務費用的有效工具，提高醫院的社會效益和經濟效益。

綜上所述，盡管越來越多的影像科開始采用軟拷貝，但硬拷貝在很長一段時期內不會消失，打印機仍將作為影像設備重要的組成部分，在影像科和臨床科室具有重要應用價值。隨著影像科進一步的數字化、網絡化，其工作模式、診斷模式的改變，膠片打印在醫院中的地位及其應用價值將進一步完善和提升。

參 考 文 獻

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新媒體，亦可稱新媒介，是指不同于以往傳統紙質媒體而以新型數字媒體為主的形態。新興媒體的大環境中，由于碎片化閱讀和數字化閱讀的盛行，導致各種信息資料易破易碎且不易保存，因此提出對新媒體環境中各類信息檔案的保護保存。本文今著重以醫學科技類檔案為例，來展開對新媒體環境中數字化保護的論述和議評，企圖能對新媒體學科和醫學科技類學科的發展和創新都有一定效用。

一、新媒體概念新解

自始至終，在學術領域內，專家學者們對新媒體概念都沒有形成統一的定論。新媒體（New-Media）一詞最早見于1967年美國P.戈爾德馬克（P.Goldmark）的一份商品研究開發計劃。隨后，由于商品營銷的需要，此概念便在全世界范圍內迅速傳播開來。而聯合國教科文組織則簡單地定義為新媒體就是網絡媒體，包括計算機網絡在內的諸多通用通訊工具。埃梅里在《新媒體》一書中提到，新媒體的“新”在于它能讓人們或人與機器之間實現前所未有的通信，并且與其他所有通信根本不相同，著重體現在快速。清華大學熊澄宇教授則認為，新媒體是一個相對的概念，是建立在計算機信息處理技術和互聯網基礎之上的媒體形態，發展創新了報紙、電視、電臺等傳統媒體的功能，且更多運用在手機、電腦、客戶終端、微信公眾號之中。既然至今對“新媒體”仍沒有一個統一的概念界定，因此筆者提出對“新媒體”概念展開新解，希望能對學術新聞有所幫助。同時，在此解出“新媒體”概念有“三新”，也企圖對新媒體環境中醫學科技類檔案的保護保存能有借鑒作用。1.新在時代。20世紀90年代，中國全面接入互聯網，新媒體也因此應勢而生，可說新媒體確實趕上了一個好時代，然而這卻也是機遇跟挑戰并存的時代。具體體現在，新時代下各種新媒體、新觀念過于繁多，尤其是西方資本主義觀念的大量滲入，更會導致我國傳統觀念和社會主義正統思想受到沖擊，思想觀念的不統一在某種程度上會導致社會秩序的混亂和不穩定，這是新媒體時代的缺陷。但是另一方面，正是由于新媒體時代下各種思潮的碰撞和激蕩，這才有了如今中國較為開放、較為先進的局面，也可以說正是因為有了新媒體對各種先進思政理論的大量引入和大量報道，才推進了如今中國改革下的社會主義市場經濟的發展。2.新在設備。新媒體不同于報刊、廣播、電視等傳統意義上的媒體，更多則是指以數字報紙、客戶終端、手機網絡等新技術設備為主的媒體形態。新興的媒體設備具有以下幾大優勢：其一，方便快捷。運用手機和電腦發送和傳遞信息比運用傳統的報刊、廣播等工具要方便得多。傳統媒體時代里，從印刷報紙、搭建廣播并有專人傳遞再到信息收入，這期間不知要花費多少人力物力財力，甚至幾經周轉會有信息斷層和信息連接不通暢的情況出現。而如果運用手機、電腦這些先進設備和移動網絡，任何信息都能及時迅速地傳遞到對方手中，人們相互之間進行溝通很是方便。其二，廉價高效。傳統時代下，人們閱讀報紙、觀看電視，都是需要花費一定的代價的，尤其購買一份報紙更是如此，且收獲到的信息大多也已經滯時和落后，而新媒體環境中，由于移動網絡和數字報紙的出現，人們閱讀刊物廉價了許多甚至全部免費，無須再去花費財力購買昂貴的雜志，且數字化閱讀高效快捷，智能化搜索和智能化閱讀更是極其方便了人們及時高效獲取信息。其三，海量持久。新媒體網絡中的任何信息，包括各種視頻、圖片、文件、文字，只要是在移動網絡上以后，便能長久存在和長久查看，且移動網絡上所能承載的信息也可能是無限量大，網絡上各種信息的豐富多樣和種類繁多是無法比擬的。新媒體環境中最重要還是新在各種技術設備上，數字網絡、電腦手機、客戶終端、微信公眾號的普及運用是社會大趨勢。3.新在公眾。不像傳統媒體中的客戶公眾必須具有一定的階級地位和文化水平，新媒體環境中的客戶公眾只要擁有能上網的電腦，會一些最基本的操作，懂一些基本的文化知識，就可以在網絡上信息。新媒體環境中的公眾大多屬90后或00后的社會青年，他們大多思維比較活躍，喜歡故意發表各種奇奇怪怪的言詞言論和網絡流行語，他們個性張揚、喜歡創新。但是這些網絡青年也大多具有懶惰、敏感、過于感性等缺陷存在。新媒體環境中的公眾主要定位在年輕的青年群體中，著重關注并研究這類社會人群，具有很強的現實性和前瞻性。

二、數字化保護醫學科技類檔案的措施

醫學科技檔案是指醫院在科研活動中形成的具有一定歸檔保存價值的文字資料、影像、圖表以及各類電子文件等原始記錄。概括起來講主要包括五大類：國內外公開發表的論文和著作；醫院開展科研活動的相關原始實驗資料；基金課題相關資料；技術轉讓資料、專利證明等；其他通過鑒定的科研成果資料等。新媒體環境中，提出對醫學科技類檔案進行數字化保護，既是順應社會時代的大趨勢，也有利于增強人們對醫學科技類檔案的保護意識，進而將有利于醫學界理論技術的創新和傳承。新解新媒體之概念，得出數字化保護醫學科技類檔案有以下措施：1.適應新時代要求，健全醫學科技類檔案的管理機制。任何舉措的推行都離不開完善的管理體制，只有健全機制的約束才能規范相關人員的行為，才能確保舉措的順利實施，數字化保護醫學科技檔案同樣需要有完善管理機制的指引。但是在制定相關管理機制的過程中，必須要適應新媒體時代的變化要求，即管理機制必須要在社會主義核心價值觀念和社會主義市場經濟的框架之內展開運行，不能走其他偏頗或者西方狹隘思想的道路。同時，健全的管理機制中也應當要有明確相關的責任人，把具體的分工詳細劃分到每個工作人員。責任人的作用不可忽視，明確的責任分工是促使管理機制透明高效的關鍵。2.運用新設備技術，推進醫學科技檔案的數字化保護。數字化保護醫學科技類檔案，自然離不開各項新媒體設備技術。具體來說，就是醫院要健全電子政務網絡系統，將現有的網絡進行完善，有目標、有計劃地完善醫院綜合辦公系統，建設綜合查詢和網絡辦公系統，提高醫院科技檔案數字化保護和管理體系。醫學科技檔案數字化保護及管理應該成為醫院的重要管理工作之一，在制定信息網絡建設的規劃的同時，要將檔案數字化保護工程作為重點工作來抓好。3.摒棄新公眾缺陷，提高醫學科技檔案管理人員的綜合素質。新媒體環境中的公眾，雖說個性張揚，具備一定的創新精神，但是仍不能擔負起數字化保護醫學科技檔案的責任和使命。作為新媒體環境中新興的醫學科技檔案管理人員，必須要有極高的綜合素質。具體體現在：其一，不張揚過勝；其二，醫學科技檔案人員要調整心態，更新觀念。

三、結束語

新媒體環境中，不僅需要對醫學科技檔案進行數字化保護，對于其他類檔案信息，例如：學生學籍檔案、黨員干部檔案、國家歷史檔案等，都需要進行數字化保護，這是社會現代化信息化發展的大趨勢。對檔案進行數字化已經成為一種共識，但是數字化管理和保護不是一蹴而就的事情。醫院應該從技術以及信息資源建設、社會環境等方面不斷完善科技檔案的數字化建設，更好地實現科技檔案資源的共享，使之為醫院的發展提供有力的保障才是。

參考文獻：

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【文章編號】：1004-597X(2007)10-0065-02

【摘要】醫學影象技術從70年代進入數字時代，二十多年來先后有了MR、B超、DR、DSA、ECT、CR等數字化影像設備投入使用。對醫學影像診斷起了很大的推進作用。在客觀上促使各種成像技術憑借自身的優勢競相發展。取長補短，綜合利用，使疾病的早期診斷率有明顯提高。

【關鍵詞】數字圖象；醫學影像；應用

Digital image in medicine image application

Rao Tianquan

【Abstract】medicine phantom technology enters the Digital Age from the 70's，20 for many years successively have had MR，B ultra，digitized image equipment and so on DR，DSA，ECT，R put into the use. Diagnosed the very big advancement function to the medicine image. In on is objective urges each kind of imagery technology to rely on own superiority unexpectedly to develop. Makes up for one's deficiency by learning from others' strong points，the comprehensive utilization，enable the disease the early diagnosis rate to have the distinct enhancement.

【key word】digital image; Medicine image; Using

圖象是周圍客觀世界的一種印象，數字圖象是60年代出現的一種全新的，科技含量極高的產物。它的出現使傳統的模擬圖象受到了極大的挑戰。數字圖象和模擬圖象相比，二者的區別在于：一：模擬圖象是以一種直觀的物理量的方法來連續地表現我們期望得知的另一種物理場的特征。而且數字圖象則完全以一種規則的數字量的集合來表達我們面對的物理圖象。二：用模擬圖象的方法來顯示圖象具有直觀，方便的特點，一旦設計出一種圖象的處理方法則具有全場性與實時處理等優點。但是模擬圖象亦有抗干擾性差，重復精度差，處理功能有限，處理靈活性差的缺點。而數字圖象具有很好的抗干擾性，圖象處理方便，適應性能強等優點，特別是隨著計算機技術的發展，數字圖象處理的速度也變得越來越快，越來越顯示它的發展潛力和優勢。三：數字圖象和模擬圖象相比，它的圖象更清晰、無失真，更便于儲存和傳輸。

從70年代末期開始，醫學影像技術進入了數字時代。二十多年來先后有了MR、B超、DR、DSA、ECT、CR等數字化影像設備投入使用。對醫學影像診斷起了很大的推進作用。這一些進展無一不是從根本上破除了原有信息載體形式和成像原理的束縛，開創新徑而取得的。同時這也在客觀上促使各種成像技術憑借自身的優勢競相發展。它們之間不僅沒有相互代替，而是取長補短，綜合利用，使疾病的早期診斷率有明顯提高。

1 數字X線圖象的形成

X線透射成像是基于人體內不同結構的臟器對X線吸收的差異。一束能量均勻的X線照射到人體不同部位時，由于各部位對X線吸收的不同，透過人體各部位的X線的強度亦不同，這些穿透過人體的剩余X線就攜帶著人體被照射部分的組織密度和厚度的信息。這些信息投影到一個檢測平面上，即形成一幅人體的X線透射圖象。如果這個檢測平面是熒光屏，那么我們就得到一幅模擬的圖象了。再將這幅圖象用不同的方法采集下來(如攝影，錄像，拍照等方法)。檢測器也可以是其它，如電離室、光電管、晶體壓電等等。然后將收集到的信號進行模數轉換就形成了一組由不同數字代表X線強弱排列的數字信號了。最后將該組信號交計算機處理經數模轉換即成為清晰、無干擾、無變形、無失真的數字X線圖象。

2 數字圖象技術在X線檢查中的運用

2.1 X線電視系統：主要由影像增強器和X線閉路電視系統組成，影像增強器把X線像轉換成可見光像，而且圖象的亮度得到很大的增強，然后通過電視系統進行觀察和分析圖象，它是實現X線圖象數字化的基礎。

2.2 數字攝影：(DR)對影像增強器所得到的電視信號，用攝像機拾取的高信噪比的電視信號進行數字化，然后再進行各種計算機處理，得到不同效果的圖象，這種技術多用于胃腸透視和血管造影成像。該種檢查拍攝后立即可以得到圖象。不必等待沖洗，還可以動態的觀察。

2.3 計算機攝影：(CR)它是用影像板(IP)代替膠片暴光，然后將存儲在IP板上的X線潛影用激光掃描拾取并轉換成電信號，再經計算機處理得到一幅X線數字圖象，最終用激光像機把X線圖象記錄在膠片上。這種方法靈敏度高、敏感范圍大、圖象清晰。

2.4 數字減影：(DSA)用于血管造影，原理是將檢查部位于造影前后用攝像機各采集圖象，然后將圖象數字化后存儲在計算機里，用計算機進行處理，將兩次采集的圖象進行對應像素逐個相減，減影后的圖象只留下充盈的血管圖象，這樣去掉了組織的重疊干擾，可以清楚地觀察血管情況。

2.5 計算機橫斷體層裝置：(CT)X線對人體橫斷面的各個方向進行照射，檢測器采集到體層各個面對X線的吸收曲線后，用計算機處理所得數據最后以數字矩陣的形式表示橫斷面上個點的密度值，這樣斷面上的各點的密度都用確定的數值表示出來，這種對組織密度的量化，可以從數值上來區分健康組織和病變組織，大大提高了診斷的科學性。

此外；數字圖象還應用于MIR、ECT、B超等醫學影象學科，在我們的日常生活中都離不開數字圖象。

參考文獻

[1] 王容泉. 《醫用大型X線機系統》

[2] 梁振聲. 《醫用X先機結構與維修》

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隨著循證醫學與醫學影像技術的飛速發展，影像學檢查在臨床疾病診斷中所占比重日漸增長，然而臨床醫生在本科教育階段對醫學影像學重視程度不足，教學模式老舊，教學知識不能及時更新，導致臨床診斷需要和醫生知識儲備之間存在較大差距。傳統的醫學影像學教學以器官系統為基礎，對各器官、系統的常見病、多發病影像學表現進行“以教師為中心”的教學，實踐課程多為理論課的復習和掛片讀片模式對理論知識進行實踐，教與學差距較大，教學與臨床應用斷層明顯[1]。可見推行醫學影像學教學模式改革是彌補目前傳統教育模式不足的可行途徑。為推動課堂教學革命，開展以學生發展為中心的教學模式，推廣智慧化教室建設，提高課堂教學水平，提高教學質量，激發學生求知欲，引導學生自主管理、自主學習，提升學生學習效率，打破傳統醫學影像學教育死板、教條的灌輸式教育模式，為醫學領域輸送更多高素質高質量人才，本研究組提出借助網絡化、多媒體教學模式，將影像解剖學、臨床病理學與醫學影像學進行學科整合，開展基于學科整合的數字信息化教學模式。

1醫學影像學常規教學模式

醫學影像學教學模式多采用集中學習理論課+分組實踐教學的模式，其中理論授課旨在使學生了解各檢查設備的成像原理及各系統正常影像學特征，并掌握多發病、常見病的影像學表現及診斷和鑒別診斷要點[2]。實踐教學則通過觀看影像資料，了解X線、CT、MRI、超聲以及核醫學等影像技術的應用范圍以及識別常見病多發病的影像學特點[3]。

1.1集中學習理論課

集中進行理論教學，雖然能夠以系統為基礎對常見病、多發病的影像學表現和鑒別診斷進行系統講授，但授課方式單調，以灌輸式教學為主，學生主要通過背誦疾病的診斷和鑒別診斷要點來應付考試，沒有真正的領會應用。該模式雖強調對影像理論知識掌握的重要性，但對學生自主應用影像學檢查和閱片能力的培養不足，學生的學習主動性差，學習內容與臨床實際需要不匹配，教與學脫節，缺乏積極互動[4-6]。故而改變傳統教學模式，將多媒體應用于教學中是很有必要的，不僅有利于提高學生的參與感，提升學生學習主動性，激發對醫學影像學的學習興趣，還可以促進學生對知識的深化理解，更好的發展教育學。此外，傳統理論教學多以醫學影像學教材為參考教材進行理論授課，教材中影像解剖學和病理學整合的知識量不足，導致授課時學生對影像學基礎掌握不牢、理解不深入，因而在臨床實踐中無法將理論知識進行轉化，為臨床的診治服務。

1.2傳統分組實踐教學

傳統實踐教學將學生分為人數較少的學習小組，授課形式以閱片、掛圖相結合進行臨床診斷報告內容的講授。實踐課中由于學生對影像學診斷要點的理解仍較模糊，常先復習書本知識，再進行閱片觀摩，課堂中對圖像的描述和講解也比較簡單，學生真正通過獨立思考去閱片學習的時間較短。上課人數眾多時，學生注意力渙散，對膠片的觀察不夠深入，學生學習就成了機械記憶，導致實踐課授課效果不佳。若分組過多，教學時間安排就相對不充足，會導致教學任務加重[4-6]。為更好的理解書本上教授的影像學知識，學生只能大量將影像資料和與書本上的圖例進行對比，才能掌握一些初級的診斷方法。這種方法不僅耗費時間，而且對于提升學生的閱片能力也是十分有限的，學生僅能了解常見病的典型表現，不能對疾病的影像學表現融會貫通。為改善傳統教學模式的弊端和不足，將影像解剖學、臨床病理學與醫學影像學進行課程整合，并結合圖像歸檔和通信系統（picturearchivingandcommunicationsystem，PACS）、HIS系統等多媒體教學模式[7]，將醫學影像學打造成為一門適應計算機時代的工具與橋梁課程。

2新型教學模式

2.1以多媒體課件為基礎的理論教學

隨著數字信息化時代的到來，理論課融入了多媒體教學課件，使得醫學影像學教學圖文并茂，生動形象，課堂中教師與學生有更多機會互動，不僅使學生增加學習興趣，也使學生閱片更為方便。盡管以多媒體課件為主的教學方式在一定程度上彌補了傳統授課的不足，但其教學模式依舊是單向灌輸式，并且學生學習方式也沒有變被動為主動[8]。隨著循證醫學和醫學影像技術的不斷發展，教學任務愈發繁重，教學內容急劇增多，見習教學僅能觀摩包含典型病變的幾幅圖像，對于影像學檢查中橫斷面、矢狀位、冠狀位圖像的學習仍不夠深入，學生在未來臨床中對影像檢查圖像的理解仍就困難，很難達到預期教學目標。多媒體教學只是一種單一的模式，不能給教學帶來巨大的增幅，因此單純融入多媒體課件的教學尚不能將影像學檢查方法和圖像直觀而形象的展示給學生，不利于學生的理解和掌握，也無法實現預期教學效果[9]。

2.2以PBL為教學模式的醫學影像學實踐教學

在醫學影像PBL教學實踐中，教師根據教材設置章節的內容查閱相關資料，設定病例為主體的模擬情景，編寫典型的臨床病例，設置并提出與病例相關的問題，提前一周將問題分發給學生，學生圍繞病例和問題預習教材以及查找相關資料、制作課件[10-11]。上課時，教師引導學生對病例進行分析并對病例中的問題進行分組討論，積極解決問題，最后由教師歸納總結本章節重點內容，并對學生完成情況進行點評。盡管PBL教學存在諸多優勢：學生能夠在輕松、濃郁的氛圍下自主學習；面對教師提出的問題，學生能夠獨立收集資料，展開小組討論，發現問題從而解決問題，以達到培養學生主觀能動性的目的；能夠提升學生文獻資料的檢索搜尋能力，使學生學會對知識進行歸納總結、深入理解，模擬臨床情景進行邏輯推理、鍛煉學生表達能力，養成良好的學習習慣等，這些都將對其今后參與臨床工作產生深遠的影響。但是PBL教學也存在諸多不足：課時不足，由于醫學影像學涵蓋的知識量十分之大，PBL教學難以用較少的課時數完成較多的教學任務；PBL教師及教室的數量嚴重不足，難于大面積推廣PBL的教學模式；個別學生可能不配合，有些學生很懶惰，課前不認真準備學習資料、不參與學習課件的制作，上課時不參加討論、不回答老師提出的問題，或不獨立思考人云亦云、濫竽充數，從而影響了PBL教學目的實現。總之，PBL教學模式是優、缺點兼備的，需根據醫學院實際情況進行實踐，并不適合所有的本科教育[12-13]。

2.3影像學課程與解剖學病理學課程的整合

解剖學是影像學的基礎，只有了解正常解剖特點才能更好的鑒別病變。多項國外醫學教學改革項目提出，將影像學課程與解剖學或臨床解剖學課程整合，不僅利于解剖學課程的重新學習與理解，也能夠提高影像學課程的學習效率[14-15]。此外，影像學上的密度或信號、質地、內部征象和伴隨征象等特點在病理學上都可以找到相對應的病理過程，因此病理學在疾病的診斷和鑒別診斷上同樣具有重要意義[16]。兩者相輔相成，在教學過程中兩者相互互補幫助學生更好的理解和掌握疾病特點。然而，國內的醫學教學模式常常是先在學校進行基礎理論教學，再下系到教學醫院進行臨床教學，這使得在進行臨床教學時，學生對于基礎醫學知識已經有所遺忘，因此為讓學生更加深刻牢固的掌握知識融會貫通，進行影像診斷學、臨床病理學與醫學影像學課程進行整合是可行和勢在必行的。結合目前的傳統教學模式和新型教學模式存在的優勢和弊端，本研究組提出整合了影像解剖學、臨床病理學與醫學影像學課程，并結合了PACS、HIS系統等多媒體教學方法的新型教學模式，促使醫學影像學教學接軌臨床應用，成為臨床醫生診斷疾病的有力工具，為循證醫學提供有力證據。

3基于學科整合的數字信息化醫學影像學教學模式

3.1學科整合教材的匯編

醫學影像學、影像解剖學和臨床病理學教材圖片眾多且多更新速度快，為順應時展趨勢，本研究組采取編寫電子教材的形式，以現有的人民衛生出版社《醫學影像學》（第八版）、《人體斷面與影像解剖學》（第三版）和《病理學》（第九版）為基礎，結合PACS系統和電子病理中的病理學圖片，整合成具有專業特色的《醫學影像學》教材。

3.2整合理論教學與實踐教學

將理論課程和實踐課程由原來的先理論后實踐轉變為邊理論邊實踐，一堂課分為兩個部分，先講理論，然后進行實踐，保證在課堂中當堂消化講授的理論知識，真正讓學生身臨臨床實況，培養學生臨床運用影像學檢查和獨立閱片能力，體會醫學影像學在臨床中的應用價值，使醫學影像學成為臨床診治的有力工具。3.3PACS等數字信息化工具應用于教學為豐富實踐課堂教學案例，培養學生獨立診治患者的能力，將PACS和HIS系統用于教學中。采取情景模擬教學的模式，模擬現實診治患者的過程，從接診患者開始，逐步給學生提供患者的主訴、現病史、既往史和體征等信息，讓學生作為一名醫生進行獨立思考，運用相應的影像學檢查手段，對患者進行診斷和鑒別診斷，同時將PACS系統中影像學圖像用投影的形式呈現給學生，使其模擬成為一名影像科醫生，自主描述病變的位置、密度或信號、大小、邊界、質地、內部征象和伴隨征象等，身臨其境地體會影像診斷的要點和技巧，使其在未來臨床應用時能夠很快結合本科階段所學的知識迅速進入住院醫師的角色。

3.4整合教學實踐效果的評價

開展新型教學模式時，采用隨堂測驗和問卷等形式實時監測教學效果和教師授課中存在的問題，合理利用問卷星等新型問卷、測試形式，發現和解決學生對于授課過程中存在的困惑和老師授課過程中的不足之處。我們從在影像科輪轉的學生中抽取150名，分為兩組，一組進行傳統的理論+實踐的教學模式，一組進行新型教學模式，進行授課的教師相同，然后對所有學生發放相同的問卷以調查課堂滿意度并進行隨堂測驗。結果顯示，傳統教學組和新型教學組對授課效果滿意度分別為78.7%和90.1%（P＜0.05），兩組隨堂測驗分數分別為（80.9±2.9）分和（87.6±1.7）分（P＜0.05），說明采取新型教學模式能夠提升課堂滿意度和授課效果。

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【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）11-0080-01

一 教學實踐

1.正常人體結構CT原始資料的獲取

根據不同課時教學內容的需要，選取一名健康志愿者對所涉及的部位通過64排螺旋CT進行精細掃描，掃描參數：像素0.301mm，層厚0.625mm，將掃描數據以DICOM3.0格式刻盤保存。

2.疾病結構CT原始資料的獲取

根據不同課時教學內容的需要，選取相關疾病患者1例，對病變部位進行CT掃描，掃描參數同上，數據同樣刻盤保存。

3.三維數字模型的重建

應用MIMICS10.0軟件讀取DICOM3.0格式的CT掃描數據，根據不同的需求分別建立正常人體結構以及疾病結構的三維數字模型，將所有模型進行不同命名后保存在計算機內或移動硬盤上。

4.教學過程的實施

采取小班教學，地點選在PBL教學區，首先在MIMICS10.0軟件平臺上讀取所學課時內容的正常人體結構的三維數字模型，以立體的、全方位的、各角度、各層面任意切割以及各組織結構任意分割和組裝的方式，進行非常直觀的解剖學學習，在教師進行演示教學后，學生們可以利用電腦主機進行深入的解剖觀測和解剖操作的學習。然后調出疾病結構模型，學習不同疾病的發病機理、診斷以及治療。利用MIMICS10.0軟件的復位功能在電腦內模擬骨折、脫位等疾病的復位方法，并利用該軟件的固定功能模擬鋼板、髓內釘等內固定手術操作以及利用該軟件的三維測量功能對不同結構進行測量以明確內固定器材的尺寸。

5.學生模擬練習

教師對疾病的演示講解結束后，學生借助MIMICS10.0軟件平臺進行模擬操作練習，進一步增強對手法復位以及手術操作的立體感，為進行相關臨床操作打下堅實的基礎。

二 引進數字醫學教學的優勢

1.將基礎和臨床教學進行有機整合

以前的教學往往是先學基礎后學臨床，以運動系統疾病為例，其基礎課程主要是解剖學、X線、CT等放射診斷學，在以往的教學中，基礎課程與臨床課程往往是脫節的，學生們在學習臨床課程時，大多數學生已經忘記了先期所學的那些解剖和放射學知識，授課老師不得不再次用較多的時間對解剖和放射學知識進行復習，從而浪費了很多時間。課程整合是醫學教育改革的一個趨勢，整合是評估醫學教育計劃創新程度的一個關鍵標準。通過引進數字醫學教學，使解剖學、放射學以及臨床診斷、治療一脈相承、有機整合，使學生能在較短的時間內進行循序漸進且全面的學習，極大地提高學習效率。

2.使教學更加客觀和形象

以往的教學，不論是解剖、放射學診斷還是臨床操作多借助于二維平面圖片，這就需要學習者有充分的空間思維能力，而對于沒有任何臨床經歷的學生來說，確實存在理解、思維上的困難，學習效果較差。引入數字醫學后，從解剖、放射學診斷到臨床手術操作都在三維空間下進行，非常直觀，可以進行任意角度、任何平面的切割以及不同組織結構隨意的分離和組裝，而且可以通過設置組織器官的透明化來觀察病灶內部結構，非常客觀和形象，使學習者非常直觀地進行學習，提高了學習效果。教學過程的重心應該在學，如何使學生學起來輕松、學起來有興趣才是教學的宗旨，通過引進數字醫學教學可有效地解決教學中學的問題。

3.極大的節約教學資源

以往的解剖學教學，為提高教學效果，尸體解剖教學非常重要。由于受到尸體標本來源的受限，教學資源極其短缺。臨床操作學習更是如此，受目前醫療環境不好的影響，沒有任何操作培訓的學生到臨床后只能以參觀者的角色進行學習，對培養學生的操作動手能力極為不利。通過引進數字醫學教學后，一旦模型重建成功，一套數字醫學模型可以被復制，而且可以被反復使用而不用擔心被破壞，所有學生都有機會進行反復多次的操作練習，從而極大地解決了教學資源短缺的問題。雖然只是模擬，且只在電腦上操作，但只要學生多進行模擬操作，時間一長，學生就會對組織結構、內固定物安放等有很深的形象認識，一旦接觸臨床其上手很快。

數字醫學涉及到人體每一個系統，由于運動系統在三維重建上相對比較容易，而且原始資料的獲取相對比較簡單，使得數字醫學在運動系統的應用較早而且較有成效。作為運動模塊的教學老師，要在掌握了一定的數字醫學知識后，應用數字醫學知識進行教學，這樣才能實現卓越醫師培養計劃的教學要求。相信隨著數字醫學的進一步發展和教學經驗的進一步積累，數字醫學在人體其他模塊，尤其是以外科為主的模塊的教學中將發揮相應的作用。

參考文獻

[1]鐘世鎮.數字人和數字解剖學[M].濟南：山東科學技術出版社，2004：1～21

篇（9）

中圖分類號：TP391.41 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）10-0115-02

在醫院醫療工作中，醫學影像技術是現代醫學中的重要組成部分，醫學影像技術水平對醫院醫療工作的開展情況產生重要影響，這就要求相關人員在工作中，能密切關注有關醫學圖像質量問題，為提高醫療工作水平奠定基礎。醫學圖像噪聲一直是影響圖像質量的重要因素，這就要求相關人員在處理醫學圖像中，能積極采用先進的技術，以進一步提高醫學圖像質量。本文將以此為背景，對數字濾波技術在醫學圖像去噪中的應用方法進行研究。

1 醫學圖像與圖像噪音研究

1.1t學成像噪音的含義與分類

在有關醫學成像噪音問題的研究中，可以從以下兩方面對其進行分析，一方面以人的感官角度為核心，在充分了解人感官特征的基礎上，強調了圖像噪音是影響人感覺器官所造成的影響，最終導致對圖像化的判斷出現誤差；另一方面主要是從數學角度進行分析，這種方法將圖像信息定義為空間函數f，則圖像噪聲就是會使該圖像退化的因素，就是受噪音的影響圖像退化為f，其表達關系式為：

在上述關系式（1）中，n代表噪音系數。

按照噪音產物的物理因素進行劃分后，可以對其做進一步劃分，如表1所示。

1.2 典型醫學圖像噪音分析

（1）超聲圖像噪聲。超亨圖像噪聲的產生主要受到超聲波的脈沖回波原理影響，在超聲波在人體體內進行傳播時，其在人體內的不同組織所產生不同的折射與反射，最終導致出現不同強度的回波信號，并且在收集這些回波信號后，能轉化為不同強度的電信號參數，最后在顯示電路的作用下成為灰度不同的圖像信號。同時在超聲成像過程中，由于散斑噪聲廣泛存在，這些都會對成像產生不良影響。這是因為在醫學成像過程中超聲波會相互作用、干涉，導致散斑噪聲現象無法得到徹底的控制。同時，超聲成像的噪音還與成像組織表面粗糙程度存在密切關系，表面越粗糙，成像噪音現象越明顯。

（2）磁共振圖像噪聲。磁共振成像技術充分利用了磁共振的原理，通過構建一個磁場，并持續向人體內施加交變頻電磁波，在這種情況下，被探查的質子將會發振，并在振動的同時持續性的傳播共振信息信號，并接收線圈電動勢資料。人體部位不同，所產生的質子共振頻率也存在明顯差異。從物理學角度來看，常見的磁共振圖像主要包括隨機噪聲與噪聲。其中隨機噪音主要產生于線圈電容器的阻抗效應，受高頻電磁影響，物體表面將會出現不規則的感應電流，并對電磁波強度造成影響，導致出現噪音。而熱噪音主要來源與電子熱運動，受接收線圈電阻、城鄉物體電阻等因素影響，隨著運動深入，其產生的噪聲也會越來越明顯。

2 數字濾波技術研究

2.1 數字濾波技術原理

一個數字系統用系統函數的表達方法為：

在上述關系式（2）中，代表輸入；代表輸入；、代表多項系數。

從上述關系式（2）中可以看出，該系統是先將輸入序列以特定的運算方法轉變為輸出序列。而數字濾波技術就是根據這一原理發展而來的。因此可以判斷，在一般的工作狀態下，數字濾波器所需要的基本運算單元主要包括單位延時、乘法器、加法器等。

在一般情況下，數字濾波技術主要的實現方法包括無限沖激響應與有限沖激響應，兩種過濾器之間的比較：（1）在相同的技術條件下，無限沖激響應濾波器由于存在對輸入的反饋，因此可用比有限沖激響應濾波器較少的階數來滿足指標要求。這種方法的經濟性較好，因此也能得到相關人員的認可。（2）有限沖激響應濾波器由于沖激相應時間是有限的，因此能用于快速FFT，這種方法的運算速度進一步提高，而無限沖激響應則無法達到這種要求。

2.2 具體技術研究

2.2.1 小波變換對圖像去噪的基本原理

根據小波變化技術的實際情況來看，其對圖像去噪的方法可以分為兩種，主要體現在圖像信號與計算分析上。其中一方面專門處理圖像信號，在經過小波變化后，在不同規律特征的基礎上，信號所要展示的信息也存在明顯的差異；之后相關人員通過調整小波系數，在不同分辨率基礎上確定閥值門限，完成去噪。另一方法通過計算，以小波變化多邊形的特點，以大量的計算確定圖像恢復要求，再按照計算結果進行處理。一般在小波技術進行圖像去噪處理中，其主要分為三個步驟：

（1）對圖像進行二維離散小波變化，進而獲取不同狀態下的小波系數，包括、、。（2）分析小波系數，并進行相應的調整；也可以根據具體的使用要求，對其進行傳統的處理。（3）對圖像進行小波逆變，最后獲得想要的圖像信息。

篇（10）

1. 數字化可視人體在解剖學教學中的應用

隨著數字化可視人體數據集的建立，計算機模擬人體將為解剖學的教學提供革命性的變化。過去，醫學生通過閱讀教材，看解剖圖譜上的注釋，并進行尸體解剖的實習來學習解剖學課程。利用虛擬人體進行人體解剖課的教學，學生可以用虛擬手術器械解剖虛擬尸體，并利用操縱桿、手套和其他設備的觸覺強力反饋來感受到人體組織的不同質感，在虛擬解剖過程中如發生錯誤操作，學生可以返回糾正錯誤，當然也可以反復進行復習和訓練。由于學生們可以隨時進行虛擬解剖，不需一起來到解剖學實驗室進行學習，這既可以方便老師和學生，同時又可以節約寶貴的尸體標本并減少其他器械如手套和刀片等的消耗，為學校和教研室減輕經濟負擔。

中世紀期間產生的解剖圖譜構成了醫學學習的基礎，但解剖圖譜是對人體器官三維結構的二維表達，容易使學習者對解剖結構的學習和理解受到制約。解剖圖潛一般有許多個標注，細線的一端指向解剖結構，另一端注有該結構的名稱，看上去非常復雜。數字計算機則為科學家獲取、儲存、利用和顯示復雜圖像提供了方便。1996年Toh MY等使用可視化人體數據集制成了交互式的大腦數字圖譜，可同時顯示多幅圖像。1998年，美國國立醫學圖書館開始了一個使用計算機技術組建標準的數字圖像圖書館的計劃。利用數字化可視人體數據集研制成的數字形式的解剖圖譜，無需復雜的標注，只要將計算機鼠標移到某一解剖結構上，通過超鏈接則該結構的詳細說明便會顯示出來，并且可以顯示某一部位的橫斷面解剖，還可將該結構立體顯示，并可繞任意軸線旋轉，使學生易于學習和掌握。另外人體組織的發育過程在教學中是一個難點，非常抽象，學生通常不易理解，如果將某一組織的發育過程數字化，并通過計算機輔助的模擬技術可將其非常直觀地顯示出來，這樣就便于學習和理解。

2. 數字化可視人體在虛擬內鏡檢查中的應用

內鏡是一種在臨床醫學中常用而有效的診斷和輔助手術治療的丁具，它可以幫助醫生觀察并檢測人體器官的內表面。通常包括胃鏡、血管鏡、腸鏡等。然而它也存在這許多的不便，例如給病人帶來不適，高昂的費用，有時可以產生嚴重的并發癥如穿孔、感染及出血等。一般三維重建方法只能重構管腔外表面的解剖結構，而虛擬內鏡是一項利用CT和MR1數據進行體積和表面重建的影像處理技術，是模擬顯示管腔及其內表面的計算機成像技術。Wood等認為虛擬內鏡因為無創且需極少的準備是一種理想的篩查工具。虛擬內鏡作為一種內部器官結構的成像和檢測手段，直接把病人體數據作為輸人，可以通過接口接到CT或MRI設備上。通過體數據重建管狀器官結構的病變區域，可以把三維體數據作為一種虛擬環境，在這個虛擬環境的內部，使用者可以交互的在器官結構的內部進行導航、成像或檢查。Mitaritonno M等認為虛擬內鏡很可能成為未來診斷顯像領域的金標準，并可避免所有有關的順從性問題以及傳統內鏡治療所帶來的穿孔和出血等危險。

虛擬內鏡(virtual endoscopy)作為一種新的放射攝影技術，可以提供物體表面的輪廓細節，并能夠通過使用高清晰度的圖像和獨特的計算機處理方法進行空腔器官的三維觀察。它將內鏡檢查的特征和具有代表性的體積測量圖像結合在一起，已被普遍使用到了胃腸癌和結腸癌的評價中, 1994年vining等首次提出CT虛擬內鏡成像以來，學者們對此技術已進行了一系列的研究，且臨床應用取得了初步的成效。Himi T等利用虛擬內鏡進行的中耳模擬與術中發現完全相同，認為該技術將在耳科學的術前計劃、手術訓練以及術后評價中發揮重要作用, K ayCI等通過臨床比較證實虛擬內鏡能檢查出大部分直徑超過lom。的病損，并認為該技術正在發展成為直結腸病變的診斷和篩查工具。 Ishimaru T曾利用虛擬關節鏡為一病人進行了檢查，認為在不久的將來虛擬關節鏡將作為一種新的技術上具被用來為患有穎下領關節病變的病人進行檢查及治療。Boor5等通過內耳疾病的臨床應用表明虛擬內鏡可以提供類似于真實內鏡檢查的視野，可以將內耳復雜的解剖結構如管道系統和內耳的病理變化準確顯示，可用于病例討論、術前計劃和教學。

由于纖維內鏡檢查是一種帶有創傷性的檢查，因而病人通常不愿接受，然而虛擬內鏡檢查則完全避免這類弊端，同時人體許多不能進行纖維內鏡檢查的部位，但可進行虛擬內鏡檢查。雖然虛擬內鏡檢查可以代替真實內鏡檢查，但仍有必要對虛擬內鏡檢查的常規臨床應用進行確認和改進。2000年Robb PA使用美國國立醫學圖書館的可視人數據集改進和測試了虛擬內鏡檢查的使用程序并評價了其操作在一系列臨床應用中的價值，表明虛擬內鏡檢查可以為臨床診斷提供準確的依據。

3. 數字化可視人體在虛擬活檢中的應用

“虛擬活檢(virtualb iopsy)”系指在虛擬內鏡的基礎上，借助各種最新成像手段及計算機分析技術，以獲取病變部位盡可能多的形態及功能信息，得出類似或接近組織學活檢的診斷結果，其一般步驟是通過虛擬內鏡技術觀察到具體病變部位，在該處進行模擬組織提取，再通過對提取組織的形態、功能信息的分析得到檢測結果。在醫學上所使用的探針式活檢是通過直接穿刺的方式或經纖維內鏡從管腔內部將一根探針刺人病變部位，進行組織的提取或分析。活體組織檢測對于了解病變組織的細胞學特征以及病變的定性診斷具有十分重要的作用，但由于其屬于創傷性的診斷手段，并且對于從整體上和任意方向的取樣檢查有一定的限度，有時還可能出現假陽性結果。然而虛擬活檢技術在這一點上具有突出的優越性。Hopper KD等研究認為利用具有淋巴結增強效應的虛擬支氣管鏡可以增加活檢的成功率，然而一般經支氣管活檢一些在內鏡條件下看不清的淋巴結和腫瘤的成功率通常要低于50%, Vahora F等研制了一種基于先進的力反饋設備的乳腺虛擬活檢系統，可為外科醫生在對病變區進行檢查時提供高保真度的視覺和力反饋線索。從理論上講，只要儀器的分辨率足夠高，通過計算機成像技術對病變區進行盡可能的放大，就能夠直接顯示組織和細胞的形態結構。這將實現通過無創性虛擬影像學檢查即可獲得病理學信息的目標，是虛擬影像學研究的一個重要方向。

4 數字化可視人體在計算機輔助外科手術模擬中的應用

篇（11）

【關鍵詞】 數字化虛擬人體；醫學應用；計算機模型；力反饋

人體是由100多萬億個細胞組成的復雜整體。目前人類對自身的認識和了解還遠遠不夠，對疾病病因、診斷、治療方法的研究及人體與環境相互關系的研究由于缺少精確量化的計算模型而受到限制。應運而生的數字虛擬人體是利用來源于真人的人體數據集，通過計算機模擬而構造出來的一個與人類數據完全相同的虛擬人，它使計算機的定量分析計算和精確模擬成為可能，從而為研究人體在各種環境下的生理病理反應提供一個新的平臺。在現有基礎上，我們對數字虛擬人體的解剖及功能方面的完善及延伸進行了思索及探討。

1 數字虛擬人體在醫學領域的應用前景

1.1 提高醫學教學和科研水平

數字化虛擬人體結合了醫學和計算機科學的最新成果，運用信息技術建立數字化的人體各個層次的計算機模型，為醫學研究與教學提供形象而真實的模型［1~3］。如在外科教學上，以往培訓一位合格的外科醫生，要在上級醫生帶領下，長期在病人身上積累開刀的經驗。這種“練手藝”的過程，通過數字化虛擬人體的程序設定，可在電腦上反復進行演練。又如在醫學科學技術或新藥研制方面，以往必須先通過動物實驗、小樣本臨床驗證才能用于臨床實踐，數字化虛擬人體的研究為這一過程提供模型以進行預演，從而降低醫療風險，提高科研質量，加速醫學教育和醫學研究的現代化。

1.2 提供臨床影像診斷的依據

臨床斷層影像診斷的形態學基礎是正常人體斷面解剖學。已有的斷面解剖學所提供的圖像和數據資料，采用的斷面標本最薄也有5 mm以上，無法完全滿足當前臨床影像診斷的需要。數字化虛擬人體數據集采集的連續斷面的圖像，其斷層間距離的精確度可達0.2 mm，甚至0.1 mm，從而為臨床斷層影像診斷提供與之匹配的斷面圖像和數據。

1.3 指導臨床治療

傳統的醫學診斷治療主要是靠醫生的經驗積累對病人進行直接治療，一旦誤診誤治，錯誤將無法挽回。數字人體的出現將能夠解決這個問題。由于其所有信息來源于真人，因而可以在數字人體上進行在真人身上無法進行的診斷和治療。用藥之前先將藥物信息賦予數字人體，來預測人體對治療的反應，以便更好地對癥下藥。手術之前，先在數字人體身上進行模擬，以制定詳細的手術計劃。目前雖然還不足以達到這一步，但是隨著虛擬現實、模擬技術、虛擬內窺鏡等技術的發展，數字人體已經開始廣泛應用于臨床各科。

1.4 為中醫藥學與針灸經絡研究開拓新領域

祖國醫學的理論體系的兩大特點是整體觀和辨證論治，數字化虛擬人體將從宏觀和微觀方面多指標、全方位地為科學闡述這一理論奠定基礎。針灸經絡學說是幾千年來國人對人體結構研究的智慧結晶，融入針灸穴位數據的數字化虛擬人體，可從多層次、任意角度觀察穴位的解剖結構、毗鄰結構和針刺要點，為探討針灸經絡實質提供數字化平臺，從而為中醫藥學與針灸經絡的深入研究開拓新領域［4~8］。

2 數字化、可視化虛擬人體的研究

“數字化、可視化虛擬人體”是指通過先進的信息技術和生物技術相結合的方式，把人體形態學、物理學和生物學等信息與高級計算法整合成一個研究環境、研究人體對各種刺激的反應、實現人體的數字化描述，為醫學及多學科的研究和應用提供一個基礎技術的研究平臺。

數字化虛擬人體的研究目標是通過將人體的結構和機能數字化、可視化，進而完整地描述基因、蛋白質、細胞、組織以及器官的形態與功能，最終達到人體信息的整體精確模擬［9~11］。其可經歷“虛擬可視人”、“虛擬物理人”、“虛擬生理人”和“虛擬智能人”4個發展階段。“虛擬可視人”是從幾何學角度定量描繪人體的解剖結構，屬于“解剖人”；如果考慮人體組織的力學特性和形變等物理特性，就是第二代的“虛擬物理人”；包括生理特性的數字化人體被列為第三代的“虛擬生理人”；研究人體微觀結構及生化特性的則屬于更高級的“虛擬智能人”［12］。

數字化虛擬人體研究是一項巨大的系統工程，集成了最新的科技成就，代表了當代最高的科技發展水平。它的研究在醫學與計算機的結合上、在涉及人體模擬的許多方面開辟了新的研究領域，將促進一系列相關學科研究的深入。

2.1 國際相關研究

數字化虛擬人體研究的起源要追溯到美國國立醫學圖書館（NLM）發起的可視人體計劃。1989年美國國立醫學圖書館開始醞釀建立一個醫學圖像庫，以提供生物醫學文獻的圖像檢索系統，這需采集人體橫斷面、CT、MRI和組織學數據集，目的是為利用計算機圖像重構技術建造虛擬人體做準備，此項目名稱為“Visible Human Project（VHP）”，即“可視化人體計劃”。VHP的人體斷面數據獲取工作由科羅拉多大學健康科學中心承擔實施，第一套男性、女性VHP數據集分別于1994年、1995年完成并向世界公布。美國“VHP計劃”的實施在全世界引起了巨大反響，不少研究機構或大學利用VHP數據集開發新的計算機人體模擬系統和實用產品，如華盛頓大學開發的數字化解剖學系統、漢堡大學開發的Voxel-Man系統、斯坦福大學開發的虛擬內窺鏡系統等。

VHP數據集的出現改變了醫學可視化的模式，為計算機圖像處理和虛擬現實技術進入醫學領域敞開了大門，使三維重構圖像處理技術以空前的速度得以普及，VHP項目是信息技術和醫學結合的重大創新工程［13~16］。其他國家也相應展開了本國的VHP計劃，如日本、韓國等，但也都存在一定的問題，如美國可視人計劃獲得的數據由于受到當時技術水平的限制，無法提供重要的血管和神經內容。虛擬人體的神經顯示目前仍屬世界性難題，我國國內學者在該研究方面有初步嘗試。

2.2 中國數字化虛擬人體研究動態

2001年在北京香山召開了主題為“中國數字化虛擬人體科技問題”的第174次香山科學會議，香山會議啟動了中國數字化虛擬人體的研究［17］。會議后，我國的解剖學專家們加強協作，目前提供了虛擬中國人體（Virtual Chinese Human， VCH）數據集、中國數字化可視人體（Chinese Digitized Visible Human，CDVH）數據集和中國穴位三維人體（Chinese Acupoint Visible Human，CAVH）數據集參與國際科研大協作。

由于可視人體研究在與人體形態結構有關的眾多研究領域具有重要的理論意義及廣闊的應用前景，國內不少學者一直關注著這一研究領域的進展，并利用美國的VHP數據集進行了卓有成效的研究。如清華大學利用VHP數據集，在基于虛擬人體的計算機醫學研究方面，對人體多個器官的結構與功能進行了可視化顯示；中國科學院自動化研究所構建了開放的虛擬人體試驗平臺，對于數據壓縮、圖像分割、配準與融合、三維重建與繪制等算法進行了研究［18］。

中國數字化虛擬人體研究工作的特點是起步晚、進展快，把切入點放在解決國際上尚未解決的科學疑難問題上，創新尸體標本整體立式包埋和磨削的科學方法，進行血管灌注新配方的研究，取得血管標識的成功應用。中國數字化虛擬人體研究工作在取得斷層解剖數據、獲取關鍵技術成果之后，又進入到后期圖形圖像處理（包括圖像配準、分割、3D重建、瀏覽及網絡）、科學數據共享、神經與微小器官信息獲取以及在醫學和相關領域的應用等相應的研究［19］。

3 有關問題的思索及探討

3.1 數字虛擬人體的血管、神經解剖結構的建模

血管和神經系統是正常人體解剖結構的重要組成部分，但血管與神經系統的模擬仍是目前面臨的最大挑戰。由于原始數據采集先天缺失，我們不得不承認開發的軟件在血管和神經顯示上不盡如意。血管和神經由于具有管狀結構細而長的特征，包含的切片層次較多，涵蓋的顏色層次也很豐富并具有漸變性，且神經組織與周圍脂肪組織的顏色對比度較小，故利用分割肌肉、骨骼的RGB色度空間的雙色度橢球的多步分割方法［20］所得的邊界較為模糊，顯示效果不甚理想。因此采用圖形建模的方法，利用管狀圖形編輯器構建重要的血管和神經模型［21］。其步驟為：① 把血管、神經在每個解剖斷面切片上的形狀標注出來；② 根據標注組成不同直徑的球體標記；③ 通過專用程序將標記自動連接形成管狀結構；④ 將通過面成像方法的多面形表面模型轉化為基于體素的體數據模型。在德國漢堡大學開發的VOXEL-MAN開發平臺上運用此方法較好地顯示了血管及神經結構。第一軍醫大學80歲的鐘世鎮院士花了幾十年的時間掌握了人體血管鑄型技術，能將血管標本分離出來，做出三維立體的管道模型，若這項技術與計算機技術相結合，可能也會彌補血管顯示不充分的缺陷。

3.2 力反饋構想

目前大部分的虛擬人研究仍集中在第一代虛擬人即“虛擬可視人”階段。“虛擬可視人”是從幾何角度定量描繪人體的解剖結構，把實體變成切片數據，然后在計算機中重建成三維人體，沒有生理變化，是人體斷層解剖學意義上的數字化的解剖人。如果在此基礎上我們能將其更進一步，即在“虛擬可視人”的基礎上加入人體組織的力學特性和形變等物理特性，在質感、質地、軟硬度及溫度等方面達到和人體一樣的指標，如皮膚有彈性、肌肉可以收縮、骨骼遭到打擊時會斷裂、血管受到損傷后會出血等，那么將進一步擴大數字虛擬人的應用范圍。如與相應的具有精確力反饋的觸摸裝置相連接，操作者就可以手持虛擬針灸針在虛擬人體上針刺，從而獲得如同真實環境下針刺穴位的感覺。

數字化虛擬人體研究是一項巨大的系統工程，在其現有的基礎上加入血管、神經信息以完善虛擬人的解剖結構，同時開發虛擬人的力反饋研究領域以擴大其應用范圍，將會為進一步的醫學研究開辟更新的領域及促進一系列相關醫學研究的深入，具有廣泛的應用前景。

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