生物医学影像技术篇1
关键词 医学影像技术 生物化学 教学改革
中图分类号：G712文献标识码：a
生物化学是研究生命的化学，它是生命科学领域的重要基础学科和前沿学科。随着生物化学的研究及其实际运用，以及生物化学课程的基础性特征，生物化学课程已成为21世纪众多高等院校理工科专业类学生的公共课程。①针对医药卫生类高等院校的学生来说，大多数学生对这门课程的学体感觉是内容抽象不易理解，可能产生畏学心理，从而导致学习兴趣低下。②笔者在多年的教学中摸索，采用多种教学方式方法来激发学生的学习兴趣，锻炼学生的动手能力提高教学效果。
1重视绪论，打造兴趣第一讲
绪论是一门课程的引言、也是激发学生学习这门课程兴趣的关键。学生的整个在校学习期间，对知识的学习有自己特定的选择性，作为一个老师来讲，需要尝试用多种教法使学生对你的课产生兴趣。每一门新课开始时，学生的好奇心理是很强的。上好绪论课就成为打开学生兴趣的一扇重要大门。在生物化学绪论的讲解中，可以结合生物化学的发展史，为学生介绍了生物化学发展史上经典事例，如中国古代最早的生物化学应用（酒的发明）、蛋白质化学的最早应用（汉代豆腐的制成），到近年来的世界上最前沿的人类基因组计划和人类基因组单体型图计划，另外还结合视频等教学手段，多方式、多内容地激发学生浓厚的学习兴趣。在讲解生物化学与医学的关系时，重点联系临床上糖尿病、镰刀形红细胞性贫血、白化病等常见疾病对学生进行诱导性讲解，让学生明白：学好生物化学还可以了解这么多有用的医学内容。这样就可以培养学生对这门课程的学习兴趣，使他们从心理上真正接受这门课程，爱上这门课程。
2采用多种教法，提高教学效果
2.1理论联系生活实际
生物化学是一门与人类生活联系非常紧密的学科，在课程的讲解中应注意将所讲授的内容与人类实际生活联系，提高他们对知识点的记忆和理解。例如：在讲解%Z-螺旋和%[-折叠这两种蛋白质的二级结构的时候，可以以烫发举例。头发中的蛋白质部分，其多肽链的二级结构以%Z-螺旋为主，因此头发极具弹性；在烫发的时候，使用的药水以及高温就改变了蛋白质多肽链的二级结构，使大部分结构从%Z-螺旋变成了%[-折叠，这样烫出的卷发得以保留其形态。
2.2应用多媒体形象直观教学
生物化学课程相对其他专业课程而言比较枯燥，但是，运用多媒体教学，也可以很大程度上去激发学生的学习兴趣。多媒体图文并茂、形式新颖；科学合理的教学设计、丰富的图像和经典视频的展示，能使学生听讲的时候不光是只面对书本，可以使人耳目一新。
（1）多媒体授课能够增强同学对知识点的直观记忆。随着多媒体技术的发展，其表达功能日益强大。在某些实验条件不具备的情况下，可以应用多媒体技术来进行3D模型演示，使学生对原本枯燥的内容感觉生动、形象、有趣，可提高学生对知识点的认知力和记忆力。
（2）多媒体技术使教学表达简捷、灵活。在生物化学教学中，很多地方的教学要点抽象、复杂、不易描述，运用多媒体技术，可以将这些知识点一一展示，再配合老师的讲解，就会更加简单易懂。我们还可以在讲到各个知识点的时候，将与其相关的前沿信息制作在课件中，使学生与实际工作岗位上的应用需求更接近，增大了信息量。③
2.3改进传统的教学方法
2.3.1开放性实验教学
打破传统的验证性实验为主，采用开放性实验的模式锻炼学生的动手能力和创新能力。首先，教师公布实验任务，学生在课余时间从网上、图书馆等查询、收集、整理相关信息，小组讨论进行总结归纳，最后写出可操作性报告。这样，就是学生在这种开放性的实验教学环境中，占据了整个过程的主导地位，老师只是对过程和方式方法进行指导，学生才可以依据自己的想法进行合理的设计、操作和验证。④例如：在电泳的实验中，首先让学生自己查阅资料，不局限于醋酸薄膜电泳和琼脂电泳，自己设计实验方法和模型，从而激发学生的创新能力和自我设计、动手能力。这种探索式的实验方法，可以启发学生的创造性思维，从而大大地激发学生的学习主观能动性，让学生品尝到自主学习中成功的喜悦。⑤
2.3.2理论与临床病案结合教学
在生物化学的基础教学中，可以结合临床常见病例对理论知识进行诱导式讲解。当涉及到某个知识点可以结合现实临床病例的时候，比如糖尿病，我们可以先对糖尿病的症状和人体糖类代谢途径进行讲解，让学习自己根据知识点对糖尿病的发病机理、食物控制等进行剖析，从而达到学习目的。⑥
2.3.3启发式教学
在现实生活中的一些经常性遇见的问题，也可以和我们的生物化学知识点结合起来，这样可以调动学生学习兴趣、培养独立思考问题的能力。例如：在讲解三大营养物质代谢以后，可以提出课外课题：为什么减肥的人不仅要控制高脂肪饮食还要控制高热量饮食？学生可以通过对相关知识点的理解剖析，对这个问题有比较深刻的理解，从而也可以在现实生活中去进行运用。
2.3.4热点与生物化学理论相结合教学
在生物化学的教学中，可以结合现实生活中的众多热点问题，来通过生物化学理论与其相联系、结合来进行分析讲解，为学生进行热点问题释疑。例如：2008年的三聚氰胺奶粉事件中，社会上存在着对三聚氰胺广泛的理解误区，针对这种情况，结合蛋白质化学章节，通过对蛋白质、三聚氰胺的化学本质的讲解，让学生真正认识到三聚氰胺这种冒充蛋白质的真相，解答大家的疑问。
总之，医卫类高职院校的教师在教学过程中应根据教学内容选择恰当的教学手段和方式方法，以激发学生的学习兴趣，调动学生的自我学习兴趣，这样才能够对教学效果有显著地提高；同时还应运用现有的教学资源，为学生提供自我设计创造的环境，让学生在自我学习中，还能培养分析问题、解决问题和创新的能力，以适应现代职业教育的要求。
注释
① 曹泽虹.启发式教学在生物化学课堂教学中的应用.现代农业科技,2010.
② 严春霞,何国产,闻人庆.高职医学教育中生物化学课的教学改革探讨.金华职业技术学院学报,2009.8.
③ 赵国华.多媒体技术在生物化学教学中作用的分析.教育探索,2007.
④ 王顺.生物化学开放性试验教学的探索与实践.时代文学,2008.
生物医学影像技术篇2
【摘要】：影像物理学是各种影像检查技术的基础学科，是现代医学影像技术、肿瘤放射治疗学和核医学的基础。本文介绍了影像物理学的发展情况，阐述了影像物理学在四大医学影像中的应用．影像物理学知识解决了放射医学和核医学所涉及的物理问题，为提高临床工作水平奠定基础。
【关键词】：影像物理学；声学；核磁共振；放射性核素
物理学的很多新理论都为医学影像检查技术带来了革新，X射线、激光、电子显微镜、核磁共振等技术为医学研究及临床应用提供了新的方法和手段，对现代生命科学的发展作出了突出的贡献．借助于某种能量与生物体的相互作用，提取生物体内组织或器官的形态、结构以及某些生理功能的信息，为生物组织研究和临床诊断提供影像信息。
20世纪中叶，一批物理学工作者进入医学领域，从事肿瘤放射治疗及医学影像的研究．并于1958年成立了美国医学物理学家协会，1963年成立了国际医学物理学组织．并将具有定量特征的物理学思想和技术引入到临床的诊断和治疗中．物理学与医学的结合不仅促进了医学的发展，也对物理学的发展起了推动作用．
1声学的应用
超声成像90年代以来，由于数字化处理的引入，高性能微电子器件及超声换能器的出现，以及各种图像处理技术的应用，超声成像的新技术、新设备层出不穷。超声不但能显示组织器官病变的解剖学改变，同时还可应用Dopper技术检查血流量、血流方向，从而辨别器官的病理生理受损性质与程度。超声诊断采用实时动态灰阶成像，在掌握正确剂量的前提下，可连续对器官的运动和功能实施动态观察，而不会产生像X射线成像那样的累积效应及危险的电离损害。由于超声诊断具有无损伤性、检查方便、诊断快速准确、价格便宜、适用范围广泛等优点，得以在临床中迅速推广。超声波成像的物理基础是超声医学的基础，超声成像是利用超声波遇到介质的不均匀界面时能发生发射的特性，根据检测到的回波信号的幅度、时问、频率、相位等，得到体内组织结构、血液流速等信息．
2光学的应用X射线成像
X线实际上是一种波长极短、能量很大的电磁波。医学上应用的X线波长约在0.001--0.1nm之间。X射线穿透物质的能力与射线光子的能量有关，X线的波长越短，光子的能量越大，穿透力越强。X显得穿透力也与物质密度有关，密度大的物质对X线的吸收多，透过少；密度小则吸收少，透过多。利用差别吸收这种性质可以把密度不同的骨骼与肌肉、脂肪等软组织区分开来，者正是X线透视和摄影的物理基础。X射线成像包括X射线透视和摄影、X射线计算机体层成像．X射线计算机体层成像是以测定人体内的衰减系数为基础，采用一定的数学方法，经计算机处理，重新建立断层图像的现代医学成像技术［1］．X射线的几种特殊检查技术，分别是X射线的造影技术、X射线的断层摄影、数字减影．
3电磁学的应用磁共振成像
mRi成像的先决条件mRi成像的先决条件是被成像样品中的原子核必须具有磁性,而这种磁性源于原子核本身的自旋运动.因此,对原子核等微观粒子的自旋属性进行的深入研究是量子力学取得的重要成果之一,客观上也是mRi得以产生的知识前提.磁共振成像利用了人体内水分子中的氢核在外磁场中产生核磁共振的原理．由于人体不同的正常组织、器官以及同一组织、器官的不同病理阶段氢核的弛豫时间有显著不同，利用梯度磁场进行层面选择和空间编码就可以获得以氢核的密度、纵向弛豫时间、横向弛豫时间作为成像参数的体内各断层的结构图像．近年来产生很多新的成像序列和技术方法．如扩散加权成像是通过测量人脑中水分子扩散的特性来反映组织的生化特性及组织结构的改变，在临床上可用于急性脑梗塞的早期诊断［2］．螺旋浆扫描技术，明显消除患者因运动或金属异物造成的伪影,可生成高分辨率、无伪影、具有临床诊断意义的理想图像。
4原子核物理学的应用放射性核素成像
放射性核素成像的物理基础放射性核素具有放射性，利用放射性核素作踪剂，结合药物在脏器选择性的聚集和参与生理、生化功能，达到诊断疾病的目的。检察方法有4种：扫描机、照相机、单光子发射计算机体层和正电子发射计算机体层(pet).核素检查中产生的正电子只能存在极短的时间，当它被物质阻止而失去动能时，将和物质中的电子结合而转化成光子，即正负电子对湮没．转变为两个能量为0．551meV的光子，并反冲发出．放射性核素在正常组织和病变组织分布不同，产生的光子强弱也有不同，pet成像技术通过探测光子对的差别形成影像．
5结语
影像物理学在影像检查技术中的意义非常重要，对影像检查技术的发展影像深远，随着影像物理学的不断发展，新的影像技术不断出现，必将对疾病的诊断总出更大的贡献。
参考文献
生物医学影像技术篇3
[关键词]全息影像技术；教学辅助；教学研究
doi：10.3969/j.issn.1673-0194.2017.04.154
[中图分类号]G642.4[文献标识码]a[文章编号]1673-0194（2017）06-0-02
1全息影像技术概述
全息技术在三维立体空间对真实物体，利用波的干涉原理和衍射原理进行记录，并通过三维全息投影实现真实事物的虚拟和再现技术，其成像过程包括两步。第一步，全息摄影。图1给出全息投影的拍摄过程，如图1所示激光束被分成两部分，一部分作为参考光，另一部分经被摄物体形成漫反射，两部分光束叠加产生漫反射记录在全息干版上，经后期处理形成全息照片。第二步，物体全息影像的虚拟再现。全息图的衍射光波一般可给出两个象，即原始象（又称初始象）和共轭象，再现的图像具有较强的立体感。其优势主要体现在三个方面：一是形成真实物品的立体影像资料，尤其是珍贵物品的立体影像资料，使探讨和交流可以脱离真实物体；二是全息投影产生的虚拟立体影像，立体感强、虚拟逼真并可借助激光束和360度全息显示屏在各种场合进行展示；三是记录物体信息时全息底片可以记录任何一点的信息，因此具有较强的纠错和修复能力。
全息影像技术经过一段时间的发展，已从理论研究走向应用研究领域，其应用范围广泛。全息影像基于波的干涉和衍射原理，适合各种形式的波动，如光波、超声波、电子波、X射线等。其应用可以渗入到影视等媒体、展览、医学3D影像、内部结构探测、珍贵物品信息存档等各个方面。目前，相对成熟的应用，首先是基于360度幻影成像系统的三维悬浮影像显示，系统可以在舞台等场地构建逼真的、具有特殊氛围的、可视化虚拟化立体影像，在真实的情境中植入虚拟的视觉立体影像，二者相互结合。其次，其在医疗领域的应用，如以色列开发了一种用于医疗手术模拟的立体影像模拟系统。系统的主要功能是通过全息影像技术构建虚拟化的手术模拟环境，医生或医学生可以在虚拟的、可视化立体幻境中进行方针演示或模拟，其在手术方案演练和医学手术实践等方面具有独到的作用，是医学教学辅助的理想形式。随着研究的不断深入和与各行业的融合，其他领域的应用研究也不断进行。成晋军等就重点剖析了全息影像技术在教学中的应用。本文在此基础上进一步探讨了全息影像技术在辅助医学教育中的应用方向、应用形式和存在的相关问题，旨在用新技术推动医学相关教育的发展。
2全息影像技术在辅助医学教育中的应用
2.1应用形式
全息影像信息技术应用的核心是3D全息投影，其在辅助医学教育中的应用目标是构建及生产医学教育中高清晰的、色域逼真的、立体感强的三维医学影像，用于平时的医学教学，给医学学习者以强烈、新奇的视觉冲击，进而加深学习的印象，提高学习者的学习欲望，并最终取得较好的医学教学效果。其最主要的应用形式是在现代化的全息教室中，构建虚拟化的立体虚拟场景，并进行医学的侵入式、体验式、观摩式教学。
2.2应用方向
要探讨全息影像技术在辅助医学教育中的应用，就要明确医学教育中哪些教学领域需要或可以引入全息影像辅助教学，明确其在辅助医学教学中的应用方向。就此问题，研究者对医学课程和具体教学内容进行了相关调研，分析得出其应用领域主要集中在以下几个方面。
2.2.1医学解剖教学领域
人体解剖属于生物形态学范畴，是医学教育中一门最基本和最重要的课程。医学解剖理论与实践教学中最重要的问题有以下几个。首先，解剖图像是平面图像难以形成多角度、多方向、多层次的教学信息，视觉冲击力弱，难以激发学生的学习兴趣。其次，可供于课程实践的人体标本资源严重紧张，以南京医科大学为例，每年接收的可供解剖的遗体不足70具，国内多数医学院校几十名学生才有机会解剖一具遗体，这种情况非常普遍，严重影响了解剖的教学质量。为此，李一帆等提出了采用三维虚拟数字化可视人体进行解剖教学的方案。全息影像技术的出现正好迎合了相应的教学解决方案，在教学中通过全息成像技术或者在已有断层扫描三维重建技术的基础上构建全息解剖影像，并在全息教室进行三维悬浮立体再现。在教学中教师可以就虚拟人体光学影像进行解剖讲解和虚拟实践演示，使教学摆脱稀有的遗体限制。
2.2.2医学手术实践教学领域
t学手术实践是演练和提高医生（尤其是外科医生）的关键专业性技能，同时也是执业医师不断提升自身素质的关键，但其教学与实践却陷入了“瓶颈”。医院的手术室不可能让大量学生实时、长时间观摩，因为手术风险和医患关系问题也难给机会于学生实践锻炼，全程的手术影像视频出于患者隐私的要求和摄像角度等问题，很少具有可用性，有的即使可以播放、传播，但效果一般。全息影像技术为打破“瓶颈”带来了契机。如文中提到的由以色列“真实影像”公司和科技巨头飞利浦公司联合开发的医用3D全息投影系统，系统一方面是计算，也就是接收3D数据并算出全息图；另一方面是电光系统根据全息图把光线射入空间，并在真实环境中重建影像，这为使用者提供了极大的便利。基于全新的全息影像技术，医生可以用3D全息投影进行模拟操刀手术练习，从自身角度通过手术模拟练习可以在一定程度上降低手术风险，另一方面手术医师可以形象生动地给学习者进行生动的演示教学。从学生角度，首先其获得了最直观的手术观摩。其次，可以无压力、无限制地进行实践演练。总之，这些对医学手术教学具有极其重要的意义。
2.2.3其他
全息影像技术在医学教学领域的方向同样还可以延伸到需要医学数字图像的领域。如在生物学和显微学中大大量的二维病理图片实例，借助全息技术可以实现2D到3D的转化，使教学更加生动、逼真。吴育民等探讨了“数字全息显微在医学影像中的发展与最新应用”。如在医学诊断教育中同样可以应用全息影像技术构建虚拟病人进行诊疗模拟。
2.3关键问题
全息影像技术在辅助医学教育中应用的主要问题包括两个方面。首先，全新医学教学影像的获取或生成。全息影像技术目前还是一个相对全新的应用领域，全息影像的生产需要一支全息影像建设队伍专门进行医学辅助教学影像的摄影与制作，这些需要教师、学校、研究机构等进行多方的沟通与协作，非教师个人力量所能完成，严重制约了其发展。其次，全息影像技术作为新技术，其应用还需医学院校在教学中进行大量的资金投入，一部分用来构建教学资源，一部分进行全息教学的基础设施建设，主要是构建全息教学多功能教室。
这些问题制约着全息影像技术在辅助医学教育的发展，要想突破还需做到以下几点。一是政府部门的政策性导向和激励。政府部门应鼓励相应的技术企业进入到医学及教育领域。二是提供资金支持，全息教育的引入，单靠学校本身的资金投入是远远不够的。三是做好试点。新事物的发展需要一个验证和带动的过程，试点无疑是最好的形式。
3结语
全息技术是光学技术、信息技术、多媒体技术和计算机技术等高度发展下的全新领域。相关技术发展趋于成熟，其应用的领域也在不断扩大。当前在各种商业广告和大型演出中都能看到相应的应用，其发展势头迅猛。全息影像技术在医学以及教育领域的发展也已经进入了起步状态，相关的研究和应用不断涌现。本文从辅助医学教育教学的视角，对此进行了探究式的讨论，其内容涉及全息影像技术在辅助医学教育中的应用形式、应用方向和主要问题。但探讨只是未来发展的一个起步，未来全息影像技术在辅助医学教育方向走向实处还有较多的问题需要进一步研究。因此，笔者希望本文可以对全息影像技术在医学辅助教育的应用、发展具有一定的借鉴和指导意义。
主要参考文献
[1]成晋军，张晓娟.全息影像技术在未来教学中的应用[J].农业网络信息，2014（11）.
生物医学影像技术篇4
X射线发现及其在医学上的应用，及放射学和现代医学影像学的形成和发展，不仅是自然科学史上的一个重大里程碑，而且在相当程度上改变了医学科学、临床医学的进程，为人类疾病的预防、诊断、治疗作出了巨大贡献。
1医学影像学的发展方向生命科学和信息科学将是新世纪科学发展的主要学科
一方面分子生物学将推进医学科学的发展，生物技术、基因工程和医学生物工程的结合.将加速预防和诊治技术的更新。另一方面，社会、地理和生态环境的影响愈来愈受到重视，两者微观和宏观因素的结合，将促进医学科学各领域的发展，甚至使其面貌发生根本的变化。面对这一新形势，医学影像学将如何发展。
1.1随生命科学的进展，分子生物学、生物和基因工程（人类基因组、疾病基因组学）等，将深入和影响基础医学和临床医学和影像学的进程和发展。实际上，生理、功能和代谢成像以及基因诊断和治疗已经并将进一步深入影像学诊治及基础研究、所谓生物医学成像，分子、基因成像已提上日程。
1.2随医学生物工程和计算机、微电子技术的进展，新一代影像和介入设备和器械，如多层面螺旋Ct、mR（如脏、神经）专用机等的开发、功能的改进、各种影像设备的图像采集和显示新技术（如三维仿真成像、mR频谱以及各种图像的融合）和精确度的提高等；与生物技术相结合，组织和（或）疾病特异性对比剂的开发和应用，影像诊断和介入治疗将不断拓展新领域，向广度和深度发展。
1.3随信息科学的进展，由于影像学的数字化、图像存储与通讯系统（paCS）和远程影像学、远程医学系统，智能型计算机和工作站，计算机辅助诊断和治疗等的进展和应用，网络影像学将会到来。人工智能技术（如机器人）将会用于影像诊断和介入治疗的操作。
1.4社会、地理和环境因素。受人类卫生保健的影响，对重大病痛如癌症、脑血管痛等发生、发展的意义应有新的认识，国内外资料表现，约40丧病的发生、发展直接或间接与环境因素有关。随社会经济和生活水平的提高，人口老龄化，对人们健康的认识和医疗服务体系的转变，广大人民对安全、有效而微或无创性诊治技术的要求将会不断提高。影像学诊断将由大体形态学为主的阶段向生理、功能、代谢和（或）基因成像过渡；对比增强由一般性向组织和（或）疾病特异性方向发展，图像分析由定性向定量发展；介入治疗含基因治疗向实时、立体、少或无射线介导，进而与内镜、微创治疗、外科相融合方向发展。对疾病及发生机理的认识，将从器官、细胞向分子、基因水平深入，从个体诊治到群体的卫生保健，如低剂量螺旋Ct对肺癌的筛查等，对疾病防治将具有新的含义。
2现代医学影像学的形成和特征
1972年Ct的开发和应用，使放射学进入了一个以体层成像和电子计算机图像重建为基础的新阶段。50～60年代单独应用的放射性同位素和超声诊断，也逐步发展成为放射性核素和超声成像。近20年的发展，已形成多种成像技术，包括Ct、磁共振、数字减影血管造影和X线数字成像、核医学和超声成像组成的影像诊断学，结合介入治疗共同构成了诊断和治疗兼备的现代医学影像学，介入治疗现已成为与内科、外科并列的三大治疗技术。因此，现代医学影像学是临床诊疗科室（专业），以高科技为基础能向广大人民和病员提供先进的诊断和治疗技术和服务。从而必须改变人们对影像科室和影像医师的认识：既从事诊断又从事治疗。医学影像学作为一个科室（或专业）必须诊治兼备，包括影像诊断、超声、核医学和介入治疗亚专业分工，同时又要划分神经、胸部、腹部、骨关节影像学等，各有分工侧重，协调发展，与其他科室相互配合，共同前进。这样才能促进本学科的发展。
3医学影像学科建设
生物医学影像技术篇5
计算机技术在优化的过程中逐渐渗透到了各行各业，促进了不同行业的迅速发展。在现代医学影像学技术运用中，通过计算机图像数字化的运用，可以促进医学行业技术的全面提升，实现医学领域事业的创新性发展，从而为医学影像学计算机图像数字化的运用提供稳定性的技术支持。
关键词:
计算机图像数字化;医学影像学;技术运用
伴随计算机技术的创新，信息技术以及分子生物学技术呈现出高速发展的运行理念，并在计算机辅助放射成像技术运用的基础上，实现生物学技术的全面发展。通过对计算机辅助放射技术的研究，可以实现分子生物学以及现代生物学中影像学产业的稳定结合，构建经典医学影像技术，并在临床诊断及技术运用的基础上，进行试验的有效探究。而且，在当前社会科学技术不断提升的背景下，计算机图像数字化与医学影像学之间呈现出稳定性的发展变化。通过图像的数字化处理，可以实现计算机信息资源的储存，处境格式的优化及参考资料的提升，从而为计算机图像与医学影像的运用提供稳定支持，实现医学影像学的全面发展。
1计算机图像数字化与医学影像的关系分析
对于计算机图像数字化处理技术而言，是在计算机图像处理结束之后进行的数字化处理，在这种数字化资源运用的过程中，可以将计算机的数据资源进行储存及后期处理。通常情况下，在图像数字化资源过程分析的过程中，基本的过程会分为采样及量化两个最基本的步骤，其中采样的是指就是需要通过多个点的描述进行图像的绘制，而采样的结果也就是通常所说的图像分辨率。而量化主要是在图像采样之后，通过不同点的使用，可以运用大范围的数据值进行内容的表示，该范围包含了颜色总数、量化结果以及图像，通过对这些元素的有效运用可以实现系统颜色的容纳等。对于最初的影像资料而言，其获取患者的资料都是模拟信号图像，并将x线系统作为基础，患者的影像资料以及模拟信号中的表现形式会在胶片中进行展示，但是，在这种图片图像调节的过程中，应该对影像图像进行模拟分析，对于图像中不可调节的资料进行后续处理，由于与计算机软件系统中的储存空间相对较大，患者影像资料在长期储存的过程中存在难度较大的问题，这些问题的出现都会在某种程度上对影像资料的储存造成制约。
2计算机图像数字化在医学影像运用中的问题分析
2.1计算机图像数字化中原始数据的问题分析
对于计算机图像数字化的技术形式而言，当其运用在影像学之中时，虽然其技术内容会提高医学影像的数字处理水平，但是，在数字图像显示率较高的状态下，计算机图像中的数据分析也就会呈现出复杂、信息量大的问题。这种原始数据处理技术的存在也就在某种程度上为计算机图像数字化处理技术的运用造成了一定的制约。
2.2计算机图像数字化处理技术较难控制
在计算机图像数字化技术处理的过程中，由于图像数字化处理中的技术涉及范围的广泛性，在资源控制中面临着较难的局面，这种控制较难的问题也就成为医学影像技术运用中出现的较难问题之一。对于计算机图像数字化处理技术而言，其设计的范围相对较广，而且一些数据资源在运用的过程中存在难以控制的问题，主要是由于计算机图像处理中，会涉及到很多专业知识及技术内容，这种现象的出现在某种程度上为计算机图像数字化的处理产生了一定的负面影响。
3计算机图像数字化及其在医学影像学中的运用
3.1医学数字成像技术
CR数字摄影技术已经发展了多年，其技术成为较为熟悉的数字化x线成像技术，其具体的项目优势可以体现在以下几个方面：
3.1.1成像板的技术改进
ip板在结构设计的过程中主要会采用新感线材料形式，在现阶段针状结构的荧线物质作为基础，使荧线散射的现象在某种程度上呈现出降低的现象，逐渐提升了税力度以及细节项目的分辨能力，使图像的整体质量得到了明显的改善。随着技术的优化及发展，一些厂家通过技术的研究及优化，推出了双面读出ip的技术形式，并采用透明基板进行信息数据的扫描及分析，通过这一技术的运用，可以使neQ提高30%-40%，通过技术和的不断优化，ip板也逐渐发展到第七代柔性ip影像板。
3.1.2扫描方式的技术改进
对于CR技术而言，在运用的过程中通常会采用飞点扫描的技术方法，通过对点状激光ip板的信息分析，实现图像的重建及扫描处理，但是，在改技术运用的过程中，由于扫描速度以及图像空间分辨率不足问题的出现，会为CR技术的发展造成一定的制约，因此，在技术优化的过程中，为了有效解决这一问题的限制，线扫描技术就得到了广泛性的运用。同时，在每次读出图像信息的过程中，会提升信息扫描的整体时间，并在此基础上，实现图像质量的稳定提升。
3.1.3后处理软件加强技术及改进
由于计算机技术的发展及处理方式的改进，不同厂家在软件分析的过程中提出了不同的技术优化形式，同时也推出了多种软件设计形式。在组织均衡软件处理的过程中，其软件可以通过对不同部位自动幅度的分析，进行图像资源的优化处理，在自动消除原曝光图像中，可以降低图像细节损失的问题，有效提升图像细节中的对比度，充分满足计算机图像结构设计的协调性及稳定性。而且，在计算机软件处理集成固化分析的过程中，图像卡制作方法在某种程度上有了长足性的发展，在统计中可以发现，图像卡采样矩阵在某种程度上可以达到4096×4096像素，灰度的分辨率也可以达到12bit。
3.1.4CR工作流程的发展方向
对于传统CR技术而言，主要将片盒式操作以及集中图像的读数操作作为基础，通过对DR直接的接触，可以发现CR技术存在的不同。但是，由于CR技术的不断改进及其成本下降问题的限制，CR技术克服了很多潜在性的问题，导致技术得到了明确提升，并在某种程度上拉近了CR技术与DR技术之间的差异。首先，盒式ip板技术系统得到了优化。在该系统设计的过程中，需要技术人员将ip板送到中央处理室进行图像信息的处理，由于现阶段CR盒式读片器的体积逐渐降低，而且运用成本也逐渐降低，所读取信息资源的速度不断增加，使每个X线摄片室或是操作台都可以安装一个完善的读片器资源，完善系统的工作流程，实现资源的优化处理。其次，五盒式x线系统会将二次扫描接收器直接接入到摄影系统之中，实现自动化的图像扫描及图像重建，这种中间与DR系统中图像自动生成技术相一致。最后，在便携式x线机会安装集成CR读片器，床边摄片后也就呈现出图像的读数，从而获得与DR相似的功能技术。但是，在ip板技术操作的环境下，DR探测器轻薄、操作方便以及节约人力等方面会明显低于DR系统。
3.2DR技术的研究分析
3.2.1非晶硅及非晶硅平板的成像探测技术
在非晶硅以及非晶系平板探测技术运用的过程中，其技术探测本身发生了结构性的改进，而且，在目前技术研究的过程中，能够有效减少x线散射的问题，全面提高图像的锐利度及清晰度。在DR系统结构设计及软件技术改进的过程中，一些系统的结构设计应该充分满足市场上的双板结构、C形架结构以及悬吊式x线管组件，通过这种配单端固定升降浮动式平穿及可移动当班探测器的运用，可以提供单板多用的项目功能，实现X线摄影技术的有效优化。同时，在软件技术设计的及运用的过程中，通过DR影像处理以及相关软件工程的运用，可以均衡图像处理功能，通过分层摄影实现软件的拼接，从而为DR影像质量及功能的优化提供完善的支撑技术。
3.2.2CmoS平板探测器技术
对于CmoS平板探测器而言，其荧线层在运用的过程中可以产生于入射线x线束相对应的荧线，充分保证芯片在电信号之间的稳定转换。并在此基础上，通过转换器实现像素探测的合理性。同时，在平面空间分辨达到最高的状态时，由于系统成像速度较慢，这会使医疗诊断图像从曝光到完成经过120秒，对于这种成像速度而言，其平板探测器成为发展中的瓶颈问题。
3.2.3CCD数字成像技术
由于科学技术及信息技术的不断创新及发展，计算机图像数字测量技术会随着材料、结构以及图像的处理和实现新技术的不断创新，而且，在CCD平面数字成像技术优化设计的过程中，由于技术的创新，使数字成像技术呈现出全面的改进。在CCD数字成像技术运用中，可以为医学影像技术的优化提供稳定支持，因此，在技术优化中，应该做到以下几点创新内容：（1）通过针状结构的X射线运用，可以提升烁体材料，减少X线的散射问题，并逐渐提升图像处理中相关内容的清晰度。（2）在高清晰高倍光学组合镜运用的过程中，在某种程度上会逐渐提高成像的灵敏度及可靠性，从而为技术的优化提供稳定支持。（3）在CCD数字成像技术运用中，通过充填系数为100%CCD芯片的运用，可以有效缩短小像素点并在某种程度上增大物体的接收面积，提高空间的分辨率，使所获得的图像信噪比得到稳步加强，从而为图像数字测量技术的优化提供良好依据。对于DR成像技术而言，在运用的过程中具有X射线剂量小、辐射低以及图像清晰的系统优势性，在现阶段技术优化的过程中，DR技术得到了稳定的拓展及优化，并在医学影像学中，将其运用在了远程发射学、三维立体学以及低剂量的透视摆位技术中，实现了多平面图像资源的稳步优化。同时，在医学影像学技术优化设计的过程中，DR成像机器本身的技术含量就相对较高，而且曝线条件也会呈现出自动检测的最终目的，这一项目的出现也就对专业技术人员的要求相对较高。所以可以发现，该种技术在某种程度上具有较为明显的推广意义，但是存在的唯一不足就是价格过高，加大了医学影像学的成本支出。
4结束语
总而言之，在当前医学及科学技术创新发展的环境下，通过对现代医学影像技术的优化，可以为整个行业的运行提供稳定性的技术支持，并通过计算机图像数字化与医学影像之间的技术优化运用，可以使医学影像在原技术运用的基础上得到稳步创新。同时，在计算机完善处理技术应用中，也应该在提高医学影像发展水平，提升医学检测技术的精准性，实现医学影像数字化转换的有效性，从而为社会经济的运行及医学影像学的啊发展提供稳定支持。
参考文献
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生物医学影像技术篇6
Shortliffe教授指出，医生对于计算机和新技术越来越依赖就是其中一个重要问题。由于患者的个体状况和疾病状况千差万别，医生在诊疗过程中的逻辑推理也各有特色。但是，计算机的应用有可能削弱医生和患者之间的和谐关系，使医患之间的互动和整个诊疗过程变得呆板机械。在某些情况下，医生不是根据自己的知识、经验和逻辑对患者做出诊断，而是依赖于他们使用计算机的方式来做出判断。实际上，计算机永远不可能代替人脑，更不可能超过人脑。只有当计算机和人类的智慧与实践相结合，才能发挥出真正的作用。
生物医学信息学的定义
根据美国医药信息学会（americanmedicalinformaticsassociation,amia）的定义：Biomedicalinformatics(Bmi)istheinterdisciplinary,scientificfieldthatstudiesandpursuestheeffectiveusesofbiomedicaldata,information,andknowledgeforscientificinquiry,problemsolvinganddecisionmaking,motivatedbyeffortstoimprovehumanhealth.
生物医学信息学（Bmi）是一门研究如何有效利用生物医学数据、信息和知识的跨学科科学，以满足科学查询、解决问题和制定决策的需求，并通过不断的努力，推动和提高人们的健康。
生物医学信息学的关键属性
生物医学信息学主要从事生物医学数据、信息、知识的产生、存储、获取、使用及共享的理论、方法和过程的研究、开发和应用。
生物医学信息学建立在计算机技术、通讯技术以及信息科学的基础上，是it技术在生物医学领域上的应用。
生物医学信息学在方法学上可以支持从分子水平到大众水平的研究、推论、建模、模拟、实验和转化。覆盖从基础医学、临床科研，到临床诊疗、公共卫生等多种生物医学领域的研究和应用。
生物医学信息学认为生物医学信息的最终使用者是人。因此，社会科学和行为科学对于技术性解决方案的设计和评价，以及对于复杂经济、伦理、社会、教育和组织架构的演进，起到了非常重要的影响作用。
Bmi各应用领域的相互关系和区别
在生物医学信息学领域有很多看似非常相近的术语和名词，很容易被混淆和乱用，例如：信息学、医学信息学、生物信息学、卫生信息学、生物医学信息学、公共卫生信息学等等。如何理解这些术语？它们之间的区别和联系又是怎样的呢？
Shortliffe教授解释说：生物医学信息学是一门基础性生物医学科学，是一门应用潜力非常广泛的科学。生物医学信息学研究和发展的推动力，是生物学和医学领域的临床、科研和实践中所遇到的各种问题。生物医学信息学将生物医学的理论和方法与计算机、信息和通讯技术相结合，以创新和发展新的方法和理论为目标。这些核心理论和方法包括数学建模、数据库理论、认知科学、统计学、数据挖掘，自然语言处理等等，反过来又促进生物医学科学和健康科学的研究、应用和创新。
生物医学信息学理论、方法和技术首先被应用到临床医疗、诊断和护理等临床医学领域，同时也被应用在牙科和兽医学领域。这些领域关注的是患者个体，是以患者为中心实现临床相关信息的采集、集成、共享和应用，因此被称为临床信息学。
与临床信息学紧密联系在一起的是公共卫生信息学，它的应用不是针对单一的患者个体，而是关注整个人群，以大众健康和管理为目标。临床信息学和公共卫生信息学共享了很多相同的方法和技术，这两个方面结合在一起就是我们通常所说的医学信息学。因此，生物医学信息学不能等同于医学信息学。
生物医学信息学在生物学领域的应用，特别是在细胞生物学和分子生物学上的应用，主要关注的是细胞和分子水平的过程，这部分被称为生物信息学。
生物医学信息学在放射影像、图像成像和分析、以及影像管理方面的应用被称作影像信息学。影像信息学以组织和器官为主要对象，包括：放射影像、病理影像、超声影像、皮肤病学、以及分子可视化等等应用领域。
据Shortliffe教授介绍，其实这些应用领域的边际是非常模糊的，例如生物信息学和影像信息学相结合就产生了分子生物成像学；生物信息学和临床信息学的结合形成了药物基因组学，而临床信息学和公共卫生信息学相结合则形成了大众消费健康学。
Bmi和Hit的关系
生物医学信息学与计算机科学（软件和硬件）、临床科学、基础生物医学科学、流行病学、统计学、生物工程学、管理科学及认知科学与决策密切相关。
生物医学信息学（Bmi）与医学信息技术（Healthcareinformationtechnology,Hit）有着密切的关系，但相互各有侧重。Bmi更偏重于Bmi理论的研究、方法的建立、教学、以及这些理论和方法在生物医学研究领域应用。其主要参与者是学术研究人员、科研机构及相关实验室。而Hit则更偏重于应用，主要是把Bmi的方法、理念以及研究成果与医疗临床实践相结合，并通过厂商开发成相应的医疗信息系统产品，供医院和卫生行政机构使用。其主要参与者是医疗it厂商、医疗临床机构及卫生行政机构等。在美国，生物医学信息学领域的学术组织是美国医药信息学会（amia），而医学信息技术领域的学术组织是美国医疗信息管理和系统协会（HimSS）。
加强生物医学信息学教育和培训
生物医学信息学对于生物医学研究、企业应用系统的研发、图书馆情报学和知识管理、公共卫生统计、生物技术和制药、临床实践和管理、以及政府决策研究，都将发挥重要的作用。
但是，目前要真正把信息技术应用到生物医学领域以及临床诊疗中，还存在一个非常大的障碍，就是缺乏同时具备信息技术知识和生物医学领域知识的复合型人才。因此，作为交叉科学的生物医学信息学，要肩负起自己的使命，要为复合型人才的培养做出贡献。各医学院校和研究机构，在开展常规的生物医学信息学学位教育之外，还应该积极开设信息学相关的培训，为医学生和护理学生提供双学位课程。另外，要加强对医药卫生专业人员的信息学继续教育，并积极为临床医护人员所进行生物信息学研究提供必要的支持和协作。
Shortliffe教授还指出：it基础架构（itinfrastructure）一向被公认为是实现安全、有效、以患者为中心、及时、高效率和公平六个医疗目标的基础。但是，临床信息系统设计和实施40年来的经验和教训告诉我们：成功的系统不仅仅取决于技术，而更取决于人、文化和创新性的流程。
生物医学影像技术篇7
科交叉的边缘科学，它是用现代科学技术的理论和方法，研究新材料、新技术、新
仪器设备，用于防病、治病、保护人民健康，提高医学水平的一门新兴学科。
生物医学工程在国际上做为一个学科出现，始于20世纪50年代，特别是随着宇
航技术的进步、人类实现了登月计划以来，生物医学工程有了快速的发展。在我
国，生物医学工程做为一个专门学科起步于20世纪70年代，中国医学科学院、中
国协和医科大学原院校长、我国著名的医学家黄家驷院士是我国生物医学工程学
科最早的倡导者。1977年中国协和医科大学生物医学工程专业的创建、1980年中
国生物医学工程学会的成立，有力地推进了我国生物医学工程的发展。目前，我
国许多高校科研单位均设有生物医学工程机构，从事着生物医学的科研教学工作
，在我国生物医学工程科学事业的发展中发挥着重要作用。
显微镜的发明“解剖”一词由希腊语“anatomia”转译而来，其意思是用
刀剖割，肉眼观察研究人体结构。17世纪Leewenhock发明了光学显微镜，推动了
解剖学向微观层次发展，使人们不但可以了解人体大体解剖的变化，而且可以进
一步观察研究其细胞形态结构的变化。随着光学显微镜的出现，医学领域相继诞
生了细胞学、组织学、细胞病理学，从而将医学研究提高到细胞形态学水平。
普通光学显微镜的分辨能力只能达到微米(μm)级水平，难以分辨病毒及细胞
的超微细结构、核结构、Dna等大分子结构。而20世纪60年代出现的电子显微镜，
使人们能观察到纳米(nm)级的微小个体，研究细胞的超微结构。光学显微镜和电
子显微镜的发明都是医学工程研究的成果，它们对推动医学的发展起了重要作用
。
影像学诊断飞跃进步影像学诊断是20世纪医学诊断最重要发展最快的领域
之一。50年代X光透视和摄片是临床最常用的影像学诊断方法，而今天由于X线Ct技
术的出现和应用，使影像学诊断水平发生了飞跃，从而极大地提高了临床诊断水
平。即计算机体断层摄影(computedtomographyCt),即是利用计算机技术处理人
体组织器官的切面显像。X线Ct片提供给医生的信息量，远远大于普通X线照片观
察所得的信息。目前，螺旋Ct(spiralCt或helicaletCt)已经问世，能快速扫描
和重建图像，在临床应用中取代了多数传统的Ct，提高了诊断准确率［1］。医学
工程研究利用生物组织中氢、磷等原子的核磁共振(nuclearmagneticresonanc
e)原理。研制成功了核磁共振计算机断层成像系统(mRi)，它不仅可分辨病理解剖
结构形态的变化，还能做到早期识别组织生化功能变化的信息，显示某些疾病在
早期价段的改变，有利于临床早期诊断。可以认为mRi工程的进步，促进了医学诊
断学向功能与形态相结合的方向发展，向超快速成像、准实时动态mRi、mRa、Fm
Ri、mRS发展。根据核医学示踪，利用正电子发射核素(18F，11C，13n)的原理，
创造的正电子发射体层摄影(pet)，是目前最先进的影像诊断技术。美国新闻媒体
把pet列为十大医学生物技术的榜首。pet问世不过30年历史，但它已显示出对肿
瘤学、心脏病学、神经病学、器官移植，新药开发等研究领域的重要价值［2］。
影像学诊断水平的不断提高，与20世纪生物医学工程技术的发展密切相关。
介入医学问世介入医学是一种微创伤的诊疗技术。Dotter和Judkin(1964年
)是最早使用介入技术治疗疾病的创始人，他们用导管对下肢动脉阻塞性病变进行
扩张治疗取得成功。1967年margulis首先使用过介入放射学(interventionalRa
diology)，这是医学文献出现“介入”一词的最早记载。1977年Gruenzing成功
地进行了首例冠状动脉球囊扩张术获得成功以后，介入性诊疗技术由于其创伤小
、患者痛苦少，安全有效而倍受临床欢迎。20世纪80年代随着生物医学工程的发
展，高精度计算机化影像诊查仪器、数字减影血管造影(DSa)、射频消融技术以及
高分子(high-polymer)新材料制成的介入技术用的各种导管相继问世，使介入性
诊疗技术发生了飞速进步，临床应用范围不断扩大，从心血管、脑血管、非血管
管腔器官到某些恶性肿瘤等都具有使用介入诊疗的适应证，并使诊疗效果明显提高
，患者可减免许多大手术之苦。有人把介入诊疗技术视为与药物诊疗、手术诊疗
并列的临床三大诊疗技术之一，也有人把介入诊疗技术称之为20世纪发展起来的
临床医学新领域--介入医学［3，4］。
人工器官的应用当人体器官因病伤已不能用常规方法救治时，现代临床医
疗技术有可能使用一种人工制造的装置来替代病损器官或补偿其生理功能，人们
称这种装置为人工器官(artificialorgan)。如20世纪50年代以前，风湿性心脏
瓣膜病的治疗，除了应用抗风湿药物、强心药物对症治疗外，对病损的瓣膜很难
修复改善，不少患者因心功能衰竭死亡。而今天可以应用人工心肺机体外循环技
术，在心脏停跳状态下切开心脏，进行更换人工瓣膜或进行房、室间隔缺损的修
补，使心脏瓣膜病、先天性心脏病患者恢复健康。心外科之所以能达到今天这样
的水平，主要是由于人工心肺机的问世和使用了人工心脏瓣膜、人工血管等新材
料、新技术的结果［5］。
肾功能衰竭、尿毒症患者愈后不良，而人工肾血液透析技术已挽救了大量肾病
晚期患者的生命，肾病治疗学也因此有了很大进步。
现代生物医学工程中人工器官的发展也非常迅速，除上述人工器官外，人工关
节、人工心脏起搏器、人工心脏、人工肝、人工肺等在临床都得到应用，使千千
万万的患者恢复了健康。可以说，人体各种器官除大脑不能用人工器官代替外，
其余各器官都存在用人工器官替代的可能性。
此外，放射医学、超声医学、激光医学、核医学、医用电子技术、计算机远程
医疗技术等先进的医疗技术和仪器设备都是现代医学工程研究开发的成果，综上
可见，20世纪生物医学工程的发展，显著提高了医学诊断和治疗水平，有力地推
动着医学科学的进步。
21世纪生物医学工程展望纵观医学新技术诞生和发展的历史，从伦琴发现
X线到今天X射线诊疗技术的发展，从朗兹万发现超声波到今天B超诊断的广泛应用
，从布洛赫和伯塞尔发现核磁共振到今天mRi的问世，从赫斯费尔德发明Ct到今天
Ct成像系统的应用，都是以物理学工程技术为基础、医学需求为前提发展起来的
医学新技术。循着20世纪医学发展的轨迹，我们有理由预测21世纪新的医学诊疗
技术可能在以下10个方面有重大突破和创新：
(1)各种诊疗仪器、实验装置趋向计算机化、智能化，远程医疗信息网络化，
诊疗用机器人将被广泛应用。［6］
(2)介入性微创，无创诊疗技术在临床医疗中占有越来越重要的地位。激光技
术，纳米技术和植入型超微机器人将在医疗各领域里发挥重要作用。
(3)医疗实践发现单一形态影像诊查仪器不能满足疾病早期诊断的需要。随着
pet的问世和应用，形态和功能相结合的新型检测系统将有大发展。非影像增显剂
型心血管、脑血管影像诊查系统将在21世纪问世。
(4)生物材料和组织工程将有较大发展，生物机械结合型、生物型人工器官将
有新突破，人工器官将在临床医疗中广泛应用。
(5)材料和药物相结合的新型给药技术和装置将有很大发展，植入型药物长效
缓释材料，药物贴覆透入材料，促上皮、组织生长可降解材料，可逆抗生育绝育
材料、生物止血材料将有新突破。
(6)未来医疗将由治疗型为主向预防保健型医疗模式转变。为此，用于社区、
家庭、个人医疗保健诊疗仪器，康复保健装置，以及微型健康自我监测医疗器械
和用品将有广泛需求和应用。
(7)除继续努力加强生物源性疾病防治外，对精神、心理、社会源性疾病的防
治诊疗技术和相应仪器设备的研制受到越来越多的重视与开发，研制精神分析、
心理安抚、生物反馈型诊疗技术和设备将是生物医学工程的新起点。
(8)创伤是造成青年人群死亡的主要原因，研制新型创伤防护装置、生命急救
系统是未来生物医学工程的重要课题。
(9)即将迎来的21世纪是分子生物学时代，有关分子生物学的诊疗新技术将快
速发展，遗传、疾病基因诊疗技术，生物技术和微电子技术相结合的Dna芯片、雪
白芯片和诊疗系统将被广泛应用。
(10)空气污染、环境污染严重危害着人类健康，研究和开发劳动保护、家庭保
健、个人防护用的人工气候微环境是未来不能忽视的问题。
1997年我国了关于卫生工作改革与发展的决定，提出了奋斗目标：“到2
000年，基本实现人人享有初级卫生保健”，到2010年国民健康的主要指标在经济
发达地区达到或接近世界中等发达国家水平，在欠发达地区达到发展中国家的先
进水平。1999年国家科技部召开了“发展生物医学工程技术战略研讨会”，国家
工程院开展了有关发展我国医疗器械工业战略研究等，对推动生物医学工程产业
发展、落实创新工程战略布置起着重要作用。20世纪人类与疾病做斗争，在医学
诊疗技术上取得了重大成就；但面向21世纪的巨大挑战，我们要动员起来，调整
生物医学影像技术篇8
【关键词】医学;计算机;应用研究
1.计算机在医学临床上的广泛应用
1.1计算机辅助诊断在医学影像领域的应用
计算机辅助诊断技术是应用各种先进的医学成像设备对疾病进行观察并作出辅助诊断，它使临床医生对病人病变内部部位更直接、更清晰的观察与分析，使得临床医生对疾病的确诊率大大地提高。利用计算机技术产生的医学三维图像可直接应用于放射学、放射肿瘤学、心脏病学等科室，现代医学关于图像上的应用是十分广泛的。我们看到的关于心脏的图片都是利用先进的计算机技术来完成的。传统心脏病诊断方法医生根据患者病史、病状、检查结果，并用所学病理知识和经验进行综合分析得出诊断结果。随着人工智能技术的发展，为避免人为和主观因素，得到更为准确和客观的心诊断结果，神经网络技术在这方面的应用体现出医学的发展离不开计算机技术的日新月异。医学图像可视化技术在重建三维图像模型的基础上进行定性定量分析，使人们更清楚地认识体数据中的复杂结构。在临床诊断和医学研究都具有十分重要的理论意义和应用价值。随着科技的发展，医学图像三维可视化系统也逐渐趋于成熟。在医学诊断、临床治疗及医学教学和手术模拟中发挥了重要的作用。上述事实证明通过计算机辅助诊断提供优势方案，使治疗更加安全可靠。
1.2计算机技术应用于药物成分的测定
新药品得研发和上市，必须通过实验来探求药物的毒害性和致死量，评估药物对人类的影响。一般地评价药物毒性以动物为准，借此确定对人类的影响。而利用计算机进行药物的最大给药量、固定剂量、半数致死量的测定可以有效的减少实验的时间和费用，具有广阔的应用前景。
1.3计算机在远程医疗技术的应用
远程医疗的推广，使距离较远地区的专家能对疾病进行实时沟通，有助于交流思病情，对疾病的诊断，治疗及预后评价都有着重要重用。
2.计算机技术对医学临床多个领域的促进作用
2.1随着计算机在医院的普及，我们现在可以在网上进行挂号，并且我们可以预约一些专家看病。这都需要各部门快速协作来完成，所以离开计算机就不可能快速完成这些任务。医院的各个部门的联系及医生信息的统计都需要计算机参与。利用计算机辅助决策系统是使得医生和计算机工作者、科研单位、病人相结合，大大简化了医院行政管理的办事流程，同时解决了部分病人看病难，住院难，提高工作效率，也使得医院的各种资源能够得到最大最有效的利用。
2.2利用计算机医学信息检索系统可以使得医生和科研人员在现有数据库中通过关键词等条件即可迅速查找出所需文献资料，并对检索效果进行评价。利用计算机技术可以方便的完成查阅医学资料和下载书籍。通过实时视频的电视电话会议就可以完成相互交流。
2.3利用计算机辅助教学（Cai）可以使得学生能够更好地利用医学知识库和检索医学文献;教师也能够把医学中抽象的医学问题以形象化、生动化的发式展现给学生。通过计算机实时沟通学习，有助于快速掌握海量医学信息，深化医学计算机教学改革。
3.计算机在医学数据挖掘上的应用
3.1医疗机构的服务要求在不断提高，质量效率问题也越来越被重视。医疗质量的核心是数据、标准、计划.这些都可以用不同的数据指标来衡量。通过数据挖掘技术，可以发现新的指数规律，检验其有效性，并提炼调整质量方案。通过数据库中已有数据对疾病风险模型进行评估，可以找出规律，服务于临床决策。
3.2数据挖掘在生物医学方面应用广泛。人类24对染色体的基因测序已经全部完成，标志着人类基因研究已经进入新的发展阶段。数据挖掘可以完成异构、分布式基因数据库的语义集成，用关联规则分析同时出现的基因序列，用途经分析发现在疾病不同阶段的致病基因，这使人们对疾病的发病机制有了深入理解。
4.结语
计算机在现代医学上的设备操作、图像应用、信息管理等方面都有着不可替代的作用，医学领域学习计算机技术意义重大。相信随着计算机的不断发展，会引领医学加快脚步，迈上新的台阶。
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生物医学影像技术篇9
关键词：3D打印；生物医学工程；发展现状
前言
三维打印（threeDimensionprinting，简称3Dp）属于一种快速成型（Rapidprototyping，简称Rp）技术，它由计算机辅助设计（CaD）数据通过成型设备以材料逐层堆积的方式实现实体成型。“三维打印”在技术界也叫“增材制造”、“自由成形”、“快速成形”或“分层制造”等[1]。三维打印起源可追溯于上世纪八十年代，1984年查尔斯・赫尔发明了将数字资源打印成三维立体模型的技术，并于1986年成立了3DSystems公司，开发了第一台商用立体光敏3D打印机，1988年，斯科特・克伦普发明了熔融沉积成型技术（FDm）并于1989年成立了Stratasys公司，随后在2012年合并以色列3D打印公司objet。3DSystems和objet是目前世界上最大、最先进的两家3D打印公司。我国清华大学颜永年教授于1988开始研究3D打印成型技术，华中科技大学王运赣教授以及西安交通大学卢秉恒院士等，纷纷于上世纪90年代起就开始涉足3D打印成型技术的研究。
1998年，清华大学的颜永年教授又将3D打印成型技术引入生命科学领域，提出生物制造工程学科概念和框架，并于2001年研制出用于生物材料快速成型的3D打印设备，为制造科学提出了一个新的发展方向--生物制造。生物制造的一个重要手段即是生物3D打印。生物三维打印是以活细胞（livingcells）、生物活性因子（proteinsandbio-molecules）及生物材料（biomaterials）为基本成形单元，设计制造具有生物活性的人工器官、植入物或细胞三维结构，是制造科学与生物医学交叉融合的新兴学科，它是目前3D打印技术研究的最前沿领域，也是3D打印技术中最具活力和发展前景的方向[2，3]。
13D打印技术的分类
目前比较典型的3D打印快速成形技术主要分为三种[4]：
1.1粉末粘结3D打印光固化材料3D打印与熔融材料3D打印
粉末粘结3D打印是目前应用最为广泛的3D打印技术，其工艺过程如下：首先，在工作平台上均匀铺洒单位厚度的粉末材料；其次，依据实体模型离散层面的数字信息将粘结剂喷射到粉末材料上，使粉末材料粘结，形成单位实体截面层；再次，将工作台下降一个单位层厚；最后，重复第一步至第三步，逐层堆砌，形成三维打印产品。其存在缺点是，通过粉末粘连成形的零件精度和强度偏低，一般需要后续工艺提高其强度，但后续处理工艺会导致零件体积收缩，变形严重。
1.2光固化3D打印（光敏三维打印）
该技术使用液态光敏树脂作为原料制作零件模型，光敏材料三维打印成形基于喷射成形技术和光固化成形技术，喷头沿X方向往复运动，根据零件的截面形状，选择性喷射光固化实体材料和光固化支撑材料形成截面轮廓，在紫外光照射下光固化材料边打印边固化，层层堆积至制件成形完毕。但其应用于骨骼类产品打印的主要缺点是，当前具有生物活性的骨骼类材料如羟基磷灰石，生物玻璃等材料自身不是光敏性材料，需与光敏材料混合使用，因此影响产品的生物活性在打印后将受到很大影响。
1.3熔融材料3D打印成形
熔融材料三维打印成形基于熔融涂覆成形（FDm）专利技术，分别加热两种丝状热塑性材料至熔融态，根据零件截面形状，选择性涂覆实体材料和支撑材料形成截面轮廓，并迅速冷却固化，层层堆积至制件成形完毕，其原理与光敏材料3D打印成形类似[16]。目前熔融材料三维打印成形，可采用由磷灰石和骨骼所需的有机盐配置而成的骨水泥，不需要额外添加紫外光照射固化所需的光敏介质，有利于保证材料后续的生物相容性和生物活性。但由于挤压式喷头的喷嘴处压力大，容易造成阻塞现象，因此对喷嘴和材料浆料的粒径要求较高。
除三维打印外，应用比较广泛的商业化快速成形工艺还包括立体光刻成形（SLa）、选择性激光烧结成形（SLS）堆叠、实体制造（Lom）、熔融堆积成形（FDm）等，但这些工艺大多需要配备价格昂贵的激光辅助系统，且成型工艺实质上还是类似于上述三种材料叠加-固化技术。因此，三维打印技术被认为是最具生命力的快速成形技术，发展潜力巨大，在医学中的应用前景广阔，其推广应用将对传统的医疗产品生产模式带来颠覆性的影响。
2三维仿生重构建模技术的发展
基于医学图像的三维重构建模技术是生物3D打印技术的重要研究内容之一。3D打印生物构件的实现首先需要在计算机环境下有效重构和建模，生成可用于驱动打印喷头的指令数据进而操控成型设备实现产品成型。随着医学影像技术的发展，人体组织的二维断层图像数据可以方便地获取以进行医学诊断和治疗。但是，二维断层图像只是表达了某一截面的解剖信息，医生可以凭经验由多幅二维图像去估计病灶的大小及形状，“构思”病灶与其周围组织的三维几何关系，可三维打印设备却无法根据这些断点数据进行立体三维成型，因此，基于医学图像的三维重构建模技术是生物3D打印技术的重要前驱步骤。
由于Ct或mRi等检测设备扫描得到的二维图像信息不能直接用于快速成型，只有通过专用软件将二维断层图像序列重建为三维虚拟模型，并生成为快速成型机可以接受的StL（StereoLithography）格式图形文件，才能最终制造出生物产品三维实体模型。近十多年来，欧美等发达国家的科研机构对于医学图像三维重建的研究十分活跃，其技术水平正从后处理向实时跟踪和交互处理发展，并且已经将超级计算机、光纤高速网、高性能工作站和虚拟现实结合起来，代表着这一技术领域未来的发展方向。
在市场应用领域，国外已经研制了三维医学影像处理的商品化系统，其中，比较典型的有比利时materialise公司的mimics、美国ableSoftware公司的3D.Doctor和VGstudiomaX。在国内，中国科学院自动化研究所医学影像研究室自主开发的3Dmed是基于普通微机的三维医学影像处理与分析系统，系统能够接收Ct、mRi等主要医疗影像设备的图像数据，具有数据获取、数据管理、二维读片、距离测量、图像分割以及三维重建等功能。清华大学计算机系研发的人体断面解剖图像三维重构系统能给外科手术中的影像诊断提供一定的参考。中国科技大学在应用Delphi开发三维重构软件的研究上取得了很好的成果。国内企业也研发了一些三维医学影像处理系统。如西安盈谷科技有限公司“accuRadtmpro3D高级图像处理软件”于2005年4月投入市场。它能对二维医学图像进行快速的三维重建，并能对临床影像的数据进行科学有效的可视化和智能化挖掘和处理，为临床提供更多有价值的信息。但目前国外优秀软件如mimics、3DDoctor、VGStudiomaX等的价格非常昂贵，且其技术严格保密。国内的产品大多没有自主知识产权和成熟的商业应用模式。
33D打印技术在生物医学工程中的应用
3D打印技术在生物医学工程中应用广泛，其应用领域大致包括：体外器官模型、仿生模型制造；手术导板、假肢设计；个性化植入体制造；组织工程支架制造；生物活体器件构建以及器官打印；药物筛选生物模型等。如图1所示为3D打印在生物医学工程中的各种应用情况[5-7]。
3.1体外器官模型、仿生模型制造。该类应用主要用于医疗诊断和外科手术策划，它能有效地提高诊断和手术水平，缩短时间、节省费用。便于医生、患者之间的沟通，为诊断和治疗提供了直观、能触摸的信息，从而使手术者之间、医生和病人之间的交流更加方便。
3.2手术导板、假肢设计。该类应用便于订制精确的个性化假体，实现个性化医疗需求。根据患者缺损组织数据量身订制的假肢，可提高假肢设计的精确性，提高手术精确度，确保患者的功能恢复，减少患者的痛苦。
3.3个性化植入体制造。人体许多部位的受损组织，需要个性化定制。如人类面部颌骨（包括上下颌骨）形态复杂，极富个性特征，形成了个体间千差万别的面貌特点。人类的头颅骨，需要准确与颅内大脑等软组织精确匹配扣合，人体的下肢骨、脊柱骨等会严重影响患者今后的步态及功能恢复。因此这类修复体可通过3D打印技术实现个性化订制和精确“克隆”受损组织部位和形状。
3.4组织工程支架制造。如通过3D打印技术设计和制备具有与天然骨类似的材料组分和三维贯通微孔结构，使之高度仿生天然骨组织结构和形态学特征，赋予组织工程支架高度的生物活性和骨修复能力。
3.5生物活体器件构建以及器官打印。此方面的应用大多涉及活体细胞的生物3D打印技术。细胞三维结构体的3D构建可以通过活细胞及其外基质材料的打印构建活体生物器件。如英国赫瑞瓦特大学和一家干细胞技术公司合作，首次将3D打印拓展到人类胚胎干细胞范围。这一突破使得利用人类胚胎干细胞来“打造”移植用人体组织和器官成为可能。美国康奈尔大学研究人员最近在其发表的研究论文中称，他们利用牛耳细胞在3D打印机中打印出人造耳朵，可以用于先天畸形儿童的器官移植。
3.6药物筛选生物模型。药物筛选指的是采用适当的方法，对可能作为药物使用的物质（采样）进行生物活性、药理作用及药用价值的评估过程。作为筛选，需要对不同化合物的生理活性做大规模横向比较，因此有研究人员指出通过3D打印技术，精确设计仿生组织药物病理作用模型，可以使人们开在短时间内大规模高通量筛选新型高效药物。最近，四川大学联合加州大学圣地亚哥分校等科研机构，通过3D打印技术设计了一款肝组织仿生结构药物解毒模型（如图1-c），该研究成果发表在最近一期的natureCommunications上，受到3D打印研究领域的广泛关注。
3D打印在生物医学工程中应用：（a）3D打印磷酸钙骨组织工程支架；（b）3D打印细胞、活体器官构件；（c）3D打印肝组织仿生结构药物解毒模型。
4结束语
三维打印技术正处在蓬勃兴起的阶段，3D打印技术在生物医学工程中得到了广泛的应用，其应用以及发展现状表明：3D打印在体外器官模型、组织工程与再生医学、个性化医疗以及新药研发等方面展现出广阔的应用前景。抓住生物材料及植入器械的三维打印技术新一轮发展浪潮，发展我国生物三维打印技术，对发展我国生物材料医疗器械产业步入国际先进水平具有十分重要的意义。
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生物医学影像技术篇10
【关键词】计算机；医学；远程会诊；嵌入式系统
中图分类号R319文献标识码B文章编号1674-6805（2015）30-0136-03
【abstract】thedevelopmentofthecomputerhasbecomethemainpowertopromotethedevelopmentofmedicine，itmakesthemedicalsystemchangedfromtheoldpatterntothenewpattern，especiallywiththepopularityofcomputernetwork，remoteconsultationhasbecomeanewclinicandreliableway，itpowerfuldrivesforthereformandprogressofthetraditionaltreatments，itprovidssolidfoundationandstrongconditionformedicalregionalexpansionandserviceinternationalization，applicationoftheembeddedsystemimprovedthereal-timeandreliabilityofmedicalinstrument，whichisaresearchhotspotanddevelopmenttrendofmodernmedicalelectronicinstrument.
【Keywords】Computer；medical；Remoteconsultation；embeddedsystem
First-author’saddress：theSecondaffiliatedHospitalofKunmingmedicalUniversity，Kunming650101，China
doi：10.14033/ki.cfmr.2015.30.071
计算机以其高精度、高速度，自动化及大存储容量的无可比拟的优点被广泛应用到各个领域，它在医学系统中的应用更是随处可见，通常被用到医疗系统的信息管理、医学资料的查询、医疗信息的存储、临床医学的诊断和监护、医药的专家系统、计算机辅助放射治疗、计算机辅助断层摄影、人工器官的计算机控制基础医学等各个方面。它促使医疗系统从旧模式向新模式进行变革，有效的提高了医院的医疗水平，逐渐成为推动医学发展的主要动力。
1医学系统中的改革
电子计算机在本世界50年代末开始应用在医学领域，而我国始于70年代中期，计算机最初仅用来实现医学的管理[1]。经过几十年的快速发展，电子计算机已经深入到医学系统的各个领域，可以利用它检索、存储、传输、处理等各种医学信息，医学与计算机技术的结合对医学的发展起着重要的推动作用，它使整个医疗系统正经历以计算机为中心的技术革命。
1.1在基础医学方面的改革
在基础医学领域，医院的行政管理、收费系统、财务系统、人事系统、药品库存管理和患者的住院病案管理等，均离不开电子计算机的处理，而且，近年来随着计算机网络的飞速发展，网络的应用在医学系统中更是发挥着举足轻重的作用，比如：用户之间通过邮件的方式自由的交换信息，许多非正式的专家讨论组通过internet进行网络会议，使人们可以从网络共享大量的信息。
目前，在基础医学方面经常利用计算机联机处理各种医学实验信息，模拟病变过程的生理变化、模拟人体对外界刺激的反应，对研究生物的微观机构、神经活动、癌细胞的发生机理等，都起到了促进作用，进而达到揭示数据所蕴含的生物学意义的目的。在医院的综合管理方面，利用计算机来实现对整个医疗系统进行管理，比如：完善病例存储、药品管理、财务管理、办公自动化等，可使管理人员从繁重的劳动中解脱处理，从而大大提高了医院的管理水平。
1.2在病历方面的改革
在早期的医生会诊患者时，先通过传统的手写病历了解病情，病历是医生和患者之间的主要沟通方式，也是医生制定医疗方案的主要依据，这种传统的会诊方式存在很多弊端，一是纸质的病历不易长期保存容易丢失，而且医院每天就诊的患者很多，病历的数量很大，种类复杂多样，要想及时的查找某位患者的病历是件工作量很大的工作。二是病例资料不容易共享，当患者面对不同医生时，必须携带其病例资料。三是各医院使用的医学术语和病历格式不统一，有些医生写的病历字体潦草模糊，其他医生难以辨认。因此传统的病历管理方式已不能适应现代医学发展的需求。先进的医疗保健体系必须建立地区性以及全国性的医疗信息系统。而由电子计算机形成的电子病历，可以很好的克服手写病历存在的缺点，它和传统病历一样，包含了患者的所有诊断信息，通过信息的数字化处理保存在计算机上，便于查询，不易丢失，还可以在网络的支持下，方便的实现资源共享，能进行远距离的信息传输，使不同地区的医学专家能对同一个患者进行会诊，方便医生对患者进行共同讨论，从而缩短患者的治疗时间，提高诊断的效率。
1.3辅助医学诊断的改革
传统诊断的第一步是通过询问患者的主观感应来得到病例资料，这份资料对诊断起到了定向作用，并为诊断提供了线索。医生利用感官检查就诊者的身体，获得评价资料，然后在该资料的基础上进行分析、推理、判断，来制定诊断方案，对于所获取到的资料，不论是否齐全，都需要医生运用已有的知识和经验，进行归纳、剖析、联想、推理，进而产生诊断，由于这些过程增加了医生的工作强度，容易产生误诊和漏诊现象。
电子计算机具有逻辑判断和信息加工的能力，利用计算机进行分析、判断，从而实现诊断的过程又称为“电脑医生”。计算机辅助检测与诊断（computeraideddetection/diagnosis）是指通过影像学、医学图像处理技术以及其他可能的生理、生化手段，结合计算机的分析计算能力，辅助发现病情，提高诊断的准确率[2]。当今流行的CaD技术，又被称为医生的“第三只眼”，主要是指基于医学影像学的CaD技术，计算机辅助检测是计算机辅助诊断的必然阶段，检测的结果是诊断的依据。CaD技术的广泛应用有助于提高医生诊断的敏感性和特异性。计算机实现诊断的过程是利用程序设计，将医生的临床经验和诊断标准，输入到计算机，再将患者的询问、体检、化验的病例资料也输入到计算机，计算机通过快速的分析处理并与标准对比，最后作出诊断。例如体表标测心电图就是利用体表多电极信号，来记录体表各部位心脏兴奋形成的电位差，计算机根据自动采集的体表各部位的瞬时电位变化数据，进行分析处理，绘制成等位标册图，它能获得比常规心电图或心电向量图更丰富的信息，有助于认识心脏激动的空间电位分布和体表电位分布的关系。
1.4图像处理技术方面的改革
近20年来，医学影像技术的飞速发展，已在医学系统形成相当大的规模，随着计算机图形学技术的发展，医生诊断工作站（ReviewStation）代替了原始的胶片与胶片灯，数字影像资源共享（imageDistribution）代替了传统的胶片邮递，医学影像正从二维医学图像向三维可视化技术转化[3]，在传统的影像医疗系统中，医生通过分析一组二维切片图像来发现病变体，然后依靠医生的经验判断，得到需要的信息，而仅靠观察二维切片图像是很难确切知道病变体空间位置、大小、几何形状、及与四周生物组织的空间关系，因此，传统的二维图像技术已经不能满足需求。现在的分子医学通过利用计算机的医学影像图形处理技术对所展现的分子层面的物质结构进行分析处理，在分子层面上研究各种疾病的现象、机理和治疗方法。医学影像技术还可实现对人体器官、软组织和病变体的分割提取、切片图像扫描、三维重建和三维显示，合成完全数字化的三维人体模型，来辅助医生对病变体及其他感兴趣的区域进行定性及定量的分析，比如：应用于超声图象处理、脉象处理及脑血流图分析等，均为医学提供了大量的现代化诊断手段，大大提高了医疗诊断的准确性和可靠性。
医学图像处理技术包括很多方面，比如：图像分割、图像融合、图像配准、纹理分析等[4]，这种多维、多参数以及多模式图像在临床诊断与治疗中发挥着巨大的作用。与此同时，核共振成像、数字射线照相术、超声成像、核素成像及发射型计算机成像等也在逐步发展，计算机和医学图像处理技术的结合是影像技术的发展基础，带动着现代医学诊断走向一个新台阶。
2远程会诊的改革
随着计算机技术的快速发展，尤其是internet网络的应用，网络和医学的关系也注定是密不可分的。远程医疗会诊技术在这个大背景下也是发展的必然趋势，它是远程医学中最主要的业务活动，是极其方便、诊断极其可靠的治疗方式。通过利用网络技术的优点，它与邮购紧密配合，建立各种类型的远程电子病历系统，通过三维可视化技术为远程医学提供一个完整的多层次、多维度索引的电子病历集成视图[5]，完成远程医学的患者门诊、住院的临床资料的收集、归档、检索和显示，有力地带动了传统治疗方式的改革和进步。并能与远程医学影像、远程病理进行互动，支持远程医学集成终端，实现远程医学会诊平台的各种诊疗服务，让会诊室的医生和远程医疗的医生均能有效的获得患者的第一手资料，便于主治医生的诊断，为医疗走向区域扩大化、服务国际化提供了坚实的基础和有力的条件。同时预防和减少了医疗错误，节约了患者大量的时间和费用，改善了会诊质量，提高了会诊效率，促进了远程医学的快速健康发展。
在远程会诊中，信息在网络中传输要求低抖动、低延时，因此采用流媒体技术来传输影像资料[6]。它是指采用流式传输的方式在网络中播放媒体格式，利用流媒体的形式将患者的paCS影像传递到远程会诊终端屏幕，以完成医学影像资料的共享[7]。随着3G的普及，移动无线终端也可采用流媒体技术访问远程医学影像。流媒体技术的应用，突破了局域网的限制，医生可随时了解住院患者的情况并给予及时的诊断处理，提高了诊断的效率。远程会诊模式在医生之间建立了高效影像综合信息传输平台，通过使用公共网络通信资源，保证医生之间和医患之间迅速有效的交流。即使一些医院在条件不具备、经验不丰富、技术不成熟的情况下，只要通信网络通畅，都能迅速传输患者的影像资料信息到会诊专家的数字终端上，进而得到专家的指导性意见。解决了因技术能力不平衡带来的看病难的问题，提供了一个符合中国国情的理想解决方案，也为规范医疗市场、完善医疗服务体系、评价医疗质量标准、交流医疗服务经验提供了新的准则和工具。
3嵌入式系统在医学中的应用
嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应于应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统[8]。它是计算机技术、通信技术、半导体技术、微电子技术、语音图像数据传输技术、传感器等先进技术和具体应用对象相结合后的产物。计算机厂家向用户提品的插件形式，再由用户根据自己对产品的特定要求选择合适的CpU板、存储器及各式输入输出插件板，将其嵌入到自己的系统设备中，从而构成专用的嵌入式系统，它是为特定应用而设计的专用计算机系统，它具有体积小、功能集中、可靠性高等优点[9]，设计人员能够根据需要对它进行优化，减小尺寸，降低成本。嵌入式系统与医学领域的结合是现代医学电子仪器的研究热点和发展趋势。
嵌入式医疗仪器是先进的嵌入式技术和生物医学的融合，是生物医学和计算机技术、电子技术相结合的产物，反映了当代最新技术的先进水平，如：心脏起搏器、放射设备、分析监护设备、药剂控制系统等大型设备；经颅多普勒、彩超、脑电、心电等电子设备；免疫测试系统及全自动生化分析系统等检测设备，都需要嵌入式系统的支持[10]。嵌入式系统中的控制计算机与一般用于科学计算或信息管理的计算机不同，需要有较高的实时性和可靠性，在实际应用中不允许它发生异常现象，因此，在嵌入式系统的设计过程中，首先要考虑其安全性，选用高性能的控制计算机，对所控制的对象设计成双机系统，能对内部和外部事件的请求做出及时地响应，不丢失信息，不延误操作。另外，随着医疗传感器技术的发展，嵌入式设备在医疗保健方面也逐渐被应用，如家用心电监测设备、家庭远程诊断设备。由于数字信息技术的飞速发展，现代医疗系统要求嵌入式医疗仪器具有更强大的处理和存储能力以及高可靠性和高实时性等性能，同时又要能够达到更高级别的环保要求，因此，如何进一步使医疗仪器专业化、小型化、智能化、便携式、低成本，将成为以后研究的方向[11]，这也为嵌入式系统在医疗仪器中的应用提供了更广阔的应用平台和更高的性能需求。
在信息技术发展的今天，医学系统离不开计算机技术，计算机对医疗事业的推动有着不可替代的作用，尤其是网络的高速发展和嵌入式系统的应用，使不同地区的医疗信息实现网络共享，使人们能快速的将临床医学系统、医学影像处理技术，网络信息传输系统、医院管理信息系统、远程医疗系统相结合，同时，随着信息的数字化越来越被人重视，嵌入式系统的软件开发已经成为数字化产品设计创新和软件增值的关键因素，是未来市场竞争力的重要体现[12]。总之，计算机在医疗系统中的广泛应用为全人类的健康提供了更加可靠的保障，同时促进了医学信息事业健康、有序、持续和稳定的发展。
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