引论：我们为您整理了13篇生物医学工程文献综述范文，供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源，期望它们能够激发您的创作灵感，让您的文章更具深度。
篇1
主办单位：山东生物医学工程学会;山东省医疗器械研究所;山东省千佛山医院
出版周期：季刊
出版地址：山东省济南市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：37-1413/R
国内刊号：
邮发代号：
发行范围：
创刊时间：1982
期刊收录：
核心期刊：
期刊荣誉：
Caj-cd规范获奖期刊
篇2
生物工程；人工生命；组织工程；人工组织；人工器官
0引言
从广义层面上来说人工生命即为具备有人的生命指征、功能、结构以及外在形象的人工制造系统，是人对于自然生命的一种模拟与拓展。广义上的人工生命是多门学科合并之后的产物。一般认为人工生命学科是由生物科学技术与工程科学技术所结合而产生出的一门学科。下文将主要就针对材料技术型生物医学工程与组织工程、人工生命间的相关性，以及材料技术型生物医学工程、组织工程、人工组织及器官展开具体的论述。
1材料技术型生物医学工程
此种工程学科的主要研究目标即为各类生物材料及人工器官组织，其中就涵括了组织工程学科。在此方面研究工作中涵括有材料科学、生物科技、化学、信息技术、计算机技术、医学以及生命科学等多门学科的基础知识。生物材料也就是对于生物体进行临床诊治以及将其受损组织器官替换下来，亦或是增强人体某一部分功能的材料，因此就必须要求其能够植入到人体当中并不出现排异反应，确保活体细胞可以在此材料之上自然生长。生物材料亦可被视作构成人工组织与器官的核心材料。生物医学材料在未来一段时期的主流发展趋势，即为给予组织工程的发展提供优势特性显著的活性生物材料，应确保其具备良好的生物相容特点；亲水特性；性；预防组织粘附特性；抗炎特性；抗凝特性等。以保障活体细胞能够在所制成的人工材料上生长并对病变组织起到良好的改善、恢复效果，使之免疫识别与生物催化性能得以有效提高。依据生物医学材料的属性可将之主要划分为以下几种：
（1）无机非金属生物材料。①同人体组织力学间具备良好的相容性，同时还可改善组织生长的材料。②具备人体有机以及无机结构的复合型材料。
（2）金属生物材料。①毒性较低，弹性模量更加符合入骨特点的合金材料。②各种植入人体当中的器械材料，如较为常见的人工关节、种植牙、心脏支架等。③接入性诊治所采用的医疗器械设备如官腔支撑架、引导丝等。
（3）生物医用高分子材料。①可将血液之中的毒副物质吸出的材料。②能够在临床上应用于免疫性病症治疗的材料。
2组织工程与人工组织
目前临床上所面临的主要医学问题当中主要就包括了组织与器官的衰竭、损伤，而临床上在应对此类问题时所较常采用的措施方法主要包括以下三方面：
（1）自体移植。由人体自身的部分组织来对损伤位置进行修复，例如，对面部皮肤大面积烧伤患者进行面部手术修复时通常会取其自身大腿位置的皮肤来进行修复损伤组织。
（2）异体移植。例如，某患者在遭遇意外事故时，家属自愿将其身体部分组织如眼角膜、肾脏等组织捐献给有需要的人。然而此种情况时常会出现异体组织的兼容性问题，同时需要被捐助的人员与每年的捐献人数相比差距过大，供体不足情况十分显著。
（3）人工器官。这种方式能够彻底解决供体不足的情况，但是其目前所存在的问题也是十分显著的即异体反应与感染情况十分明显，绝大多数的患者在接受器官移植后都是应各类感染致死。对此人们也就设想若是能够采用母体细胞以及生物降解材料在人体当中构建起新的组织器官，也就是进行结构组织，代谢组织以及细胞系统的重新建构。目前这一设想已经不再是仅存在于人们脑海之中的假想，而已经走进了现实生活当中，可以预见组织工程的发展必将会促成这一设想的实现。当前，组织工程研究的主要内容即为：适宜的母体细胞来源；能够为细胞粘附生长提供空间的细胞外基质；可应用在促进细胞组织再生长的因子；以及组织间的相容性。开展组织工程通常会应用以下三种策略：
（1）细胞以及生物材料的杂化体系，例如由小块活体组织将特异细胞分离出来，通过体外扩散增大之后种植于生物相容性较好同时能够生物降解的聚合物所建立起的多孔支架当中，在体外培养一段时间后可将细胞和支架结构置入于患者体内；伴随着组织缺损部位的重新构建，聚合物将会逐渐降解并消失。
（2）仅具备生物降解材料体系，借助于生物生长方式促使细胞成长为多孔支架结构，在通过增殖、分化来产生为相应的组织结构，并且与周边组织相整合。例如采用珊瑚骨加支撑的羟基磷灰石陶瓷，其孔隙架构与人体骨架构极为接近，可被应用在骨组织工程支架中。
（3）细胞体系，经过移植的细胞经由生物过程演变为微结构。
3结束语
总之，从广义性的角度上来说人工生命必须要基于工程科学技术、生物科学技术以及生物工程科学技术的基础上。因而大量的工程、生物以及生物工程均是广义上的人工生命科学技术基础。材料技术型生物医学是工程的研究对象主要是生物材料与人体的各个身体器官。组织工程则是借助于生命科学以及工程科学的基础理论与方法，来探究并开发出具备修复以及改善人体组织器官功能的新型临床应用取代物，也就是人工组织，因而材料技术性生物医学工程以及组织工程也便是生物工程人工生命的基础。
参考文献：
[1]杨国为,陈国江,涂序彦等.广义人工生命的科学基础(Ⅱ)--生物工程基础[J].计算机工程与应用,2013(09).
篇3
医学成像原理是一门多学科交叉课程，涉及物理、机械、医学、电子、计算机技术等，专业性很强。[2]理工科院校生物医学工程专业学生的医学基础薄弱，使教学难度加大。同时没有足够的课时安排，教师在讲解过程中很多环节无法深入讲解，致使学生对课程的认识停留在表面。
2.偏重理论讲解，忽略实验教学
目前工科学校由于缺少医学仪器设备，针对各类成像技术大多是理论讲解，基本不开设实验教学，学生很难进行相关成像技术的实验操作。[3]而且对于学生机械结构分析、光路设计和电子学设计与调试、计算机软件编程能力的培养不够，针对成像设备的操作训练较少，学生缺乏实际动手训练。
3.教学方法单一、呆板、不够灵活
课堂教学多采用多媒体授课，比较直观且信息量丰富。但就课程特点而言，仅仅多媒体教学是不够的。单纯的多媒体教学会使学生产生偷懒情绪，不记笔记，幻灯片不会给学生留下深刻的印象，这在很大程度上影响了教学效果。
二、教学改革的具体策略
1.根据实际需要调整教学内容
笔者在实际调研和参考其他院校教学方法基础上，对课程教学内容和教学方法进行了改革。根据理工科背景下学生对医学成像原理的实际需求，重新调整了教学内容，在遵守原有教学大纲基础上进行了适当删减。比如在讲解DR成像原理时，由于前面章节已讲述了X线机的具体原理，而DR是数字化的X线机，所以在机械构造上讲述的内容较少，但是对DR探测器的内容增加了授课内容，其一将原来的4学时教学内容减少到2学时，其二有部分学生毕业进入DR设备公司从事探测器的电路设计工作，便于学生与将来的工作接轨。
2.借助现代教育技术，采用多媒体教学
笔者在多媒体课件中尽量多地采用动画和图片，更加直观、生动、形象，增强内容的丰富程度和可观赏性，激发学生的学习兴趣。[4]同时在缺乏实际设备学生无法亲身感受设备运行和操作的条件下，笔者尽可能地增加读片视频教学环节。另外，笔者会布置对每一种成像设备研究进展的综述类题目作业，引导学生利用和整合网络资源，加深对授课内容的理解。
3.充分发挥实习实践教学环节作用
由于工科院校条件有限，大多院校没有开设实验室，这对教学质量造成一定的影响。[5]笔者将长春市前卫医院作为学生认识实习基地，组织学生到医院科室参观影像设备，由各科室技术人员向学生讲解各种设备的操作方法，个别科室还设置了实验环节，使学生能够对医疗设备进行一些基本的实践操作。
三、教学改革成果
对长春理工大学生物医学工程专业连续两届学生进行了问卷调查，收到11级学生有效问卷52份，12级学生有效问卷51份，问卷调查内容和结果如表所示。从调查表中可看出，11级学生对课堂理论和实践教学内容改革的满意度较高。总体上看，12级学生满意度较11级高，说明随着改革的不断完善与深入，学生对本课程讲授方法和内容是满意和认可的。
参考文献：
篇4
复合型《医学仪器》课程教学
根据本课程的特点，以实现应用型和研究型的综合性人才为教学目标，引入复合型教学方法，改进教学方式和模式，以提高教学效果。
1优化和扩展的教学内容
为了符合医学仪器产业化对人才的需求，在课程内容的选择上做到优化与扩展结合，既要保证典型仪器的覆盖，同时突出新设备新技术。教学组摒弃传统的分类方式，根据临床应用将理论内容分为七大类，分别是生理信号检测仪器、监护仪器、光学仪器、临床检验仪器、植入式仪器、公共医疗仪器及医学仪器的安全性。其中生理信号检测仪器集中介绍无创血压测量、无创血流测量，而以往的心电、脑电测量因与前期《生物医学电子学》课程的内容重复，则归并至监护仪器讲解；监护仪器详细讲解多生理参数床旁监护仪的基础上，介绍手术监护、麻醉监护和胎儿监护设备；光学仪器属于新扩展内容，侧重于临床大量使用的医用内窥镜、验光仪以及激光治疗仪；临床检验仪器覆盖常规生化检查，包括生化分析仪、光度计、色谱仪、血糖仪和尿液分析仪；植入式仪器仅学习心脏起搏器；公共医疗仪器也属于扩展内容，选择了呼吸机、麻醉机、血液透析仪、医用高频电刀和各类手术器械等病房、ICU、手术室标配设备及耗材进行介绍。
2模块化互动式的教学方式
在教学实施过程中，根据内容进行模块化教学，每个模块独立讲授一类仪器，相互间既有联系又有区别。联系在于使用相同的教学方法，即课前准备教学“三大件”：讲义、教案、多媒体幻灯，课中采用启发式教学。其中讲义作为教材的补充，内容来源于国外教材的翻译、最新文献的总结，可以根据教学内容的变化进行补充修改。讲义的使用有助于教师实现个性化教学、学生理解教学内容，并且能够及时增加本学科发展动态、国内外重大研究成果。这样不断追踪新方法和新技术的应用，积极培育学生的学习兴趣的同时让学生全方位地认识这门课程的实用性和重要性。而互动式教学则是教员就教学内容向学生提问，引起学生主动思考，或者学生随时就疑问向教师提问，帮助学生理解难点重点内容，从而变“灌输式”的被动学习为主动学习。而且，这种互动式的教学，有助于营造和谐、平等的教学环境，鼓励学生提问或发表观点。在这样的教学氛围里，学生勇于发现问题、敢于提出问题、渴求解决问题。
3专业领域的专题讲座
随着新技术新方法的不断应用，医疗设备领域发展日新月异，与医学仪器相关的工作对从业人员的要求也不断细化。为了适应这种需求，教学组利用各种资源组织开展了设备研发、临床管理、仪器安全评估与认证、市场和业界动态四大类专题讲座，讲授者来自科研院所、三级甲等医院设备科、医疗器械认证公司、外资医疗器械公司等。讲座分为两段进行，第一段约30分钟为讲授，第二段约20分钟的提问与讨论。通过讲座与对话，不但使学生接触了前沿动态、开阔视野，而且能帮助学生理解学习目的、树立学习目标、调动学习热情和积极性。这一教学方式充实了课程的教学内容，将实践知识带入课堂，真正做到学习需求与教学内容相联系，从而更好地实现课程的教学目标。
4项目式的课后作业
以往课后作业的内容习惯于采用教材附带的习题，其设计多偏向于单个知识点的练习和复习，但由于《医学仪器》课程自身侧重于使学生掌握医学仪器的基本工作原理和设计方法，培养学生的系统设计思想和工程实践能力，因此教学组自2004年开始就对课后作业的形式和内容进行了一系列的探索，确定了以项目为导向的综合性课后作业。作业的实质就是在人体体温、心电、血压、呼吸、心音、脉搏等生理信号中任选一种作为测量目标，撰写综述回顾测量方法、设计电路、仿真验证并完成设计报告。测量目标选择是提出问题的过程，即被测信号的特点是什么、信号处理的要求是什么、输出结果的形式是什么、测量电路的技术指标是什么；撰写综述则是形成设计思路的过程，通过复习课程内容、查阅相关参考文献，整理归纳资料，进而确定设计方案，并由教员对方案的可行性进行核准；方案的实现采用Protues软件进行电路图的绘制和仿真验证，一般包括生理信号的滤波放大、处理、隔离和输出等功能；最后以报告的形式进行总结。这种形式的作业在鼓励学生利用理论知识解决实际问题、培养学生实践能力的同时，又练习了科研论文及设计方案的写作，并且在课程体系中也起到承上启下的重要作用，后续“综合实验”课程中将依据此方案进行电路安装和调试。
5基于虚拟仪器技术的实践教学
实验教学是本课程教学的重要组成部分，随着教育理论的发展，研究型实验课越加受到重视，这是培养学生科研能力、创新思维的重要途径之一。然而，《医学仪器》开设研究型实验所需的硬件平台价格昂贵，因此我们另辟蹊径，选择利用虚拟仪器技术设计研究型实验，不仅达成教学目标，又补充了仪器设计的新方法。实验主要内容为在MIT－BIH心率异常数据库中任选一种病理状态的ECG数据，编写Lab－VIEW程序完成数据的读取显示，利用信号处理方法提取心电波形的特征参数，以此为据实现判断异常ECG的方法。实验分组进行，每组选出负责人并分析任务、提出解决方案、落实分工、撰写任务书，由教师核准后开始实验。实施过程中教师全程参与，认真论证实验方案、给予适当指导的同时，对实验各环节出现的问题同学生展开积极讨论，并随时督促实验进度。最后按分组进行现场考核，结合实验报告给予总评。通过实验教学，使学生了解课题研究的一般过程，锻炼学生的解决问题的能力，培养团队协作精神。
复合型教学对学生综合素质培养的意义
课程教学实践与探索应以培养学生综合素质满足实际工作需求为主线，教学组多次参加学院组织的毕业生交流讨论会以及与用人单位的座谈会，逐渐总结出学生的适应能力、实践能力和科研能力是影响未来工作和发展的重要因素，因此教学内容的调整与方式的改革均着眼于培养三种能力来提高学生综合素质。
1适应能力的培养
这里的适应能力指学生毕业后的适应工作的能力，是社会适应能力的重要组成部分，是学生完成转换角色、融入工作和团队的基础。为此，利用涉及工作各个方面的专题讲座，帮助学生形成对工作的初步了解，并在讨论中帮助学生对职业设计形成正确认识。同时，在实验教学中利用小组内的分工与合作促进团队意识和协作精神的形成。
2实践能力的培养
实践能力已经成为人才综合素质的核心组件，表现为综合运用理论知识解决问题的能力。为此，利用项目式的课后作业和开放式的实验教学，让学生更多地参与仪器的系统设计与开发工作，在实践中引导学生对难点问题进行分析，灵活应用所学的技术方法加以解决，有效地强化学生的综合设计能力和实际动手能力。
3科研能力的培养
科研能力的培养是目前高等教育的主要内容，通过教学中有机地融合科学研究的训练，是提高学生综合素质的有效途径。为此，在实践教学中加入了综述和实验报告的撰写、文献资料的查阅学习、系统设计的独立完成，潜移默化中完成对学生科研思维的培养和研究方法的训练。
篇5
主办单位：中国解剖学会
出版周期：双月刊
出版地址：陕西省西安市
语
种：双语
开
本：大16开
国际刊号：1000-7547
国内刊号：61-1061/R
邮发代号：52-214
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1985
期刊收录：
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉：
篇6
弹塑性力学 Elastic-Plastic Mechanics
板壳理论 Theory of Plate and Shell
高等工程力学 Advanced Engineering Mechanics
板壳非线性力学 Nonlinear Mechanics of Plate and Shell
复合材料结构力学 Structural Mechanics of Composite Material
弹性元件的理论及设计 Theory and Design of Elastic Element
非线性振动 Nonlinear Vibration
高等土力学 Advanced Soil Mechanics
分析力学 Analytic Mechanics
随机振动 Random Vibration
数值分析 Numerical Analysis
基础工程计算与分析 Calculation and Analysis of Founda tionEngineering
结构动力学 Structural Dynamics
实验力学 Laboratory Mechanics
损伤与断裂 Damage and Fracture
小波分析 Wavelet Analysis
有限元与边界元分析方法 Analytical Method of Finite Element andBoundary Element
最优化设计方法 Optimal Design Method
弹性力学 Elastic Mechanics
高层建筑基础 Tall Building Foundation
动力学 Dynanics
土的本构关系 Soil Constitutive Relation
数学建模 Mathematical Modeling
现代通信理论与技术 Emerging Communications Theory and Technology
数字信号处理 Digital Signal Processing
网络理论与多媒体技术 Multi-media and Network Technology
医用电子学 Electronics for Medicine
计算微电子学 Computational Microelectronics
集成电路材料和系统电子学 Material and System Electronics for Integrated Circuits
网络集成与大型数据库 Computer Network Integrating Technology and Largescale Database
现代数字系统 Modern Digital System
微机应用系统设计 Microcomputer Application Design
计算机网络新技术 Modern Computer Network Technologies
网络信息系统 Network Information System
图像传输与处理 Image Transmission and Processing
图像编码理论 Theory of Image Coding
遥感技术 Remote Sensing Techniques
虚拟仪器系统设计 Design of Virtual Instrument System
生物医学信号处理技术 Signal Processing for Biology and Medicine
光纤光学 Fiber Optics
VLSI的EDA技术 EDA Techniques for VLSI
电子系统的ASIC技术 ASIC Design Technologies
VLSI技术与检测方法 VLSI Techniques & Its Examination
专题阅读或专题研究 The Special Subject Study
信息论 Information Theory
半导体物理学 Semiconductor Physics
通信原理 Principle of Communication
现代数理逻辑 Modern Mathematical Logic
算法分析与设计 Analysis and Design of Algorithms
高级计算机网络 Advanced Computer Networks
高级软件工程 Advanced Software Engineering
数字图像处理 Digital Image Processing
知识工程原理 Principles of Knowledge Engineering
面向对象程序设计 Object-Oriented Programming
形式语言与自动机 Formal Languages and Automata
人工智能程序设计 Artificial Intelligence Programming
软件质量与测试 Software Quality and Testing
大型数据库原理与高级开发技术 Principles of Large-Scale Data-Bas e andAdvanced Development Technology
自然智能与人工智能 Natural Intelligence and Artificial Intelligence
Unix操作系统分析 Analysis of Unix System
计算机图形学 Computer Graphics
Internet与Intranet技术 Internet and Intranet Technology
多媒体技术 Multimedia Technology
数据仓库技术与联机分析处理 Data Warehouse and OLAP
程序设计方法学 Methodology of Programming
计算机信息保密与安全 Secrecy and Security of Computer Information
电子商务 Electronic Commerce
分布式系统与分布式处理 Distributed Systems and Distributed Processing
并行处理与并行程序设计 Parallel Processing and Parallel Programming
模糊信息处理技术 Fuzzy Information Processing Technology
人工神经网络及应用 Artificial Intelligence and Its Applications
Unix编程环境 Unix Programming Environment
计算机视觉 Computer Vision
高级管理信息系统 Advanced Management Information Systems
信息系统综合集成理论及方法 Theory and Methodology of Information nSystemIntegration
计算机科学研究新进展 Advances in Computer Science
离散数学 Discrete Mathematics
操作系统 Operating System
数据库原理 Principles of Database
编译原理 Principles of Compiler
程序设计语言 Programming Language
数据结构 Data Structure
计算机科学中的逻辑学 Logic in Computer Science
面向对象系统分析与设计 Object-Oriented System Analysis and Design
高等数值分析 Advanced Numeric Analysis
人工智能技术 Artificial Intelligence Technology
软计算理论及应用 Theory and Application of Soft-Computing
逻辑程序设计与专家系统 Logic Programming and Expert Systems
模式识别 Pattern Recognition
软件测试技术 Software Testing Technology
高级计算机网络与集成技术 Advanced Computer Networks and IntegrationTechnology
语音信号处理 Speech Signal Processing
系统分析与软件工具 System Analysis and Software Tools
计算机仿真 Computer Simulation
计算机控制 Computer Control
图像通信技术 Image Communication Technology
人工神经网络及应用 Artificial Intelligence and Its Applications
计算机技术研究新进展 Advances in Computer Technology
环境生物学 Environmental Biology
水环境生态学模型 Models of Water Quality
环境化学 Environmental Chemistry
环境生物技术 Environmental Biotechnology
水域生态学 Aquatic Ecology
环境工程 Environmental Engineering
环境科学研究方法 Study Methodology of Environmental Science
藻类生理生态学 Ecological Physiology in Algae
水生动物生理生态学 Physiological Ecology of Aquatic Animal
专业文献综述 Review on Special Information
废水处理与回用 Sewage Disposal and Re-use
生物医学材料学及实验 Biomaterials and Experiments
现代测试分析 Modern Testing Technology and Methods
生物材料结构与性能 Structures and Properties of Biomaterials
计算机基础 Computer Basis
医学信息学 Medical Informatics
计算机汇编语言 Computer Assembly Language
学科前沿讲座 Lectures on Frontiers of the Discipline
组织工程学 Tissue Engineering
生物医学工程概论 Introduction to Biomedical Engineering
高等生物化学 Advanced Biochemistry
光学与统计物理 Optics and Statistical Physics
图像分析 Image Treatment
数据处理分析与建模 Data Analysis and Constituting Model
高级数据库 Advanced Database
计算机网络 Computer Network
多媒体技术 Technology of Multimedia
软件工程 Software Engineering
药物化学 Pharmaceutical Chemistry
功能高分子 Functional Polymer
InternetIntranet（英） InternetIntranet
程序设计方法学 Methods of Programming InternetIntranet
高分子化学与物理 Polymeric Chemistry and Physics
医学电子学 Medical Electronics
现代仪器分析 Modern Instrumental Analysis
仪器分析实验 Instrumental Analysis Experiment
食品添加剂 Food Additives Technology
高级食品化学 Advanced Food Chemistry
食品酶学 Food Enzymology
现代科学前沿选论 Literature on Advances of Modern Science
波谱学 Spectroscopy
波谱学实验 Spectroscopic Experiment
食品贮运与包装 Food Packaging
液晶化学 Liquid Crystal Chemistry
高等有机化学 Advanced Organic Chemistry
功能性食品 Function Foods
食品营养与卫生学 Food Nutrition and Hygiene
食品生物技术 Food Biotechnology
食品研究与开发 Food Research and Development
有机合成化学 Synthetic Organic Chemistry
食品分离技术 Food Separation Technique
精细化工装备 Refinery Chemical Equipment
食品包装原理 Principle of Food Packaging
表面活性剂化学及应用 Chemistry and Application of Surfactant
天然产物研究与开发 Research and Development of Natural Products
食品工艺学 Food Technology
生物化学 Biochemistry
篇7
定量生理学可简单理解为“生物学”+“工程学（工程科学及人体应用）”，但作为南京邮电大学生物信息系生物医学工程4年制本科专业的一门新兴学科，它有自己的学科构架，而非简单地叠加或堆砌，而是应该具有紧密的联系和多学科的交叉融合，从而探索人体生命过程中电信号的每个环节，包括微观（深入到研究单个细胞的电荷转移）和宏观（结合宏观工程学，从大的角度来研究人体生物电的生命过程）生物电问题[1-2]。传统的课堂上授课教师在讲台前只使用PPT、黑板上板书的授课方式或是课堂演示实验的授课方式显然是不足以更好地开展此课程，而单一的广泛被使用的新型教学手段（如翻转课堂、微课、基于问题的学习等教学手段），也不能满足该新型交叉课程的特点。因此，探索一种适合该课程特点的教学模式，是十分紧迫的。所以，该文从教学中存在的问题出发，拟探索综合多种教学手段为一体的一种新型混合式教学模式，为进一步提高该课程学习效果和建设完善定量生理学课程提供有益的借鉴。
1 一些广泛应用的教W手段或方法
1.1 翻转课堂
翻转课堂（Flipped Classroom或Inverted Classroom）的授课方式为在正式的课堂前，学生利用教师在课前分发的相关课程资料先自主预学习课程内容，正式开课时再参与同学与教师间的互动环节（如释疑、解惑、探究、讨论等），增加了学生的个性化学习时间、学生和教师之间的互动时间，并掌握课程教学内容学习的一种教学手段。越来越多的学校已接受翻转课堂的教学理念，并逐渐发展成为当前教学改革的新浪潮[3]。
1.2 微课
微课（Micro-lecture）是一种新型的教学手段，具有“短小精悍、主题突出、交互性好、应用面广”等特点[4-6]。微课教学理念在我国教育领域不仅传播迅速，而且相关实践和推广工作也非常迅速，甚至每年都有江苏省及教育部国家级“微课大赛”评比。具体来说，上课视频时间浓缩在10 min以内，先几十秒介绍上下课背景，然后罗列教学核心内容，内容短小精悍，该视频还可以上传教务系统或是教师的个人授课主页。微课是一种微型网络学科教育课程，符合现代远程教育、终身学习的发展规律，在教育领域必将具有广阔的发展前景。
1.3 基于问题的学习
基于问题的学习（Problem-based Learning， PBL）通过学生自主学习/学生分组间的合作来获取与掌握隐含在问题背后的科学知识[7-9]，成为培育学生科学思维的一种教学方法。这种教育方式其实在西方的教育中是比较常见的，笔者在加州大学伯克利分校访学期间曾经旁听过该校的大学生及研究生课堂，教授在课堂上讲解基础知识，学生可以随时举手提问，教授布置的后续课堂问题或是课程作业对于学生的小组协作能力（学生会自主分成几个小组，组内成员合作完成一个问题）及其解决问题的能力要求颇高，该教学手段有助于培养学生的科学思维、提高学生的思维能力及综合素质。
1.4 混合式教学模式
混合式教学或混合式学习（Blending Learning）是一种把传统学习方式和数字化/网络化学习（E-Learning）方式两者优势结合起来，从而获得更佳学习效果的教学手段。随着信息时代的到来，大数据、云计算的应用，高等教育信息化正以惊人的速度改变着本科生及其研究生们的学习方式[10-11]。网络线上课程扩展了教学资源，弥补了线下传统课堂上的形式单一、知识单一的不足，使学生多了课前预习及课后补习的渠道，由此培养学生主动思考和学习的能力。
2 新型混合式教学模式探索
尽管上述目前几种教学模式已经在高校的多种学科教学中引起了重视，并取得了一些较为显著的教学效果，但目前的定量生理学教学，仍沿用授课教师在课堂上以PPT教学、黑板板书辅助课堂演示实验的传统手段，因而围绕该新兴课程教学大纲和主要知识点内容，综合使用当前较广的多种教学手段，紧密结合教学大纲及知识模块，开展了定量生理学课题新型混合式教学模式的研究，就显得尤为必要。具体地说，笔者建议采取如下的主要措施。
（1）针对授课教师对不同专业背景的知识板块不易于深入和系统把握（取决于授课教师的教育背景，目前授课教师的学士、硕士、博士3个专业一般不同），以及教师可能未能准确把握科学前沿研究问题（尤其是以教学为主的教师或担任行政职务的老师），使得授课教师需要充分利用网络学术资源如Web of Science，EI数据库，可以对某一个知识模块或者某一个主题搜集最前沿的科研资料（包括相关的综述文献），然后录制成基于知识模块或是主题的短小视频，采用微课教学手段进一步深入讨论和学习。
（2）针对传统教学缺乏对学生科学思维能力的培养：充分利用翻转课堂和PBL等学习模式，增加学生与教师之间的互动和学生主动科学思考、科学学习实践机会。在正式的课堂前，学生利用教师在课前分发的相关课程资料先自主预学习课程内容，正式开课时再参与同学与教师间的互动环节，由此培养学生主动思考和学习的能力。同时，可以在课程的设置中，以PBL的课堂方式增加科学思维能力训练次数，激发学生利用定量生理学理论知识解决生物医学工程中生物电的工程问题，从而更好地培养学生科学思维能力。
（3）针对不同专业背景以及就业去向的学生（笔者所在地理与生物信息学院学生一般在生物信息学或是生物图像方向就业），充分利用南京邮电大学大信息化战略发展条件下的生物医学工程专业人才培养模式特点，结合辅导员提供的每位学生培养方案、个人兴趣、发展方向，有针对性地调整课程内容相关的模块设置，并采用对应的教学手段，让所有的学生都能够得到个体化的学习与教育。
综上所述，笔者以授课的定量生理学课程为例，围绕该新兴课程教学大纲和主要知识点内容，综合使用当前较广的多种教学手段，紧密结合教学大纲及知识模块，开展了定量生理学课题新型混合式教学模式的研究，为进一步建立及完善该门课程的教学平台提供理论基础及参考。
参考文献
[1] 晏善成，王俊，陈劲松.科研创新型生物医学实验室的实验教学实践[J].实验科学与技术，2014，12（6）：158-160.
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[7] Albanese M A，Mitchell S.Problem-based learning：A review of literature on its outcomes and implementation issues[J].Academic Medicine，1993，68（1）：52-81.
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篇8
2栏目设置
《中国医学装备》杂志现开设的主要栏目有：学术论著(生物医学工程学、技术评估、数字医学、转化医学、实验科学、管理科学等)、综述、维修工程及企业风采、专访、专题及简讯等。
3来稿要求及注意事项
3.1稿件要求
文稿应具有科学性、创新性、先进性、实用性，要求资料可靠、论点明确、文字精炼、层次分明、数据准确以及统计学处理表述规范。论著、综述每篇文字不宜超过5000字，研究报告不宜超过4000字，其他文稿限在3000字以内。来稿请附单位推荐信并盖公章，同时将文稿电子版发送到投稿系统。3.2文题力求简明，主题明确；中文文题一般以20个汉字以内为宜，英文题名应与中文题名含义一致，以不超过10个实词为宜，第一个实词首字母应大写。
3.3署名
作者应按其顺序依次排列姓名为一行。不同单位者，可在作者名右上角用阿拉伯数字作角注，单位名称按角注序号另起行，单位名称应具体到科室，第一作者单位名称需附有英文名称，两单位之间以分号隔开。第一作者需附作者简介(包括：姓名、性别、出生年月、学历、职务或职称、研究方向或从事专业)、正面免冠彩照一张(像素在300kb以上，照片需要单独发电子邮件)。通讯作者在其姓名后上标“*”，并附通讯作者电子邮箱。
3.4摘要
各类论文需附有中、英文摘要，摘要按目的、方法、结果(给出主要数据)和结论4部分，并以第三人称撰写，文中不可出现“本文”、“作者”、“笔者”等主语。中文摘要字数要求在200～400字。
3.5关键词
论著需标引能充分反映本文主题的3～5个中、英文关键词，并使用美国国立医学图书馆最新版《IndenMedicus》及中文医学主题词表(MESH)的列词。
3.6参考文献
以最新阅读过的近5年公开发表的文献写作标准为宜，文中引用处以角码标注。论文的参考文献一般不少于15条。参考文献书写格式如下：期刊：序号作者姓名(如作者超过3人者，只列出前3名，后加“,等”或“,etal”).文题[J].期刊名(外文期刊可用标准缩写，不加缩写点),年,卷(期):起止页.期刊文献著录格式示例：[1]蒋东平,何贤国,何燕,等.西门子磁共振射频系统原理与故障分析[J].中国医学装备,2011,8(9):69-72.[2]KamnikR,ShiJQ,Murray-SmithR,etal.NonlinearmodelingofFES-supportedstanding-upinparaplegiaforselectionoffeedbacksensors[J].IEEETransactiononNeuralSystemsandRehabilitationEngineering,2005,13(1):40-52.书籍：序号作者姓名(如作者超过3人者，只列出前三名，后加)“,等”或“,etal”).书名[M].版次.出版地:出版单位(国外出版物可用标准缩写，不加缩写点):起止页.书籍文献著录格式示例：[1]刘金琨.先进PID控制MATLAB仿真[M].2版.北京:电子工业出版社,2011:325-358.
3.7基金文章
文章所涉及的课题如取得国家或省、部级以上的基金或属攻关项目，应在文题页左下方脚注中证明，如“本题为×××基金资助课题(基金编号×××)，课题名称”并附基金证书复印件。凡属基金、课题(国家级、省部级、直辖市级)类文章在本刊优先发表。
3.8推荐信
来稿需附单位推荐信。推荐信应注明对稿件的评审意见以及不涉及保密、署名无争端以及无一稿两投等项。
4稿件处理时限
根据《中华人民共和国著作权法》(简称《著作权法》)，并结合本刊具体情况，凡来稿接到本刊回执后3个月内再未接到稿件录用通知单者，作者可投递他刊，请自留底稿，对不用来稿一律不退回。
4.1来稿文责自负
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篇9
DOI：10.14163/ki.11-5547/r.2017.05.026
危重病具有起病急、病情发展快、预后差等特点， 如抢救不及时会导致患者的死亡， 对患者的生命造成严重的威胁[1-4]。有研究表明， 早在20世纪70年代， 血乳酸测定已经作为危重病患者的病情严重程度和预后评估的监测指标来判断患者的死亡危险性[1]。因此， 本次对本院ICU收治的84例危重病患者进行血乳酸测定， 分析危重病患者血乳酸浓度与患者病死率的相关性， 以提高其在临床的应用价值， 现报告如下。
1 资料与方法
1. 1 一般资料 选取 2015年1～12月本院ICU病房收治的84例危重病患者作楸敬蔚难芯慷韵螅 其中男46例， 女38例， 患者年龄最小49岁， 最大93岁， 平均年龄（73.2±6.6）岁；其中感染性休克38例， 呼吸衰竭19例， 心力衰竭17例， 急性肝坏死5例， 严重颅脑损伤4例， 消化道出血并休克1例。
1. 2 方法 患者入住ICU后立即采集动脉血送检， 同时采用 GEM Premier 3500血气分析仪对患者血乳酸浓度进行检测。根据血乳酸检测结果将84例患者分为正常组（血乳酸
1. 3 统计学方法 采用SPSS15.0统计学软件处理数据。计量资料以均数±标准差（ x-±s）表示， 采用t检验；计数资料以率（%）表示， 采用χ2检验。P
2 结果
本次正常组患者33例， 中度增高组患者27例， 高度增高组患者24例。中度增高组和高度增高组患者的血乳酸浓度、病死率均高于正常组， 差异均具有统计学意义（P
3 讨论
乳酸是人体糖代谢的中间产物， 当机体缺氧丙酮酸未及时氧化时， 即还原为乳酸[5-7]。正常状态下， 机体代谢产生的乳酸对体内酸碱度的影响并不大， 但当机体达到高代谢状态（如剧烈的运动）、低氧和组织低灌流（如休克）等时， 乳酸的生成即可加倍， 从而影响了体内的酸碱平衡， 导致高乳酸血症， 严重者可导致酸中毒[2， 8-10]。
本文对入住本院ICU的84例危重病患者的乳酸浓度进行了检测， 结果表明患者进入ICU时， 血乳酸浓度越高， 其病死率也越高。表明动脉血乳酸检测结果是提示危重病患者疾病严重程度的重要指标， 对患者的预后评估具有十分重要的临床价值。
有研究认为ICU患者在不同时间点检测血乳酸具有不同价值， 刚入住ICU乳酸值即升高的患者与病程中出现乳酸升高的患者相比， 其病死率更高；乳酸值持续升高或在治疗过程中突然升高， 则表明患者病情恶化， 其病死率也急剧上升， 但一过性增高对预后无太大影响；乳酸值如果有逐渐下降趋势， 则认为干预治疗有效[3]。
参考文献
[1] 杨菊先， 王旭， 孟颖， 等. 围术期先天性心脏病患儿动脉血乳酸水平的变化及临床意义. 中华实用儿科临床杂志， 2014， 29（11）：821-824.
[2] 童风琴， 姜海峰， 管世江.危重病患者血乳酸测定的临床价值.临床和实验医学杂志， 2009， 8（12）：86-88.
[3] 陈海雁. 急性危重病患者血乳酸（LACT）与血气检测的临床应用. 临床和实验医学杂志， 2007， 6（7）：91.
[4] 浦丽. 动态监测血乳酸水平与危重患者预后的关系. 中国医学工程， 2013（5）：46-47.
[5] 杨洪光， 徐方林， 李峰， 等. 危重患者动脉血乳酸变化与预后的关系. 江西医药， 2012， 47（3）：213-215.
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[7] 黄可强. 血乳酸水平动态监测在ICU患者中的应用价值. 医学综述， 2015， 21（13）：2459-2460.
篇10
近20多年来，医学影像已成为医学技术中发展最快的领域之一，其结果使临床医生对人体内部病变部位的观察更直接、更清晰，确诊率也更高。20世纪70年代初，X-CT的发明曾引发了医学影像领域的一场革命，与此同时，核磁共振成像象(MRI:MagneticResonanceImaging)、超声成像、数字射线照相术、发射型计算机成像和核素成像等也逐步发展。计算机和医学图像处理技术作为这些成像技术的发展基础，带动着现代医学诊断正产生着深刻的变革。各种新的医学成像方法的临床应用，使医学诊断和治疗技术取得了很大的进展，同时将各种成像技术得到的信息进行互补，也为临床诊断及生物医学研究提供了有力的科学依据。
在目前的影像医疗诊断中,主要是通过观察一组二维切片图象去发现病变体,往往需要借助医生的经验来判定。至于准确的确定病变体的空间位置、大小、几何形状及与周围生物组织的空间关系,仅通过观察二维切片图象是很难实现的。因此,利用计算机图象处理技术对二维切片图象进行分析和处理,实现对人体器官、软组织和病变体的分割提取、三维重建和三维显示,可以辅助医生对病变体及其它感兴趣的区域进行定性甚至定量的分析,可以大大提高医疗诊断的准确性和可靠性。此外,它在医疗教学、手术规划、手术仿真及各种医学研究中也能起重要的辅助作用。
本文对医学图像处理技术中的图像分割、纹理分析、图像配准和图像融合技术的现状及其发展进行了综述。
2．医学图像三维可视化技术
2.1三维可视化概述
医学图像的三维可视化的方法很多，但基本步骤大体相同，如图.。从#$/&’(或超声等成像系统获得二维断层图像，然后需要将图像格式（如0(#1&）转化成计算机方便处理的格式。通过二维滤波，减少图像的噪声影响，提高信噪比和消除图像的尾迹。采取图像插值方法，对医学关键部位进行各向同性处理，获得体数据。经过三维滤波后，不同组织器官需要进行分割和归类，对同一部位的不同图像进行配准和融合，以利于进一步对某感兴趣部位的操作。根据不同的三维可视化要求和系统平台的能力，选择不同的方法进行三维体绘制，实现三维重构。
2.2关键技术：
图像分割是三维重构的基础，分割效果直接影像三维重构的精确度。图像分割是将图像分割成有意义的子区域，由于医学图像的各区域没有清楚的边界，为了解决在医学图像分割中遇到不确定性的问题，引入模糊理论的模糊阀值、模糊边界和模糊聚类等概念。快速准确的分离出解剖结构和定位区域位置和形状，自动或半自动的图像分割方法是非常重要的。在实际应用中有聚类法、统计学模型、弹性模型、区域生长、神经网络等适用于医学图像分割的具体方法。
由于可以对同一部位用不同的成像仪器多次成像，或用同一台仪器多次成像，这样产生了多模态图像。多模态图像提供的信息经常相互覆盖和具有互补性，为了综合使用多种成像模式以提供更全面的信息，需要对各个模态的原始图像进行配准和数据融合，其整个过程称为数据整合。整合的第一步是将多个医学图像的信息转换到一个公共的坐标框架内的研究，使多幅图像在空间域中达到几何位置的完全对应，称为三维医学图像的配准问题。建立配准关系后，将多个图像的数据合成表示的过程，称为融合。在医学应用中，不同模态的图像还提供了不互相覆盖的结构互补信息，比如，当CT提供的是骨信息，MRI提供的关于软组织的信息，所以可以用逻辑运算的方法来实现它们图像的合成。
当分割归类或数据整合结束后，对体数据进行体绘制。体绘制一般分为直接体绘制和间接体绘制，由于三维医学图像数据量很大，采用直接体绘制方法，计算量过重，特别在远程应用和交互操作中，所以一般多采用间接体绘制。在图形工作站上可以进行直接体绘制，近来随着计算机硬件快速发展，新的算法，如三维纹理映射技术，考虑了计算机图形硬件的特定功能及体绘制过程中的各种优化方法，从而大大地提高了直接体绘制的速度。体绘制根据所用的投影算法不同加以分类，分为以对象空间为序的算法（又称为体素投影法）和以图像空间为序的算法!又称为光线投射法"，一般来说，体素投影法绘制的速度比光线投射法快。由于三维医学图像的绘制目的在于看见内部组织的细节，真实感并不是最重要的，所以在医学应用中的绘制要突出特定诊断所需要的信息，而忽略无关信息。另外，高度的可交互性是三维医学图像绘制的另一个要求，即要求一些常见操作，如旋转，放大，移动，具有很好的实时性，或至少是在一个可以忍受的响应时间内完成。这意味着在医学图像绘制中，绘制时间短的可视化方法更为实用。
未来的三维可视化技术将与虚拟现实技术相结合，不仅仅是获得体数据的工具，更主要的是能创造一个虚拟环境。
3．医学图像分割
医学图像分割就是一个根据区域间的相似或不同把图像分割成若干区域的过程。目前,主要以各种细胞、组织与器官的图像作为处理的对象，图像分割技术主要基于以下几种理论方法。
3.1基于统计学的方法
统计方法是近年来比较流行的医学图像分割方法。从统计学出发的图像分割方法把图像中各个像素点的灰度值看作是具有一定概率分布的随机变量,观察到的图像是对实际物体做了某种变换并加入噪声的结果,因而要正确分割图像,从统计学的角度来看,就是要找出以最大的概率得到该图像的物体组合。用吉布斯（Gibbs）分布表示的Markov随机场(MRF)模型,能够简单地通过势能形式表示图像像素之间的相互关系,因此周刚慧等结合人脑MR图像的空间关系定义Markov随机场的能量形式,然后通过最大后验概率(MAP)方法估计Markov随机场的参数,并通过迭代方法求解。层次MRF采用基于直方图的DAEM算法估计标准有限正交混合(SFNM)参数的全局最优值,并基于MRF先验参数的实际意义,采用一种近似的方法来简化这些参数的估计。林亚忠等采用的混合金字塔Gibbs随机场模型,有效地解决了传统最大后验估计计算量庞大和Gibbs随机场模型参数无监督及估计难等问题,使分割结果更为可靠。
3.2基于模糊集理论的方法
医学图像一般较为复杂，有许多不确定性和不精确性，也即模糊性。所以有人将模糊理论引入到图像处理与分析中，其中包括用模糊理论来解决分割问题。基于模糊理论的图形分割方法包括模糊阈值分割方法、模糊聚类分割方法等。模糊阈值分割技术利用不同的S型隶属函数来定义模糊目标，通过优化过程最后选择一个具有最小不确定性的S函数，用该函数表示目标像素之间的关系。这种方法的难点在于隶属函数的选择。模糊C均值聚类分割方法通过优化表示图像像素点与C各类中心之间的相似性的目标函数来获得局部极大值，从而得到最优聚类。Venkateswarlu等[改进计算过程，提出了一种快速的聚类算法。
3.2.1基于模糊理论的方法
模糊分割技术是在模糊集合理论基础上发展起来的,它可以很好地处理MR图像内在的模糊性和不确定性,而且对噪声不敏感。模糊分割技术主要有模糊阈值、模糊聚类、模糊边缘检测等。在各种模糊分割技术中,近年来模糊聚类技术,特别是模糊C-均值(FCM)聚类技术的应用最为广泛。FCM是一种非监督模糊聚类后的标定过程,非常适合存在不确定性和模糊性特点的MR图像。然而,FCM算法本质上是一种局部搜索寻优技术,它的迭代过程采用爬山技术来寻找最优解,因此容易陷入局部极小值,而得不到全局最优解。近年来相继出现了许多改进的FCM分割算法,其中快速模糊分割(FFCM)是最近模糊分割的研究热点。FFCM算法对传统FCM算法的初始化进行了改进,用K-均值聚类的结果作为模糊聚类中心的初值,通过减少FCM的迭代次数来提高模糊聚类的速度。它实际上是两次寻优的迭代过程,首先由K-均值聚类得到聚类中心的次最优解,再由FCM进行模糊聚类,最终得到图像的最优模糊分割。
3.2.2基于神经网络的方法
按拓扑机构来分,神经网络技术可分为前向神经网络、反馈神经网络和自组织映射神经网络。目前已有各种类型的神经网络应用于医学图像分割,如江宝钏等利用MRI多回波性,采用有指导的BP神经网络作为分类器,对脑部MR图像进行自动分割。而Ahmed和Farag则是用自组织Kohenen网络对CT/MRI脑切片图像进行分割和标注,并将具有几何不变性的图像特征以模式的形式输入到Kohenen网络,进行无指导的体素聚类,以得到感兴趣区域。模糊神经网络(FNN)分割技术越来越多地得到学者们的青睐,黄永锋等提出了一种基于FNN的颅脑MRI半自动分割技术,仅对神经网络处理前和处理后的数据进行模糊化和去模糊化,其分割结果表明FNN分割技术的抗噪和抗模糊能力更强。
3.2.3基于小波分析的分割方法
小波变换是近年来得到广泛应用的一种数学工具，由于它具有良好的时一频局部化特征、尺度变化特征和方向特征，因此在图像处理上得到了广泛的应用。
小波变换和分析作为一种多尺度多通道分析工具，比较适合对图像进行多尺度的边缘检测，典型的有如Mallat小波模极大值边缘检测算法[6
3.3基于知识的方法
基于知识的分割方法主要包括两方面的内容:(1)知识的获取,即归纳提取相关知识,建立知识库；(2)知识的应用,即有效地利用知识实现图像的自动分割。其知识来源主要有:(1)临床知识,即某种疾病的症状及它们所处的位置；(2)解剖学知识,即某器官的解剖学和形态学信息,及其几何学与拓扑学的关系,这种知识通常用图谱表示；(3)成像知识,这类知识与成像方法和具体设备有关；(4)统计知识,如MI的质子密度(PD)、T1和T2统计数据。Costin等提出了一种基于知识的模糊分割技术,首先对图像进行模糊化处理,然后利用相应的知识对各组织进行模糊边缘检测。而谢逢等则提出了一种基于知识的人脑三维医学图像分割显示的方法。首先,以框架为主要表示方法,建立完整的人脑三维知识模型,包含脑组织几何形态、生理功能、图像灰度三方面的信息；然后,采用“智能光线跟踪”方法,在模型知识指导下直接从体积数据中提取并显示各组织器官的表面。
3.4基于模型的方法
该方法根据图像的先验知识建立模型,有动态轮廓模型(ActiveContourModel,又称Snake)、组合优化模型等,其中Snake最为常用。Snake算法的能量函数采用积分运算,具有较好的抗噪性,对目标的局部模糊也不敏感,但其结果常依赖于参数初始化,不具有足够的拓扑适应性,因此很多学者将Snake与其它方法结合起来使用,如王蓓等利用图像的先验知识与Snake结合的方法,避开图像的一些局部极小点,克服了Snake方法的一些不足。Raquel等将径向基网络(RBFNNcc)与Snake相结合建立了一种混合模型,该模型具有以下特点:(1)该混合模型是静态网络和动态模型的有机结合；(2)Snake的初始化轮廓由RBFNNcc提供；(3)Snake的初始化轮廓给出了最佳的控制点；(4)Snake的能量方程中包含了图像的多谱信息。Luo等提出了一种将livewire算法与Snake相结合的医学图像序列的交互式分割算法,该算法的特点是在少数用户交互的基础上,可以快速可靠地得到一个医学图像序列的分割结果。
由于医学图像分割问题本身的困难性，目前的方法都是针对某个具体任务而言的，还没有一个通用的解决方法。综观近几年图像分割领域的文献，可见医学图像分割方法研究的几个显著特点：（1）学者们逐渐认识到现有任何一种单独的图像分割算法都难以对一般图像取得比较满意的结果，因而更加注重多种分割算法的有效结合；（2）在目前无法完全由计算机来完成图像分割任务的情况下，半自动的分割方法引起了人们的广泛注意，如何才能充分利用计算机的运算能力，使人仅在必要的时候进行必不可少的干预，从而得到满意的分割结果是交互式分割方法的核心问题；（3）新的分割方法的研究主要以自动、精确、快速、自适应和鲁棒性等几个方向作为研究目标，经典分割技术与现代分割技术的综合利用（集成技术）是今后医学图像分割技术的发展方向。
4．医学图像配准和融合
医学图像可以分为解剖图像和功能图像2个部分。解剖图像主要描述人体形态信息，功能图像主要描述人体代谢信息。为了综合使用多种成像模式以提供更全面的信息，常常需要将有效信息进行整合。整合的第一步就是使多幅图像在空间域中达到几何位置的完全对应，这一步骤称为“配准”。整合的第二步就是将配准后图像进行信息的整合显示，这一步骤称为“融合”。
在临床诊断上，医生常常需要各种医学图像的支持，如CT、MRI、PET、SPECT以及超声图像等，但无论哪一类的医学图像往往都难以提供全面的信息，这就需要将患者的各种图像信息综合研究19]，而要做到这一点，首先必须解决图像的配准(或叫匹配)和融合问题。医学图像配准是确定两幅或多幅医学图像像素的空间对应关系；而融合是指将不同形式的医学图像中的信息综合到一起，形成新的图像的过程。图像配准是图像融合必需的预处理技术，反过来，图像融合是图像配准的一个目的。
4.1医学图像配准
医学图像配准包括图像的定位和转换，即通过寻找一种空间变换使两幅图像对应点达到空间位置上的配准，配准的结果应使两幅图像上所有关键的解剖点或感兴趣的关键点达到匹配。20世纪90年代以来，医学图像配准的研究受到了国内外医学界和工程界的高度重视，1993年Petra等]综述了二维图像的配准方法，并根据配准基准的特性，将图像配准的方法分为两大类：基于外部特征（有框架）的图像配准和基于内部特征（无框架）的图像配准。基于外部特征的方法包括立体定位框架法、面膜法及皮肤标记法等。基于外部特征的图像配准，简单易行，易实现自动化，能够获得较高的精度，可以作为评估无框架配准算法的标准。但对标记物的放置要求高，只能用于同一患者不同影像模式之间的配准，不适用于患者之间和患者图像与图谱之间的配准，不能对历史图像做回溯性研究。基于内部特征的方法是根据一些用户能识别出的解剖点、医学图像中相对运动较小的结构及图像内部体素的灰度信息进行配准。基于内部特征的方法包括手工交互法、对应点配准法、结构配准法、矩配准法及相关配准法。基于内部特征的图像配准是一种交互性方法，可以进行回顾性研究，不会造成患者不适，故基于内部特征的图像配准成为研究的重点。
近年来，医学图像配准技术有了新的进展，在配准方法上应用了信息学的理论和方法，例如应用最大化的互信息量作为配准准则进行图像的配准，在配准对象方面从二维图像发展到三维多模医学图像的配准。例如Luo等利用最大互信息法对CT-MR和MR-PET三维全脑数据进行了配准，结果全部达到亚像素级配准精度。在医学图像配准技术方面引入信号处理技术，例如傅氏变换和小波变换。小波技术在空间和频域上具有良好的局部特性，在空间和频域都具有较高的分辨率，应用小波技术多分辨地描述图像细貌，使图像由粗到细的分级快速匹配，是近年来医学图像配准的发展之一。国内外学者在这方面作了大量的工作，如Sharman等提出了一种基于小波变换的自动配准刚体图像方法，使用小波变换获得多模图像特征点然后进行图像配准，提高了配准的准确性。另外，非线性配准也是近年来研究的热点，它对于非刚性对象的图像配准更加适用，配准结果更加准确。
目前许多医学图像配准技术主要是针对刚性体的配准，非刚性图像的配准虽然已经提出一些解决的方法，但同刚性图像相比还不成熟。另外，医学图像配准缺少实时性和准确性及有效的全自动的配准策略。向快速和准确方面改进算法，使用最优化策略改进图像配准以及对非刚性图像配准的研究是今后医学图像配准技术的发展方向。
4.2医学图像融合
图像融合的主要目的是通过对多幅图像间的冗余数据的处理来提高图像的可读性,对多幅图像间的互补信息的处理来提高图像的清晰度。不同的医学影像设备获取的影像反映了不同的信息：功能图像（SPECT、PET等）分辨率较差，但它提供的脏器功能代谢和血液流动信息是解剖图像所不能替代的；解剖图像（CT、MRI、B超等）以较高的分辨率提供了脏器的解剖形态信息，其中CT有利于更致密的组织的探测，而MRI能够提供软组织的更多信息。多模态医学图像的融合把有价值的生理功能信息与精确的解剖结构结合在一起，可以为临床提供更加全面和准确的资料。
医学图像的融合可分为图像融合的基础和融合图像的显示。（1）图像融合的基础：目前的图像融合技术可以分为2大类，一类是以图像像素为基础的融合法；另一类是以图像特征为基础的融合方法。以图像像素为基础的融合法模型可以表示为：
其中，为融合图像，为源图像，为相应的权重。以图像特征为基础的融合方法在原理上不够直观且算法复杂，但是其实现效果较好。图像融合的步骤一般为：①将源图像分别变换至一定变换域上；②在变换域上设计一定特征选择规则；③根据选取的规则在变换域上创建融合图像；④逆变换重建融合图像。（2）融合图像的显示：融合图像的显示方法可分成2种：空间维显示和时间维显示。
目前，医学图像融合技术中还存在较多困难与不足。首先，基本的理论框架和有效的广义融合模型尚未形成。以致现有的技术方法还只是针对具体病症、具体问题发挥作用，通用性相对较弱。研究的图像以CT、MRI、核医学图像为主，超声等成本较低的图像研究较少且研究主要集中于大脑、肿瘤成像等；其次，由于成像系统的成像原理的差异，其图像采集方式、格式以及图像的大小、质量、空间与时间特性等差异大，因此研究稳定且精度较高的全自动医学图像配准与融合方法是图像融合技术的难点之一；最后，缺乏能够客观评价不同融合方法融合效果优劣的标准，通常用目测的方法比较融合效果，有时还需要利用到医生的经验。
在图像融合技术研究中，不断有新的方法出现，其中小波变换在图像融合中的应用，基于有限元分析的非线性配准以及人工智能技术在图像融合中的应用将是今后图像融合研究的热点与方向。随着三维重建显示技术的发展，三维图像融合技术的研究也越来越受到重视，三维图像的融合和信息表达，也将是图像融合研究的一个重点。
5．医学图像纹理分析
一般认为图像的纹理特征描述物体表面灰度或颜色的变化,这种变化与物体自身属性有关,是某种纹理基元的重复。Sklansky早在1978年给出了一个较为适合于医学图像的纹理定义:“如果图像的一系列固有的统计特性或其它的特性是稳定的、缓慢变化的或者是近似周期的,那么则认为图像的区域具有不变的纹理”。纹理的不变性即指纹理图像的分析结果不会受到旋转、平移、以及其它几何处理的影响。目前从图像像素之间的关系角度,纹理分析方法主要包括以下几种。
5.1统计法
统计分析方法主要是基于图像像素的灰度值的分布与相互关系,找出反映这些关系的特征。基本原理是选择不同的统计量对纹理图像的统计特征进行提取。这类方法一般原理简单,较易实现,但适用范围受到限制。该方法主要适合医学图像中那些没有明显规则性的结构图像,特别适合于具有随机的、非均匀性的结构。统计分析方法中,最常用的是共生矩阵法,其中有灰度共生矩阵(graylevelco-occurrencematrix,GLCM)和灰度—梯度共生矩阵。杜克大学的R.Voracek等使用GLCM对肋间周边区提取的兴趣区(regionofinterest,ROI)进行计算,测出了有意义的纹理参数。另外,还有长游程法(runlengthmatrix,RLM),其纹理特征包括短游程优势、长游程优势、灰度非均匀化、游程非均匀化、游程百分比等,长游程法是对图像灰度关系的高阶统计,对于给定的灰度游程,粗的纹理具有较大的游程长度,而细的纹理具有较小的游程长度。
5.2结构法
结构分析方法是分析纹理图像的结构,从中获取结构特征。结构分析法首先将纹理看成是有许多纹理基元按照一定的位置规则组成的,然后分两个步骤处理（1）提取纹理基元；（2）推论纹理基元位置规律。目前主要用数学形态学方法处理纹理图像,该方法适合于规则和周期性纹理,但由于医学图像纹理通常不是很规则,因此该方法的应用也受到限制,实际中较少采用。
5.3模型法
模型分析方法认为一个像素与其邻域像素存在某种相互关系,这种关系可以是线性的,也可以是符合某种概率关系的。模型法通常有自回归模型、马尔科夫随机场模型、Gibbs随机场模型、分形模型,这些方法都是用模型系数来表征纹理图像,其关键在于首先要对纹理图像的结构进行分析以选择到最适合的模型,其次为如何估计这些模型系数。如何通过求模型参数来提取纹理特征,进行纹理分析,这类方法存在着计算量大,自然纹理很难用单一模型表达的缺点。
5.4频谱法
频谱分析方法主要基于滤波器理论，包括傅立叶变换法、Gabor变换法和小波变换法。
1973年Bajcsy使用傅立叶滤波器方法分析纹理。Indhal等利用2-D快速傅立叶变换对纹理图像进行频谱分析,从而获得纹理特征。该方法只能完成图像的频率分解,因而获得的信息不是很充分。1980年Laws对图像进行傅氏变换,得出图像的功率谱,从而提取纹理特征进行分析。
Gabor函数可以捕捉到相当多的纹理信息,且具有极佳的空间/频域联合分辨率,因此在实际中获得了较广泛的应用。小波变换法大体分金子塔形小波变换法和树形小波变换法(小波包法)。
小波变换在纹理分析中的应用是Mallat在1989年首先提出的,主要用二值小波变换(DiscreteWaveletTransform,DWT),之后各种小波变换被用于抽取纹理特征。传统的金字塔小波变换在各分解级仅对低频部分进行分解,所以利用金字塔小波变换进行纹理特征提取是仅利用了纹理图像低频子带的信息,但对某些纹理,其中高频子带仍含有有关纹理的重要特征信息(如对具有明显的不规则纹理的图像,即其高频子带仍含有有关纹理的重要特征)得不到利用。使用在每个分解级对所有的频率通道均进行分解的完全树结构小波变换提取特征,能够较全面地提取有关纹理特征。
由于医学图像及其纹理的复杂性，目前还不存在通用的适合各类医学图像进行纹理分析的方法，因而对于各类不同特点的医学图像就必须采取有针对性地最适合的纹理分析技术。另外，在应用某一种纹理分析方法对图像进行分析时，寻求最优的纹理特征与纹理参数也是目前医学图像纹理分析中的重点和难点。
6．总结
随着远程医疗技术的蓬勃发展，对医学图像处理提出的要求也越来越高。医学图像处理技术发展至今，各个学科的交叉渗透已是发展的必然趋势，其中还有很多亟待解决的问题。有效地提高医学图像处理技术的水平，与多学科理论的交叉融合、医务人员和理论技术人员之间的交流就显得越来越重要。多维、多参数以及多模式图像在临床诊断（包括病灶检测、定性，脏器功能评估，血流估计等）与治疗（包括三维定位、体积计算、外科手术规划等）中将发挥更大的作用。
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篇11
随着生活质量的提高，人们越来越追求绿色与天然，而胶原蛋白就是一种纯天然的绿色材料，现在在医学、食品、化妆品、生物材料等方面均有应用。现就胶原蛋白的应用情况及发展前景作一下探讨。
1.在医学方面的应用
胶原蛋白具有低免疫原性，这是它作为医用生物材料的基础；其生物相容性使胶原与宿主细胞及组织之间有良好的相互作用，成为其中的一部分表达生理功能；胶原能被特定的蛋白酶降解，具有生物降解性。除此外，粉状的胶原蛋白提取物经低温酶降解后会在温水中慢慢溶解，有易于人体吸收和利用。
对胶原蛋白进行加工处理制成烧伤敷料用于皮肤烫伤、烧伤的护理和治疗，可以防止细菌感染、缓和伤痛，恢复皮肤光彩。Yannas、王旭[1]等人的实验，充分证明了这一点。胶原蛋白对皮肤有很大的亲和力，其生物相容性使机体对它有良好的吸收作用，达到皮肤修复的功能。胶原能够与血小板结合产生止血作用，目前已经广泛应用于各种手术过程中的出血治疗。胶原蛋白在创伤外科中也作为粘合剂与其他生物材料合用。
除了作为烧伤敷料、止血剂、皮肤移植材料应用于医学临床，胶原蛋白也制成注射用溶液来做小针美容及治疗皮肤疾病，胶原蛋白还被作为药物载体、外科缝线、支架材料、骨骼、心脏瓣膜和各种生物工程膜代用品在临床治疗过程中发挥作用，广泛地应用于医院的各个科室。据国外有关报告，胶原蛋白还可改善骨质疏松症及关节病，具有抗胃溃疡、抗高血压、抑制癌细胞、调节免疫功能等作用。
2.在食品方面的应用
我们日常生活中从猪、牛皮、骨骼、肌腱得到的吃起来粘软而具有弹性的胶质，就是胶原蛋白。优质的胶原蛋白主要产于日本和德国，日本三文鱼中的胶原蛋白质量是最好的，其次是德国德尔牛中的。胶原蛋白营养丰富，口感清淡，易消化，在食品方面有着独特的优越性[2]。
首先，胶原蛋白可制成功能保健食品，市场上已有胶原多肽口服液、氨基酸饮料等。研究表明，胶原蛋白能够减少机体对铝质的积累，有效防止了老年痴呆；同时它可以降低血液中的甘油和胆固醇，改善微循环，对冠心病、脑部疾病有预防治疗作用；其中所含的甘氨酸可以抑制中枢神经，产生镇静作用[3]。还有报道称，把胶原蛋白制成补钙食品来用，只要服用足够的胶原蛋白，就能够保证机体对钙质的需要。
其次，胶原蛋白可作为食品添加剂，在肉制品、饮料、乳制品、糕点糖果以及冷冻食品中都有应用。胶原蛋白可作为改良剂[4]加入肉制品中增加蛋白质的含量，再辅以色素染色，不仅营养丰富口感好，而且颜色也让人有食欲。明胶和鱼胶在啤酒和葡糖酒以及茶饮料等行业中作为澄清剂被广泛使用，效果十分明显。胶原多肽也在乳制品、糖果及面包中使用，不仅增加了营养价值，美化了外观，还可以提高食用机体的免疫力。
除以上所述，胶原蛋白还可作为食品包装材料。人造肠衣、内包装膜以及涂层材料都是以胶原蛋白为原料的包装材料：人造肠衣制作工艺简单，口感好，多用于香肠类的肉制品；包装膜是以胶原蛋白为主料，添加CaCl2、甘油等制成，用作糖果蜜饯的内包装膜，既能保鲜又能食用；胶原还可作为涂膜层材料涂在食品表面可以避免食品氧化，保证食品的原始风味并使其表面有光泽。
3.在化妆品上的应用
蛋白质是最重要的生命物质。胶原具有生物相容性，其结构与皮肤胶原很相似，不刺激皮肤就能渗入到皮肤的深层，改善肌肤的结构，补充皮肤所需要的氨基酸，它是一种很好的化妆品原料或添加剂。胶原蛋白的生物及物理特性赋予了其美容功效[5]：营养、防皱、保湿、美白、修复、配伍亲和等等。
胶原蛋白含有丰富的亲水基团和氨基酸，可以补充皮肤所需的水分及养分，活化皮肤表皮细胞，加速真皮细胞生长，促进组织新陈代谢，保持皮肤弹性，防止皱纹出现，使之健康亮丽！生活节奏的加快，社会女性难免工作紧张、精神压力大，再加上阳光中紫外线的直接照射以及周围环境的污染，促使了肌肤的老化，而一般的化妆品治标不治本，因此要真正地保护肌肤不受损害，必须针对皮肤的结构与成分，进行由内而外的保养。外用加口服，才能达到最佳效果。对于凹陷性皮肤缺损，注射用胶原蛋白注射后不仅起到支撑作用，而且能够使患者长出新组织与周围正常皮肤协调起到修复作用。在20世纪70年代，美国就已经推出注射用牛胶原，用来祛斑除皱纹及瘢痕的治疗修复。
此外，胶原蛋白制品还有护发、丰胸的作用。而又有人说胶原蛋白还有减肥的功效：水解胶原蛋白能够延长燃烧脂肪的分子代谢过程，从而燃烧更多的脂肪达到减肥的目的；胶原蛋白对机体的细胞修复作用会消耗大量能量，而这一过程只能在睡眠状态下进行，因此只需服用水解胶原蛋白就能够轻松地减肥。
胶原蛋白被称为“骨中之骨，肤中之肤，肉中之肉”，它与我们机体的各个部位都密不可分，在医学、食品及化妆品等与日常生活息息相关的领域都有着广泛的应用。除此以外，胶原蛋白在饲料工业、生物发酵方面也被广泛接纳，并带来良好的经济效益及环境效益。随着人们对胶原蛋白的日益关注，我们相信它会在更加广阔的领域中应用。
参考文献:
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篇12
【Abstract】 Wavelet transformation has been developing for many years，as the inheritor and the offspring of traditional Fourier transformation， it resolves several problems which Fourier transformation cannot solve（such as mutative signal and unquiet signal）.The main methods of the Chinese medical diagnosis are observing， smelling， consulting and pulse-taking，especially the observing and pulse-taking. This article give a summarize about the new application of wavelet transformation in Chinese medical observing and pulse-taking， that diagnostic image processing of Chinese medicine（including image enhancement ，noise elimination ，fusion ，coding compression） and pulse signal of Chinese medicine .
【Key words】 wavelet transform; Chinese medical diagnosis; Chinese medical image processing; Chinese medical pulse signal
小波的概念最初是由法国地球物理学家J.Morlet提出，最初是为了更好地分析地震波的特性。经过20余年的发展，目前小波理论在图像处理、医学信号处理、信号分析、语音合成、计算机视觉、数据压缩、大气与海洋波分析、地震信号处理、分形及数字电视等许多领域得到了巨大的发展。在中医诊断方面，小波变换主要具体应用在对中医诊断图像的处理和中医脉象信号处理上，使望诊和切诊更准确，从而大大提高了中医师诊断的准确率，使古老传统的中医通过计算机科学技术这一新的途径发扬光大。
1 基本原理
小波变换是时间（空间）和频率的局部化分析，通过伸缩和平移运算对信号或函数逐步进行多尺度细化的分析，最终达到高频处时间细分，低频处频率细分，能自动适应时频信号分析的要求，从而可聚焦到信号的任意一个细节，所以说小波变换有两个特点，即自适应性和数学显微镜性质，能根据对象调整各项参数和调焦。
2 小波变换对中医诊断图像的处理
小波变换对中医诊断图像中的处理和对西医诊断图像中的处理大体相同，都是利用小波变换的特点使得医学诊断图像更有利于识别病征［1］，具体作用主要表现为以下几个方面。
2．1 中医诊断图像增强 在中医诊断图像中，图像会难免有对比度差或者图像边缘模糊一系列不利于诊断的因素，对于中医师的准确诊断有不少的障碍。传统的图像增强的方法往往基于像素灰度变换的空间域增强和基于滤波操作的频率域增强来达到图像增强的目的，这样会或多或少产生图像的局部失真和噪声增强。小波变换刚好弥补了这一缺点，即在不改变图像的精确度的情况下，对图像的轮廓进行一种补偿式的增强，使得中医师在对诊断图像进行分析诊断时，更好的把握病人的病情，基于小波变换的医学图像增强的方法有很多，其中李清顺等［2］分析了采用分形增强的方法，在分形增强后又采用了小波增强图像的方法，使图像边缘轮廓增强，达到了更好的视觉效果，并且避免了单纯采用小波增强方法会使图像噪声也增强的不足。侯艳芹等［3］分析了将尺度系数和小波系数进行不同的处理，分别利用两步提升增强法对小波变换后的图像低频信息进行增强和软域值算法对小波变换后的图像高频信息先进行去噪， 然后再增强，最后把这两部分综合起来进行小波反变换得到图像的一种新的方法。王修信等［4］提出将超声医学图像投影到小波变换域，然后利用软阈值技术方法进行降噪处理最后使用非线性增强技术提高图像对比度。处理结果有效地去除原图像的斑点噪声，使图像中较模糊、对比度差的细节得到增强，优于传统的直方图均衡增强方法。武杰等［5］在基于小波变换的医学图像增强方法中，分析比较了3种基于小波变换的医学图像增强方法，得出小波变换避免了窗口滤波运算，在变换域中更加灵活，更加有效，得到的处理图像层次感更分明，增强效果更明显，更有利于医师做出及时准确的判断。综上所述，通过小波变换能够使中医诊断图像更为准确的反映病人的身体各项机能，使中医师根据中医诊断图像做出更精确的判断。
2.2 中医诊断图像去噪 在中医师进行诊断的过程中，所得到的图像难免会混入噪声，使图像的信噪比下降，提高了中医师对中医诊断图像分析的难度，对中医师的正确诊断有诸多不利的影响，降低中医师诊断的准确率。对于医学图像处理的传统去噪方法主要有：邻域平均法、多幅图像平均法、中值滤波等。小波变换在此基础上更进一步提高了图像的信噪比，张昌林等［6］概括提出了一种改进的基于小波变换尺度间相关性的去噪方法，小波变换对整个图像变换从时域变换到频域，然后再量化、编码、输出，这样就保留图像的精细信息，满足中医疾病诊断图像的要求。对诊断图像进行去噪处理和方法二维小波变换大大提高了中医师对图像的准确率，可以检测出患者病患的轮廓线，从而有助于提高中医师对各种疾病的诊断准确率。陶玲等［7］分析了医学图像的噪声主要分布在图像的高频成分上，对小波分解的高频系数作处理来达到去噪的目的。二维小波变换在当高频噪声含量较高时，可以采取低频滤波法；当高频噪声含量不高时，可采用小波阈值化去噪法对小波变换域的系数进行筛选。郭敏等［8］分析提出了一种基于小波分析理论的医学超声图像噪声的综合抑制方法，首先对医学超声图像进行对数变换，将乘性噪声变成加性噪声;然后进行多尺度小波变换，将图像分解成一系列不同尺度上的小波系数，对变换后不同尺度的高频子图像进行非线性小波软阈值处理，阈值处理后的高频子图像进行增强;最后，经小波逆变换和指数变换恢复去噪后图像。结果证明该方法可有效保留细节信号，极大限度地去除斑纹噪声。这些文献均证明了基于小波变换不仅可以去除残留的噪声，而且去噪后获得的图像更加清晰，这样一种方法运用在中医诊断图像上，使中医疾病诊断图像有很好的视觉效果，消除噪声带来的不利影响，提高中医师诊断的准确率。
2.3 中医诊断图像融合 图像融合在医学方面的应用是通过对多幅图像的冗余信息和互补信息进行处理， 将不同模态图像的信息综合起来，集中到一幅图像中表达， 为医生提供更加有效的诊断信息。这种方法在西医诊断中应用广泛 （如CT、MRI、PET等），为临床诊断和治疗提供了不同模态的图像。同样我们也可以将此方法运用到中医的中医诊断图像中。唐晶磊等［9］提出了一种基于小波变换的医学图像融合方法，而且证明基于小波变换的图像融合效果非常好。对图像进行小波分解后， 形成了不同频率分辨率的细节信息， 针对不同频带子图像的小波系数进行组合， 形成融合图像的小波系数。融合后的图像保留了原始图像的纹理和边缘特征， 消除了图像的块状伪影， 有效地将图像所提供的信息融合在一起， 图像的主观视觉质量有明显的提高。陶观群等［10］分析了基于小波变换的医学图像融合方法不仅可用于 CT图像上观察到的骨组织结构和MR图像上对照软组织信息的融合，而且还用于来源于CT或MR图像的解剖信息与来源于PET或SPECT图像的功能信息融合。在外科手术导航系统中，将手术前所得的 CT和MR的病灶三维图像与手术中所得到的实时X荧光图像或超声图像进行融合，有利于实时地指导和观察，确保手术顺利准确地进行。
2.4 中医诊断图像数据压缩 中医诊断图像经过小波变换后生成的小波图像的数据总量与原图像的数据量相等，即小波变换本身并不具有压缩功能。之所以将它用于中医诊断图像压缩，是因为生成的小波图像具有与原图像不同的特性，表现在图像的能量主要集中于低频部分，而水平、垂直和对角线部分的能量则较少。汤乐民等［11］证明了小波变换非常适合于医学图像压缩编码等医学图像的处理。樊华等［12］也提出建立在小波分析基础上的心电信号准无损压缩算法是可行的。小波分析的优点是重建后的信号同原始信号相比几乎没有损耗；而且由于小波只需分解一层还具有算法简单和运算速度快的特点。该方法不仅可用于心电信号压缩方面，而且当所采集的信号其数据变化范围较大时，也可应用基于小波分析的准无损压缩算法来进行压缩。
3 小波变换在中医脉象信号特征分析中的应用
脉诊是中医诊察疾病的重要手段，脉象反映的是人体的生理与病理信息，脉象信号具有随机性和非线性等特点。由于小波变换有“数学显微镜”这一特性和良好的时-频局域化性质，我们可以通过小波变换这一方法对脉象信号进行处理。谢家宇等［13］应用连续小波变换分析了15例海洛因吸毒者和15例正常人的脉象信号，提取了吸毒者脉象信号中的异常信息，为戒毒治疗的评估与改进提供客观依据。研究结果表明，连续小波变换是处理脉象信号的有效方法。岳沛平等［14］分析了小波变换对脉象信号处理的另一种具体方法，即先将脉象信号消噪，利用小波变换具有良好的时-频局部化的能力和对非平稳信号突变点的检测能力，对脉象信号同时进行时域、频域特征值的提取和分析，然后对脉象信号的特征值采用不同尺度的分析，在信号的不同部位得到最佳时域分辨率和频域分辨率，此外再提取脉象在不同时间尺度上的能量这一表征脉象的新的特征值。结果表明小波变换有助于提高系统对不同脉象的识别能力，尤其是对相兼脉的辨识。
4 总结
小波变换这一技术在近几年发展迅速，在各行各业都有着巨大的发展前景，在中医诊断这一领域内不断有所突破，然而中医古老悠远且博大精深，相信这一领域还有很大的发展空间。小波变换在中医诊断中的应用发展可以借鉴小波变换在西医诊断运用中的成功经验，这样有利用将小波变换这一现代化技术更好的辅助中医诊断，推动中医的积极发展，小波变换也必将对于未来中医的远程医疗、中医医院信息化（HIS、PACS）、中医电子健康工程项目（E-HEALTH）等中医诊断与现代化技术相结合的诊疗方案的开发有着积极促进作用。
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篇13
文章编号：1671-489X（2014）24-0075-03
Application of Group QQ in C++ Program Design Teaching//ZHU Yuanzhong， HE Wenjing
Abstract Starting from the present problems in C++ Program Design teaching， in combination with the application of task driven teaching method and teaching method at the same time， group QQ were applied to remote after-school tutoring，in order to resolve the contradiction between increasing teaching contents and limited teaching hours. This paper mainly analyzes the implementation of group QQ for remote after-school teaching in C++. The key point is the real-time communication and remote debugging. The teaching practice shows that， this method can effectively promote students’ interest and autonomous learning， improve the teaching effect.
Key words group QQ; C++ program design; remote after-school tutoring
1 引言
C++作为目前主流的面向对象的程序设计语言，是编写系统软件和应用软件的通用语言，C++程序设计课程则成为国内外高校理工科专业普遍开设的一门重要的计算机技术基础课程。C++课程内容涉及基本语法算法、数据结构、面向过程的编程技巧、面向对象的编程思想、程序调试技术等，综合性、实践性很强，并且随着技术的发展，知识更新速度快，对培养大学生编程能力、创新能力和严谨学风有非常重要的作用[1]。
但在实际教学活动中，不断更新、增长的教学内容和有限的教学学时之间的矛盾越来越突出，学生普遍感到学习难度较大，影响学习兴趣，进而导致学习效果不佳。以川北医学院生物医学工程专业本科生为例，开设的C++程序设计课程总课时为72节，其中理论课时为48节，实验课时为24节。这么少的教学时间来分配这么多的教学内容，明显不足，教学质量难以得到保障。
解决这样的问题，最简单、直接的办法就是增加课时，但是由于目前各高校教学改革的普遍趋势是压缩教学课时、增加课程门数而难于实现。各高校在这方面的教学研究改革不少，也取得了很多的成果，如：改进教学方法，引入任务驱动教学法、分组教学法;改进教学手段，综合运用多媒体技术、网络教学平台;精简教学内容，增加学生实践时间[2-5];等等。但出现的共性问题是，学生在课后进行自学及实践时会有大量的问题出现，能否对学生在学习过程中遇到的困难及问题进行及时的解答和针对性的指导，直接影响教学质量的高低。
解决这个问题最直接、最有效的方式是师生面对面的交流，而教师课后不能一直在学校与学生作面对面交流。同时，这些问题中部分还存在不少重复的情况，教师如果进行单独解释，将很浪费时间和精力。通常的做法是利用远程辅导来解决这个问题。
传统的远程辅导主要是基于网站、电子邮件、校园论坛、博客等非实时辅导以及通过电话进行的实时辅导。前者虽然允许师生随时随地进行交流，但由于交流的非实时性，学生的问题往往得不到及时的解答，有些问题时间一久则淡忘了，最后导致问题积压，影响学生学习的节奏和学习的兴趣。电话辅导则因通话费用以及缺乏图形图像功能，难以快速准确描述问题，而不能成为常态的教学辅导形式。
为保证教学效果，目前研究的热点集中在通过QQ来解决这个问题[6-9]，包括课内应用[7-13]、课后辅导以及资源平台建设[14]。随着QQ功能的增强，在C++程序设计课程中运用QQ群，具有独特的效果。
2 QQ功能特点
腾讯QQ是腾讯公司开发的一款基于Internet的即时通信（Instant Messaging，IM）软件，支持在线聊天、语音以及视频聊天、离线消息、点对点传送在线/离线文件、共享文件、网络硬盘、QQ邮箱等多种功能，并可与移动通讯终端等多种通讯方式相连，是国内目前使用最广泛的交流软件。
QQ群类似于虚拟的网络社会，是腾讯公司为QQ用户中拥有共性的小群体建立的一个交流空间，主要提供多人交流服务。群主在创建群后，可以邀请朋友或者有共同兴趣爱好的人加入到一个群中。在群内除了聊天之外，还具有群公告、群相册、群共享（群文件）和群邮件等多种功能组件。
微云是腾讯公司推出的一项智能云服务，可以通过微云方便地在手机和电脑之间实现同步文件、推送照片和传输数据。
3 QQ群在C++程序设计课程中的实践运用
以川北医学院生物医学工程专业C++程序设计课程教学为例，课堂教学采用任务驱动的分组教学，课外辅导采用面对面与QQ群辅导相结合。得益于信息技术的发展和校园网络设施的改善，学生在宿舍和实验室均能通过手机或者电脑连上互联网，QQ号码可以免费申请，使得远程课外教学辅导活动能够顺利开展。
群和讨论组的创建 目前，QQ普通用户就能够创建200人的群;达到等级4就可以创建500人的普通群，成员上限500人，2 G永久群共享，1～5 G群相册，足以满足教学需要。教师在课堂上公布群号码并邀请学生加入群中即可。要求学生使用学号加真实姓名作为群名片，方便交流、管理。
讨论组相当于群中群，利用讨论组可方便地开展小组课外学习和指导。教师将同一小组的学生加入同一讨论组，学生也可根据需要与多个好友建立相应的群内讨论组。
任务及教学通知的 群公告是群内信息的空间，适合文字任务，教师可用其预习任务、课后任务、在线辅导时间、一些日常通知等。尤其是需要集中辅导的情况，教师可以事先通过群公告辅导的时间，便于学生事先预留时间，按时参与辅导答疑活动。
群共享是群内成员用于资料存储和资源共享的空间，也可用于图文任务。
开展个别辅导和集体答疑 QQ具有的实时通讯特性可以使学生和教师及时进行交流，解决自己不懂的疑问。QQ的离线消息，使得学生可以在教师离线后提问，教师上线后能看到学生提出的问题并给予答复。反之亦然，学生也能看到教师在自己离线时给出的答复，这样就很好地保证了交流的连续性。
教师可通过与学生私聊、讨论组或群聊完成辅导的任务，其中群聊是主要的辅导形式。在辅导过程中，比较简单的问题一般能由学生自行讨论解决，教师只给予点评。当遇到比较困难的问题时，教师才给予详细的解释。
在QQ群讨论时，每个人都可以自由发言，每个人的发言全体群成员均可见，故无论是否参与发言讨论，每位学生都可以从中学到相应的知识。QQ群聊天记录可以漫游，可以在服务器端保留15天，这也带来极大的方便，学生可以随时随地查阅记录。但是QQ群中发言人多，聊天记录很快会被刷新，不方便学生查阅。因此，典型的问题教师应该将其放到群共享或微云中长期保留。
对于C++程序设计课程而言，使用QQ开展课后辅导极具有天然优势，C++的例题、习题、课后任务、实验，最终都要在计算机上形成源代码，学生只需将源代码发送给教师，教师立刻就能评阅、调试，效率很高。而其他课程如模拟与数字电子技术课程，对于问题的描述则复杂得多，往往涉及电路图的描述、电路图的生成和传送，对于学生而言，常常因为麻烦而放弃提问。
远程程序调试 QQ的远程协助功能非常适合对学生进行远程辅导。当一个问题难以描述清楚的时候，教师可以远程控制学生的电脑，就像操作自己的电脑一样方便，与在教室辅导学生没有什么区别。
对于C++程序设计课程而言，这也是非常突出的优点。程序调试非常重要，通过文字描述非常繁琐。对于学生而言，观看教师一步一步进行调试，非常清晰、形象化，便于接受、理解，其响应速度虽然在校园网内不如微软的远程桌面，却胜在可以穿透内网，无需设置，教师在任何地点均可使用。
共享教学资源 在QQ群中，教师和学生主要通过QQ群传递和共享资源，还可以进行文本、图片、视频等各种格式文件的实时/离线互传，而且这两种传输文件的方式比使用电子邮件速度更快、更直接、更方便。此外，腾讯微云提供了海量数据的远程存储，高达10 T的文件存放空间，教师可预先上传文件至云端，随时调用。由于和QQ处于同一个系统平台，微云向QQ好友传递文件可以实现大文件（1 G）实时秒传。
及时收集教学反馈信息 了解学生对教学内容、方法、进度的意见，然后进行适当调整，是优化教学效果的必要保证。通过群共享或群邮件发放调查问卷，或者和学生就教学内容和教学信息进行讨论，进而在进行教学设计过程中注意进行调整是十分必要的。
4 结语
经过两年的教学实践，笔者认为，在C++程序设计课程的教学中，QQ群作为辅助教学手段可以明显增强学生的学习效果，提高综合学习能力，并能够提高教学管理效率，主要具备以下几方面的优点。
首先，QQ群作为一种新的交流方式，讨论不受时间、空间和人员的限制，提高了师生之间交流的频率和效率，增加了交流的深度，拉近了师生的距离，得到了学生的广泛支持。对学生而言，由于网络的虚拟性，和教师的交流可以在非常轻松的氛围中进行，从而使学生不至于像在教室中那样感到拘束和不好意思，愿意提出问题和看法，并且逐渐习惯于将不懂的问题直接发在群讨论区而不是私聊。同时，学生有时候会谈论其他感兴趣的话题，营造出一种宽松的氛围，充分调动起了学生在群里发言的积极性，也让部分不爱上QQ的学生能更多地参与到活动中来。对教师而言，在QQ群集中答疑，极大地节约了时间，而且有助于了解学生的学习状况和思想动态，更好地开展教学。
其次，学生通过QQ群共享交流教学资料，群内成员之间也可以在相互之间通过QQ文件传送来传递学习资料，大大增加了学生学习资料的积累，为学生更好地学习打下了坚实的基础，同时也能为教师教学提供新的思路、素材。
第三，有利于培养学生的自主学习意识、能力和团队精神。在课堂教学中，虽然采用分组教学，但学生的参与机会仍是不够充分的，而QQ群的建立给学生创造了更多主动参与的机会，学生作为学习活动主体的地位得到尊重和加强。此外，教师也可根据学生分组来建立讨论组，教师定期给各讨论组发放一些课外任务的资料及作业供小组成员学习和探讨，激发学生兴趣的同时加深其对相应知识的了解。
当然，在教学中使用QQ群也存在一定的不足。首先，要求教师对QQ的应用要娴熟，教师的在线时间要有相应的保证;其次，利用QQ群进行教学辅导的效率还是不如师生面对面的交流，实质上是加大了教师的时间占用和工作量，如何评定教师业绩，引导教师积极采用QQ群进行教学辅导也是一个新的问题;最后，如何引导学生更积极地参与QQ群活动，尤其是督促学习自主性较差的学生，避免两极分化现象的加重，还需要深入思考，进一步探讨。
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