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[中圖分類號] R285.5[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1673-7210(2009)08(a)-030-03
The effect of Yiqihuoxue Chinese Herbal Medicine on amino acid contents in brain tissue of rats after cerebral ischemia-reperfusion
ZHANG Xinchun1, LU Guangyao1, QIN Xiude2
(1.Department of Neurology, Guangdong Provincial Hospital of TCM, Guangzhou 510120, China; 2.Guangzhou University of TCM, Guangzhou 510405, China)
[Abstract] Objective: To discuss the protective effect and mechanism of Yiqihuoxue Chinese Herbal Medicine (Xiongqi Composition) on amino acid contents in brain tissue of rats after cerebral ischemia-reperfusion. Methods: 30 rats were randomly divided into three groups: sham-operated group, model group and Xiongqi Composition treatment group. The ischemia-reperfusion injury model was established, then the amino acid contents in rat brain tissue of ischemia-reperfusion were determined. Results: Xiongqi Composition treatment group showed significant difference in the contents of excitatory amino acids Glu and Asp in the brain tissues after ischemia-reperfusion compared with the model group, but it showed no significant difference compared with the sham-operated group, suggesting Xiongqi Composition could inhibit the increase of excitatory amino acids Glu and Asp contents of ischemia side brain tissue induced by ischemia-reperfusion in rats, and could cause them tend to normal. Xiongqi Composition treatment group showed significant difference in inhibitory amino acides Gln and GABA in brain tissues after ischemia-reperfusion compared with model group and sham-operated group, suggesting Xiongqi Composition could also increase the contents of inhibitory amino acids Gln and GABA in brain tissues after ischemia-reperfusion. Conclusion: Xiongqi Composition can reduce cerebral ischemia-reperfusion injury by adjusting the contents of excitatory amino acids and inhibitory amino acids.
[Key words] Yiqihuoxue Chinese Herbal Medicine; Cerebral ischemia-reperfusion; Amino acid contents
大量動物實驗研究表明,腦缺血及再灌注期間發(fā)生著復(fù)雜的病理生理變化:一方面,腦缺血后再灌注可挽救瀕臨梗死的細(xì)胞;另一方面則會形成再灌注損傷,從而加重細(xì)胞損傷,導(dǎo)致細(xì)胞死亡。興奮性氨基酸與抑制性氨基酸是參與中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮與抑制調(diào)節(jié)作用的重要神經(jīng)遞質(zhì),在腦缺血損傷的病理生理過程中起著重要的作用。祖國醫(yī)學(xué)采用益氣活血中藥治療缺血性腦卒中具有肯定的臨床療效,但作用機(jī)制尚未完全闡明。本實驗應(yīng)用益氣活血中藥(芎芪合劑)對腦缺血-再灌注損傷的大鼠模型進(jìn)行干預(yù),從其對大鼠缺血腦組織中氨基酸含量的影響來探討該中藥對腦缺血-再灌注損傷的作用機(jī)制。
1 材料與方法
1.1 實驗動物
選用SPF級成年雄性SD大鼠30只,體重250~300 g,由廣州中醫(yī)藥大學(xué)實驗動物中心提供。
1.2 主要實驗試劑和儀器
氨基酸對照品、衍生試劑由Sigma公司生產(chǎn);Na2HPO4為分析純級,甲醇、乙腈為色譜純級,由上海化學(xué)試劑公司生產(chǎn)。
1.3 芎芪合劑的制備
10 ml/支,呈棕黃色,澄清透明,黃芪總皂苷1.00 g、芍藥總苷0.90 g、磷酸川芎嗪0.10 g溶于9 ml注射用水,以1% NaOH調(diào)節(jié)pH至8,定容至10 ml,作為濃縮藥液,相當(dāng)于生藥:蒙古黃芪50 g、赤芍30 g、川芎10 g,由廣東省中醫(yī)院制劑室提供。
1.4 大鼠腦缺血-再灌注模型的制作
參照Koizumi[1]方法制成大鼠大腦中動脈缺血-再灌注模型。取1號尼龍釣魚線,截取為長約5 cm的小段,用酒精燈將其頭端燙成球形,在所需長度處做標(biāo)記,將此線浸泡消毒,然后將栓線頭端浸入0.1%多聚賴氨酸溶液中過夜,60℃烤箱中1 h后取出,浸入1.25萬U/ml肝素鹽水中備用。將大鼠稱重后,以10%水合氯醛400 mg/kg腹腔注射麻醉,仰臥固定于手術(shù)臺上,常規(guī)消毒,取頸前正中切口,鈍性分離右側(cè)胸鎖乳突肌與胸骨鎖骨肌,分離右側(cè)頸總動脈(CCA)、頸外動脈(ECA)及頸內(nèi)動脈(ICA),避免損傷迷走神經(jīng)。分離頸內(nèi)動脈至顱底,結(jié)扎頸內(nèi)動脈顱外段的唯一分支翼腭動脈(PPA),再結(jié)扎頸總動脈近心端,于頸總動脈分叉處結(jié)扎頸外動脈,以微動脈夾夾閉頸內(nèi)動脈。在右側(cè)頸總動脈接近分叉處剪一小口插入魚線并用手術(shù)線輕度結(jié)扎,松開微動脈夾,輕推魚線,沿頸總動脈入頸內(nèi)動脈至有阻力時止,系緊結(jié)扎線,魚線尾端露于體外。從頸總動脈分叉處算起進(jìn)線17~18 mm,此時魚線頭端入大腦前動脈,其體部阻擋住大腦中動脈入口,形成大腦中動脈供血中斷。大鼠大腦中動脈閉塞(MCAO)后2 h拔出栓線約10 mm,此時形成再灌注,供血從大腦前、后動脈流入大腦中動脈。術(shù)中及清醒前均給予頭燈(100 W)照射,保持肛溫36.5~37.5℃,室溫25℃。假手術(shù)除不插入尼龍線外,其余手術(shù)步驟均與缺血-再灌注各組相同。
1.5 模型納入標(biāo)準(zhǔn)
術(shù)后2 h觀察大鼠的癥狀和體征,參照Longa等[2]評定神經(jīng)功能缺損程度的5級4分法標(biāo)準(zhǔn):0分,無神經(jīng)功能缺損癥狀;1分,輕微神經(jīng)功能缺損,不能完全伸展左側(cè)前爪;2分,中度局灶性神經(jīng)功能缺損,向左側(cè)轉(zhuǎn)圈;3分,重度局灶性神經(jīng)功能缺損,向左側(cè)傾倒;4分,不能自發(fā)行走,意識水平下降。其中,0分及4分者被剔除。評分1~3分為造模成功,納入實驗。假手術(shù)組可出現(xiàn)同側(cè)Horner征,但無左側(cè)肢體癱瘓。
1.6 動物分組及給藥方法
選雄性SD大鼠30只,用隨機(jī)數(shù)字表法隨機(jī)分成3組,每組10只:假手術(shù)組,模型組,芎芪合劑治療組。
栓塞后1.5 h各組給藥方法如下:①假手術(shù)組、模型組腹腔注射生理鹽水2 ml/200 g;②芎芪合劑治療組腹腔注射中藥稀釋液2 ml/200 g,為臨床用量的10倍(以臨床用量200 mg/70 kg計)。栓塞后2 h拔出線栓形成再灌注。芎芪合劑治療組再灌注12 h后腹腔注射芎芪合劑稀釋液2 ml/200 g,假手術(shù)組、模型組再灌注12 h后腹腔注射生理鹽水2 ml/200 g。
1.7 氨基酸檢測
1.7.1 色譜條件Hypersil ODS色譜柱,4.0 mm×125 mm,粒徑5 μm;流動相(A):10 mmol/L Na2HPO4 pH 7.2緩沖液(PB);流動相(B):PB-甲醇-乙腈(50∶35∶15)。線性梯度:在0~25 min內(nèi),流動相B以線性從0上升到100%。流量:1.0 ml/min。柱溫40℃。檢測波長:激發(fā)波長340 nm,發(fā)射波長450 nm。
1.7.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液準(zhǔn)確稱量氨基酸對照品后,用0.1 mol/L HCl溶液溶解并稀釋配成含每種氨基酸20、50、100、150、200、250、300 nmol/ml的系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。
1.7.3 樣品處理在缺血2 h再灌注24 h評分后,各組大鼠斷頭取腦,完整剝?nèi)∧X組織,用冷生理鹽水將表面的血液沖洗干凈,去除嗅球、小腦和低位腦干,取右側(cè)(缺血側(cè))腦組織,精確稱取100 mg置勻漿器中,加適量90%乙醇溶液勻漿3 min,倒入離心管,1 000 r/min離心10 min,取上清液,將殘留物重復(fù)勻漿2次,合并上清液。將上清液在80℃水浴中蒸干,用0.1 mol/L HCl定容至5 ml。1 000 r/min離心10 min,上清液經(jīng)0.45 μm濾膜過濾,待測。采用HP1050型高效液相色譜儀檢測氨基酸:谷氨酸(Glu)、天冬氨酸(Asp)、谷氨酰胺(Gln)、γ-氨基丁酸(GABA),結(jié)果以mg/g濕腦組織表示。
1.8 統(tǒng)計學(xué)處理
數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,采用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件對各組數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA),然后用post hoc檢驗中的LSD法(方差齊時)或Dunnett's T3(方差不齊時)做多個均數(shù)間的兩兩比較。檢驗水準(zhǔn)α=0.05,雙側(cè)檢驗。
2 結(jié)果
2.1 芎芪合劑對腦缺血-再灌注后大鼠腦組織中興奮性氨基酸(Glu、Asp)含量的影響
見表1。
表1芎芪合劑對模型大鼠缺血2 h再灌注24 h后
Glu、Asp含量的影響(x±s)
與假手術(shù)組比較,*P
表1結(jié)果提示:①模型組與假手術(shù)組比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P
2.2 芎芪合劑對腦缺血-再灌注后大鼠腦組織中抑制性氨基酸(Gln、GABA)含量的影響
見表2。
表2芎芪合劑對模型大鼠缺血2 h再灌注24 h后
Gln、GABA含量的影響(x±s)
與假手術(shù)組比較,*P
表2結(jié)果提示:①模型組與假手術(shù)組比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P
3討論
腦缺血及再灌注時,由于各類氨基酸大量釋放,興奮性氨基酸(excitatory amino acids,EAA)與抑制性氨基酸(inhibitory amino acids,IAA)間的平衡被破壞,是導(dǎo)致神經(jīng)元急性和遲發(fā)性“興奮毒”損傷的關(guān)鍵因素[3]。
EAA主要包括Glu、Asp、N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)等,是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的主要興奮性神經(jīng)遞質(zhì),生理情況下在神經(jīng)元之間的信息傳遞中發(fā)揮重要作用,腦缺血時則對缺血腦細(xì)胞具有興奮毒性,是缺血-再灌注損傷的重要環(huán)節(jié),在神經(jīng)元缺血性損傷中起重要作用[4-5]。其中Glu、Asp是腦內(nèi)含量最豐富的EAA,它們造成神經(jīng)毒性作用主要有2個過程[6]:一是作用于非NMDA受體,引起Na+、Cl-、H2O等的內(nèi)流,造成以神經(jīng)元急性水腫為特征的急性損傷過程,此過程在刺激因素去除后可以恢復(fù);二是通過興奮NMDA受體,直接或間接啟動電壓依賴性通道,Ca2+大量內(nèi)流,造成遲發(fā)性的神經(jīng)元變性及壞死的遲發(fā)過程,該過程為不可逆。
IAA與腦缺血-再灌注損傷同樣密切相關(guān),主要包括GABA、Gln等,其中GABA是哺乳類動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的一種抑制性氨基酸遞質(zhì),與受體結(jié)合后使神經(jīng)元產(chǎn)生突觸前或突觸后的抑制[7]。GABA的升高可能對缺血性腦損傷具有保護(hù)作用。GABA受體激動時,氯離子通道開放,使膜電位穩(wěn)定在氯離子靜息電位水平,起到突觸后抑制的作用。另外,GABA受體激動,可引起突觸前抑制,減少Glu的釋放。動物實驗也證明,提高腦內(nèi)的GABA濃度可增強(qiáng)神經(jīng)元對缺血的耐受性[7-8]。Gln是體內(nèi)含量最豐富的非必需氨基酸,是合成體內(nèi)極其重要的抗氧化劑――還原型谷胱甘肽(GSH)的前體物質(zhì)[9],而GSH能降低組織中的氧自由基水平,是機(jī)體保護(hù)酶和其他蛋白質(zhì)巰基、對抗氧自由基損害的一種重要的抗氧化劑[10]。此外,Gln可降低大鼠細(xì)胞間黏附分子(ICAM-1)的表達(dá),從而抑制多形核粒細(xì)胞(PMNs)在血管內(nèi)皮的黏附與聚集。因此,Gln通過以上機(jī)制對腦缺血-再灌注損傷可能具有一定的保護(hù)作用。
綜上所述,在缺血性腦損傷過程中,興奮性氨基酸(Glu、Asp)的升高可以造成神經(jīng)毒性作用,是導(dǎo)致再灌注損傷的重要原因之一;而抑制性氨基酸(GABA、Gln)含量增加則可能是機(jī)體應(yīng)激保護(hù)性的反應(yīng),在一定程度上是機(jī)體自我修復(fù)能力的表現(xiàn)。
在臨床上,益氣活血法是治療缺血性腦卒中的常見方法,本研究選擇常用益氣活血中藥(黃芪、赤芍、川芎)的有效部位組成芎芪合劑對大鼠腦缺血-再灌注損傷進(jìn)行干預(yù),試圖探討其對于腦缺血-再灌注損傷的保護(hù)機(jī)制。實驗結(jié)果顯示,大鼠腦缺血2 h再灌注24 h后,芎芪合劑能降低大鼠缺血側(cè)腦組織中興奮性氨基酸Glu、Asp的含量,并使之趨向于正常;同時,芎芪合劑亦能提高大鼠缺血側(cè)腦組織中抑制性氨基酸Gln、GABA的含量,提示芎芪合劑能夠通過調(diào)整大鼠缺血腦組織中興奮性氨基酸和抑制性氨基酸的含量,減輕興奮毒性,提高組織自我修復(fù)能力,從而達(dá)到抗缺血-再灌注損傷的作用。
[參考文獻(xiàn)]
[1]Koizumi J, Yoshida Y, Nakazawa T, et al. Experimental studies of ischemic brain edema: a new experiment model of cerebral embolism in rats in which recirculation can be introduced in the ischemic area [J]. Stroke,1986,8(1):1-8.
[2]Longa EZ, Weinstein PR, Carlson S, et al. Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats [J]. Stroke,1989,20(1):84-91.
[3]郭蓮軍.GABA受體與腦缺血[J].咸寧學(xué)院學(xué)報:醫(yī)學(xué)版,2004,18(2):77-80.
[4]Haberg A, Qu H, Saether O, et al. Differences in neurotransmitter synthesis and intermediary metabolism between glutamatergic and GABA ergic neurons during 4 hours of middle cerebral artery occlusion in the rat: the role of astrocytes in neuronal survival [J]. J Cereb Blood Flow Metab,2001,21:1451-1463.
[5]Castillo J. Physiopathology of cerebral ischemia [J]. Rev Neurol,2000,30:459-464.
[6]鄒建成,羅良鳴.興奮性氨基酸的神經(jīng)毒性研究進(jìn)展[J].中華醫(yī)學(xué)實踐雜志,2005,4(8):775-777.
[7]甘平,楊茹,程介士.GABA受體在腦缺血中的作用[J].中國神經(jīng)科學(xué)雜志,2004,20(1):78-81.
[8]郭建榮,岳云,崔健君,等.異丙酚對缺血再灌注損傷大鼠海馬氨基酸遞質(zhì)水平變化及神經(jīng)元凋亡的影響[J].中國病理生理雜志,2007,23(8):1547-1550.
目的觀察腦梗塞急性期大鼠血清中內(nèi)皮素(endothelin,ET)-1、一氧化氮(nitricoxide,NO)的含量變化,探討含植物雌激素中藥的腦保護(hù)作用。方法采用線拴法復(fù)制急性腦梗塞動物模型,并于造模后6,12,24 h動態(tài)觀察各組大鼠血清中ET-1,NO的含量變化。結(jié)果隨著缺血時間的延長,各組大鼠血清中ET-1含量逐步增加,NO含量則不斷下降,至24h 分別達(dá)到高、低峰值。同時段比較,去勢組大鼠血清中ET-1含量顯著高于正常組及去勢加中藥組(P
【關(guān)鍵詞】 雌激素 中藥 腦梗塞 內(nèi)皮素-1 一氧化氮
大量研究表明, 雌激素對于缺血性腦組織損傷具有明顯的保護(hù)作用[1,2]。然而雌激素的應(yīng)用會導(dǎo)致生殖系統(tǒng)腫瘤、乳腺癌發(fā)生、子宮內(nèi)膜增生、高凝血狀態(tài)等不良后果發(fā)生,限制了其推廣應(yīng)用。因此,天然有效的植物雌激素逐漸引起了眾多學(xué)者的關(guān)注[3~4]。本實驗即旨在研究含植物雌激素中藥的腦保護(hù)作用,并進(jìn)一步探討其可能的作用機(jī)制。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 藥物含植物雌激素中藥復(fù)方25劑,每劑含生藥黃芪30 g,三七粉3 g(沖),銀杏葉6 g,蒲黃15 g(包煎)。實驗用藥時,每劑水煎為200 ml的藥液,再將其濃縮成所需濃度的混懸液。所需中藥均購自石家莊市樂仁堂藥店,由課題組自行煎制。
1.1.2 動物體重200~250 g的雌性Wistar大鼠(鼠齡4個月)90只,由華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院實驗動物學(xué)部提供(動物合格證: 鄂醫(yī)動字第004-007號)。
1.1.3 試劑內(nèi)皮素、一氧化氮放免試劑盒購自解放軍總醫(yī)院科技開發(fā)中心放免所。
1.2 方法
1.2.1 實驗分組及灌胃
90只雌性Wistar大鼠,隨機(jī)分為3組:正常組、去勢組、去勢加中藥組, 30只/組。去勢組、去勢加中藥組分別于適應(yīng)性飼養(yǎng)3 d后行去勢手術(shù)(切除雙側(cè)卵巢)。去勢加中藥組于術(shù)后第2天灌胃含植物雌激素中藥方(黃芪、三七、銀杏葉、蒲黃)。正常組及去勢組則每日灌胃等量生理鹽水。
1.2.2 動物模型的復(fù)制3組動物灌胃兩周后,分別采用線拴法復(fù)制腦梗塞動物模型。大鼠腹腔內(nèi)注射10%水合氯醛(350mg·kg-1) 麻醉后,仰臥固定,頸部正中切口,分離并暴露右側(cè)頸總及頸內(nèi)、外動脈,并在頸內(nèi)外動脈分叉處結(jié)扎頸外動脈,右側(cè)頸總動脈剪口,插入頭端燒成圓鈍形直徑為0.25 mm 的尼龍魚線,進(jìn)線長度約為18~19 mm,在大腦中動脈起始端堵塞大腦中動脈,然后將頸總動脈連同尼龍魚線一起結(jié)扎,縫合皮膚,放回籠內(nèi),單籠喂養(yǎng)。手術(shù)過程中監(jiān)測大鼠直腸溫度,并保持在36.5~37.5 ℃。蘇醒后表現(xiàn)為左上肢屈曲、行走時向左側(cè)旋轉(zhuǎn)或左側(cè)肢體癱瘓的大鼠為造模成功,納入統(tǒng)計結(jié)果,否則為造模失敗,剔除實驗。
1.3 指標(biāo)檢測造模成功后6,12,24 h分別以放免法檢測各組大鼠血清中ET-1及NO的表達(dá)情況(造模手術(shù)后共有72只大鼠進(jìn)入指標(biāo)檢測:24只/組,其余均在造模過程中死亡或造模失敗后剔除實驗)。
1.4 統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)用±s表示,采用SPSS11.5軟件進(jìn)行單因素方差分析處理。方差齊,用q檢驗;方差不齊,則用秩和檢驗。顯著性差異水平以P<0.05,0.01為標(biāo)準(zhǔn)。
2 結(jié) 果
2.1 造模后各時段各組大鼠血清中ET-1表達(dá)情況由表1可見,造模后隨著缺血時間的延長,各組大鼠血清中ET-1含量呈逐步遞增趨勢,至缺血24 h分別達(dá)到高峰。去勢組大鼠血清中ET-1含量始終高于同時段正常組及去勢加中藥組(P
2.2 造模后各時段各組大鼠血清中NO表達(dá)情況由表2可見,造模后隨著缺血時間的延長,各組大鼠血清中NO含量呈進(jìn)行性下降趨勢,至缺血24 h分別達(dá)到最低水平。造模后各時段,去勢組血清中NO含量均低于同時段正常組及去勢加中藥組,具有統(tǒng)計學(xué)差異(P
3 討 論
3.1 腦梗塞與ET和NO的相關(guān)性
ET和NO通過調(diào)節(jié)血管的舒縮功能共同參與腦梗塞的病理過程。ET具有強(qiáng)烈而持久的縮血管作用,而NO有明顯的擴(kuò)張血管作用,并能強(qiáng)烈地抑制血小板聚集。生理情況下,兩者的合成與釋放始終維持著一種動態(tài)平衡:既相互依賴,又相互拮抗,維持著血管的正常舒縮功能。急性腦梗塞發(fā)生時,由于缺血、缺氧等應(yīng)激因素的突然刺激,這種平衡狀態(tài)遭到破壞,以致血管舒縮功能失調(diào)。一方面,ET釋放大量增加,刺激血管急劇收縮,局部血流供應(yīng)減少,腦組織損傷加重;而腦梗塞后局部血管神經(jīng)組織缺血缺氧致使損傷的腦血管內(nèi)皮細(xì)胞及神經(jīng)組織合成ET進(jìn)一步增加,形成惡性循環(huán)[5];另一方面,NO合成減少,其擴(kuò)張血管作用減弱,同時血小板將不斷聚集并釋放血管收縮因子,導(dǎo)致血管痙攣,腦組織局部供血不足,使病灶區(qū)缺血缺氧狀況進(jìn)一步惡化。王荔等[6]推測ET水平升高可能既是腦梗塞的原因又是腦梗塞的結(jié)果。臨床觀察也表明,ET和NO參與了腦梗塞(ACI)的發(fā)生發(fā)展過程,它們與腦梗塞的具有明顯的相關(guān)性[7,8]。本動物實驗結(jié)果,在腦梗塞急性期,大鼠血清中ET-1含量隨缺血時間延長而增加,NO則呈逐步減少趨勢。這與吳海琴等[9]的臨床研究不完全一致。推測與指標(biāo)檢測時間差異或動物實驗與臨床觀察本身的差別有關(guān)。
3.2 組方依據(jù)
本實驗所選中藥復(fù)方由黃芪、三七、蒲黃、銀杏葉四藥組成。其中重用黃芪,取其補(bǔ)氣之功。氣為血帥,氣旺則運(yùn)血有力。輔以三七、蒲黃、銀杏葉活血散瘀。諸藥合用,共奏補(bǔ)氣行血之效。從藥物化學(xué)成分角度分析,四味中藥都含有黃酮和異黃酮,是具雌激素樣活性的有效成分——植物雌激素。植物性雌激素是植物中可以與雌激素受體(ER)結(jié)合的一類化合物,在體內(nèi)具有雙向調(diào)節(jié)作用。當(dāng)體內(nèi)雌激素水平較高時發(fā)揮抗雌激素活性,而體內(nèi)雌激素水平較低時具有擬雌激素作用[10]。因此含植物雌激素中藥既可發(fā)揮腦保護(hù)作用又可避免長期、大量應(yīng)用雌激素可能導(dǎo)致的各種不良后果,這為人類尋覓天然而有效的藥物提供了新的線索。
本實驗結(jié)果表明含雌激素中藥確實能有效減少血清中ET-1含量,增加NO釋放,從而發(fā)揮較好的腦保護(hù)作用。
【參考文獻(xiàn)】
[1]卞杰勇,王宇卉,張世明,等.雌激素對大鼠局灶性腦缺血的保護(hù)作用[J].蘇州大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版),2003,23(4):399.
[2]陳俊峰,蔣 豪.雌激素的腦缺血保護(hù)作用[J].中華麻醉學(xué)雜志,2002,22(9):562.
[3]王若光,尤昭玲,馮光榮.中藥植物性雌激素研究[J].中國中西醫(yī)結(jié)合雜志,2004,24(2):169.
[4]張博生,徐 運(yùn),朱文斌.含雌激素中藥腦保護(hù)作用的實驗研究[J].中國臨床康復(fù),2004,8(34):7740.
[5]畢國榮,盧麗萍,周 卓.腦梗塞患者血漿內(nèi)皮素和一氧化氮含量及相關(guān)性的研究[J].中國誤診學(xué)雜志,2002, 2(1):20.
[6]王荔,成學(xué)恭.急性腦梗塞患者血漿內(nèi)皮素含量的研究[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,1998,29(1):53轉(zhuǎn)57.
[7]余運(yùn)賢,梁 暉,黃 健,等.急性腦梗塞血瘀證與一氧化氮、內(nèi)皮素相關(guān)性研究[J].中國中西醫(yī)結(jié)合雜志,2000,20(7):501.
[8]陳建國,蘆 萌,顏萬能,等.腦梗塞患者內(nèi)皮素、一氧化氮含量的動態(tài)觀察及臨床意義[J].標(biāo)記免疫分析與臨床,1999,6(3):155.
益心膠囊是由麝香、蘇合香、丹參、黃芪等多味藥物組成,對于心血管疾病有著良好的治療效果。大量的臨床實踐表明,長期使用益心膠囊可預(yù)防冠狀動脈疾病的發(fā)生,減少致死性和非致死性心血管病事件的發(fā)生率,局限心血管病事件的發(fā)病范圍及嚴(yán)重程度。因此,我們采用結(jié)扎大鼠冠狀動脈造成急性心肌梗塞模型,研究益心膠囊不同劑量預(yù)先給藥對急性心肌梗塞的保護(hù)作用及其作用機(jī)制,為其臨床合理用藥提供必要的實驗依據(jù)。
1 材料與儀器
1.1 動物健康SD大鼠70只,雌雄各半,體重200~220 g,購自河南省實驗動物中心,許可證號:SCXK(豫)2005-0011。
1.2 藥物益心膠囊,0.3 g/粒,麝香、蘇合香、丹參、黃芪等12味藥物組成,鄭州大學(xué)藥學(xué)院藥劑教研室提供;消心痛,10 mg/片,珠海麗珠集團(tuán),批號20080302;戊巴比妥鈉,上海試劑二廠產(chǎn)品,批號20060802;鹽酸利多卡因注射液,20 ml/支(0.4 g),南京第四制藥廠產(chǎn)品,批號20080307。
1.3 儀器ECJ1550P心電圖機(jī),日本光電公司產(chǎn)品;DH150型動物呼吸機(jī),浙江大學(xué)醫(yī)療儀器廠產(chǎn)品;Beckman-Coolter-cx9全自動生化分析儀,美國Beckman公司產(chǎn)品。EC-911放射免疫自動γ計數(shù)儀,中佳光電公司產(chǎn)品;CR3i多功能臺式離心機(jī),法國Joudan公司產(chǎn)品。
1.4 試劑hs-CRP試劑盒,上海醫(yī)學(xué)科技有限公司產(chǎn)品,批號080405;IL-6試劑盒,北京北免東雅生物技術(shù)研究所產(chǎn)品,批號080306。
2 方法
2.1 動物分組及給藥SD大鼠70只,雌雄各半,適應(yīng)性喂養(yǎng)1周,隨機(jī)分為正常對照組(10只),其余大鼠依據(jù)性別和體重隨機(jī)分為AMI組、陽性對照組、益心膠囊大劑量組、益心膠囊小劑量組、假手術(shù)組,每組12只。分組當(dāng)天,益心膠囊配成藥液,分別以(2 g·kg-1·d-1)和(1 g·kg-1·d-1)給大鼠灌胃,陽性藥物組以消心痛(10 mg·kg-1·d-1),1次/d,連續(xù)21 d。正常組、模型組和假手術(shù)組給予等量的生理鹽水灌胃。
2.2 急性心肌梗塞模型制備末次給藥后1 h,除正常對照組外,其余大鼠行冠脈結(jié)扎術(shù)[1]。腹腔注射3%戊巴比妥鈉(40 mg/kg)麻醉大鼠,靜脈注射1mg/kg利多卡因預(yù)防室顫,將大鼠仰位固定于手術(shù)臺上,除毛。消毒,沿胸骨中線自胸鎖關(guān)節(jié)至劍突上切開皮膚,連接呼吸機(jī)(頻率48 次/min),暴露胸骨及軟骨部位,用手術(shù)刀在劍突下端上方1 cm處正中位劈開胸骨,沿胸骨正中向上用剪刀延長切口約3 cm,用小開胸器輕輕撐開胸腔切口,可見心包及搏動之心臟。用眼科剪將心包前部剪開,用止血鉗將左心耳輕輕提起,用持針器持小圓變針在冠狀動脈前降支根部穿一線,5O號線結(jié)扎之,于結(jié)扎后大鼠四肢皮下連接心電圖機(jī)(紙速25 mm/s,電壓10 mm/mv),以體表ECG 出現(xiàn) ST 段弓背向上抬高或呈壞死性 Q 波,直視下可見被結(jié)扎血管供血區(qū)心肌變?yōu)榘底仙⒊掷m(xù) 30 min為模型成功標(biāo)志,逐層關(guān)閉縫合胸腔。假手術(shù)組僅在左冠狀動脈前降支穿線不結(jié)扎。術(shù)后24 h,各組動物均有死亡。具體動物數(shù)見表1。
2.3 檢測指標(biāo)及方法冠脈結(jié)扎后24 h,股靜脈采血,冷凍離心10 min(3 000 r/min),分離血清,置于-20℃冰箱內(nèi)保存待測。膠乳增強(qiáng)免疫比濁法測定血清hs-CRP,測定范圍0.1~10 mg/L;放射免疫法測定血清IL-6,測定范圍6.25~250 pg/L。表1 益心膠囊對急性心肌梗塞大鼠hs-CRP含量的影響與AMI組比較,*P
2.4 統(tǒng)計學(xué)處理采用統(tǒng)計軟件SPSS12.0進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理,所有數(shù)據(jù)±s表示,多組間比較用單因素方差分析,P
3 結(jié)果
3.1 益心膠囊對急性心肌梗塞大鼠血清hs-CRP含量的影響由表1可見,結(jié)扎冠狀動脈后,與正常對照組比較,AMI組血清hs-CRP含量顯著增高(P
3.2 益心膠囊對急性心肌梗塞大鼠血清IL-6含量的影響由表2可見,結(jié)扎冠狀動脈后,與正常對照組比較,AMI組血清IL-6含量顯著增高(P
4 討論
急性心肌梗塞是冠心病的危急重癥,屬于中醫(yī)“真心痛”“心痹”等范疇,為本虛標(biāo)實之患,本虛以氣虛和陽虛為主,標(biāo)實以血淤、濁阻為要。益心膠囊為治療心血管疾病的有效藥物,由麝香、蘇合香、丹參等藥物組成。麝香開竅通絡(luò)止痛為君;蘇合香芳香開竅;丹參活血化瘀為臣;黃芪益氣養(yǎng)陰為佐。全方配伍,共奏芳香開竅、通經(jīng)止痛之效。
隨著現(xiàn)代研究的深入,炎癥在急性心肌梗塞的發(fā)生、發(fā)展和預(yù)后過程中的作用越來越重要[2]。hs-CRP作為炎癥過程中最具有標(biāo)志性的因子,已被證實是急性心肌梗塞發(fā)生發(fā)展中具有重要預(yù)后意義的指標(biāo),通常它在心肌梗塞后6h開始升高,24~48h達(dá)到高峰[3,4]。大量的研究已證實血清hs-CRP水平升高與AMI的發(fā)生密切相關(guān)[5]:它可調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞攝入LDL,有助于泡沫細(xì)胞的形成;刺激巨噬細(xì)胞產(chǎn)生血栓前組織因子;激活粥樣斑塊內(nèi)的補(bǔ)體系統(tǒng)導(dǎo)致斑塊不穩(wěn)定;誘導(dǎo)黏附分子表達(dá),如血管細(xì)胞黏附分子-1(VCAM-1)、細(xì)胞間粘附分子-1(ICAM-1);致敏內(nèi)皮細(xì)胞,產(chǎn)生CT細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用造成損壞。
IL-6主要是由活化的單核-巨噬細(xì)胞分泌的一種促炎癥細(xì)胞因子,為預(yù)測急性心肌梗塞的早期基礎(chǔ)病變及嚴(yán)重并發(fā)癥的指標(biāo),其血清濃度越高,其發(fā)生嚴(yán)重程度及再發(fā)心絞痛的風(fēng)險越高[6]。IL-6可促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)黏附分子和其他炎癥遞質(zhì),增強(qiáng)局部的炎癥反應(yīng);促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞釋放第凝血因子,啟動凝血過程;可刺激基質(zhì)降解酶的合成,侵蝕斑塊內(nèi)的基質(zhì),從而導(dǎo)致不穩(wěn)定斑塊破裂[7]。
本實驗結(jié)果表明,當(dāng)結(jié)扎冠狀動脈造成AMI模型后,大鼠血清hs-CRP,IL-6含量大幅升高,而預(yù)先服用益心膠囊21 d的大鼠,其血清hs-CRP,IL-6含量均顯著降低,且其降低程度與給藥劑量呈相關(guān),表明抗炎作用是益心膠囊預(yù)防心肌梗塞的作用機(jī)制之一,為AMI臨床治療早期使用本藥提供了依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
[1] 徐叔云,陳 修.藥理實驗方法學(xué),第3版[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2003:1023.
[2] Mul Vihillnt,F(xiàn)oly JB.Inflammation in acute cornary syndromes[J].Heart,2002,87(3):201.
[3] Koenig W.Inflammation and coronary heart disease: an overview[J].Cardiol Rev,2001:9133.
[4] Yu H,Rifai N.High-sensitivety C-reactive protein and atherosclerosis;from theory to therpy[J].Clin Boochem,2000,338:601.
1醫(yī)學(xué)影像學(xué)的發(fā)展方向生命科學(xué)和信息科學(xué)將是新世紀(jì)科學(xué)發(fā)展的主要學(xué)科
一方面分子生物學(xué)將推進(jìn)醫(yī)學(xué)科學(xué)的發(fā)展,生物技術(shù)、基因工程和醫(yī)學(xué)生物工程的結(jié)合.將加速預(yù)防和診治技術(shù)的更新。另一方面,社會、地理和生態(tài)環(huán)境的影響愈來愈受到重視,兩者微觀和宏觀因素的結(jié)合,將促進(jìn)醫(yī)學(xué)科學(xué)各領(lǐng)域的發(fā)展,甚至使其面貌發(fā)生根本的變化。面對這一新形勢,醫(yī)學(xué)影像學(xué)將如何發(fā)展。
1.1隨生命科學(xué)的進(jìn)展,分子生物學(xué)、生物和基因工程(人類基因組、疾病基因組學(xué))等,將深入和影響基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)和影像學(xué)的進(jìn)程和發(fā)展。實際上,生理、功能和代謝成像以及基因診斷和治療已經(jīng)并將進(jìn)一步深入影像學(xué)診治及基礎(chǔ)研究、所謂生物醫(yī)學(xué)成像,分子、基因成像已提上日程。
1.2隨醫(yī)學(xué)生物工程和計算機(jī)、微電子技術(shù)的進(jìn)展,新一代影像和介入設(shè)備和器械,如多層面螺旋CT、MR(如 臟、神經(jīng))專用機(jī)等的開發(fā)、功能的改進(jìn)、各種影像設(shè)備的圖像采集和顯示新技術(shù)(如三維仿真成像、MR頻譜以及各種圖像的融合)和精確度的提高等;與生物技術(shù)相結(jié)合,組織和(或)疾病特異性對比劑的開發(fā)和應(yīng)用,影像診斷和介入治療將不斷拓展新領(lǐng)域,向廣度和深度發(fā)展。
1.3隨信息科學(xué)的進(jìn)展,由于影像學(xué)的數(shù)字化、圖像存儲與通訊系統(tǒng)(PACS)和遠(yuǎn)程影像學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)系統(tǒng),智能型計算機(jī)和工作站,計算機(jī)輔助診斷和治療等的進(jìn)展和應(yīng)用,網(wǎng)絡(luò)影像學(xué)將會到來。 人工智能技術(shù)(如機(jī)器人)將會用于影像診斷和介入治療的操作。
1.4社會、地理和環(huán)境因素。受人類衛(wèi)生保健的影響,對重大病痛如癌癥、腦血管痛等發(fā)生、發(fā)展的意義應(yīng)有新的認(rèn)識,國內(nèi)外資料表現(xiàn),約40 喪病的發(fā)生、發(fā)展直接或間接與環(huán)境因素有關(guān)。隨社會經(jīng)濟(jì)和生活水平的提高,人口老齡化,對人們健康的認(rèn)識和醫(yī)療服務(wù)體系的轉(zhuǎn)變,廣大人民對安全、有效而微或無創(chuàng)性診治技術(shù)的要求將會不斷提高。影像學(xué)診斷將由大體形態(tài)學(xué)為主的階段向生理、功能、代謝和(或)基因成像過渡;對比增強(qiáng)由一般性向組織和(或)疾病特異性方向發(fā)展,圖像分析由定性向定量發(fā)展;介入治療含基因治療向?qū)崟r、立體、少或無射線介導(dǎo),進(jìn)而與內(nèi)鏡、微創(chuàng)治療、外科相融合方向發(fā)展。對疾病及發(fā)生機(jī)理的認(rèn)識,將從器官、細(xì)胞向分子、基因水平深入,從個體診治到群體的衛(wèi)生保健,如低劑量螺旋CT對肺癌的篩查等,對疾病防治將具有新的含義。
2現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)的形成和特征
1972年CT的開發(fā)和應(yīng)用,使放射學(xué)進(jìn)入了一個以體層成像和電子計算機(jī)圖像重建為基礎(chǔ)的新階段。50~60年代單獨(dú)應(yīng)用的放射性同位素和超聲診斷,也逐步發(fā)展成為放射性核素和超聲成像。近20年的發(fā)展,已形成多種成像技術(shù),包括CT、磁共振、數(shù)字減影血管造影和X線數(shù)字成像、核醫(yī)學(xué)和超聲成像組成的影像診斷學(xué),結(jié)合介入治療共同構(gòu)成了診斷和治療兼?zhèn)涞默F(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué),介入治療現(xiàn)已成為與內(nèi)科、外科并列的三大治療技術(shù)。因此,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)是臨床診療科室(專業(yè)),以高科技為基礎(chǔ)能向廣大人民和病員提供先進(jìn)的診斷和治療技術(shù)和服務(wù)。從而必須改變?nèi)藗儗τ跋窨剖液陀跋襻t(yī)師的認(rèn)識:既從事診斷又從事治療。醫(yī)學(xué)影像學(xué)作為一個科室(或?qū)I(yè))必須診治兼?zhèn)?,包括影像診斷、超聲、核醫(yī)學(xué)和介入治療亞專業(yè)分工,同時又要劃分神經(jīng)、胸部、腹部、骨關(guān)節(jié)影像學(xué)等,各有分工側(cè)重,協(xié)調(diào)發(fā)展,與其他科室相互配合,共同前進(jìn)。這樣才能促進(jìn)本學(xué)科的發(fā)展。
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醫(yī)院;計算機(jī)管理系統(tǒng);設(shè)計;應(yīng)用
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F49
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1672-3198(2014)24-0208-01
隨著我國醫(yī)療體制的不斷深化改革與信息技術(shù)的迅速發(fā)展,計算機(jī)管理設(shè)備逐漸深入到醫(yī)院的管理工作中,并發(fā)揮出不可比擬的作用,成為醫(yī)院管理現(xiàn)代化的重要保障。在醫(yī)療事業(yè)發(fā)展的新時期,為了使醫(yī)院計算機(jī)管理系統(tǒng)更好的得到發(fā)展與提高,還必須加強(qiáng)對其系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計與應(yīng)用。
1 醫(yī)院計算機(jī)管理系統(tǒng)的含義及特點(diǎn)概述
醫(yī)院計算機(jī)管理系統(tǒng)(HIS)主要是指對醫(yī)院各種文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)資源、媒介信息等統(tǒng)一通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)而實現(xiàn)信息化管理的系統(tǒng)。具體來說,醫(yī)院包含臨床、門診、后勤及部門科室等部門,因而其計算機(jī)管理系統(tǒng)也包含對以上科室部門信息化管理的實現(xiàn)。與傳統(tǒng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)資源相比,醫(yī)院計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有信息存儲數(shù)字化、表現(xiàn)形式多樣化、傳播媒介網(wǎng)絡(luò)化、信息數(shù)量巨大化等特點(diǎn)。
2 醫(yī)院計算機(jī)管理系統(tǒng)的功能組成設(shè)計
根據(jù)醫(yī)院醫(yī)療服務(wù)環(huán)節(jié)及流程,醫(yī)院計算機(jī)管理系統(tǒng)主要利用的是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并要求系統(tǒng)配置簡單易操作。在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器選用方面,應(yīng)該選用雙機(jī)備份的容錯技術(shù)。醫(yī)院計算機(jī)管理系統(tǒng)模塊設(shè)計是在就醫(yī)流程的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,包含10多個子系統(tǒng),筆者主要對如下幾個主要的系統(tǒng)模塊設(shè)計進(jìn)行介紹。
(1)門診管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)包含門診收費(fèi)、掛號管理及門診藥房管理等模塊。系統(tǒng)要能對門診患者分科掛號,收取各項檢查、治療及藥品費(fèi)用。在此基礎(chǔ)上建立患者的醫(yī)療信息檔案,以便及時查詢病人檢查、治療項目及用藥收費(fèi)的情況。另外,門診管理系統(tǒng)還應(yīng)該提供病者退號、發(fā)票的服務(wù)以及為不同科室提供匯總工作報表的功能。
(2)住院管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對出入院病人的治療情況進(jìn)行記錄、查詢,以此為醫(yī)護(hù)人員提供病人的信息,以保證病人治療費(fèi)用明細(xì),科室費(fèi)用明細(xì)。具體而言,要包含辦理病人的入、出院手續(xù)、繳款手續(xù)辦理,及檢查項目劃價、收退費(fèi)等功能。
(3)藥房管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要是對醫(yī)院藥品采購、出入庫、科室分配及藥房藥品日常事務(wù)進(jìn)行管理的系統(tǒng)。藥房管理系統(tǒng)要重點(diǎn)實現(xiàn)藥庫及藥房之間的連接與數(shù)據(jù)傳輸功能,以實時反映藥庫、藥房的進(jìn)銷存情況。另外,該系統(tǒng)還要對藥房藥品的情況生成各種明細(xì)與表格,避免出現(xiàn)藥品流失現(xiàn)象,提高醫(yī)院經(jīng)濟(jì)效益。
(4)病案管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)該實現(xiàn)病案數(shù)據(jù)登陸、存儲、查詢以及病案出入庫、借閱管理等功能,另外還提供各醫(yī)療部門所需的報表,方便醫(yī)護(hù)人員在病案管理中的查詢與檢索,提高病案管理的效率。
(5)醫(yī)學(xué)影像及遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)。醫(yī)學(xué)影像及遠(yuǎn)程醫(yī)療是現(xiàn)代醫(yī)院醫(yī)療的先進(jìn)技術(shù),對其進(jìn)行系統(tǒng)的管理,首先要建立影像資料庫,對有價值的醫(yī)學(xué)影像資料存入數(shù)據(jù)庫,方便各科室查閱、傳輸及利用影像資料。然后通過國際互聯(lián)網(wǎng),而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)會診與學(xué)術(shù)交流。
3 醫(yī)院計算機(jī)管理系統(tǒng)在醫(yī)院管理中的應(yīng)用策略
為了提高醫(yī)院計算機(jī)管理系統(tǒng)在現(xiàn)代醫(yī)院管理中的應(yīng)用水平,醫(yī)院應(yīng)該保證系統(tǒng)在投入使用后的運(yùn)行及維護(hù)。并在充分保證管理隊伍、操作人員、系統(tǒng)應(yīng)急預(yù)案健全的基礎(chǔ)上加強(qiáng)HIS在醫(yī)院管理中的應(yīng)用,提高應(yīng)用效率。
(1)加強(qiáng)計算機(jī)管理系統(tǒng)在門診收費(fèi)管理中的應(yīng)用。
計算機(jī)門診收費(fèi)系統(tǒng)對提高醫(yī)院門診管理水平有重要的作用。各醫(yī)院門診操作員應(yīng)該根據(jù)醫(yī)生處方,通過計算機(jī)而寫明發(fā)票的收費(fèi)明細(xì),并實現(xiàn)醫(yī)院門診收費(fèi)的分類與匯總。同時,還要對收款員的臺賬進(jìn)行核對,對決違規(guī)工作行為的發(fā)生,以此提高門診醫(yī)護(hù)人員的工作效率。
(2)加強(qiáng)計算機(jī)管理系統(tǒng)在病房收費(fèi)管理中的應(yīng)用。
醫(yī)院要加強(qiáng)對計算機(jī)管理系統(tǒng)在病房收費(fèi)管理中的應(yīng)用,通過對病人相關(guān)信息再計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的雙機(jī)備份,能確保數(shù)據(jù)的安全性。這樣便能約束和規(guī)范護(hù)理人員的素質(zhì),減少人工賬務(wù)核算的漏洞,規(guī)范每日賬務(wù)清單處理。
(3)加強(qiáng)計算機(jī)管理系統(tǒng)在病區(qū)管理中的應(yīng)用。
病區(qū)管理系統(tǒng)很好的貫徹了“以患者為中心”的服務(wù)理念,實行HIS管理,提高了服務(wù)質(zhì)量。醫(yī)院要加強(qiáng)對HIS的應(yīng)用,緊密聯(lián)系醫(yī)院醫(yī)生、護(hù)士收款處、及藥房之間的聯(lián)系,促進(jìn)醫(yī)療信息資料的完整,提高病區(qū)管理的效率,提高患者及家屬的滿意度。
(4)加強(qiáng)計算機(jī)管理系統(tǒng)在藥品管理中的應(yīng)用。
醫(yī)院計算機(jī)管理系統(tǒng)是用于醫(yī)院藥品管理最為廣泛的系統(tǒng),醫(yī)院要加強(qiáng)對藥品計劃、采購、入庫、調(diào)價、領(lǐng)藥及消耗到期的全過程的監(jiān)管,嚴(yán)格規(guī)范藥房工作人員藥品信息錄入、發(fā)藥處理及輸送的工作環(huán)節(jié),確保患者藥品費(fèi)用的準(zhǔn)確性。
4 結(jié)語
在醫(yī)療事業(yè)發(fā)展的新時期,醫(yī)院計算機(jī)管理系統(tǒng)對于確保信息資料的真實可靠性、提升醫(yī)院管理質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)效益具有重要的意義?,F(xiàn)代醫(yī)院要時刻關(guān)注網(wǎng)絡(luò)技術(shù),并促進(jìn)新技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用,促進(jìn)系統(tǒng)功能運(yùn)行效率與作用的提升。
隨著電子技術(shù)在各個方面的應(yīng)用,圖像的數(shù)字化進(jìn)程十分迅速。人們要求高質(zhì)量的圖像,不僅僅為了滿足視覺需要,更因為在信號分析、通信技術(shù)和計算機(jī)科學(xué)的各個方面,都需要對各種圖像進(jìn)行分析處理從而得出結(jié)論和相關(guān)數(shù)據(jù)。
一、自適應(yīng)計算截止灰度級
人眼的識別能力是有限的,無法辨別圖像中過亮和過暗區(qū)域中灰度微小的變化,所占用過多的灰度級造成一定浪費(fèi),可以對灰度級進(jìn)行壓縮。
2.1信噪比
信噪比是指信號源產(chǎn)生最大不失真信號強(qiáng)度與同時發(fā)出的噪聲強(qiáng)度之間的比率,通常以S/N表示,一般用分貝(dB)為單位,信噪比越高表示質(zhì)量越好。同樣的定義也可以適用在醫(yī)學(xué)圖像中,我們首先可以通過計算一幅醫(yī)學(xué)圖像的均方誤差,然后由均方誤差推算出其峰值信噪比。
2.2信息熵
我們將H(u)稱為信息的熵,它表示的含義是觀察到單個信源符號輸出時能夠獲取的平均信息量。當(dāng)信源各符號的出現(xiàn)概率相等時,此時熵達(dá)到最大,此時信源能夠提供最大可能的信源符號平均信息量。
三、程序?qū)崿F(xiàn)及結(jié)果分析
由圖1可以發(fā)現(xiàn),應(yīng)用綜合算法,可以明顯增強(qiáng)圖像的層次感,比如大骨盆及脊柱上側(cè),效果與處理前相比有了顯著提高;腓骨圖像經(jīng)過處理后,可以明顯觀察到踝關(guān)節(jié)部分的鋼板和鋼釘,同時裙子的褶皺也被真實還原,比起原圖,處理后的圖像提供了更多的信息量。
雖然主觀上已經(jīng)可以明顯看出這種綜合算法處理后的圖像效果,我們?nèi)匀恍枰陀^評價標(biāo)準(zhǔn)來衡量,即本節(jié)前述的峰值信噪比(PSNR)和信息熵(MSE),現(xiàn)分別選取大骨盆、腳、頸椎、膝蓋和腰椎圖像,計算其處理前后的峰值信噪比和信息熵。運(yùn)用改進(jìn)算法得到的實驗數(shù)據(jù)和Contextvision公司標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)對比如表1和表2所示。
顯而易見,使用自適應(yīng)直方圖均衡與反銳化掩模融合技術(shù)的圖像增強(qiáng)算法,圖像在盡可能多的保持原始圖像信息及避免噪聲放大的同時,增強(qiáng)了圖像的可視性,尤其是暗區(qū)及細(xì)微部分的層次感大大加強(qiáng),而且無偽影產(chǎn)生,視覺效果得到了極大改善,此增強(qiáng)方法比Contextvision公司的所達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)更高,即還原的信息量更大。
四、總結(jié)
本文以數(shù)字圖像處理為背景,提出了能抑制光暈現(xiàn)象的改進(jìn)的對比度受限直方圖均衡算法。對算法進(jìn)行優(yōu)化之后,設(shè)計了一個醫(yī)學(xué)圖像處理軟件。本文設(shè)計的軟件系統(tǒng)已經(jīng)嵌入到醫(yī)院的DR影像系統(tǒng)中進(jìn)行實際應(yīng)用,并且圖像的處理效果得到了醫(yī)生的認(rèn)可,處理時間滿足點(diǎn)片的時間要求。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】 點(diǎn)、線、面、體、攝影
1 點(diǎn) 一般用來表示位置,是物質(zhì)的濃縮,也是人類的微號點(diǎn),具有空間位置的視角單位。點(diǎn)在人體三維立體結(jié)構(gòu)的不同部位,具可代表不同組織器官的表面位置,同時可以通過點(diǎn)與點(diǎn)之間不同角度的投影、折射、或者立體交叉連接,推斷出不同組織器官彼此間的相互關(guān)系,從而確定相應(yīng)組織器官的三維立體空間位置。例如:頭顱骨的“翼點(diǎn)”投影到體表相當(dāng)于太陽穴,本身又是蝶骨、顴骨和顳骨的交匯點(diǎn),不僅結(jié)構(gòu)薄弱,同時下方還有腦膜中動脈經(jīng)過,向深部垂直矢狀面投影可以經(jīng)過蝶鞍與對側(cè)“翼點(diǎn)”相連。其次:肚臍位于腹前壁中線體表,其上方3cm處平第3腰椎,下方3cm經(jīng)過第4腰椎。再次,胸骨劍突末端點(diǎn),平第11胸椎。很明顯,點(diǎn)在人體三維立體結(jié)構(gòu)中代表著無數(shù)組織器官的位置或參照物。
2 線 有關(guān)線的解釋和意義繁多,這里主要針對立體幾何里點(diǎn)與點(diǎn)之間的連接線段,即直線或弧形,在人體三維立體結(jié)構(gòu)中,無論從體表或深部組織器官,從解剖學(xué)的角度看,無處不體現(xiàn)出線的存在和相應(yīng)的意義,如:人體正中線,與正中矢狀面重合,將人體分為左右兩半。其次:水平線,與水平面重合,至上而下有無數(shù)條。最后,在頭顱還有瞳間線、聽鼻線、聽口線、聽眥線等等。
3 面可以是點(diǎn)的密集,也可以由直線的移動而構(gòu)成。從解剖學(xué)的角度看,人體三維立體結(jié)構(gòu),就是由無數(shù)個大小不等,形態(tài)不一,方向不同的面與面相互架構(gòu)而成。如:矢狀面,將人體分為左右兩部分的所有平面。其次:冠狀面,將人體分為前后兩部分的所有平面。再次:水平面,將人體分為上下兩部分所有的平面。最后,在矢狀面與冠狀面之間,根據(jù)其夾角大小不同存在著無數(shù)個平面等等。更為重要的是,我們必須認(rèn)清,不同的部位和不同厚度的斷面,其間包含著各種不同的組織器官。
4 體 有關(guān)體的含義解釋繁多,這里我們主要指三維立體空間,即點(diǎn)、線、面相互間的演變和轉(zhuǎn)化最終而來。如點(diǎn):指物象特定空間中所處的位置,它沒有長寬厚度,常常也指線段的起點(diǎn)和末端. 其點(diǎn)的移動形成線,線的移動變?yōu)槊妫娴霓D(zhuǎn)變成為體。很顯然,體就是點(diǎn)、線、面立體交叉的融合,只有正確理解和掌握點(diǎn)、線、面、體相互間的關(guān)系,同時與人體三維立體結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合,用立體的三維思維來分析和5 理解人體不同組織器官,這樣才能從不同的方位、角度、平面全方位判斷把握不同組織器官的準(zhǔn)確位置。
攝影 即X線束經(jīng)過人體被檢部位,由于不同結(jié)構(gòu)的組織器官,對X線的吸收存在差異,當(dāng)這些帶有被檢組織信息的剩余射線作用于膠片或探測器,經(jīng)過暗室處理或計算機(jī)轉(zhuǎn)換,即可獲得相應(yīng)部位的X光照片,其照片顯示的組織器官影像形態(tài),由不同的攝影所決定。現(xiàn)就不同攝影與點(diǎn)、線、面、體的關(guān)系作如下的探究。
5.1 針對三維立體的人體組織結(jié)構(gòu),怎樣把握攝影與“點(diǎn)”的關(guān)系,首先確定不同攝影的“點(diǎn)”在人體體表或深部的位置,明確“點(diǎn)”與暗合(IP板或FPD)的關(guān)系(將相應(yīng)的“點(diǎn)”投影在暗合相應(yīng)的位置),確定“點(diǎn)”與球管焦點(diǎn)的中心線的入射方位,根據(jù)不同的要求,可以垂直或傾斜一定的角度經(jīng)該“點(diǎn)”進(jìn)行入射。例如:頭顱正位,中心線經(jīng)眉間垂直射入暗盒。湯氏位,中心線向足端傾斜30°夾角與兩外耳孔連續(xù)中點(diǎn)入射。這方面的例子舉無盛舉。
醫(yī)院需要數(shù)據(jù)中心
數(shù)據(jù)中心,顧名思義,應(yīng)當(dāng)是提供數(shù)據(jù)服務(wù)的中心。
數(shù)據(jù)中心的建設(shè)應(yīng)當(dāng)至少有兩層含義:一層是數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與管理。包括底層的供電、制冷、網(wǎng)絡(luò)等機(jī)房環(huán)境建設(shè)以及服務(wù)器、存儲、備份等設(shè)備和機(jī)制的建設(shè)與管理。其中心目標(biāo)是安全、可靠、高性能、可管理。主要的技術(shù)熱點(diǎn)有服務(wù)器集群、存儲網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器虛擬化、存儲虛擬化、備份手段、災(zāi)備方案、重復(fù)數(shù)據(jù)刪除等等。數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的主角是服務(wù)器和存儲系統(tǒng)。在這個層面上管理數(shù)據(jù)中心的目標(biāo)歸結(jié)到一點(diǎn)就是安全、可靠。要保證數(shù)據(jù)中心安全可靠,保證它的性能;第二層是數(shù)據(jù)服務(wù)能力的建設(shè)與管理。包括數(shù)據(jù)集成與融合、數(shù)據(jù)生命周期管理、數(shù)據(jù)服務(wù)平臺等方面的能力建設(shè)。其中心目標(biāo)是數(shù)據(jù)的可管理、可用性、利用能力。數(shù)據(jù)中心主要的技術(shù)熱點(diǎn)有數(shù)據(jù)抽取(ETL)、數(shù)據(jù)集市、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)生命周期管理等等。
首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院信息中心主任王韜對醫(yī)院數(shù)據(jù)中心提出了自己的見解:“早期的信息中心只有一臺或者幾臺服務(wù)器,數(shù)據(jù)量也很少,主要參與的是醫(yī)院收費(fèi)業(yè)務(wù),比較簡單;隨著醫(yī)院信息化建設(shè)的快速發(fā)展,信息化已經(jīng)深入到醫(yī)院業(yè)務(wù)的方方面面,其中包括患者的基本信息、費(fèi)用信息,以及患者的診療信息和醫(yī)院物流管理信息、成本分析控制信息和績效管理等信息。其中以患者的診療信息最為復(fù)雜,有文字、數(shù)字、圖像、視頻、聲音等,多種多樣。而且醫(yī)院的臨床信息系統(tǒng)也非常復(fù)雜,有醫(yī)囑系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)、檢驗報告系統(tǒng)、麻醉監(jiān)護(hù)系統(tǒng)、門急診輸液系統(tǒng)等等,這些系統(tǒng)都需要信息的互聯(lián)互通,系統(tǒng)需要集成?!?/p>
中南大學(xué)湘雅二院信息中心主任黃刊迪從多年實踐經(jīng)驗角度談了對醫(yī)院數(shù)據(jù)中心的認(rèn)識:“數(shù)據(jù)中心是醫(yī)院信息化建設(shè)發(fā)展到一定時期的必然產(chǎn)物。隨著醫(yī)院信息化建設(shè)向臨床專業(yè)化方向的深入,醫(yī)院內(nèi)部必然會出現(xiàn)眾多臨床信息系統(tǒng),也必然會面臨區(qū)域醫(yī)療信息共享的外部需求和醫(yī)院臨床數(shù)據(jù)集成的內(nèi)部需求,醫(yī)院數(shù)據(jù)中心是滿足這兩方面需求的唯一解決方案。沒有數(shù)據(jù)中心,電子病歷無法保證臨床資料的可及性、完整性和歸檔性,患者在某些科室的檢查資料,可能會因為科室機(jī)器的關(guān)閉或數(shù)據(jù)遷移而不能在任何時段訪問,也難以解決患者資料被檢查科室有意或無意修改的問題。”
“隨著醫(yī)院信息化程度的不斷提高,建設(shè)數(shù)據(jù)中心很有必要。不過首先要對數(shù)據(jù)中心概念進(jìn)行正確理解。目前很多人是側(cè)重于硬件及平臺架構(gòu)建設(shè),認(rèn)為把全院服務(wù)器、交換機(jī)、存貯及數(shù)據(jù)庫等統(tǒng)一建設(shè),數(shù)據(jù)集中存儲,就是建數(shù)據(jù)中心,而對數(shù)據(jù)的分析、整合、共享等應(yīng)用缺乏考慮。甚至一些人把網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房建設(shè)認(rèn)為是建數(shù)據(jù)中心,還不乏此類的文章介紹。此外,還必須認(rèn)清建數(shù)據(jù)中心與數(shù)據(jù)倉庫的關(guān)系?!备=ㄊ×⑨t(yī)院信息中心主任張瓊瑤表達(dá)了自己對數(shù)據(jù)中心概念的見解。
對于數(shù)據(jù)中心的概念,武漢同濟(jì)醫(yī)院信息中心主任張曉祥認(rèn)為:“臨床數(shù)據(jù)中心是所有的醫(yī)療信息的靜態(tài)文檔存儲倉庫。它既可以實現(xiàn)患者醫(yī)學(xué)信息縱向的長期保存和管理,又可以實現(xiàn)不同專業(yè)、不同系統(tǒng)、不同業(yè)務(wù)流程中患者相關(guān)醫(yī)學(xué)文檔和信息橫向的抽取、整合和歸檔。”
聯(lián)想大客戶業(yè)務(wù)服務(wù)器營銷經(jīng)理李亞杰談了自己對數(shù)據(jù)中心的理解:“一般情況下,企業(yè)業(yè)務(wù)達(dá)到以下兩個層面才會建設(shè)數(shù)據(jù)中心:業(yè)務(wù)邏輯越來越復(fù)雜和數(shù)據(jù)量激增。這種情況下需要通過IT手段簡化業(yè)務(wù)流程,實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的高效利用。隨著醫(yī)院存儲電子病歷和影像數(shù)據(jù)量的逐漸增多,數(shù)據(jù)大集中成為必然趨勢?!?/p>
英特爾數(shù)字企業(yè)部客戶平臺集成專家丁華發(fā)表了自己的觀點(diǎn):“對于醫(yī)院數(shù)據(jù)中心而言,核心是數(shù)據(jù),其建設(shè)目標(biāo)是數(shù)據(jù)的利用。而軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施正是為醫(yī)院的數(shù)據(jù)和應(yīng)用提供支撐服務(wù)的?!?/p>
醫(yī)院數(shù)據(jù)特點(diǎn)
眾所周知,醫(yī)院信息化已步入快速發(fā)展期。從過去單一的HIS系統(tǒng),向臨床信息化發(fā)展,系統(tǒng)專業(yè)性越來越強(qiáng)、分工越來越細(xì),涉及的系統(tǒng)和廠商越來越多,服務(wù)器數(shù)量急劇增長、數(shù)據(jù)量越來越大。
當(dāng)前,醫(yī)院數(shù)據(jù)具有異構(gòu)系統(tǒng)多、數(shù)據(jù)量大、關(guān)聯(lián)性強(qiáng)、在線時間長等特點(diǎn)?!搬t(yī)院擁有大量異構(gòu)系統(tǒng)是由醫(yī)學(xué)學(xué)科專業(yè)分工決定的?,F(xiàn)在信息化程度較高的醫(yī)院都會有幾十個開發(fā)商的系統(tǒng)在運(yùn)行,不同系統(tǒng)平臺的數(shù)據(jù)如何集成將成為一個問題;第二個特點(diǎn)是數(shù)據(jù)量較大,醫(yī)療數(shù)據(jù)從結(jié)構(gòu)化發(fā)展到自由文本,比如患者的病歷,再到醫(yī)學(xué)影像以及動態(tài)影像等等。醫(yī)院數(shù)據(jù)量以TB計,總醫(yī)院僅醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)存儲已經(jīng)達(dá)到數(shù)百TB,所以醫(yī)院數(shù)據(jù)存儲量越來越大,由此對數(shù)據(jù)管理和利用都提出了較高的要求;第三個特點(diǎn)是關(guān)聯(lián)性。醫(yī)院的一切活動都是圍繞患者展開的,‘以患者為中心’體現(xiàn)在醫(yī)療服務(wù)的全過程中。因此,盡管各個醫(yī)療業(yè)務(wù)系統(tǒng)是異構(gòu)的,但這些異構(gòu)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)不是孤立的,有著很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。‘以電子病歷為核心’正是詮釋了醫(yī)療信息關(guān)聯(lián)性,無論是影像、檢驗、病理、超聲、內(nèi)窺鏡,還是手術(shù)、急救等產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都是電子病歷的組成部分;第四個特點(diǎn)醫(yī)療數(shù)據(jù)保存時間長?!毖θf國主任總結(jié)道。
IBM系統(tǒng)科技部解決方案銷售代表齊昕表示:“現(xiàn)階段的醫(yī)院數(shù)據(jù)中心基本達(dá)到了數(shù)據(jù)邏輯上獨(dú)立,即數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器分離,數(shù)據(jù)庫服務(wù)器向上擴(kuò)展,應(yīng)用服務(wù)器向外擴(kuò)展,實現(xiàn)了企業(yè)級的存儲和信息管理,這種架構(gòu)消除了資源的爭搶,易于實現(xiàn)管理和維護(hù),數(shù)據(jù)成為醫(yī)院臨床和運(yùn)營管理資產(chǎn),但是,數(shù)據(jù)還沒有做到跨應(yīng)用的整合,不能有效的為醫(yī)院的運(yùn)營決策提供支撐。醫(yī)院的數(shù)據(jù)特點(diǎn)一是數(shù)據(jù)量大,大型醫(yī)院每天可產(chǎn)生超過10G的數(shù)據(jù),如果包括2~3個的數(shù)據(jù)備份,就要存儲超過30G的數(shù)據(jù)。而且大型醫(yī)療影像設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)還會以幾何級數(shù)增長;二是數(shù)據(jù)類型復(fù)雜,有數(shù)字和文字,還有大量的圖形和影像等信息;三是既有對安全性、實時性和并發(fā)用戶數(shù)要求很高的HIS數(shù)據(jù),也有對安全性和實時性要求相對較低的數(shù)字圖書等信息。因此,未來的數(shù)據(jù)中心必須通過高度的虛擬化實現(xiàn)簡化,共享和動態(tài)調(diào)配IT資源,提供面向服務(wù)的IT交付?!?/p>
丁華指出:“醫(yī)院的數(shù)據(jù)主要有系統(tǒng)異構(gòu)、數(shù)據(jù)量大、關(guān)聯(lián)性強(qiáng)三大特點(diǎn)。因此,給醫(yī)院數(shù)據(jù)的利用和管理帶來了很大挑戰(zhàn)。此外,醫(yī)院的數(shù)據(jù)往往要求保留較長時間,以支撐貫穿患者生命周期的健康服務(wù)?!?/p>
醫(yī)療數(shù)據(jù)整合與應(yīng)用
隨著醫(yī)院數(shù)據(jù)量的日益增加,如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)的整合,更好將數(shù)據(jù)為臨床所用成為醫(yī)院信息中心主任急需解決的一個難題。
對此,薛萬國主任談了自己的經(jīng)驗:“要把數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)利用好,首先是建立一個很好的數(shù)據(jù)存儲管理方案。我認(rèn)為醫(yī)院將來的數(shù)據(jù)存儲可以采用數(shù)據(jù)集中和分布相結(jié)合的數(shù)據(jù)平臺。所謂集中不是說把服務(wù)器集中,而是把數(shù)據(jù)集中。而所謂數(shù)據(jù)集中主要是指不要讓數(shù)據(jù)過度分散到各個系統(tǒng)中,然后以HIS系統(tǒng)為基礎(chǔ)形成一個中心數(shù)據(jù)庫。實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中后,醫(yī)院對數(shù)據(jù)的使用更為方便。在HIS系統(tǒng)內(nèi)建立一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型,在收集數(shù)據(jù)的過程中把異構(gòu)的問題也解決了。在使用數(shù)據(jù)的過程中只用這個數(shù)據(jù)庫即可。”值得一提的是,并非所有的醫(yī)療數(shù)據(jù)都適合集中,比如影像數(shù)據(jù)就不必集中起來??傖t(yī)院的影像中心有多個科室不同的信息系統(tǒng),薛萬國主任在帶領(lǐng)團(tuán)隊進(jìn)行數(shù)據(jù)集中的過程中,通過影像中心把這些數(shù)據(jù)收集起來。通過采取集中和分布相結(jié)合的數(shù)據(jù)分布平臺,總醫(yī)院的數(shù)據(jù)提取更為方便。
黃刊迪主任表示:“醫(yī)院數(shù)據(jù)中心的存儲模式將由集中式存儲向分布式存儲和集中式存儲相結(jié)合的方向發(fā)展。數(shù)據(jù)集中模式具有數(shù)據(jù)管理方便、訪問性能高等優(yōu)點(diǎn)以及存儲空間利用率低、數(shù)據(jù)源部門不易接受、數(shù)據(jù)歸檔效率較低等缺點(diǎn);分布模式正好與集中模式相反,兩者結(jié)合實質(zhì)上就是將數(shù)據(jù)量小、結(jié)構(gòu)化程度高、格式簡單、特別是索引類數(shù)據(jù)集中存儲,將數(shù)據(jù)量大,結(jié)構(gòu)化程度低、格式復(fù)雜,特別是影像數(shù)據(jù)分散存儲。這種方式雖然克服了集成存儲和分布存儲各自的缺點(diǎn),但還是存在著數(shù)據(jù)管理權(quán)限過于集中的問題,因為索引數(shù)據(jù)的集中存儲,實質(zhì)上意味著數(shù)據(jù)源部門失去了數(shù)據(jù)的控制權(quán)。集中式存儲具有集中與分布結(jié)合模式的優(yōu)點(diǎn),并且克服了數(shù)據(jù)過度集權(quán)的缺陷?!?/p>
IBM軟件部資深I(lǐng)T經(jīng)理楊秀合指出:“在醫(yī)院的信息化過程中,由于系統(tǒng)的特征不同、系統(tǒng)的提供商不同等原因,往往數(shù)據(jù)分布在不同的系統(tǒng)中,如:HIS、PACS、EMR。就PACS系統(tǒng)而言,出于存取性能的需要,本身就需要分布存儲。因此,數(shù)據(jù)的分布存儲是必然的。不過,為了將大量的醫(yī)療過程信息作為‘知識資產(chǎn)’進(jìn)行管理和再利用,有必要圍繞患者、以EMR為中心進(jìn)行集中存儲,將診療信息(含費(fèi)用信息)歸檔后進(jìn)行集中存放。另一方面,從數(shù)據(jù)的類型來看,患者的身份信息、系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)字典有必要集中存儲。因此,醫(yī)院信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲平臺是一個‘集中與分布相結(jié)合’的平臺?!?/p>
丁華認(rèn)為對于醫(yī)院來說,集中與分布相結(jié)合是一種較為理想的解決方案。他談到:“數(shù)據(jù)平臺的建設(shè)可以圍繞臨床服務(wù)與醫(yī)院管理兩個主要方向進(jìn)行。以電子病歷為核心載體,來建立患者診療數(shù)據(jù)組織與共享模式。數(shù)據(jù)存儲的建設(shè),則為醫(yī)院各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的協(xié)同、醫(yī)院管理提供支持。在數(shù)據(jù)存儲的分布方面,物理上應(yīng)采取集中與分布相結(jié)合的方式。建立集中的臨床數(shù)據(jù)存儲庫是必要的,但是無需在數(shù)據(jù)平臺上復(fù)制所有的數(shù)據(jù)。例如,影像數(shù)據(jù)等大容量的數(shù)據(jù),可以分布存儲在原有系統(tǒng)中,并提供調(diào)用的方式?!?/p>
更好地利用數(shù)據(jù)服務(wù)平臺
醫(yī)院要建立數(shù)據(jù)利用的服務(wù)平臺,它能夠提供數(shù)據(jù)的檢索服務(wù)?!霸诶脭?shù)據(jù)服務(wù)平臺方面,我想到了兩個解決辦法:一個是做電子病歷的瀏覽服務(wù)。因為電子病歷瀏覽相對而言模式較為固定,是以人和以病歷為中心去看,將不同來源、不同時間的醫(yī)療數(shù)據(jù)以患者為中心進(jìn)行組織和展現(xiàn),只要有了電子病歷瀏覽服務(wù)就能解決很多臨床上的需要;第二是解決數(shù)據(jù)的自由檢索服務(wù),這必須先實現(xiàn)數(shù)據(jù)的整合,然后通過整合后的數(shù)據(jù)庫,開發(fā)一個自由條件的查詢。在醫(yī)院內(nèi)科研和管理會對自由檢索提出要求,我們正在尋找一些產(chǎn)品支持此項服務(wù)能力建設(shè)。”薛萬國主任介紹道。
黃刊迪主任指出:“建立數(shù)據(jù)利用服務(wù)平臺的工作主要有:建立數(shù)據(jù)中心,集成和整合醫(yī)院內(nèi)部各類數(shù)據(jù);采取某種安全方便的技術(shù),比如網(wǎng)閘,連通內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng);建立門戶網(wǎng)站;完成界面集成;建立數(shù)據(jù)倉庫;建設(shè)各種主題數(shù)據(jù)庫;培養(yǎng)或引進(jìn)數(shù)據(jù)分析人員,需要有比較全面的知識結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)分析利用能力;建立健全和落實數(shù)據(jù)管理制度,技術(shù)代替不了管理,管理代替不了激勵。在嚴(yán)格管理的基礎(chǔ)上,鼓勵數(shù)據(jù)共享和利用;提高認(rèn)識:數(shù)據(jù)只有用才知道有沒有價值,只有用才知道有沒有問題?!?/p>
建立歷史數(shù)據(jù)管理機(jī)制
在數(shù)據(jù)中心建立一個很好的歷史數(shù)據(jù)管理機(jī)制是非常重要的,因為歷史數(shù)據(jù)管理非常必要。
薛萬國主任認(rèn)為:“要想建立歷史數(shù)據(jù)管理機(jī)制,有兩條重要途徑:第一條途徑是把這些數(shù)據(jù)庫里的數(shù)據(jù)變成文檔,使文檔變成靜態(tài)的內(nèi)容,方便數(shù)據(jù)遷移。這樣它既可以滿足臨床科室工作人員閱讀的需求,也能把數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫內(nèi)提取出來,從而減輕數(shù)據(jù)庫的負(fù)擔(dān);第二條途徑是建立歷史數(shù)據(jù)庫,把所有數(shù)據(jù)都倒在歷史數(shù)據(jù)庫內(nèi)?!?/p>
作為醫(yī)院的重要信息資源,歷史數(shù)據(jù)具有很高的利用價值,不過利用難度很高。對此,黃刊迪主任認(rèn)為:“在克服利用困難的前提下,建立合適的歷史數(shù)據(jù)管理體制,是提高歷史數(shù)據(jù)利用率的根本手段。歷史管理體制應(yīng)該鼓勵對歷史數(shù)據(jù)的利用,適當(dāng)放寬歷史數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限,應(yīng)該鼓勵跨學(xué)科、跨醫(yī)療機(jī)構(gòu)、跨地域的醫(yī)院歷史數(shù)據(jù)的利用,應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)募畲胧?提高數(shù)據(jù)源部門共享歷史數(shù)據(jù)的積極性,對數(shù)據(jù)利用者制定適當(dāng)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),收入用于維護(hù)數(shù)據(jù)源的不斷豐富。歷史數(shù)據(jù)的利用需要嚴(yán)格管理,不能違反各種相關(guān)法律。有必要建立專題歷史數(shù)據(jù)庫,針對一些專題對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)處理,既可以提高數(shù)據(jù)安全,也可以提高數(shù)據(jù)利用的效率和質(zhì)量。”
醫(yī)院數(shù)據(jù)中心面臨的挑戰(zhàn)
由于醫(yī)院數(shù)據(jù)的特點(diǎn)以及未來數(shù)據(jù)中心的發(fā)展趨勢,醫(yī)院數(shù)據(jù)中心面臨著很多有待解決的問題,主要包括機(jī)房環(huán)境、管理與監(jiān)控、可靠性保障、備份與恢復(fù)、數(shù)據(jù)管理、用戶管理、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)服務(wù)等。
機(jī)房環(huán)境管理包括空調(diào)的可靠性、供電的可靠性、網(wǎng)絡(luò)可靠性等。過去的機(jī)房放幾個機(jī)柜綽綽有余,而現(xiàn)在機(jī)房由于設(shè)備大量增加,設(shè)備非常密集,使得剩余空間小,帶來的問題就是散熱效果差,對空調(diào)的可靠性、供電的可靠性等問題提出了較高的要求。
對此,薛萬國主任指出:“大量服務(wù)器和存儲設(shè)備給管理與監(jiān)控帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。醫(yī)院希望能有集中的管理系統(tǒng),對整個數(shù)據(jù)中心進(jìn)行集中管理,形成主動報警的管理體系,解決諸如數(shù)據(jù)存儲空間監(jiān)管、CPU性能利用率監(jiān)管以及多個服務(wù)器時鐘協(xié)調(diào)管理等問題。”
數(shù)據(jù)集成的問題非常復(fù)雜,如何將直接異構(gòu)平臺的數(shù)據(jù)集中在一個平臺下是值得深思的問題。比如醫(yī)院擁有就診人次和收費(fèi)情況的數(shù)據(jù),而且它們來自不同的系統(tǒng),如何圍繞一個主題對數(shù)據(jù)做統(tǒng)計分析是數(shù)據(jù)集成面臨的問題。
數(shù)據(jù)服務(wù)也是令很多醫(yī)院信息中心主任頭疼的一個問題。誠然,數(shù)據(jù)積累的越多是一個財富,如何發(fā)揮這個財富的價值則是非常關(guān)鍵的?!叭绻⒁粋€數(shù)據(jù)的利用平臺,讓臨床科室工作人員自己檢索數(shù)據(jù),則會提高數(shù)據(jù)的利用價值?!毖θf國主任表示。
醫(yī)院數(shù)據(jù)中心發(fā)展趨勢
對于醫(yī)院數(shù)據(jù)中心未來將呈現(xiàn)何種發(fā)展趨勢這個話題,張曉祥主任談了自己的看法:“現(xiàn)在衛(wèi)生信息化建設(shè)的三大主題是電子病歷、數(shù)字化醫(yī)院和區(qū)域協(xié)同醫(yī)療,這些都將推動醫(yī)療行業(yè)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)。醫(yī)院數(shù)據(jù)中心將從單個醫(yī)院醫(yī)療信息整合歸檔存儲發(fā)展成為區(qū)域醫(yī)療信息整合歸檔存儲。”
對這個問題,王韜主任認(rèn)為:“各個系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)庫類型可能不一樣,很多數(shù)據(jù)和信息的交換標(biāo)準(zhǔn)還沒有明確,因此,對一個大型的醫(yī)院數(shù)據(jù)中心,它的管理難度很大。醫(yī)療信息系統(tǒng)有自己的特點(diǎn),對于門急診系統(tǒng)來說,穩(wěn)定可靠最重要,不能出問題。而且,一旦出問題以后,如何在10分鐘以內(nèi)提供應(yīng)急方案非常重要。隨著衛(wèi)生部電子病歷規(guī)范的出臺,電子醫(yī)療文檔在醫(yī)院將越來越普及,除了采用CA認(rèn)證、數(shù)字簽名、修改記錄、查詢使用追蹤等技術(shù)外,如何有效的保障醫(yī)療文檔和數(shù)據(jù)本身的安全也很重要,天壇醫(yī)院的數(shù)據(jù)都至少保留三個備份,并且在不同的辦公樓。這些數(shù)據(jù)不僅要有技術(shù)的備份,同時也要在管理機(jī)制上建立完善的制度,安排專職工程師每天進(jìn)行巡檢,而且主任還要監(jiān)督,抽查。信息的加工和利用是信息化管理的高級階段。信息中心不僅是采集和存儲數(shù)據(jù),還要積極開發(fā)和利用數(shù)據(jù)為醫(yī)院的管理和決策提供支持,目前天壇醫(yī)院信息中心每年都有專題信息分析報告提供給醫(yī)院管理層,就醫(yī)院運(yùn)行管理中的各種問題,提供分析意見和改進(jìn)措施。”
引言
隨著信息時代的不斷發(fā)展,海量的數(shù)據(jù)被產(chǎn)生出來。在人們的日常生活中,方方面面都可能產(chǎn)生數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)反應(yīng)了社會規(guī)律和自然規(guī)律,被認(rèn)為是一筆重要的戰(zhàn)略資源,與自然資源等可以相提并論。有統(tǒng)計顯示,一般的醫(yī)療機(jī)構(gòu)每年會產(chǎn)生1TB到20TB的數(shù)據(jù),一些大醫(yī)院甚至可以產(chǎn)生300TB到1PB的數(shù)據(jù)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,人們處理數(shù)據(jù)的能力和技術(shù)也不斷增強(qiáng)。從前,人們只能看著這些寶貴的數(shù)據(jù)白白丟失;現(xiàn)在,這些數(shù)據(jù)有望被運(yùn)用到智慧醫(yī)療方面,即讓患者就醫(yī)更方便、疾病診斷更加高效,以及醫(yī)療信息更加準(zhǔn)確。
一、大數(shù)據(jù)概述
(一)大數(shù)據(jù)的定義
隨著智能手機(jī)、平板電腦、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等各式各樣傳感器的涌現(xiàn),數(shù)據(jù)源呈現(xiàn)指數(shù)級增長,信息數(shù)量迅速擴(kuò)大。從這些海量數(shù)據(jù)中提取有用信息并加以利用,已經(jīng)成為戰(zhàn)略性發(fā)展和要求。大數(shù)據(jù)可以通過在海量數(shù)據(jù)中提取的有用信息,挖掘新的認(rèn)知,創(chuàng)造新的價值,從而改變市場關(guān)系和組織機(jī)構(gòu)。
關(guān)于大數(shù)據(jù)的定義,目前學(xué)術(shù)界仍然沒有獲得統(tǒng)一共識。一般認(rèn)為,大數(shù)據(jù)指的是巨量數(shù)據(jù)結(jié)合,是指無法在一定時間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具和軟件進(jìn)行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合,是需要更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)能力才能加以挖掘和應(yīng)用的數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)不是單純的海量數(shù)據(jù),而是大量種類繁多、價值密度低、處理速度要求快和實效性要求高的數(shù)據(jù)的集合。目前,大數(shù)據(jù)在互聯(lián)網(wǎng)、金融、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。
(二)大數(shù)據(jù)的特征
通常,用4個V(即Volume, Variety, Value, Velocity)來概括。
一是體積巨大。截止到目前,人類生產(chǎn)的所有印刷材料的數(shù)據(jù)量是300PB,大企業(yè)一年生產(chǎn)出的數(shù)據(jù)量大多處于TB量級。
二是數(shù)據(jù)種類繁多。對此,人們把這些數(shù)據(jù)分為結(jié)構(gòu)化稻鶯頭墻峁夠數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)多以文本為主,非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)則包括音頻、視頻、地理位置信息等。這些數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)的挖掘處理能力提出了更高要求。
三是價值密度低。在大量不斷生產(chǎn)的數(shù)據(jù)流中,只有極少數(shù)的數(shù)據(jù)是有價值的,如何在海量數(shù)據(jù)中挖掘真正有用的數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)“提純”成為大數(shù)據(jù)工作者研究的重點(diǎn)。
四是處理速度快。據(jù)統(tǒng)計,預(yù)計到2020年,全球數(shù)據(jù)使用量將達(dá)到35.2ZB。在如此海量的數(shù)據(jù)面前,各國政府及企業(yè)能否加快處理數(shù)據(jù)的效率,將成為成敗的關(guān)鍵。
(三)大數(shù)據(jù)的意義
大數(shù)據(jù)最重要的意義是預(yù)測。比如,商業(yè)公司對消費(fèi)者日常的購買行為和使用商品習(xí)慣進(jìn)行匯總和分析,了解到消費(fèi)者的需求,從而改進(jìn)已有商品并適時推出新的、消費(fèi)者很可能會滿意的商品。知名互聯(lián)網(wǎng)公司谷歌對其用戶每天頻繁搜索的詞匯進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘,從而進(jìn)行相關(guān)的廣告推廣和商業(yè)研究。
由于大數(shù)據(jù)的處理迫在眉睫,近年來各國政府和全球?qū)W術(shù)界都掀起了一場大數(shù)據(jù)技術(shù)的革命,都在積極研究大數(shù)據(jù)的挖掘技術(shù)和分析手段。很多國家都把大數(shù)據(jù)技術(shù)研究上升到了國家戰(zhàn)略高度,提出了一系列的大數(shù)據(jù)技術(shù)研發(fā)計劃,從而推動政府機(jī)構(gòu)、學(xué)術(shù)界、相關(guān)行業(yè)和各類企業(yè)對大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行探索和研究。
可以說大數(shù)據(jù)是一種寶貴的戰(zhàn)略資源,其潛在價值和增長速度正在改變著人類的工作、生活和思維方式??梢韵胍姡谖磥?,各行各業(yè)都會積極擁抱大數(shù)據(jù),積極探索數(shù)據(jù)挖掘和分析的新技術(shù)、新方法,從而更好地利用大數(shù)據(jù)。當(dāng)然,大數(shù)據(jù)并不能主宰一切。大數(shù)據(jù)雖然能夠發(fā)現(xiàn)“是什么”,卻不能說明“為什么”;大數(shù)據(jù)提供的是一些描述性的信息,而創(chuàng)新還是要人類自己來實現(xiàn)。
二、大數(shù)據(jù)對醫(yī)學(xué)研究的影響
(一)大數(shù)據(jù)改變醫(yī)學(xué)診斷手段
大數(shù)據(jù)分析為許多醫(yī)學(xué)難題的解決提供了新途徑,改變了一些疾病診斷方式。大數(shù)據(jù)可以挖掘出大量以往的相似疾病案例,通過分析這些診斷數(shù)據(jù),對疑難雜癥進(jìn)行快速判別。如,在心臟病的診斷過程中,首先采集心臟數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)化為心臟圖譜,然后根據(jù)圖譜進(jìn)行建模,模型中的變量包括壓力、張力、僵硬度等,最后根據(jù)這個模型分析心臟疾病病情,并作出相應(yīng)的診療方案。此外,還可以利用圖像處理技術(shù),將心臟數(shù)據(jù)建模成為一個虛擬實體,通過設(shè)置不同的參數(shù),模擬觀察各類手術(shù)或者藥物對心臟機(jī)能造成的影響,從而在診療之前就對診療后心臟疾病可能的走勢做出預(yù)測,為獲取疾病診治方法提供了手段。
(二)大數(shù)據(jù)可預(yù)測病情的擴(kuò)散趨勢
當(dāng)流行病發(fā)生時,可以對疾病已有的擴(kuò)散趨勢和感染人數(shù)進(jìn)行建模,對每一個時間節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,從而對流行病進(jìn)行統(tǒng)計研究,預(yù)測病情的擴(kuò)散趨勢,為疾病防治提供參考。同時,當(dāng)下一次疫情發(fā)生時,可以調(diào)出往年數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,了解規(guī)律,從而有望抑制病情的進(jìn)一步擴(kuò)張。
(三)大數(shù)據(jù)有望決定現(xiàn)代醫(yī)藥學(xué)研究成敗的關(guān)鍵
當(dāng)前在我國,優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源有限,患者往往需要爭搶醫(yī)療資源,才能獲得一個寶貴的治療機(jī)會。然而,患者個體差異巨大,疾病種類繁多,且仍然有很多現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)無法解釋和治療的疑難雜癥,使得診斷很難標(biāo)準(zhǔn)化和自動化。同時,醫(yī)生在治療時,治療手段和方法、治療進(jìn)度等并不公開透明,缺少病人的主動參與。此外,醫(yī)生工作強(qiáng)度大,醫(yī)療資源不足,誤診漏診現(xiàn)象時有發(fā)生,使得醫(yī)患矛盾不斷加劇,醫(yī)患關(guān)系已經(jīng)在近年來成為了一個社會問題。大數(shù)據(jù)醫(yī)療則可以使患者主動參與到醫(yī)療過程中。醫(yī)生可以在海量數(shù)據(jù)中找到病人的既往病史、體質(zhì)特征、健康數(shù)據(jù)等資料作為輔助,從而更好更快地為病人做出準(zhǔn)確的判斷。
此外,以往醫(yī)院的醫(yī)療數(shù)據(jù)都是獨(dú)立的,病人若首次在某家醫(yī)院就診,醫(yī)生還需要花費(fèi)時間和精力了解病人的既往病史,既降低了診治效率,也增加了病人就醫(yī)的時間成本。大數(shù)據(jù)使得醫(yī)院之間互通數(shù)據(jù)成為了可能,可避免患者在多個不同的醫(yī)院之間進(jìn)行重復(fù)診治而付出高昂的醫(yī)療費(fèi)用。大數(shù)據(jù)醫(yī)療有望構(gòu)建一個以患者為中心的個性化平臺,為患者提供疾病治療、疾病管理、掛號預(yù)約、健康數(shù)據(jù)查詢等多方面的服務(wù),充分尊重患者的價值觀和需求,協(xié)調(diào)不同專業(yè)的醫(yī)療服務(wù)??梢哉f,大數(shù)據(jù)有望帶來醫(yī)學(xué)研究、臨床決策、疾病管理、醫(yī)療衛(wèi)生決策等方面的改變甚至革新,從而帶來整個醫(yī)療模式的轉(zhuǎn)變。
三、大數(shù)據(jù)在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用
(一)疾病預(yù)防
大數(shù)據(jù)可以幫助研究者比之前任何時候都更了解健康影響因素。有統(tǒng)計顯示,大約只有10%到15%的健康影響因素已經(jīng)被現(xiàn)代醫(yī)學(xué)確定,而剩下的85%到90%的影響因素,包括基因、健康行為、自然和社會環(huán)境均未被確定。利用大數(shù)據(jù),研究者可以將患者的家族病史、醫(yī)療記錄等與平日的生活習(xí)慣、飲食習(xí)慣、收入、教育等方面聯(lián)系起來,通過對海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比對,研究這些健康影響因素相互之間的關(guān)聯(lián)。通過對不同區(qū)域、不同年齡的人群進(jìn)行評選,篩選健康相關(guān)危險因素,并制作健康監(jiān)測評估圖譜數(shù)據(jù)庫和知識庫,提出有針對性的疾病預(yù)防計劃,以促進(jìn)居民健康水平的提高,降低患病風(fēng)險。這樣一來,大數(shù)據(jù)可以顯著提高醫(yī)療和健康服務(wù),且對不同的人群提供不同的干預(yù)措施和針對性的解決方案。
大數(shù)據(jù)還可以整合和分析公共衛(wèi)生數(shù)據(jù),提高疾病預(yù)報能力,加強(qiáng)對疾病的監(jiān)測。例如,Asthmapolis公司為哮喘患者研發(fā)了一種追蹤器,記錄患者吸入器的使用,并⑹據(jù)傳輸?shù)街醒霐?shù)據(jù)庫進(jìn)行分析,用來了解個人患者的疾病進(jìn)程和使用習(xí)慣。將這些數(shù)據(jù)與疾病預(yù)防中心的哮喘危險因素數(shù)據(jù)結(jié)合,能夠有助于醫(yī)生為患者制定更加個性化的預(yù)防、治療計劃。
(二)臨床應(yīng)用
在醫(yī)學(xué)臨床方面,大數(shù)據(jù)有著廣泛的應(yīng)用天地,包括相對療效研究、醫(yī)療資料的透明化、病人病歷的進(jìn)階分析、藥物副作用分析和遠(yuǎn)距離監(jiān)測病患。
1.相對療效研究
信息時代使得電子病歷的普及成為可能。目前,電子病歷結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)已逐漸成熟,通過大數(shù)據(jù)分析海量的醫(yī)療數(shù)據(jù),比較分析不同的干預(yù)措施的有效性。這為臨床治療決策提供了非常有用的參考信息。在醫(yī)療護(hù)理系統(tǒng)中利用大數(shù)據(jù)實現(xiàn)相對療效研究,將大大提高疾病診療的效率,減少過度治療以及治療不足。
2.醫(yī)療資料的透明化
大數(shù)據(jù)分析可以對不同醫(yī)院的治療費(fèi)用、治療質(zhì)量與績效進(jìn)行評估和比對,并快速呈現(xiàn)出來,讓患者一目了然。此外,大數(shù)據(jù)有望精簡業(yè)務(wù)流程,從而降低成本,提高醫(yī)療護(hù)理質(zhì)量并給患者帶來更好的就診體驗。
3.患者病歷的進(jìn)階分析
目前,電子病歷系統(tǒng)包括三部分?jǐn)?shù)據(jù),即電子病例數(shù)據(jù)、醫(yī)學(xué)檢驗數(shù)據(jù)和醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)。電子病歷是病人自述病癥、醫(yī)生記錄產(chǎn)生的以文字標(biāo)書為主體的數(shù)據(jù),是一種非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)。醫(yī)學(xué)檢驗數(shù)據(jù)來自于醫(yī)學(xué)檢驗設(shè)備,主要包括各種數(shù)據(jù),具有標(biāo)準(zhǔn)性和規(guī)范性的特點(diǎn),是一種結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)則包括X光片、B超影像等來自醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的數(shù)據(jù),由于這些數(shù)據(jù)以圖像為主,因此是一種非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。構(gòu)建電子病歷系統(tǒng),可以全面掌握患者的病情演進(jìn)情況。大數(shù)據(jù)可以對海量的患者病歷和檔案進(jìn)行進(jìn)階分析,確定哪些人是某類疾病的高危感染人群,并按照不同患者的既往病史為其提供不同的治療模式和不同的預(yù)防性保健方案,才能達(dá)到最佳治療效果。
4.藥物副作用分析
在臨床用藥的過程中,藥物使用可能會引起患者的不良反應(yīng)。這種不良反應(yīng)會導(dǎo)致藥物不能發(fā)揮原本的作用,治療效果減弱,嚴(yán)重時甚至導(dǎo)致患者死亡,同時不合理的用藥也可能大大集中患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。來自美國的統(tǒng)計顯示,每年美國有70度萬人因為藥物副作用受到傷害或者死亡。通過對產(chǎn)生藥物副作用的患者病情進(jìn)行分析,挖掘出不同藥物的副作用可能產(chǎn)生的情況,從而提高患者疾病的治療質(zhì)量,指導(dǎo)臨床用藥,減少藥物副作用或不當(dāng)用藥對患者的傷害,并指導(dǎo)新藥研發(fā)。
5.遠(yuǎn)距離監(jiān)測病患
隨著傳感器的進(jìn)步和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,大量可穿戴設(shè)備、各類App等出現(xiàn),能夠?qū)崟r獲取病人的健康信息。許多高血壓、心臟病、糖尿病患者在家中測量的血壓、心率、體重、血氧、吐氣流量等健康指標(biāo)和數(shù)據(jù)都可以傳回醫(yī)院或健康管理中心,給醫(yī)療人員提供診斷參考,便于給患者提供飲食和生活建議。
(三)互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療
互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與大數(shù)據(jù)技術(shù)的進(jìn)步使得在線醫(yī)療成為了可能。在互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療網(wǎng)站上,患者提供病癥相關(guān)數(shù)據(jù),醫(yī)生根據(jù)這些病癥數(shù)據(jù),對患者的病癥情況進(jìn)行初步判斷。該方法能夠在一定程度上環(huán)節(jié)醫(yī)療資源不足和分布不均的情況,但是無法從根本上解決這一難題。由于常常有非專業(yè)人員給出診斷答案以及缺乏詳盡的病理數(shù)據(jù),通過互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療網(wǎng)站很難得到準(zhǔn)確的醫(yī)療治療。此外,網(wǎng)絡(luò)藥房也在近年來逐漸興起。通過網(wǎng)絡(luò)藥房,患者可以購買非處方藥,或是提供醫(yī)生的處方購買處方藥,等待藥品送貨上門的。這種方式減少了患者去藥房或者醫(yī)院的時間成本,有一定的發(fā)展空間。
四、大數(shù)據(jù)在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用的幾個關(guān)鍵問題
將大數(shù)據(jù)全面應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域中,構(gòu)建醫(yī)療大數(shù)據(jù)系統(tǒng),除了國家政府從政策層面鼓勵支持和加強(qiáng)引導(dǎo)之外,各級政府及醫(yī)院等相關(guān)機(jī)構(gòu)也需要行動起來,積極迎接大數(shù)據(jù)。
(一)推廣電子病歷,實現(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化采集
各級政府應(yīng)鼓勵醫(yī)院使用電子病歷。在使用電子病歷的醫(yī)院中對醫(yī)生作出一些規(guī)范性的要求,使電子病歷記錄規(guī)范。此外,醫(yī)學(xué)檢驗數(shù)據(jù)和影像檢驗數(shù)據(jù)的采集和存儲也需要規(guī)范,同事要建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫存儲系統(tǒng)來分門別類的存儲這些信息。在推廣電子病歷和構(gòu)建醫(yī)療大數(shù)據(jù)系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化十分重要,是技術(shù)實現(xiàn)的關(guān)鍵問題。
(二)確保數(shù)據(jù)庫的安全性
病歷是患者的個人隱私。將這些隱私信息被轉(zhuǎn)移到線上時,應(yīng)該注意數(shù)據(jù)庫的安全性,保障患者的個人隱私。技術(shù)部門要持續(xù)更新病毒庫,定時對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進(jìn)行查漏補(bǔ)缺,同時不斷攻克技術(shù)難關(guān),加強(qiáng)數(shù)據(jù)庫的安全性,確?;颊唠[私信息得到保障。
(三)大數(shù)據(jù)挖掘分析方法
要想真正將大數(shù)據(jù)為己所用,適當(dāng)?shù)拇髷?shù)據(jù)挖掘分析方法必不可少。大數(shù)據(jù)挖掘的核心內(nèi)容是數(shù)據(jù)的特征與屬性提取,并依據(jù)特征和屬性進(jìn)行分類。在此基礎(chǔ)上,對不同屬性的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,從而獲得有價值的信息。目前,大數(shù)據(jù)挖掘分析方法包括分類、估計、預(yù)測、聚變等。大數(shù)據(jù)相關(guān)從業(yè)人員有必要不斷學(xué)習(xí)理論知識,同時在實踐中積累大數(shù)據(jù)挖掘分析經(jīng)驗,從而提高大數(shù)據(jù)分析能力。
五、結(jié)語
大數(shù)據(jù)分析是當(dāng)前計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的熱點(diǎn)。各個領(lǐng)域都認(rèn)識到了大數(shù)據(jù)可能帶來的好處,獲得大數(shù)據(jù)并挖掘其中有價值的信息對于領(lǐng)域發(fā)展十分重要,也是未來科學(xué)發(fā)展的必然方向。在醫(yī)療領(lǐng)域,大數(shù)據(jù)有著廣泛的應(yīng)用空間,可以用在包括疾病預(yù)防、臨床應(yīng)用、互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療等方面。可以說,醫(yī)療大數(shù)據(jù)是未來醫(yī)療領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。目前,在醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用大數(shù)據(jù)方面,我國還處于初級階段,政府、醫(yī)院及數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)人員需要共同努力,才能讓大數(shù)據(jù)在醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)揮作用。
參考文獻(xiàn):
[1]鄒北驥.大數(shù)據(jù)分析及其在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].計算機(jī)教育.2014(7):25-27
DOI:1015938/jjhust201702023
中圖分類號: TN91173
文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
文章編號: 1007-2683(2017)02-0124-05
Abstract:The mammogram case has images of low level features and semantic features In order to achieve efficient retrieval of breast imaging cases, and enhance the certainty of computer aided diagnosis, a multimode retrieval method based on association rules is proposed in this paper First of all, feature selection algorithm based on the association rules can be used to select the low level features associated with image semantic features, to achieve the dimension reduction The associative rules which between the selected features and the semantic features can be excavated by using the Apriori algorithm And then, the associative classifier engine will be used to build the associative classification model depend on the associative rules to capture the visual semantic features Finally, take obtained semantic from the association classification as input semantic, combining with the low level features of image, to implement the mammogram case multimode retrieval We conducted experiments comparing by precision and recall rate and relevance ranking average value and so on, as the results show, multi mode retrieval method proposed by this paper can effectively improve the performance of breast imaging case retrieval, and provide visual semantic features of image by its lowlevel features Multimode retrieval reduced the semantic gap between image low level features and visual semantic features, improved the accuracy of image retrieval and provided more meaningful decision support for doctors
Keywords:mammogram;association rules;feature selection;associative classification;multimode retrieval
0引言
t學(xué)影像是醫(yī)生診斷的一重要依據(jù)[1],作為乳腺癌診斷以及健康普查的首選方法是鉬靶乳腺X線影像 [2]。如何能夠快速、準(zhǔn)確的從乳腺數(shù)據(jù)庫中找到和待查詢病例最相似的案例輔助醫(yī)生進(jìn)行判斷成為一個急需要解決的重要問題?;谖谋镜膱D像檢索把圖像檢索問題轉(zhuǎn)換成傳統(tǒng)的文本檢索問題,但這種方法人工標(biāo)注的工作量過大并且圖像標(biāo)注具有很強(qiáng)的主觀性和不精確性[3]。基于內(nèi)容的圖像檢索在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用時,所提取的圖像底層特征無法達(dá)到人類的理解水平,圖像底層特征與語義特征間具有“語義鴻溝”(semantic gap)問題[4-6],在醫(yī)學(xué)背景下無法保證有意義的查詢[7]。為此,需要一種結(jié)合圖像底層特征和圖像語義特征的多模檢索方式。
近年來,在圖像檢索領(lǐng)域,結(jié)合圖像信息內(nèi)容和圖像高層語義的檢索方式受到越來越多的關(guān)注。謝天文[8]等提出了一種聯(lián)合圖像高級語義特征和內(nèi)容低級特征的醫(yī)學(xué)圖像檢索方法,提高了圖像的檢索效果,但需要醫(yī)生的輔助描述語義,不能根據(jù)圖像的底層特征獲知圖像的語義特征。田海曼等[9]人利用基于內(nèi)容的分級檢索方法,通過腫瘤的紋理、形狀以及邊界特征對其良性和惡性進(jìn)行計算機(jī)輔助診斷,取得了良好的效果,但無法獲得腫塊的視覺語義特征。關(guān)聯(lián)規(guī)則能夠克服這種不足,近年來被越來越多的應(yīng)用到醫(yī)學(xué)圖像的數(shù)據(jù)挖掘方面。王曙燕等[10]利用改進(jìn)的Apriori算法挖掘關(guān)聯(lián)規(guī)則,建立了醫(yī)學(xué)圖像分類器,取得了較好的圖像分類效果,蔣云等[11]構(gòu)造了增強(qiáng)關(guān)聯(lián)規(guī)則分類器對醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行分類,提高了分類的正確率,但這兩種方法將關(guān)聯(lián)規(guī)則直接應(yīng)用到醫(yī)學(xué)案例的正常和異常的判斷,無法提供與診斷結(jié)果相關(guān)的視覺語義特征。
針對以上問題,本文采用基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的特征選擇算法進(jìn)行特征選擇,利用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法獲取底層特征和語義特征之間的關(guān)聯(lián)規(guī)則,同時,降低底層特征的維數(shù)。然后通過關(guān)聯(lián)分類引擎算法建立分類模型,通過圖像的底層特征獲得圖像的視覺語義特征,實現(xiàn)機(jī)器輔助標(biāo)注,縮小語義鴻溝,并將該視覺語義特征作為語義輸入,結(jié)合圖像底層特征,實現(xiàn)了底層特征和語義特征結(jié)合的多模檢索。
1關(guān)聯(lián)分類模型的建立
11關(guān)聯(lián)規(guī)則的相關(guān)概念
通過關(guān)聯(lián)規(guī)則可以發(fā)現(xiàn)項集之間的關(guān)聯(lián)性。設(shè)I={I1,I2,I3,……},稱I為項集,D是一事務(wù)數(shù)據(jù)庫,其中每個事務(wù)TI,若A是項目集,當(dāng)且僅當(dāng)AT時,我們說事務(wù)T包含了A,關(guān)聯(lián)規(guī)則是AB的格式,其中A和B都屬于項集I但是不相交。A稱為規(guī)則的前項,B稱為規(guī)則的后項。關(guān)聯(lián)規(guī)則里面有兩個重要的參數(shù),分別是支持度和置信度。支持度指的是在一個事務(wù)集中包含A同時包含B的概率,即P(A∪B),記為sup,反映了關(guān)聯(lián)規(guī)則在數(shù)據(jù)庫中的重要性;置信度指的是支持度與該事務(wù)集中只包含A的概率的比值,即P(A|B),記為conf,置信度衡量了關(guān)聯(lián)規(guī)則的可信程度,即:
本文挖掘關(guān)聯(lián)規(guī)則的算法采用的是由Agrawal等人[12]提出的經(jīng)典Apriori算法。在挖掘過程中,使用的是類關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘,規(guī)則的前項為數(shù)據(jù)項集,后項為類別屬性項集。其中數(shù)據(jù)項集是由八種特征值組成,屬性項集是由三種腫塊的形狀組成,分別為卵圓形、不規(guī)則形和分葉形。每條規(guī)則用R來代表,挖掘出的規(guī)則形式如下:R∶DC,其中,D={Data1,Data2……Datan},為數(shù)據(jù)項集合,C={C1,C2,C3},是類標(biāo)識集合。
使用Apriori算法進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘之后要對所得到的規(guī)則進(jìn)行剪枝,最后得到強(qiáng)關(guān)聯(lián)規(guī)則。假定兩條規(guī)則R1和R2,若滿足下面任意條件,則稱R1的優(yōu)先級別優(yōu)于R2。
1)R1的置信度高于R2的置信度,即conf(R1)>conf(R2);
2)若conf(R1)=conf(R2),R1的支持度高于R2的支持度,即sup(R1)>sup(R2);
3)若conf(R1)=conf(R2),且sup(R1)=sup(R2),R1擁有比R2更少的項。
本文關(guān)聯(lián)規(guī)則的剪枝方案是:選擇優(yōu)先級高的規(guī)則覆蓋優(yōu)先級低的,如果優(yōu)先級別相同的話選擇前項比較多的覆蓋前項相對少的規(guī)則,最后得到強(qiáng)關(guān)聯(lián)規(guī)則,利用得到的強(qiáng)關(guān)聯(lián)規(guī)則建立關(guān)聯(lián)分類模型,對數(shù)據(jù)集進(jìn)行分類訓(xùn)練。
12特征選擇
本文采用基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的StARMiner算法[13]挖掘了影像底層特征與形狀語義以及與腫瘤良惡性語義之間的關(guān)聯(lián)規(guī)則,達(dá)到降維目的同時實現(xiàn)底層特征與語義的有效關(guān)聯(lián)。設(shè)T是一個醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)集,T里面包含有多種類別的圖像,X是其中的一個圖像類別的集合,Xi是X中的一個圖像,每個 都有N個特征,假設(shè)fi是Xi的第i個特征,μfi(x)和σfi(x)分別為在圖像X中fi特征的均值和方差。該算法有3個閾值,是由用戶定義的,分別為γmin、Δμmin和Δσmax。其中γmin為在H0不成立時存在的最低置信度;Δμmin為fi在類X中的均值與其它類中均值的最小差值;Δσmax為fi在類X中的最大方差值。如果滿足下面的3個條件,就可以找到X類圖像和特征之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,也就是說特征fi是將X類圖像與其它類圖像區(qū)分出來的關(guān)鍵,是應(yīng)該保留的特征。本文影像底層特征一共有32個,使用該算法保留的與影像形狀有關(guān)特征為8個,特征如表1所示。
13關(guān)聯(lián)分類算法
關(guān)聯(lián)分類算法是在關(guān)聯(lián)規(guī)則的基礎(chǔ)上發(fā)展起來,采用的是ACE[17](associative classifier engine)關(guān)聯(lián)分類引擎算法。在建立圖像形狀的關(guān)聯(lián)分類模型時,首先選擇作為訓(xùn)練圖像的底層特征,采用最小長度描述方法對特征進(jìn)行離散化,然后利用經(jīng)典的Apriori算法進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘,并通過基于規(guī)則興趣度的關(guān)聯(lián)規(guī)則剪枝算法得到強(qiáng)關(guān)聯(lián)規(guī)則,最后采用關(guān)聯(lián)分類引擎ACE算法進(jìn)行關(guān)聯(lián)分類,實現(xiàn)關(guān)聯(lián)分類模型的構(gòu)建。
ACE算法中有4個參數(shù),分別為A(h),F(xiàn)(h),N(h)和wmin,分類算法的置信度公式如下:
w=4A(h)+F(h)4A(h)+F(h)+N(h)(6)
其中,W表示圖像屬于某種類別的可信度,4個參數(shù)的含義如下:
1)A(h)為圖像特征滿足整個規(guī)則的個數(shù);
2)F(h)為圖像特征部分滿足規(guī)則的個數(shù);
3)N(h)為圖像特征均不滿足規(guī)則的個數(shù);
4)wmin是該圖像屬于某種類別的可信程度的最低值,本文中wmin為05。
14乳腺腫塊形狀分類模型的建立
乳腺腫塊的良惡性與不同的腫塊形狀之間存在相關(guān)性[18],如卵圓形等比較規(guī)則的類型一般表現(xiàn)為良性,而分葉和不規(guī)則類型則往往呈現(xiàn)惡性。因此,本文在使用與形狀有關(guān)的底層特征構(gòu)建關(guān)聯(lián)分類模型時,按照不同腫塊形狀的良惡性可能進(jìn)行二分類,然后再對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行細(xì)致分類,分類方式如圖1所示。
本文選取了美國南佛羅里達(dá)大學(xué)構(gòu)建的數(shù)字乳腺X線圖像數(shù)據(jù)庫(DDSM,digital database for screening mammography)中的170幅圖像,其形狀描述語義為醫(yī)學(xué)影像專家標(biāo)注,共有170幅圖像,其中:卵圓類型為61幅,不規(guī)則類型為62幅,分葉類型為47幅,各選每種類型35幅圖像參與數(shù)據(jù)挖掘。用來進(jìn)行測試的圖像有65幅,該模型對于形狀的分類準(zhǔn)確率如表2所示。
15檢索系統(tǒng)
本文提出的檢索系統(tǒng)的模型如圖2所示。
首先獲取輸入案例的底層特征,選擇出與圖像形狀以及腫瘤良惡性有關(guān)系的特征,選取的和圖像形狀有關(guān)的特征如表1。然后利用選擇出來的形狀特征得到分類關(guān)聯(lián)規(guī)則,通過關(guān)聯(lián)分類算法構(gòu)建圖像形狀分類模型,通過該模型獲知輸入圖像的形狀語義,最后,結(jié)合圖像與良惡性有關(guān)的底層特征,與圖像特征向量數(shù)據(jù)庫征向量,得到和輸入案例最相似的圖像。
2檢索結(jié)果
圖像檢索中分別對特征向量中的語義和底層特征部分,分別采用歐式距離度量式(7)進(jìn)行相似度量,其中i為案例影像語義或底層的第i個特征。本文所用的底層特征均是進(jìn)行了特征歸一化的數(shù)據(jù)。在離散語義特征和連續(xù)底層特征相似度量基礎(chǔ)上。為了融合兩者的相似性采用式(8)計算。
)
其中:dk(i,j)是樣本i和樣本j在第k個屬性的相似度,這里,k=1或2,分別對應(yīng)語義特征和底層特征。 wk取0或1,對缺失屬性取0。
檢索系統(tǒng)中一共包含有170幅圖像,為了查看本文方法在乳腺腫塊圖像檢索方面的效果,與圖像檢索領(lǐng)域常用的基于內(nèi)容的圖像檢索[19]方法進(jìn)行了實驗對比,隨機(jī)選擇5個圖像進(jìn)行檢索,檢索出前10幅圖像,形狀語義參與檢索,邊緣和良惡性作為參與評價檢索性能的語義,對比實驗結(jié)果如圖3所示。
圖3(a)為按照語義相似性大小排序得到的對比結(jié)果,其中帶條紋的為本文方法所得結(jié)果,無條紋的為基于內(nèi)容的圖像檢索方法的語義結(jié)果;圖3(b)為兩種情況下語義所占百分比的對比結(jié)果。從圖3中可以看出,對于同一幅圖像本文提供出更多的語義完全相同和語義相似的案例。
輔助醫(yī)生診斷的最終目的是能夠為醫(yī)生判斷腫瘤的良惡性提供決策支持。本文通過查全率-查準(zhǔn)率曲線[20]以及相關(guān)排序平均值對多模圖像檢索方法和基于內(nèi)容圖像檢索方法的檢索性能進(jìn)行評估,對比結(jié)果如圖4所示。
圖(a)為查全率-查準(zhǔn)率曲線對比結(jié)果,從圖中可以看出,本文方法的查準(zhǔn)率與查全率均高于基于內(nèi)容的圖像檢索方法,并且通過關(guān)聯(lián)規(guī)則算法進(jìn)行特征選擇后的檢索性能比未降維的效果更好。圖(b)為降維后兩種方法的相關(guān)排序平均值對比結(jié)果,相關(guān)排序平均值越大,說明該方法的檢索效果越好,從圖中可以看出,本文方法的相關(guān)排序平均值的均值高于基于內(nèi)容的檢索方法。通過性能對比結(jié)果可知,本文這種對特征進(jìn)行選擇,并且結(jié)合腫塊圖像視覺語義特征和圖像底層特征的多模檢索方法具有較好的效果。
3結(jié)語
本文提出了一種融合圖像語義和底層特征的多模檢索方法。對于一幅腫塊圖像,先判斷出它的形狀語義,然后轉(zhuǎn)化成語義特征向量,選擇符合該形狀特征的圖像,再結(jié)合與圖像高層語義相關(guān)的底層特征進(jìn)行多模檢索。從實驗的對比結(jié)果可以看出,基于本文給出的關(guān)聯(lián)規(guī)則的多模檢索方法提供的檢索結(jié)果,在輔助語義標(biāo)注和輔助診斷上具有較好的性能,彌補(bǔ)了基于內(nèi)容單模態(tài)檢索信息不足的局限。后續(xù)可以考慮增加樣本數(shù)目,改進(jìn)關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法,為邊緣語義建立關(guān)聯(lián)分類模型,以便為腫瘤良惡性判斷提供更有效更全面的Z義信息。
參 考 文 獻(xiàn):
[1]TANG H L,HANKA R, IP H H S Histological Image Retrieval Based on Semantic Content Analysis [J]. Information Technology in Biomedicine, IEEE Transactions on, 2003, 7(1): 26-36
[2]HUANG Y L, CHEN D R Watershed Segmentation for Breast Tumor in 2D Sonography [J]. Ultrasound in medicine & biology, 2004, 30(5): 625-632
[3]張磊大規(guī)?;ヂ?lián)網(wǎng)圖像檢索與模式挖掘[J].中國科學(xué):信息科學(xué),2013, 43(12):1641-1653
[4]溫超,耿國華基于內(nèi)容圖像檢索中的“語義鴻溝”問題[J].西北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2005,35(5):536-540
[5]SMEULDERS A W M, WORRING M, SANTINI S, et al Contentbased Image Retrieval at the End of the Early Years[J]. Pattern Analysis and Machine Intelligence, IEEE Transactions on, 2000, 22(12): 1349-1380
[6]李志欣,施智平,李志清,等 圖像檢索中語義映射方法綜述[J]. 計算機(jī)輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報, 2008, 20(8): 1085-1096
[7]曹厚德 醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的主要進(jìn)展及前瞻[J]. 中國醫(yī)療器械雜志, 2003, 27(4): 234-237
[8]謝天文,湯偉軍,趙秋楓,等 聯(lián)合圖像高級語義特征和內(nèi)容低級特征的醫(yī)學(xué)圖像檢索[J]. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志,2009,26(6): 1237-1240
[9]田海曼,林江莉,陳科,等 基于內(nèi)容的乳腺腫瘤超聲圖像分級檢索[J]. 四川大學(xué)學(xué)報(工程科學(xué)版), 2012,44(S1):177-181
[10]王曙燕,周明全,耿國華 醫(yī)學(xué)圖像的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘方法研究[J]. 計算機(jī)應(yīng)用, 2005, 25(6): 1408-1409
[11]蔣蕓,李戰(zhàn)懷,王勇,等 基于增強(qiáng)關(guān)聯(lián)規(guī)則的醫(yī)學(xué)圖像分類新方法[J]. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2006,24(3): 401-404
[12]AGRAWAL R,SRIKANT R Fast Algorithms for Mining Association Rules[C]// 20th int conf Very Large Data Bases, VLDB 1994, 1215: 487-499
[13]BUGATTI P H, RIBEIRO M X,TRAINA A J M, et al Contentbased Retrieval of Medical Images by Continuous Feature Selection[C]// ComputerBased Medical Systems, 2008, CBMS′08, 21st IEEE International Symposium on IEEE, 2008: 272-277
[14]ZHENG B, LU A, HARDESTY L A, et al A Method to Improve Visual Similarity of Breast Masses for an Interactive Computeraided Diagnosis Environment [J]. Medical Physics, 2006, 33(1): 111-117.
[15]PETRICK N, CHAN H P, WEI D, et al Automated Detection of Breast Masses on Mammograms Using Adaptive Contrast Enhancement and Texture Classification [J]. Medical physics, 1996, 23(10): 1685-1696.
[16]JIN R,MENG B, SONG E, et al Computeraided Detection of Mammographic Masses Based on Contentbased Image Retrieval[C]//Medical Imaging International Society for Optics and Photonics, 2007: 65141W-65141W-8
[17]RIBEIRO M X, BUGATTI P H,TRAINA Jr C, et al Supporting Contentbased Image Retrieval and Computeraided Diagnosis Systems with Association Rulebased Techniques[J]. Data & Knowledge Engineering, 2009, 68(12): 1370-1382
【關(guān)鍵詞】
醫(yī)學(xué)物理;教育創(chuàng)新;應(yīng)用實踐
醫(yī)學(xué)物理教學(xué)是現(xiàn)代化醫(yī)學(xué)教育重要的組成部分,在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育機(jī)制建立的過程中占據(jù)著十分重要的地位。但是,在現(xiàn)階段醫(yī)學(xué)物理課程教學(xué)過程中,物理學(xué)專業(yè)并沒有得到系統(tǒng)性的發(fā)展,其教學(xué)模式的構(gòu)建出現(xiàn)了很多制約性發(fā)展因素。因此,在我國醫(yī)學(xué)物理教育體系構(gòu)建的過程中,應(yīng)該建立創(chuàng)新性的發(fā)展機(jī)制,通過對醫(yī)學(xué)物理專業(yè)中設(shè)備系統(tǒng)的優(yōu)化分析,提高學(xué)生的專業(yè)技能,為其實踐能力的提升奠定良好的基礎(chǔ),從而實現(xiàn)醫(yī)學(xué)物理教育體系構(gòu)建的核心含義,為醫(yī)學(xué)物理教學(xué)中創(chuàng)新教育理念的應(yīng)用及發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
1我國醫(yī)學(xué)物理教育中的現(xiàn)狀分析
醫(yī)學(xué)物理學(xué)教育機(jī)制的建立是將物理學(xué)的原理及方法應(yīng)用于人體疾病的治療及診斷之中,其涉及的范圍相對較廣。隨著我國臨床腫瘤放射治療以及醫(yī)學(xué)影像理念的發(fā)展,面臨著很多放射治療以及醫(yī)學(xué)物理成像等因素,因此,在醫(yī)學(xué)物理教育機(jī)制建立的過程中,應(yīng)該對醫(yī)學(xué)教育現(xiàn)狀進(jìn)行系統(tǒng)性的分析,制定科學(xué)化的教育實施方案,為醫(yī)療方案的優(yōu)化提供充分性的保證。與此同時,應(yīng)在物理學(xué)基礎(chǔ)教育的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生熟悉掌握剖析學(xué)、生理學(xué)以及遺傳學(xué)等課程體系的構(gòu)建理念,為實現(xiàn)醫(yī)院聯(lián)合性人才的培養(yǎng)提供保證。在現(xiàn)階段醫(yī)學(xué)物理工程監(jiān)理的過程中,通過人才的培養(yǎng)可以為醫(yī)院提供更多專業(yè)性人才,更能為醫(yī)學(xué)物理教育體系的建立奠定良好的基礎(chǔ)。
2醫(yī)學(xué)物理教學(xué)中創(chuàng)新教育理念的應(yīng)用實踐探究
2.1STS醫(yī)學(xué)物理教育的思想實施
在現(xiàn)階段醫(yī)學(xué)物理教育事業(yè)的建立及發(fā)展過程中,應(yīng)該系統(tǒng)的引入STS教育機(jī)制。STS是科學(xué)、技術(shù)以及社會的英文縮寫,它將教育思想與科學(xué)知識進(jìn)行系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換,將其應(yīng)用在醫(yī)療技術(shù)實踐的過程中,實現(xiàn)開放性、人文性以及綜合性的教育理念。在現(xiàn)代化教育技術(shù)STS教育機(jī)制建立的過程中,可以合理運(yùn)用PPT課件教學(xué)體系,很多醫(yī)學(xué)院校在醫(yī)學(xué)物理教育的過程中,要精心選擇適合的教學(xué)課件以及視頻資料,完善物理知識教育體系,為創(chuàng)新教育理念的建立提供充分保證。課程體系實施中要充分展現(xiàn)物理學(xué)以及醫(yī)療教育的關(guān)聯(lián)性,使學(xué)生在掌握物理原理的基礎(chǔ)上實現(xiàn)醫(yī)學(xué)實踐技術(shù)的優(yōu)化。例如,在物理醫(yī)學(xué)課程教育體系建立的過程中,在講解“液體表面現(xiàn)象”的過程中,添加了“彎曲液面的附加壓強(qiáng)”,課程內(nèi)容詳細(xì)的介紹了肺泡中表面活性物質(zhì),并討論了肺泡表面液體對人類呼吸的重要作用,在講述的過程中要系統(tǒng)了解共振吸脂儀的工作原理,尋找適合性的人群等,從而在醫(yī)療事業(yè)發(fā)展的過程中實現(xiàn)其潛在的物理價值。
2.2建立科學(xué)化的物理學(xué)教育體系
為了實現(xiàn)教育事業(yè)的全面發(fā)展,在醫(yī)學(xué)物理教學(xué)過程中應(yīng)該根據(jù)我國的實際狀況建立醫(yī)學(xué)物理學(xué)的教育體系,根據(jù)物理學(xué)本科生、研究生的教育機(jī)制設(shè)計教學(xué)計劃以及教學(xué)大綱,同時可以通過借鑒發(fā)達(dá)國家的教育機(jī)制,為教育體制的優(yōu)化奠定良好的基礎(chǔ)。在物理學(xué)教育模式構(gòu)建的過程中,首先要建立腫瘤放射治療的人才培訓(xùn)計劃,院??梢耘c有條件的醫(yī)院聯(lián)系,為人才的培養(yǎng)提供科學(xué)化的依據(jù)。與此同時,在臨床教育的過程中應(yīng)該確定并培養(yǎng)醫(yī)學(xué)物理教育的基本理念,并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)科學(xué)、有目的、有計劃的教學(xué)體系,實現(xiàn)特色化的教育機(jī)制。同時,也應(yīng)該確立正確的思維體系,實現(xiàn)并提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)。在醫(yī)用物理學(xué)教育體系構(gòu)建的過程中,要實現(xiàn)教育體系的完整性,但是在傳統(tǒng)教育機(jī)制中,醫(yī)學(xué)物理過于注重物理知識系統(tǒng)的完整性,忽視了物理學(xué)與其他學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)性,在一定程度上限制了醫(yī)療技術(shù)與物理課程之間的系統(tǒng)管理,對現(xiàn)代化物理醫(yī)學(xué)的發(fā)展造成了制約性的影響。而且,傳統(tǒng)教學(xué)中由于物理醫(yī)學(xué)教育的單一性,醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生在長期學(xué)習(xí)的過程中會失去學(xué)習(xí)興趣,也就不能在真正意義上實現(xiàn)學(xué)生專業(yè)技能的提升。因此,在現(xiàn)階段醫(yī)學(xué)物理學(xué)教育機(jī)制建立的過程中,院校要改變傳統(tǒng)的教育理念,運(yùn)用多元化的教育體系,將物理學(xué)與醫(yī)學(xué)緊密的聯(lián)系在一起,為課程內(nèi)容的優(yōu)化提供有效依據(jù)。通過物理學(xué)社會價值的分析,使學(xué)生在掌握醫(yī)學(xué)物理的基礎(chǔ)上實現(xiàn)知識體系的優(yōu)化應(yīng)用,為教育機(jī)制的優(yōu)化分析奠定良好基礎(chǔ)。
2.3實現(xiàn)醫(yī)學(xué)物理教學(xué)的在職培訓(xùn)
在我國現(xiàn)階段醫(yī)學(xué)物理學(xué)教育機(jī)制建立的過程中,全國的放療醫(yī)師與醫(yī)學(xué)物理人員的比例為5:1,而在歐美等發(fā)達(dá)國家放療醫(yī)師與醫(yī)學(xué)物理的人員比例為2:1,這就意味著我國醫(yī)學(xué)影像以及核醫(yī)學(xué)方面存在著醫(yī)學(xué)物理人員嚴(yán)重不足的現(xiàn)象,制約了臨床醫(yī)生之間的合作及發(fā)展,而且,在以往醫(yī)療企業(yè)運(yùn)行的過程中,很多醫(yī)學(xué)物理專業(yè)的在職人員,由于職、權(quán)、利不明等現(xiàn)象的出現(xiàn),會被很多外國醫(yī)療社會的公司聘用而離開企業(yè),對醫(yī)療事業(yè)的運(yùn)行及發(fā)展造成了嚴(yán)重的影響。因此,在現(xiàn)階段醫(yī)學(xué)物理教學(xué)體系建立的過程中,應(yīng)該逐漸優(yōu)化在職人員培訓(xùn)機(jī)制,引進(jìn)先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)備,為學(xué)生專業(yè)技能的提升提供科學(xué)化的依據(jù)。在我國醫(yī)學(xué)物理學(xué)教育體系發(fā)展的過程中,也應(yīng)該加強(qiáng)繼續(xù)教育在職培訓(xùn),在一些醫(yī)院中從事放射醫(yī)療工作的專業(yè)物理人員有碩士研究生及以上的人員,由于專業(yè)技能的缺乏造成了人才的缺失。所以,在整個教育過程中要構(gòu)建在職培訓(xùn)機(jī)制,向?qū)W生介紹臨床應(yīng)用的新型設(shè)備、新技術(shù)以及新理念,通過工作人員素質(zhì)的提高,強(qiáng)化臨床放療工作諾的專業(yè)性,逐漸縮小我國醫(yī)療事業(yè)與發(fā)達(dá)國家之間的差距。同時也應(yīng)該建立繼續(xù)教育的在職培訓(xùn)模式,提升醫(yī)學(xué)院校中物理教師的專業(yè)性,為人才的培養(yǎng)及物理專業(yè)人才的提升奠定良好的基礎(chǔ)。
3結(jié)語
總而言之,在現(xiàn)階段我國醫(yī)學(xué)物理專業(yè)建立及發(fā)展的過程中,專業(yè)學(xué)位的教育現(xiàn)狀及發(fā)展應(yīng)該得到系統(tǒng)性的優(yōu)化。目前大型的醫(yī)療企業(yè)需人員上崗持證,應(yīng)該適時推進(jìn)并完善醫(yī)學(xué)物理師的培訓(xùn),強(qiáng)化繼續(xù)教育工作的完善及發(fā)展,推進(jìn)并完善醫(yī)學(xué)物理師的培訓(xùn)。與此同時,教育體系建立的過程中應(yīng)該明確界定相關(guān)職責(zé),從而在根本意義上保證我國醫(yī)學(xué)物理專業(yè)隊伍的建立及穩(wěn)定性的運(yùn)行,使我國醫(yī)學(xué)物理教育以及醫(yī)學(xué)物理職業(yè)資格的相互促進(jìn)奠定良好的基礎(chǔ)。
作者:韓永平 單位:內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)
參考文獻(xiàn)