口腔医学领域研究

口腔医学领域研究（共12篇）

口腔医学领域研究 篇1

临床决策支持系统(clinical decision support system,CDSS)是用于辅助医生临床决策的计算机软件系统[1,2]。该系统将患者的健康状况与医学知识结合，用以辅助医生决策，进而提高医疗服务水平。CDSS可以提供医学专业知识，患者的个性化信息及诊疗建议，从而为医务工作者提供知识和判断分析病情的依据。CDSS是人工智能在医学中的应用[3]，随着数据挖掘与机器学习技术的发展和突破，医疗系统信息化程度也在不断加深，这些均为CDSS的研发和应用提供了新的契机。本文主要介绍CDSS的研究现状及其在口腔修复领域中的应用。

1 CDSS的研究现状

CDSS在临床医学的研究中取得了一定的成果，并且部分成果已经应用于临床实践。CDSS的主要应用包括临床疾病诊断[4,5]，化学检验结果的解释分析[6,7]，临床治疗方案的设计[8,9]，急诊高危患者的筛选警报[10,11]等。美国盐湖城LDS医院的HELP系统是一个经典的CDSS。HELP系统存储了患者的电子病历、化学检验数据、影像学数据等各类数据。基于存储的数据，该系统采用模式识别，进行一些疑难疾病的诊断，提出新的可选的治疗计划。同时，该系统可以检测异常数值并且发出预警[2]。

1.1 CDSS的研究方法

一个临床决策支持系统包括输入、输出和运行机制3个方面。输入端是信息输入的窗口，输入的内容通常为已经设定好的格式化词组，格式化词组的输入方式有利于推理机的识别和运行。输出端为用户提供临床决策意见，当输出结果不唯一时，通常按照概率对结果进行排序。

运行机制与实际需求和医学知识相关。根据运行机制是否利用已有的医学知识，CDSS分为基于知识的系统和基于数据的系统[1]。专家系统是基于知识的临床决策支持系统的典型代表，专家系统通过专家对某个领域的知识进行总结，归纳出相应的规则，然后根据规则得出需要的结论。

(1)基于知识的CDSS的运行机制主要包括以下3种类型。

(1)基于启发式规则的运行机制

这种运行机制将规则通过逻辑关系串联起来，经过逻辑推导，得出需要的结论。这种方法符合医生的思维习惯，在临床决策中得到了广泛的应用。最早的临床决策支持系统是MYCIN系统[12]。该系统是70年代初由美国斯坦福大学研制，用LISP语言写成。MYCIN系统采用启发式规则，帮助医生对血液感染患者进行诊断，进而辅助抗生素的选择。此外，基于启发式规则的方法还应用于静脉血管栓塞的诊断和治疗方案的选择[13]，指导临床个性化用药[14]以及重症监护病房的患者生命体征监测预警[15]等。

(2)基于认知模型的运行机制

认知模型是由多个槽(slot)组成的框架，在每个槽内填充具体的知识信息以模拟真实临床推理。依据认知模型产生的准则，医生可以对患者的诊断结果进行分类。例如，AI/Rheum系统[16]基于认知模型构建，用以诊断风湿性疾病。

(3)基于案例推理的运行机制

该方法通过与完整的案例进行对比，找出相似的案例所对应的方案。常用于解决规则不清晰的实际问题[17,18]。Saraiva等[19]将基于规则的方法与基于案例推理的方法结合，用于诊断癌症。该方法还被用于偏头痛和紧张型头痛的辅助诊断[20]，乳腺癌及甲状腺疾病的诊断[21]。

基于知识的临床决策支持系统源于早期的专家系统研究[22]。然而，这类系统缺乏鲁棒性及灵活性。对这类系统而言，其知识来源为医生归纳的知识、临床经验、教科书以及权威文献。由于知识来源的局限性，该类系统的知识库不能完全涵盖所有的知识[23]。对于知识库以外的实际问题，该类系统无法得到合理的解决方案。另一方面，基于知识的系统完全依赖于人工制定的规则，相互之间容易产生冲突，可靠性比较差。

(2)基于数据的系统

基于数据的系统以结构化数据为基础，建立统计模型，通过机器学习的方法得到模型参数。该方法可以弥补基于知识的运行机制的局限性。机器学习可以分为有监督学习和无监督学习2类。

(1)有监督学习:该方法先将数据进行标注，将获得分类信息的标注数据导入系统，然后依据标注数据对系统进行训练。训练最终使得系统的结论最接近人类专家得出的结论。有监督学习的方法主要包括决策树[24]、逻辑回归[25]、贝叶斯网络[17,26]、神经网络[27,28]、最近邻分类器[29]、支持向量机[30]等。Shark等[31]将监督学习的方法与循证医学的理念融合，利用机器学习的分类方法判断循证医学中结论的准确性。Mert等[29]基于Wisconsin乳腺癌诊断数据库，利用最邻近分类器、人工神经网络、支持向量机等有监督学习的方法，评价乳腺癌诊断的准确性。Grosso等[21]将监督学习和模式识别相结合，进行早期脑瘤的诊断和病情的分级。随着近年电子病历系统的普及和数据的积累，监督学习得到了更加广泛的研究和应用。研究者们将机器学习[28]、模式识别[32]、数据挖掘[33]等技术手段应用于解决临床的实际问题中，他们将实际问题抽象成数学问题，然后对数学模型进行求解得到实际问题的一个近似的解决方案。

(2)无监督学习:无监督学习根据集合内数据的不同特性将未分类的数据进行聚类。无监督学习被用于基因表达的规律及基因表达图谱的分析[34]。基于知识的CDSS高度依赖于规则的设计，而规则由研发者直接提供。该系统的局限性主要体现在无法进行自主学习。基于数据的机制可以弥补该类系统的缺陷。

CDSS不仅应用于临床诊断，还被广泛的应用于预警、个性化治疗建议、处方等方面[8,10]。然而，大部分CDSS应用于解决实际问题时所面临的主要困难有以下几点:1)建立一个可用的系统本身是一个很难的课题，系统的建立需要依赖足够的数据以及有效的决策规则;2)临床医生对这种诊断系统有一定的排斥;3)系统验证很困难。

1.2 CDSS在国内的发展现状

20世纪70年代，国内开始对临床决策支持系统进行研究。1978年，北京中医医院关幼波教授开发了“关幼波肝病诊疗程序”，并成功在临床上得到应用，取得了非常好的效果。这是我国最早的医学专家系统[35,36]。此后，临床的各领域专科均出现了CDSS的研究应用，如中医学对疾病的诊断[37]、胆总管结石的预测[38]、慢性肾病的诊疗分级[39]等。研究方法方面，除了常见的基于知识的方法，研究者们也开始尝试利用基于数据的一系列方法建立数学模型以解决临床问题[3]，例如，基于机器学习的CDSS构建方法[40]、结合循证医学的数据挖掘方法的CDSS[41]、基于人工神经网络的慢性肾病诊疗系统[39]等。

1.3 CDSS在口腔修复领域的应用

CDSS可以用来解决口腔领域的问题。1996年，White[42]对口腔领域的CDSS进行分类，总结了CDSS解决的7类口腔问题:牙科急诊，创伤及颌面部疼痛的诊断;颌面部疾病的诊治;口腔影像学中对影像的分析解读;正畸学中对面部生长的分析，头颅侧位片中标志点的确定和治疗计划的制定;牙髓疾病的诊断;口腔修复中可摘局部义齿的设计。

上世纪九十年代，英国的研究者研发了专家系统RaPiD[43]。该系统用于辅助口腔科医生进行可摘局部义齿设计。RaPiD将知识和CAD整合，为CAD设计提供建议。当CAD设计违背了知识库中的规则时，系统会通过对话框提示设计与规则的冲突。该系统只是起到提示作用，不能产生完整的可摘局部义齿设计方案。它的规则只涵盖了部分知识。由于基于规则的方法缺乏鲁棒性和灵活性，该系统不能表达复杂的知识结构。

同一时期，北京大学口腔医院的吕培军教授研究了可摘局部义齿设计的专家系统[44,45]。该系统用Quick Basic和Turbo C混合编程，采用分层组建知识库的思想，将义齿设计过程按逻辑关系分成不同层次，从而使该专家系统能够比较真实地模拟修复专家的临床检查、诊断，并给出修复前治疗计划和最终的义齿修复方案。该系统采用模块化程序设计方法，主要包括输入/输出、策略控制、推理、图形数据库、结果显示5个模块。其运行机制采用启发式规则。

近年，北京大学吕培军教授与清华大学电子工程系吴及教授团队合作，研发了可摘局部义齿设计的临床决策支持系统模型，CDSSinRPD[46]。该模型首先运用本体的方法构建了检查项概念知识库，然后采用基于案例的推理方法，计算患者口腔情况与案例库中口腔情况的余弦相似度，将案例库中相似度最高的一组案例对应的可摘局部义齿设计方案作为该患者的方案输出。该方法具有较高的准确性及良好的鲁棒性。

2 总结与展望

临床决策支持系统来源于人工智能中的专家系统，基于知识的运行机制在早期得到了广泛的研究和应用[2]。然而此机制不具备很好的鲁棒性并且知识本身有一定的局限性，因而该类系统在解决复杂的实际问题的时候有一定的困难。近年来，随着大数据背景下机器学习技术的发展和突破，基于数据的运行机制得到了广泛的关注，基于数据的运行机制可以弥补基于知识机制的局限性，从而可以被用来设计更有效的临床决策支持系统。

在临床实践中，越来越多的电子病历代替了手写病历，医学影像学电子资料得到了很好的保存，化学检验结果也趋于电子化，这些均提供了大量的数据。这些数据为研究新方法提供了基础。基于大数据，研究者们尝试机器学习和数据挖掘的一系列方法，试图从大量临床数据中发现潜在的知识及规律。现有的CDSS研究也倾向于通过考虑更多的临床因素来解决更加复杂的临床问题，为医生提供更准确细化的医疗决策。此外，人们也在考虑将循证医学与CDSS结合[47]。研究者们将会把循证医学的理念和知识融入进临床决策支持系统中，自动检索可信度高的临床研究结果，并将其作为知识补充进系统，这样一个动态的CDSS使得输出的诊断和治疗方案具有更高的可信度。

随着精准医疗的兴起，蛋白组学和基因组学数据与患者临床数据的结合可以使得我们有更多的契机从基因的角度进行临床决策[48]。基于组学和临床的大量数据，研究者们尝试分析基因表达和临床症状的规律，发现基因与临床表征、治疗方案之间的联系，最终从基因层面指导用药及治疗方案，做到精准医疗。

随着交叉学科人工智能技术的发展以及医学知识理念的不断更新，临床决策支持系统将基于医疗大数据，结合循证医学的理念，融入精准医疗，从检查、化学检验、诊断、治疗方案、用药等各方面提供最合理的证据和最客观的决策结论，从而为医生呈现更加精确、严谨的决策支持。

摘要：临床决策支持系统是一种辅助医护人员进行医疗决策的计算机软件系统。它是人工智能在医疗领域的主要实践。该系统通过结合临床检查与临床知识,辅助临床决策,进而改善临床诊疗结果。近年来,该系统得到了较多的研究。该文将介绍临床决策支持系统的研究现状,详述已有的技术和方法,并总结该系统在口腔修复领域的应用。

关键词：临床决策支持系统,专家系统,人工智能,修复

口腔医学领域研究 篇2

管道标识不仅仅在工业生产领域具有重要的作用，在医疗领域也具有极其重要的作用哦！下面跟小编一起来了解一下管道标识在医疗领域具体用在哪儿，都具有哪些作用！

在医学领域，标识主要用于工作人员标识，病人身份标识，管道标识，药物标识，环境标识，仪器设备标识，饮食标识，提示标识等等。下面给大家介绍一下各个标识的具体作用。

工作人员标识，护理人员的工作服颜色及款式与其他卫技人员、实习护生不同，工作牌的颜色与实习护生不同。护士之间以燕尾帽蓝色横带区分职称高低。有利于病人及家属区分各级护理人员，护理操作上满足病人不同的需求。主要是方便医院的统一化管理，使医院的形象能够得到一个很好的宣传作用。

病人身份标识，病人入院后，由责任护士填写床头卡放病房床头。方便院方的登记和统一管理，同时也方便医生和护士的正常检查和安排。

管道标识，标识一般分为：胃管、胸腔引流管、T管、腹腔引流管、深静脉引流管、导尿管等各类管道的分类识别的标识贴片，这些标识除在患者床头粘贴以外，还在各种管道上写上名称、留置时间。通过应用管道标识，可使护士对病人身上引流管一目了然。护士在做管道护理时，更有针对性。

药物标识，对使用输液泵严格控制速度的药物，在药物旁挂上标识，提醒护士加强观察，确保用药安全。并根据患者病情随时调节输入速度。

环境标识，在医院里，我们经常会看见，不要吸烟，谢绝探视等等，这些环境标识牌为病人营造了一个良好的休养环境，也免去了一些不必要的麻烦。

另外，一些提示标识也为医生、护士以及病人提供了很多便利，降低了我们操作的失误率，减少甚至杜绝了因为操作不当导致医疗事故的可能。

激光——照进医学领域的曙光 篇3

20世纪中叶，科学家们发现一种比太阳表面亮度高出100亿倍的光，这就是激光。

神奇的激光

激光被誉为20世纪的“世纪之光”，激光器也被称为是20世纪的四大发明（计算机、半导体、原子能、激光器）之一。

激光又叫镭射，是受激辐射光放大的意思。要弄清激光，首先得从物质的原子结构谈起。原子是由带正电荷的原子核和带负电的电子组成。电子绕原子核作高速运动，犹如九大行星绕着太阳运转一样。电子排列是分层的，内层电子能量低，外层电子能量高，如果施加外力，使内层的电子跳到外层，而外层的电子再跳回内层，就会发出灯光般的光束。激光发光的基本原理就是电子跳跃而发射的光。当人们通过强大的外力激发，使某一物质中内层电子悄悄地跳到外层，使外层的电子越聚越多，而后，来一个反跳，使众多的高能电子一下子跳到低能的内层。这样，就会发出强大的光束，而这种强大的光束就叫做激光。

人们之所以给激光冠以神奇的称谓，是因为它有独特的本领：方向性强、颜色纯、能量大等。它的用途十分广泛。用激光来加工机械可谓削铁如泥，任何金属在激光面前都可以任意切割；将激光用于通讯，携带信息量惊人，可使上亿部电话同时通话；用于军事，激光武器可轻易击毁敌方坦克、飞机、导弹，甚至卫星……如今，激光器已广泛应用于工业、农业、科技、国防等领域，在医学领域的应用更是前景广阔。

激光的医学应用

回顾医学科学的每一步进展，无不是各个时期新兴技术介入的结果。当代最重大的科技新成就之一就是激光技术，它不仅为研究疾病的发生发展开辟了新的研究途径，而且为临床诊治疾病提供了崭新的手段，现在已经形成了又一门新兴的医学科学——激光医学。

现在，国内外都有激光医学方面的学术组织机构及相应的学术刊物，各种学术会议也已国际化、专业化、定期化。世界上已有40多种医用激光器械销售，且其销售额每年超过10亿美元。有不少医科院校都开设了“激光医学”课程。

利用激光的特性，以及它与生物组织相互作用过程中的特异规律，可以用于研究、诊断和治疗疾病。比如，自20世纪70年代起，医生就已经利用激光干涉术、激光透照术和激光偏振技术等，来测量血液、尿液和人体其他组织的成分、微量元素的含量，以及识别和分辨细胞是否病变或癌变；用强激光束，可对病灶施行凝固、汽化和切割等手术，与传统的解剖刀比，激光刀多不出血或少出血；用弱激光照射人体组织，可达到理疗照射治疗或光针灸治疗的作用，与传统理疗中的光疗比，激光的疗效显著提高，且适应证更加广泛。

近年来，激光治疗心脑血管疾病又取得了长足进步，为心血管病的治疗提供了新的手段。

“激光照进血管”

随着城市中“三高”人群越来越多，心脑血管疾病的发病率和死亡率也持续飙升。由于这类疾病多属慢性病，很多都需要终身服药，不少“三高”患者成了外加 “高经济负担”、“高药物不良反应”伤害的“五高”人群。于是，重视非药物疗法成了很多专家学者的共识。

在这种情况下，激光对人体微循环和血液流变性的改善作用让科学家们眼前一亮。他们发现，利用低强度弱激光进行体外照射，对心脑血管疾病有明显的治疗作用。这无疑又让人们对激光的神奇作用有点好奇：激光是如何改善人体的循环系统的呢？

许多学者对低强度弱激光的治疗作用及其作用机理进行了大量的研究和探讨。综合目前的研究成果，概括起来主要有下列几个方面的作用：

让血液流动更加顺畅

血液循环是维持内环境平衡与稳定的关键，只有血液在体内不断地循环流动，才能保障脏器组织得到正常的血液灌注，及时供给氧和营养物质，维持正常代谢和排泄代谢产物。如果在显微镜下观察血液和血管，你就会发现，其实最细的毛细血管直径只有红细胞的1/3，正常红细胞在微循环中只有变形才能通过。

而红细胞变形需要能量，若能量不足或脆性增大，则会使红细胞变形能力降低，并使其因通过微循环困难而淤滞于毛细血管前的微小动脉内，导致组织缺血缺氧和代谢功能障碍，发生缺血性心脑血管疾病。而弱激光血液辐射则可以增强红细胞的变形能力和减低血黏度，对缺血性脑血管病和衰老的预防有重要的临床价值。

对“三高”的积极作用

有研究发现，采用桡动脉体外激光照射7～3O天，可明显降低患者的有害血脂（甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇）；高血压患者经低强度激光照射，可改善血流状态；通过弱激光的光热效应和光化效应，可影响细胞膜的通透性，使酶的活性增强，进而可调节或增强糖代谢，对降低血糖和防治糖尿病有一定的作用。

增加携氧能力

激光照射治疗可使机体的血氧饱和度与氧分压升高，红细胞吸收激光能量后，其表面脂质层溶脱变薄，使红细胞变形能力、携氧能力增强。据报道，肺换气不足、缺氧性心肌收缩不全和心律失常患者，接受激光治疗后症状可以显著减轻。

大量研究表明，弱激光疗法可以降低红细胞的聚集性，增强红细胞的变形能力，使血液处于低凝状态，改善血流动力学和组织微循环，有效地防止微小血栓的形成。用中医的观点来看，激光血疗所起到的作用可归纳为活血化淤、清热解毒、扶正固本、益智补脑、醒神开窍。

激光治疗仪获医学专家首肯

激光血液照射治疗，走过了体外照射后回输、光纤插入血管、口腔或鼻腔黏膜照射等阶段。现在，激光照射治疗变得更加简便易行了，一种“心脑血管病三高激光治疗仪”已通过了权威专家的鉴定，并走入千家万户。它通过戴在手腕上的小装置，经桡动脉和内关穴对人体进行照射，并带有激光漫射防护装置，保证使用者的安全。中国科学院院士、中国中医科学院陈可冀教授认为：“这种治疗仪对血脂异常、高黏血症、高血压、糖尿病、脂肪肝、冠心病和脑梗塞等心脑血管疾病有一定改善作用”，国家食品药品监督管理局评审专家、北京中医药大学东直门医院内科主任鲁卫星教授指出：“该治疗仪融合了中西医学之特点，具有技术独创性和实用性，具有重要的学术价值和推广前景”，北京中医药大学陈明教授也对激光治疗仪对高血压、糖尿病、冠心病等心脑血管疾病的疗效表示了肯定，并建议生产厂家加大市场开发力度，尽快推广应用。有理由相信，弱激光治疗心脑血管疾病定能在传统药物治疗之外，开辟一条全新的治疗思路。

将激光应用于医学尤其是心脑血管病的治疗，有费用较低、减少药物不良反应、适用人群广泛、使用安全方便等优点，值得大力推广。同时，激光医学还是一门十分年轻的科学，激光的许多重要特性远未被应用于医学，相信医学上许多难题有希望用激光技术去攻克。

口腔医学领域研究 篇4

社会医学与卫生事业管理学是一门交叉学科,它采用社会科学、医学与管理科学的角度来研究医学、社会、社区及其卫生机构、卫生事业等领域,其研究领域较为广泛[1]。随着学术研究和应用实践的不断发展,对学科本身的研究发展动向进行探索开始得到关注。目前国内已有少数学者开始了这方面的尝试,刘岩[2]通过文献计量学对我国医院管理5年来(1996—2002年)的主流研究领域、热点研究主题进行了探讨。李彬等[3]采用词频分析方法和内容分析方法来挖掘国内外双向转诊领域的研究重点、热点和研究方向。崔雷等[4]采用科学计量和文本挖掘工具,并结合共词分析法与战略坐标图以对“内分泌与代谢病”学科进行战略情报分析,展示学科领域研究热点。

上述这些研究对把握学科研究热点有着重要的导向作用。而众所周知,社会医学与卫生事业管理是一门综合性的学科,涉及卫生、管理等多个领域。当前研究多是对单个领域为研究对象,在学科研究的全面性和系统性方面存在较大的提升空间。本文采用共词分析方法,对文献信息进行深度挖掘来展现“社会医学与卫生事业管理”学科研究的总体图景,发现当前热点研究领域,探寻未来研究发展趋势。

2 材料与方法

2.1 研究方法

共词分析法是内容分析法的一种,它主要是通过统计一组词(关键词或主题词)两两在同一篇文献中出现的次数,进行聚类、降维和可视化,形成这些词所代表的知识领域的主题结构及其相互联系[5]。如果关键词或主题词在同一篇文献中出现的次数越多,它们的距离就越近,关系越密切。利用聚类分析可以按这种“距离”进一步将一个学科内的重要主题词或关键词加以分类,进而归纳出这些词所代表的学科研究热点、主题结构变化和转移趋势[6]。

聚类分析是研究“物以类聚”的一种统计方法,其中系统聚类法是目前使用最为广泛的一种聚类方法。其分析原理是将所有词看成一个类,然后选择性质最接近(距离最小)的两类合并为一个新类;接着计算新类与其他类的距离,再将最接近的两类合并,以此类推,直至所有的词合并为一个大类[7]。类别内的词特征之间“差异”尽可能小,类别间的词特征的“差异”尽可能大。聚类分析中谱系图的绘制,可以定量反映出词与词之间的亲疏关系,进而反映这些词所代表的主题结构[8]。

战略坐标是Law等在1988年提出的,其原理是在共词矩阵和聚类的基础上,来描述某研究领域内部联系情况和领域间相互影响情况[9]。战略坐标是一个二维坐标,X轴代表向心度(Centrality),Y轴代表密度(Density)。其中向心度(核心度)用来度量各个类别主题词与其他类别主题词之间的紧密程度,它表示一个学科领域和其他学科领域的相互影响的程度[10]。密度(成熟度)用来度量各个类别内部的主题词的紧密程度,它表示该类维持自己和发展自己的能力[11]。总的来说,战略坐标可以概括地表现一个领域或亚领域的结构,它将每一个研究放置到坐标的4个象限中,从而描述各个主题或学科研究的发展状况[11]。

2.2 数据来源

本文数据源来自《北京大学中文核心期刊目录总览》中的三本杂志:《中国卫生事业管理》、《中华医院管理杂志》、《中国卫生经济》。它们是较为典型的“社会医学与卫生事业管理”期刊,既有对热点问题的理论讨论,又为各阶层医学管理者与卫生经济工作者提供了实践与指导的交流平台,具有很强的学术影响力。本文利用CNKI检索获得这三本杂志11年(2001—2011年)的文献信息。需要说明的是:由于《中华医院管理杂志》2011年数据在CNKI检索不到,为保证数据的完整性,本文还利用维普数据库对这一数据进行了获取。

2.3 数据处理

关键词(主题词)是文献内容的浓缩,能够体现出文献的主体内容,对关键词进行分析有助于把握学科研究热点[12]。本文利用自编程序抽取出原始文献数据中的关键词以及频次信息。然后选择高频关键词来构建共词矩阵,并利用相关系数将共词矩阵转换为相关系数矩阵,计算公式如下:

undefined

公式(1)中,Cij为关键词共现次数,Cii和Cjj分别为关键词的词频。

3 结果与讨论

3.1 描述性统计

本研究一共获取近11年来的11309篇文献信息。利用程序抽取出关键词65137个,去重后得到21340个不重复关键词。词频排名前10的关键词为:医院管理(770)、医疗机构(584)、医院(544)、社区卫生服务(426)、医疗服务(397)、新型农村合作医疗(337)、医务人员(332)、医疗保险(284)、乡镇卫生院(277)、公立医院(274)。这些关键词不仅频次高,而且与其他关键词的共现频次也高,可以看作是当前研究关注的热点。

本文选取了频次高于60次的81个词作为高频主题词用于构建共词矩阵。其中,由于 “对策”、“发展”、“分析”、“管理”、“问题”、“现状”、“影响因素”等7个关键词的语义过于宽泛、指代不明,因此剔除了这7个关键词。

3.2 热点研究领域

将相关系数矩阵导入SPSS 20.0,利用系统聚类方法,并采用组间平均距离(Between-groups Linkage)方法和欧式距离平方 (Squared Euclidean distance)[13]对这些高频关键词进行聚类。结果显示,当前我国社会医学与卫生事业管理学科研究大体上可以聚为15类,即当前研究热点主题主要有15个。从整体上看,当前研究领域比较广泛,涉及到多个方面的主题。聚类情况详见表1:

由表1可见,类团1(卫生资源与卫生事业)和类团15(医院管理与医疗服务)这2个聚类拥有最多的关键词,表明,这2个大研究领域中的主题比较集中。一定程度上,可以认为这2个研究领域是目前最为关注的研究领域。聚类分析描述该学科领域的当前研究热点,提供总体研究结构,进而展示了研究领域主题结构的变化。

3.3 研究领域发展与研究趋势

计算出上述15个研究领域(类团)的向心度和密度,以它们为参数绘制出学科领域的战略坐标图,如图1所示:

如图1所示,15个研究领域主要位于3个坐标象限中。第一象限包括15、1、13、3这四个类团;第二象限空缺;有 8、11、14、4、10、5、9这七个类团位于第三象限。第四象限有9、12、2、7这四个类团。

第一象限,包括“卫生资源与卫生事业”(第1类)、“医院管理与医疗服务”(第15类)、“医疗纠纷与医患关系”(第13类)、“农村卫生”(第3类)四个类团。由图1可知,这一领域研究主题的向心度和密度均较高,表明该领域研究主题的内部联系紧密,研究趋于成熟(密度高);该领域热点与其余各热点也存在着广泛的联系,即处于研究网络的核心位置(向心度高)。尤以“卫生资源与卫生事业”、“医院管理与医疗服务”最为明显。在图2中能明显地看到1和15这两个类团的向心度和密度都远高于其他类团,也就是说,这两个类团内部的研究主题紧密联系,外部也与其他类团广泛联系,可知它们是该领域的核心研究领域。“医疗纠纷与医患关系”这一研究领域受关注程度也较高,但相对前两类而言,与其他类团联系较少,主题领域比较分散。“农村卫生”虽然位于第一象限,但向心度(核心度)和密度(关注度)较之其他3个类团都较低,应该引起关注,探究其原因。

第二象限空缺。说明当前社会医学与卫生事业管理学领域还不存在与其他类团紧密联系、而且内部研究成熟的研究主题。

第三象限,主要包括“农村合作医疗”(第8类)、“医院财务管理”(11类)、“医疗设备与管理”(第4类)、“突发卫生事件”(第5类)、“公共卫生”(第9类)、“医院信息系统”(第10类)、“病人与护理”(14类)7个类团。相对来说,“医疗设备与管理”、“突发卫生事件”、“公共卫生”、“医院信息系统”、“病人与护理”这5类主题的密度(关注度)和向心度(核心度)都较低,偏向于早期的奠定性基础的理论研究。而“农村合作医疗”、“医院财务管理”这两类主题靠近原点,向心度和密度一般。总体来说,这一象限中的类团的密度和向心度都较低,属于整个领域研究的边缘主题,内部结构也比较松散,研究尚不成体系。

第四象限,主要有“社区卫生服务”(第2类)、“卫生服务公平性”(第7类)、“医疗保险”(第6类)、“医院改革”(12类)四个类团。这些研究领域的内部结构相对松散,研究尚不成熟(密度较低);但向心度较高,与其他类团联系颇多,主题领域比较集中,它属于较受重视但研究还不够成熟的类团。位于第四象限的研究领域具有进一步发展的空间,是未来研究的趋势。

4 结 论

本文利用聚类分析和战略坐标图形象、直观地揭示了社会医学与卫生事业管理学科研究领域的研究热点和研究趋势,得出如下结论:

(1)社会医学与卫生事业管理学科研究领域较多,但是近一半的研究领域都处于整个研究网络的边缘,尚未形成体系。目前研究领域主要集中在:卫生资源与卫生事业、社区卫生服务、农村卫生、医疗设备与管理、突发卫生事件、医疗保险与医疗费用、卫生服务公平性、农村合作医疗、公共卫生、医院信息系统、医院财务管理、医院改革、医疗纠纷与医患关系、病人与护理和医院管理与医疗服务等15个领域。值得注意的是,“卫生资源与卫生事业”、“医院管理与医疗服务”是受关注度最高的研究领域,涉及主题广泛。

(2)研究热点方面:“卫生资源与卫生事业”、“医院管理与医疗服务”、“医疗纠纷与医患关系”、“农村卫生”是本学科领域研究的热点。

(3)研究趋势方面:“社区卫生服务”、“卫生服务公平性”、“医疗保险”、“医院改革”这四个研究热点正逐步受到研究人员的重视,具有潜在的发展趋势,在今后几年或成为研究的热点或重点,应该加以重视。

摘要：利用聚类分析和战略坐标图对《中国卫生事业管理》、《中华医院管理杂志》、《中国卫生经济》载文信息进行了分析,构建了“社会医学与卫生事业管理”学科研究的知识地图。结果表明:社会医学与卫生事业管理学科研究领域较多,但近一半处于研究网络的边缘;“卫生资源与卫生事业”、“医院管理与医疗服务”、“医疗纠纷与医患关系”、“农村卫生”是当前研究热点;“社区卫生服务”、“医疗保险”、“卫生服务公平性”、“医院改革”可能会成为未来研究趋势。

口腔医学领域研究 篇5

首先，什么是3D打印？3D打印（3DP)即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D 打印技术出现在 20 世纪 90 年代中期，实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。它与普通打印工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。近年来，随着打印设备和打印材料的不断研发，该技术在医学中的应用得到了长足的发展。

现阶段，3D打印在医疗领域的应用大致分为四个层次。一是快速成型层面，这个层面的应用主要是根据数字影像资料打印出立体三维模型，帮助医生分析病情，拟定手术方案。另外，立体三维模型便于医生与患者沟通交流，这方面的应用在技术上已逐渐成熟。二是利用3D打印技术制造出辅助手术工具或 器 械。由于每台手术 的独特性，需要特定的手术工具或器械以满足医生的特定需求，３Ｄ 打印技术为满足个性化的手术器械提供了技术保障，可以制造出个性化的手术器械用于某例特定手术。三是3D打印技术可直接打印出植入体内的修复体，即快速制造层面。在这个层面上打印出的个性化修复体可以植入到人体内，更好地与病人的病灶结合，做到精准医治疾病。四是组织工程生物活体的3D打印技术，可制造出具有生物活性的人体组织和器官，这是目前生物3D打印的研究热点和研究方向。

在快速成型层面，日本筑波大学和大日本印刷公司组成的科研团队2015 年 7 月 8 日宣布，已研发出用3D打印机低价制作可以看清血管等内部结构的肝脏立体模型的方法。据称，该方法如果投入应用就可以为每位患者制作模型，有助于术前确认手术顺序以及向患者说明治疗方法。这种模型是根据 CT 等医疗检查获得患者数据用 3D打印机制作的。模型按照表面外侧线条呈现肝脏整体形状，详细地再现其内部的血管和肿瘤。由于肝脏模型内部基本是空洞，重要血管等的位置一目了然。但由于价格昂贵等原因，利用3D打印技术制作的内脏器官模型主要用于研究，在临床上没有得到普及。科研团队表示，他们一方面争取到 2016 实现肝脏模型的实际应用；另一方面将推进对胰脏等器官模型制作技术的研发。

在临床范围，快速制造已被临床医生应用与实例中。2014 年 8 月，北京大学研究团队成功地为一名 12岁男孩植入了 3D 打印脊椎，这属全球首例。据了解，这位小男孩的脊椎在一次足球受伤之后长出了一颗恶性肿瘤，医生不得不选择移除掉肿瘤所在的脊椎。不过，这次的手术比较特殊的是，医生并未采用传统的脊椎移植手术，而是尝试先进的 3D 打印技术。此项手术取得了成功，北京大学第三医院公开宣布，世界首个金属 3D 打印定制 19 厘米人造脊椎植入顺利完成。这也标志着中国 3D 打印技术正式开启人工椎体时代。

3D打印技术的制造的假体植入人体在骨科应用较为广泛，技术较为成熟。３Ｄ 打印植入性假体主要包括颅骨、下颌骨、义齿、人工关节、骨小梁髂臼假体等。在颅面外科直接使用钛合金３Ｄ 打印的费用很高，因此可先根据缺损颅骨的形状、厚度打印出一个模具，然后运用倒模技术制作一块与缺损部位高度吻合的钛合 金人工骨。据２０１４年８月２８日中新社报道，中国陕西西京医院的外科医生为患者打印了一个３Ｄ 钛网植入物，用于治疗其从三楼坠落所致的左脑损伤。张庆福等采用医用钛合金３Ｄ 打印技术为１例下颌骨半侧切除患者设计和制作了解剖形态高度个体化仿真的下颌骨植入体，取得了满意效果。吴江等等利用逆向工程软件制作出了全口义齿钛基托的计算机模型，然后利用送粉方式 ３Ｄ 打印技术（四路送粉装置）制造了全口义齿钛基托。这种方式比传统工艺更简单，而且打印成形后的全口义齿钛基托外形良好。王臻等针对提取的股骨髁关节软骨三维轮廓数据进行了个体化人工半膝关节的计算机辅助设计，获得了股骨髁关节的计算机三维模型，然后再将三维模型进行切片分层，使用 ＬＰＳ６００树脂快速成型机打印出三维树脂模型，通过对树脂模型进行修整、抛光得到了个性化的人工半膝关节模型，经过硅胶翻模、制作蜡模、成壳、浇注 后最终获 得了钛合 金 关 节。在 金 属 ３Ｄ打印口腔假体方面，唐志辉采用金属３Ｄ 打印机打印出了与牙齿相同的金属牙，它可取代传统方法制造出的标准种植体，可以完全根据口腔患者的牙齿形状量身定制。

在发达国家，药物与医疗设备的市场份额基本相等，而在中国，医疗器械远低于药品的市场份额，这就意味着中国的医疗设备还有很大的发展空间，３Ｄ 打印在骨科医疗行业的应用为中国医疗器械的发展起到了不可替代的作用。目前，在新型生物材料和３Ｄ 打印个性化植入物方面还存在着很多问题。如医疗效果被不良媒体夸大、医疗注册许可政策亟待突破、材料成本及种类的限制等。

医学检验领域能力验证计划的比较 篇6

【关键词】医学检验；实验室；能力验证；计划

【中图分类号】R197.323.2 【文献标识码】A 【文章编号】1004-7484（2014）03-01580-02

评价是现阶段诊断工作中最为关键的内容，是实验室对实验结果的认可与分析。在目前的实验工作中，评价一个实验室特定检测或者测量能力的高低，通常都是以实验室间接对比法为主，是对实验室工作人员能力的对比和分析。随着时代的发展，传统的实验室工作方式早已经无法满足医学需要，取而代之的是以评估准则新技术、新方法为主的应用手段。这种那个方法在目前被广泛的应用在电气、机械、医疗等领域，成为评估实验检测技术的最根本原因。

1 PT概况

PT也就是我们常说的能力验证，它是当今社会的一种具有广泛含义的验证模式，它在整个社会发展过程中有着定量、定性、顺序、同步的要求，是根据不同领域的要求进行有针对性解释的一种活动。在目前的医学检验领域中，这种技术的应用主要是以定量测量、定性检测和解释为主，它在应用的过程中需要我们针对外部质量制定出完善、且是的研究计划，这不仅是提高检验过程和结果的要求，还包含着检验前后工作中，工作人员能力和态度的分析。在整个实验室工作中，我们需要长期的跟踪来断定这一特定的工作流程和要求。

目前，我国有关单位和协会早已经成人了这一计划在检验领域中的地位，它在整个社会发展中的作用极为突出。广泛的应用在各行业的检验工作当中。

医学检验是临床诊疗的辅助阶段，是保证临床质量的关键。在医学检验工作中，检验分析的前阶段也被称之为前过程，这个过程是从临床医生申请检验就开始的，它包括了检验项目选择、患者的采样准备、护理人员对标准采样、样本保存、样本运送等多个环节。这一工作是一个系统、全面的工作流程，任何一个工作环节出现问题，都有可能影响到检验结果，造成检验结果误差，给病情判断带来影响。

2 常见医疗检验质量影响因素分析

几乎所有人都知道，药物对病人病情检测的影响十分突出，这主要是因为在检验中药物通常都会与检验媒介直接发生反应，激发或者抑制检测反应，甚至会造成检测颜色、监测数据的大幅度变化，从而影响到检验质量。因此，为了确保患者检验准确度，在检验之前最好实现停服一些容易引起反应的药物，同时临床医师还需要仔细对患者阐述药物的影响，避免患者出现抵触心理。

在目前的医学检验工作中，能力验证的使用十分普遍，是外部检测工作中最常见的一种，也是质量最好、效果最明显的一种效果成分。在当今的社会经济发展下，检验组织所选择的评价样品主要以检验结果为主，同时在工作的时候所产生的组织影响也最为突出。经过分析比较，这种检验方式与计划实验室检验工作而言，在确定项目检验结果、目标价值上有着重要的意义，同时它是评定实验室工作能力的主要衡量标准。

在我国有关协会提出的检验能力实施准则中，明确的规定了能力验证的实施需要提供和建立一个完善、规范的运作平台，以运作平台为基础对领域中的有关本活动和组织加以评价，并且在不同的条件下进行分析和处理。医学检验是临床诊疗的辅助阶段，是保证临床质量的关键。在医学检验工作中，检验分析的前阶段也被称之为迁过程，这个过程是从临床医生申请检验就开始的，它包括了检验项目选择、患者的采样准备、护理人员对标准采样、样本保存、样本运送等多个环节。能力验证在医学检验的应用中，也是根据这些步骤不断拓展和迈进的，它的应用是以组织机构管理、结构体系管理、人员资料侦查为一体化的现代化管理模式。在管理中，技术要素要能够同其他的管理要求相结合，从而使得整个管理流程持续、顺利进行。

3 能力验证计划分析

技术要求较高的是PT物品的均匀性和稳定性评价的方法、指定值及其不确定度的确定及参加者数据分析与结果评价，这些环节的工作质量反映了PT计划组织者的能力和技术水平。同时，PT活动对时效性要求很高，特别是在医学检验领域，要求PT提供者在尽可能短的时间里反馈结果，以便及时改进。所以一个方便、易用、快捷的信息平台非常关键，是为实验室提供准确、快捷服务的基础，是策划、运作、评价、反馈、指导改进的核心。PT的结果可以按多种数据类型分布，分析数据的统计方法也应与分布特性相适应。

4 比较分析

根据相关上述分析比较得出，在能力验证计划中，主要的比较可以从指定价值、评价标准以及局限性等方面入手进分析。

4.1 指定价值

指定值和评价标准的确定 定量确定指定值最佳方法是决定性方法或参考方法定值，其次是公议值或统计值，如稳健均值（算数均值、几何均值、对数均值等）、中位数等。

4.2 样品问题

PT计划所使用的样品各不相同，有自制新鲜血清、全血，有商品化质控品。选择评价样品时需要考虑样品中所含项目的数量，各项目检测值与医学决定水平的符合性，样品的均匀性和稳定性，包装及成本等；还要考虑评价样品与新鲜样品的一致程度，即样品的基质效应。

5 结束语

综上所述，各个国家和地区所使用的主流检验仪器设备和试剂各不相同，疾病种类各异，关注的检验项目专业类型和所用方法学也有差异，参加PT提供者的实验室数量各不相同，专业分类和分组方法各异。因此，在设计统计方法时应考虑各种因素，从多方面入手设计。

参考文献：

[1] 何法霖，王治国，钟堃，王薇.两种来源的允许总误差质量规范在凝血室间质量评价中的应用[J].检验医学. 2012（06）

[2] 白玉，王治国，王薇，李少男，钟堃.全国常规化学检验项目室内质控变异系数的分析[J].检验医学. 2011（03）

口腔医学领域研究 篇7

1 3D打印技术分类及特点

1.1选择性激光熔化成型 (Selective Laser Melting, SLM) 技术

该技术是采用高能量激光 (如二氧化碳激光) 从底层的3D切片进行金属粉末融合, 单层完成后, 工作舱平台沿着垂直于工作平面的轴下移, 在已熔化后凝结成小球部分的金属粉末上再铺上薄薄的一层粉末材料进行加工, 如此往复, 直到材料整体成型。该过程发生时需要氮气或氩气制造一个保护环境。成型后对打印后的实体处理需要使用机械加工、放电加工或切削加工工具等, 是一个耗时的过程[3]。该技术还处于初级阶段, 现在主要用于快速成型和小批量的金属物品 (如航天航空、医疗整形) 的相关部件制造, 是一种相对较新的技术[4]。

1.2选择性激光烧结成型 (Selective Laser Sintering, SLS) 技术

该技术是使用高功率激光器 (如二氧化碳激光) 作为能源来烧结粉末 (如金属、陶瓷、热塑性或玻璃粉末等) 材料。激光选择性的融合, 通过3D数据文件, 在各截面利用激光加工, 然后工作舱下降, 新材料进行铺粉, 激光再加工, 如此往复, 直到材料成型。该成型方法具有制造工艺简单、柔性度高、材料选择范围广、材料利用率高及成型速度快等优点, 目前主要应用于铸造业。SLS技术是一个新的制造领域, 在许多方面还不够完善, 如制造的三维零件普遍存在强度不高、精度较低及表面质量较差等问题。SLS工艺过程中涉及到很多参数 (如材料的物理与化学性质、激光参数和烧结工艺参数等) , 这些参数影响着零件的烧结过程、成型精度和质量。零件在成型过程中, 由于各种材料因素、工艺因素等的影响, 可能使烧结成品产生各种冶金缺陷 (如裂纹、变形、气孔、组织不均匀等) [5]。

1.3直接金属烧结成型 (Direct Metal Laser Sintering, DMLS) 技术

该技术的软件设计部分同SLS技术的软件设计技术一致。烧结过程通过使用高能量的激光束依据3D模型数据, 直接将金属粉末烧结成密度较高的零部件。DMLS技术优点如下:①能快速制造出功能性金属零件原型和金属模具, 大幅缩短生产周期和削减生产成本;②制作工艺精度高, 能实现零件的精密成形。但是, DMLS技术的精确成形有较大难度, 不同的金属粉末 (如钴-铬粉末、钛粉末、钛合金粉末、铝合金粉末等) 的化学组分、物理性质等因素不同, 因此, 工艺参数 (如激光参数、铺粉厚度、保护气体、粉末预热床等) 也有差异。DMLS属于SLS中的特殊烧结技术, 技术细节不同。同一种原材料生产性能不同的零件 (如多孔性的透气钢、耐腐蚀的不锈钢、组织致密的模具钢等) 所使用的工艺参数也不同。该技术一般不需要或很少需要炉中热处理和金属二次熔浸辅助工艺手段, 与SLS技术相比, DMLS不需要昂贵及耗时的后处理工艺步骤[6]。

1.4熔融沉积制造成型 (Fused Deposition Modeling, FDM) 技术

该技术又被称为熔丝成型、丝状材料选择性熔覆或熔积成型技术, 是通过融化材料并将其再固化成型来实现的。材料 (如热塑性塑料、非晶系金属、可食用材料等) 经高温融化成液态, 经过喷嘴挤压成许多球状小颗粒, 颗粒在喷出遇冷后立即固化, 固化的小颗粒按照模型数据转换为切片数据排列, 最终形成实物[7]。喷嘴可以在水平和垂直方向上移动。目前FDM技术非常灵活, 可以用于制作精度要求不高的成品。该技术的缺陷是, 打印过程受温度和支撑力影响不能打印弧度较大的成品。目前所用的材料有丙烯睛-丁二烯-苯乙烯、聚乳酸、聚碳酸酯、聚酰胺、聚苯乙烯等。

1.5立体光刻成型 (Stereolithography, SLA) 技术

该技术是计算机控制紫外光对光敏树脂为原料的固液交界表面进行扫描, 被扫描区域的树脂薄层产生光聚合反应而固化, 形成零件的一个薄层。材料 (液体树脂) 是放在一个经过定位校准的平台上, 光从盛有液体材料的下侧穿出, 成品放在液体上侧, 通过向上移动固定好的成品, 每次移动的距离为一个层厚的距离, 以便固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂, 然后用光进行扫描加工, 如此反复, 直到整个成品制造完毕[8]。该过程是利用光聚合反应完成的, 一般采用紫外光, 光斑直径<0.15 mm。成品打印完成后, 取下成品, 并将其完全浸没在相关化学浴中, 并用超声波清洗剂轻微振动, 去掉表面的原料液, 之后放入紫外线烘箱中进行光固化。该过程的优点是成品表面光洁度高, 成品的支撑容易移除。

2 3D打印在口腔医学研究领域中的应用

2.1 3D打印技术在口腔颌面外科领域的应用

3D打印技术在口腔颌面外科领域中可以用于打印颌面缺损部位修复体、手术个性化导板、手术固定装置等。金属3D打印技术促进了硬组织外科植入手术的设计和制造, 如口腔颌面部缺损可以利用3D打印上颌骨、下颌骨、眼眶骨、鼻骨、耳骨等修复体;颧骨骨折错位愈合手术可以利用3D打印的个性化导板进行定位;颌面部创伤修复手术可以利用3D打印的钛板固定相关赝附体等[9]。该过程先对颌面部骨折或外伤的患者进行CT扫描, 扫描后将获得的数据存储为DICOM格式, 然后导入Mimics软件中, 利用分割及重建等功能, 设计出三维解剖模型。将设计好的三维数据导入3D打印处理软件中进行设计, 并利用3D打印设备制作出人体骨骼部件成品, 整个过程不需要任何胶水或粘结剂[10]。

2.2 3D打印技术在口腔修复领域的应用

3D打印技术在口腔修复领域中可以用于打印不同的修复体。计算机辅助设计与制造 (CAD/CAM) 技术多以切削为主, 这种方式不但造成材料的浪费, 也使得制作的修复体种类单一, 而且不可以批量生产。快速成型技术可以基于CAD数据, 进行增材制作, 完成口腔修复领域中的CAM过程, 该过程可以同时加工多个金属冠[11]。此外, 还可以打印不规则形状、尺寸和表面粗糙度要求不同的修复体。

2.3 3D打印技术在口腔种植领域的应用

3D打印技术在口腔种植领域中可用于种植外科导板的制作, 具有操作简便、定位精准等优点。种植牙是指以植入骨组织的下部结构为基础来支持、固位上部牙修复体的缺牙修复方式。种植牙可以获得与天然牙功能、结构及外观十分相似的修复效果, 已经成为越来越多缺牙患者的首选修复方式[12]。为了精确确定种植体类型、尺寸、植入位置和角度, 需要设计并加工制作种植导板, 以将设计转到实际手术中。种植过程需要先对患者进行CT扫描, 然后利用软件进行骨骼、神经、血管等组织的三维模型重建, 并根据病人的骨骼及神经条件, 设计种植体种植的位置。模拟测量种植体与下齿槽神经的间距, 留出安全距离, 模拟演示种植体在牙槽骨的位置, 生产种植导板的三维设计数据, 利用3D打印技术, 打印出具有个性化设计特征的种植导板[13]。

2.4 3D打印技术在口腔正畸领域的应用

3D打印技术在口腔正畸领域中可用于打印个性化舌侧托槽。正畸治疗主要是通过各种矫正装置来调整面部骨骼、牙齿以及颌面部的神经及肌肉之间的协调性, 最终使患者的口颌系统平衡、稳定和美观。通过锥形束CT (CBCT) 扫描仪和牙颌模型扫描仪获得牙齿数据, 在CAD软件上设计个性化舌侧托槽, 然后采用SLM技术打印与患者牙齿的舌侧面精密吻合的舌侧托槽, 再通过转换托盘直接将托槽粘接在预先设计的位置上[14]。该技术可以消除传统舌侧托槽需要依赖粘接剂厚度补偿的弊端[15]。

3结论

3D打印技术可以制造个性化的产品, 最大限度地发挥材料的特性。该过程方便、快捷、原材料利用率高, 能够满足口腔医学领域上复杂的个性化要求, 并快速制作出成品。但是, 该技术的实现不仅对原材料的种类、成分、特性有一定的要求, 还需对成型过程中的材料变化有严格的控制, 对材料的物理性能、化学性能、生物学性能仍需进一步研究。随着3D打印技术的进步, 数字化口腔医学的技术探索及发展将成为最有前景的领域之一。

摘要：本文介绍了3D打印技术的背景、技术分类及特点, 并阐述了3D打印技术在口腔医学领域的研究及发展状况。该技术可以弥补传统的机械加工技术制造模式的缺陷, 将会成为数字化口腔医学发展进程中的一个重要环节。

3D打印技术在医学领域的应用 篇8

3D打印技术诞生于20世纪90年代,最初应用于制造业、工程及航空航天模型设计等领域。随着3D打印材料和控制技术的发展,研究人员不再满足这种先进技术只局限在原型制造和模具生产等方面,开始向更广阔的领域拓展,特别是在医学领域的实践应用和发展前景引起了全球的广泛关注。

1 3D打印技术

1.1 3D打印技术概念

3D打印是一种快速成型技术,其核心是数字化、 智能化制造与材料科学的结合[1]。其主要通过计算机控制,采用分层加工、叠加成型的方式来“制造”产品。3D打印不像传统的机械加工那样需要模具或原胚,而是通过打印一次成型。3D打印开创了制造业的崭新时代,被英国The Economist杂志誉为第三次工业革命的重要标志之一[2]。

1.2 3D打印技术原理

3D打印是快速成型装置利用纸层叠和光固化等技术,将设计产品分为若干薄层进行印刷,其工作原理类似喷墨打印机[3]。首先通过计算机三维建模软件绘制模型数据,然后将模型数据转化为3D打印能读的G代码文件,再导入专业打印机进行打印。 打印以粉末状金属或塑料等可黏合材料为原料,在设定好的成型区域内先喷涂一层黏合剂,再喷涂一层成型材料,如金属或树脂粉末,二者黏合后迅速凝固成一个薄层,这样反复交替、层层叠加,最终把计算机设计好的模型“打印”成实物。

1.3 3D打印技术特点

任何一项新技术的问世,都有其明显的优势和不足,3D打印技术也不例外。

1.3.1 3D打印的优势

(1)打印精度高。目前上市的主流3D打印机精度基本控制在0.3 mm以下,个别精度较高的可实现600 dpi的分辨率,打印厚度只有0.01 mm。(2)生产周期短。3D打印可在数小时内快速精确地将计算机中的数字模型打印出来。(3)满足个性化需求。理论上讲,3D打印机能打印出计算机设计的任何形状的模型。(4)节省材料。3D打印因其增材制作的特性在生产中不会产生边角料,通过摒弃生产线降低了成本,提高了材料利用率。

1.3.2 3D打印的局限性

(1)打印精度受限。3D打印技术发展到现在,虽然有了很高的精度,但还不能实现一些特殊精密产品的打印,如照相机镜头等。(2)使用材料范围有限。 基于目前3D打印机的成型原理,仅可使用金属粉末、无机粉料、光敏树脂、塑料等,像衣服纤维这样的特殊材料还显得无能为力。(3)打印尺寸受限。3D打印应用范围虽然广泛,但对军工、航空航天和航海等领域所需要的大尺寸零部件来说暂时还难以实现。

1.4 3D打印技术应用范例

随着3D打印技术的发展,一些具有划时代性质的3D产品已经在工业制造、文化艺术、航空航天和生物工程等领域相继问世。2010年11月,世界上第一辆3D打印汽车“Urbee”问世;2011年8月,世界上第一架3D打印飞机由南安普顿大学的工程师开发完成;2012年11月,苏格兰科学家利用人体细胞首次用3D打印机打印出人体肝脏组织[4];2013年10月,全球首次拍卖一款名为“ONO”的3D打印艺术品,11月,美国德克萨斯州奥斯汀的3D打印公司 “固体概念”(Slid Concepts)设计制造出一支3D打印金属手枪[5]。在我国,由北京航空航天大学和沈阳飞机设计研究所等单位研制生产的钛合金大型整体主承力构件荣获2012年度“国家技术发明一等奖”,使我国成为目前世界上唯一实现该构件成功装机工程应用的国家[6]。这些高科技产品推动了3D打印技术的发展,使其进入一个新的时代。

2 3D打印技术在医学领域的应用

随着3D打印技术的发展和成熟,这一新兴的科技成果开始进入医学领域,在医学模型制造、组织器官再生、临床修复治疗和药物研发试验等领域得到了广泛应用。

2.1医学模型制造

医学模型在基础医学和临床实验教学中的用途十分广泛,用量也大,但是用传统方法制作医学模型程序复杂、周期长,同时由于部分模型的原材料多为石膏等,在使用过程中极易损坏。利用3D打印制作医学教学用具、医疗实验模型等用品不仅避免了上述问题的出现,同时还可以根据实际需要对一些特殊模型实现个性化制造。据报道,美国一家医院的医生们在给一对连体婴儿实施头颅分离手术前,为了确保安全,他们先用3D打印制作出这对婴儿的连体头颅模型,参考模型对手术方案进行优化,最后不仅手术获得成功,而且时间也由以往的72 h缩短至22 h[7]。由此可见,3D打印技术在医学模型制造方面给医患带来了福音。

2.2组织器官再生

人体组织器官替代物一直是临床医学上的一个难题,很多患者为此而丧失生命。随着科学技术的发展,3D打印人体器官已经成为可能。2013年,美国军方资助的3D打印皮肤和肾脏研究取得突破[8]。德国研究人员也利用3D打印技术制作出柔韧的人造血管,这种血管可与人体组织融合,不但不会发生排异,而且还可以生长出类似肌肉的组织。这些成功案例表明,解决当前和今后人造器官短缺所面临的困难不再遥远。

2.3活体细胞培养

3D打印实现安全稳定的细胞培养和器官移植尚有相当长的距离,但并非不可实现。利用3D打印技术,科学研究人员制造出能模仿生物细胞特性的水滴,他们把这些水滴通过3D打印组装成凝胶状物质,这种物质既能像神经细胞束一样传输电信号, 又能像肌肉组织那样弯曲,给修复和缓解器官衰竭带来了新的希望[8]。令人惊喜的是,荷兰特温特大学的研究人员也利用纳米3D打印技术制造出了最小的用于培养细胞的金字塔[9]。

2.4临床修复治疗

利用3D打印技术制作的医疗植入物能够更好地融入人体,改善对患者的治疗效果。2014年3月, 解放军第四军医大学第一附属医院(西京医院)对3名骨肿瘤患者实施3D打印钛合金假体植入手术治疗,对他们不同部位的骨骼缺损进行修复,均取得良好疗效。其中,3D打印的钛合金肩胛骨假体和锁骨假体临床应用为全球首例,骨盆假体临床应用为亚洲首例[10]。同年8月,北京大学第三医院骨科完成世界首例应用3D打印技术人工定制的枢椎椎体,为一位12岁的小患者实施寰枢椎恶性肿瘤治疗,为肿瘤切除后颈椎结构重建技术开辟出一条崭新途径[11]。

2.5药物测试研发

现阶段,大部分的药物测试主要是通过实验动物来完成,其药理作用难以得到准确反馈。利用3D技术打印的人体肝脏、肾脏和特定细胞组织用于新药测试后,不仅可以真实模拟人体对药物的反应,得到准确的测试效果,而且还能在很大程度上降低新药的研发成本。2012年,3D生物打印公司Organovo向一个专家实验室交付了第一个3D打印肝组织产品用于药物测试。弗吉尼亚州雷斯顿Parabon纳米实验室的研究人员也在使用纳米级3D打印技术逐分子地制造药物,以对抗致命的脑癌胶质母细胞瘤[12]。

3 3D打印技术在军事医学中的应用

现代战争是高技术条件下的局部战争,高新武器对人员造成的打击和创伤会更加严重,如何提高战伤救治水平、保持部队战斗力是军事医学研究的重点。3D打印技术可在战伤肢体修复、骨骼结构重建、 烧伤治疗和间隔综合征救治等方面发挥重要作用[13]。

3.1肢体修复

军队参加战争或非战争军事行动如军事演习、 抗洪抢险、抗震救灾等,都会对广大指战员的身体造成损伤,特别严重的有可能致残。作为军事医学研究的一项重要内容,就是如何在战创伤救治中通过医学修复技术恢复伤员的肢体功能,而不是截肢。3D打印技术可用于外周神经管道与合成材料的研发、 复合组织移植瓣的构建以及四肢与指趾的组织工程修复等,对伤病员恢复肢体功能有很大帮助。

3.2骨骼重建

在战争、军事演习或训练中,由爆炸伤造成的骨骼和组织缺损历来是战场救治的难点。3D打印技术在医疗领域的发展应用给这一难题带来了曙光,它不仅可以打印出颅面合成骨、可植入性软组织,就连难度很大的工程骨组织植入、自体细胞软骨培育都可以通过3D打印来实现。

3.3治疗烧伤

在执行任务中,烧伤不仅给参加军事行动或抢险救灾的指战员带来身体上的痛苦,也会给他们心理上造成难以愈合的创伤。通过3D打印技术制造用于活体皮肤扩增的计算机控制生物反应器系统和可促进伤口愈合并减少瘢痕形成的多功能生物支架、 组织工程皮肤制品以及用于皮肤再生的人工蛋白生物材料等,都对治疗烧伤有着不可替代的作用。

3.4综合征救治

战创伤对伤病员造成的危害很大,如果不能及时采取外科措施进行干预,很容易使他们患上间隔综合征,严重者可能会发生血管、肌肉和神经等器官永久性死亡,导致终身致残。通过3D打印技术制造的可降解弹性聚合支架和特异诱导性生物支架,对肌肉干细胞微创治疗和肌肉组织再生有很大帮助, 可以促使血管、肌腱和神经功能尽快得到恢复。

4 3D打印技术在我国医学领域的发展规划

虽然3D打印技术已经在医疗领域获得成功应用,但直到目前仍受限于造价高、速度慢、精准度不高等因素,临床应用还比较少。为了促进这一科技成果在医学领域的快速发展,2014年9月,由中国电子信息产业发展研究院等3家单位联合召开了“3D打印与生物医疗器械产业化推进会”,陕西渭南被确定为全国医学3D打印技术创新产业基地[14],为3D打印的产业化、集群化发展奠定了基础。与此同时, 我国编制的第一部关于3D打印技术的产业发展规划《国家增材制造产业发展推进计划(2014—2016年)》,也对3D打印技术在医学领域的发展从医用3D打印材料的研发生产、医用3D打印装备的研制、 医用3D打印装备应用进程和加强医用3D打印人才培养4个方面作出了规划。该发展规划提出在未来2 a内要充分依托科研机构和高校进行医用3D打印材料研究,扶持优势企业进行3D打印材料研发生产,研制具有自主知识产权的3D打印装备,完善医用3D打印装备市场准入等方面的政策法规, 支持医疗机构建立医用3D打印技术临床应用研究中心进行学术交流,以推动我国3D打印技术在医疗领域的健康快速发展。

5结语

产品设计在医学领域应用实例探索 篇9

关键词：产品设计,物联网,智能化输液,外观设计

0 引言

输液是当前治疗疾病的一种最基本的医疗方法之一, 是当前医疗活动的重要组成部分。据统计, 90%的住院病人需要输液, 输液占护士日常工作的2/3以上。2009年我国医疗输液104亿瓶, 相当于13亿人口每人输了8瓶液。对于护士来说, 工作量繁重, 责任重大, 仅靠静脉输液集中配置中心并不能从根本上解决传统输液流程中人工核对病人身份和药物所带来的安全隐患。如何降低医疗差错率, 减少医患纠纷, 成为亟待解决的问题。

在国家大力推广医疗改革, 建立数字化医院的大背景下, 物联网的智能化输液监护系统的建设, 能够适应医院数字化新形势的需要。将指纹识别技术、条形码技术、无线传感技术与Vo IP等技术相结合, 极大地增强了护理管理、输液监控工作的科技含量, 同时规范护理人员操作与服务流程, 减轻医务人员的负担, 降低医疗差错率, 提升患者满意度, 使医院智能护理向信息化目标迈进了一大步。

本文着重介绍了物联网的智能化输液监护系统的输液过程实时监护仪部分外观设计、结构设计的研发思路及最终实现方式。论证了产品外观设计在医疗领域的重要研究价值和广阔前景。

1 物联网的智能化输液监护系统原理

物联网智能输液监护系统由数据处理中心、输液过程实时监护仪、无线接入网关, 护士站监控中心, 手持信息终端等几个部分组成。

输液过程实时监护仪对病患的整个输液过程的状态进行实时监测, 并将输液状态信息通过无线方式给发送到无线接入网关, 网关将数据转发给数据处理中心。数据处理中心是整个系统的数据核心, 和医院His系统连接, 负责根据医生医嘱提取出病患每天的输液信息, 并根据值班表信息, 完成任务的分配。数据处理中心完成对输液状态信息的处理后, 将数据实时推送给护士站监控中心和手持信息终端。

2 输液过程实时监护仪工作原理、求解模型及优势

2.1 输液过程实时监护仪工作原理

整个输液过程实时监护仪主要由背光板、显示板、触摸PCB、PCB底板、重力传感器和上下挂钩几个部分构成。

系统工作时, 护理人员根据指纹识别确认患者信息后, 将病患的输液终端悬挂于输液椅的挂钩上, 将输液袋或输液瓶悬挂于输液终端的下方, 开启服务之后, 输液终端内置的重力传感器会自动称量出重量, 位于输液器莫菲氏滴管上的红外对射传感器会采集滴速指标进行反馈。按照当前的滴速自动计算出当前速度、平均速度、已用时间以及剩余时间并反馈于输液终端显示面板上。当液面阙值低于2%时, 自动启动报警装置, 输液终端发出“滴”声提示的同时由系统通过Vo IP向护理人员手持终端发出报警信号, 护理人员手持终端接收报警位置与患者座位信息, 进行处理后自动关闭或启动新一轮检测。护理人员还可以通过系统对监护仪发出指令, 根据患者身体情况设置初始输液速度, 并可灵活控制加快, 减慢和暂停输液。

2.2 建立求解模型

对工作原理进行分析后, 对监护仪设计需求进行了概念的描述: (1) 符合人体工程学原理, 用户体验良好; (2) 在任何情况下, 称量结果精确性保障; (3) 供电模块、信号线的放置位置; (4) 方便拆卸、检测、维修与更换电池; (5) 色彩风格与医院整体环境协调吻合; (6) 小批量生产测试。

按照基于创造学的产品创新设计方法, 建立出求解模型, 见图3。

2.3 概念设计

通过分析工作原理和设计需求, 融入功能性、安全性、可靠性分析, 初步定位输液过程实时监护仪内框架结构组成, 框架上布置背光板、显示板、触摸PCB、PCB底板、重力传感器和上下挂钩, 整个装置外形稍大于手机外壳。制作概念外观模型样式如图4所示。

2.4 输液过程实时监护仪系统优势

(1) 采用高精度重力传感器, 传感器精度可以达到0.01%, 采用温度补偿算法, 减少外界环境对系统的影响。

(2) 输液过程智能识别算法, 简化操作步骤, 使用便捷。

(3) 采用开放的2.4G频段的Zigbee无线技术, 无线网络抗干扰能力强, 组网便捷, 并可以根据现场的需要调整网络结构。

(4) 节点采用电池供电方式, 低功耗算法配合合理的休眠机制, 最大限度降低节点功耗, 工作时间平均功耗可以达0.5m W以下, 电池更换时间大于1年。

3 产品外观设计及结构设计

3.1 产品外观设计

对于这样一款医疗产品, 除了在视觉风格上与医院的整体风格相协调外, 护理人员操作的便捷性, 观察内容的清晰度与长时间多频率操作的舒适度也是非常重要的条件, 因此对于产品的尺寸设计大小, 装置放置位置都有很高的要求。装置放置位置与视线基本保持水平或稍高于水平线, 整个装置必须符合人体工程学原理, 使医护人员操作简单快捷;患者坐于装置下方, 抬头观察时, 可清晰地看到显示屏上显示的数字, 方便医患双方使用, 使双方得到良好的使用体验。基于以上考虑, 必须最大化屏幕尺寸, 将触摸按键位置设计于整个屏幕的下方, 便于操作;为突出屏幕内容, 将屏幕四周设计成黑色外框, 产品背面选取与整个医院风格相协调的白色;为了在任何光线下保证屏幕显示内容清晰, 为屏幕设计背光及适当时间的背光延时。

为了缩小产品尺寸, 使用定制的锂电池无疑是最好的选择, 但是锂电的缺点是需要充电维护, 在医院纷乱的环境下使用, 充电不便, 充电器的保存, 用电安全都存在问题。而传统电池不需要充电, 即换即用, 操作简单, 且单色液晶屏幕用电量小, 一节电池可满足长时间的需要, 因此, 需要使用传统五号电池。

考虑医疗用品的实际使用需要, 结合抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性测试, 综合加工流程、制品尺寸稳定程度、表面光泽性, 以及喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工的难易程度, 综合定位后确定监护仪主体选择ABS塑料材质。上下挂钩部分无疑是使用频率最高, 承受冲击力最大的部分, 为了使产品更加经久耐用, 因此上方挂勾与产品设计为一体, 下方挂钩因为需要与重力传感器相连接, 因此设计为不锈钢材质。

3.2 内部结构设计

重力传感器必须位于产品的下方, 传感器一端用铆钉与挂钩相连, 以便于及时采集输液袋或输液瓶重量, 及时反馈于数据处理中心;为压缩产品尺寸, 触摸PCB可以位于重力传感器上方, 但须留足间距, 使屏幕PCB主板与触摸PCB板之间针脚相连;为便于观察, 因此, 将PCB与液晶屏幕设计于产品中间部分。与重力传感器上下对称位置设计电池槽。内部结构草稿见图5。

为最小化产品尺寸, 使产品内部空间尽量压缩紧凑, 因此在屏幕PCB板及触摸PCB板的元器件布局上, 进行精确设计, 在保证布线布通率和飞线连接的前提下, 就近放置有连线关系的元器件。设计合理版图, 充分考虑外部连接布局, 优化内部电子元件的布局, 优化金属连线和通孔的布局, 充分考虑电磁保护和热耗散等多种因素。设计出屏幕PCB布局 (图6) 与触摸PCB布局图 (图7) 。

3.3 产品的装配和维护

方便装配与维护, 注重产品整体效果是本设计中考虑的两个重点。因此, 除PCB板外及重力传感器与挂钩的连接处以外, 其余部分全部采用无螺丝的卡扣设计。如何使传感器与挂钩的连接螺丝能够方便装配而又不影响整体效果, 成为了一个难题, 本设计中创新性的设计了一个凹于整体平面的装配口, 再设计插片巧妙的将装配口遮盖起来, 从而解决了难题并统一了整体风格。背面设计电池槽与电池盒盖, 方便更换电池及进行后期维护。图8为装配口插片设计图。

4 三维实体几何建模与产品化流程

4.1 三维实体模型的产品化流程

三维实体模型的产品化流程基本思路是:首先, 使用Sinmens NX软件建立三维实体模型, 然后将制作好的三维设计图导出为stl格式, 然后将文件导入到Maker Ware软件中, 设置导出3D打印格式x3g, 进行快速成型。成型后进行装配测试。如果测试不合格则对照测试结果进行三维模型的修改, 再次快速成型, 反复测试, 直至合格。合格后进入工业级3D打印机进行硅胶模具的开模, 使用10-20个模具进行小范围测试, 测试合格后按需求数量进行简易钢模或正式钢模的制作, 投入使用。三维实体模型产品化流程如图9。

4.2 三维实体几何建模

本例中使用Sinmens NX软件进行三维实体几何模型的建立。 (Siemens NX) 是Siemens PLM Software公司出品的一个产品工程解决方案, 它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。因其强大的功能, 友好的界面广受开发者的好评。

三维实体建模的基本步骤如下:按照之前对图像数据的分析, 进行草图的设计和绘制, 以挂钩为例, 绘制草图见图10。

根据数据草图, 在Sinmens NX软件中进行建模操作。首先按设计尺寸画好轮廓线和截面线。执行“扫掠”命令, 将截面选项设置为“三次插值”“圆弧长对齐方式”“横向缩放”, 按起始点和方向顺序, 依次选取四条截面线即可完成钩子的建模。图11为完成钩子的几何模型建模图。

按照以上方法, 对产品各个几何模型进行建模操作, 建模完成后, 再将各部分几何模型添加到装配中, 该几何模型将会自动成为装配的一个组件。装配完成后, 使用配对命令对组件进行定位约束。为了方便查看装配中的组件及其相互之间的装配关系, 我们可以建立装配爆炸视图, 使各部分组件按装配关系偏离原来的位置。图12为产品的装配爆炸视图。

4.3 产品整体组装与测试

将三维设计图转换为stl格式导出, 导入到Maker Ware软件中, 设置导出3D打印格式x3g, 进行快速成型。成型后进行装配测试。测试完成后开硅胶模具, 制作测试样品20台。测试样品最终装配完成见图13。

装配完成后, 本例选择在沈阳中医药大学附属医院进行小范围测试, 配备输液过程实时监护仪15台, 医护人员手持信息终端5台。启动系统后, 患者进行输液时, 即可不受限制, 自行休息或娱乐, 由终端自动报警, 系统自动分配医护人员, 医护人员就近处理。系统运行稳定性良好, 无障碍及故障发生, 得到医护人员与患者的好评。

5 结语

物联网的智能化输液监护系统改变了传统的医疗模式, 通过输液过程实时监测器和医护人员的手持信息终端, 改变传统方式, 使得医院整体环境变的井然有序、安静舒适。改善了医院的服务水平, 提高患者满意度, 使医院的服务更为人性化。避免医疗差错以及医疗事故发生。并且相对减轻了医护人员的负担。体现医院的现代化, 智能化水平。适应医院数字化新形势, 顺应国家大力推广医疗改革, 建立数字化医院的大背景。

参考文献

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[2]Zhang, Y.;Zhang, S.F.;Ji, Y.;Wu, G.X., "Wireless sensor network-e nabled intravenous infusion monitoring, "Wireless Sensor Systems, IET, vol.1, no.4, pp.241, 247, December 2011.

[3]林立, 张颖, 陈禾, 陆兆锋.针对人体消化道微型工程药丸的磁定位跟踪系统产品外观设计[J].包装工程, 2006, 27 (2) , 197-198, 204.

[4]贾少青, 陈平.基于模糊神经网络的输液监控系统设计[J].微计算机信息 (测控自动化) , 2007, 23 (12-1) .

[5]罗云.医院信息化管理系统概述[J].中国口腔医学信息, 2005, 14 (4) :80-82.

[6]郭艾华.静脉输液无线监控和信息管理系统的研究与实现[D].无锡:江南大学, 2009.

医学领域中计算机技术的应用分析 篇10

一、计算机技术于医学发展中的应用情况

(一) 基础医学

无论是哪一门科学的发展都必须经历从不成熟到成熟从不独立到独立这一个阶段, 并且这种发展过程必然会经历从定性到定量的理论分析, 医学作为一门独立的学科必然也是如此。因而计算机在医学的发展中最早应用于基础医学的领域。而随着医学的发展, 以及计算机技术在医学上的发展应用, 都使得计算机技术和医学的研究都已经分不开了。但是在对于量化分析的问题上计算机的作用无可替代。并且在相互渗透的基础上, 还延伸出了其他的边缘性学科。

(二) 辅助诊断

计算机在现代医学诊断的作用就是在病情的检查上, 这主要就是依赖于其强大的存储功能以及逻辑计算功能, 并且现代医学诊断的很多先进的手段都需要计算机技术的应用。病人在进行病情描述以及基础检查过后, 医生将信息输入电脑, 而电脑中本身就有有关信息的数据库, 计算机根据此检验记录, 并再根据相应的化验结果进行诊断预测。目前的临床医学中这种新型的诊断方式开始得到普及应用, 并受到广泛的关注。而且除了诊断病理之外, 计算机的技术还应用到了对生物的信息识别上, 这主要是依赖于计算机的高分辨计算能力。以此对生物的细胞电位的变化进行检测, 并通过计算将变化转换生成相位图, 并且, 由于电脑的计算以及逻辑能力较为稳定因此真实性更高, 对于医生对相关的病情进行分析和诊断有着极大的辅助作用。

(三) 文献检索

经济的发展在现在社会开始趋于融合和一体化, 知识文化的发展也开始呈现出融合以及交流的趋势。医学知识在世界范围内的交流以及信息共享的呼声也随着信息化时代的来临而越来越高, 计算机技术的发展为此提供了良好的渠道。并且早在2003年中国的医学界就开始意识到了医学信息的交流的重要性以及资料的检索的重要性。非典的传播以及其危害, 令所有的医务人员无从下手疲于应付, 物种的变异速度令每一个寻找病院以及治疗方法的医学人员开始对医学有了一个新的认识, 医学知识的更新远远不能满足新病理出现的需求。此外那时医务人员在文献以及相关资料的整理和寻找上也耗费了大量的人力物力财力, 而计算机的应用就极大的解决了类似的麻烦。让从医人员疲于应付, 找不出准确的病源、没有彻底治疗的方法, 给每个从事医疗行业的人敲响了警钟, 即医务人员的知识更新大大滞后于入侵物种的变异速度。而计算机作为一种具有超强检索功能的工具, 能够为医务人员的学习研究带来极大的便利。它可以在几分钟甚至几秒钟内检索出那些可能需要花费很大人力才能查到的资料, 使国内外的医学信息能够更为方便的互相传达和交流, 实现全球医学知识的共享, 为我国医学事业的发展能够与国际接轨提供了保证, 同时加快了我国医学事业的科研进程。

(四) 教育应用

计算机技术不仅仅是在实践医学中可以起到不可替代的作用, 同时在医学的教育教学中的影响也非常突出。这就需要计算机的多媒体教学技术了, 传统的教学方式在一些实践性或者是模拟性教学上无法做到生动形象, 而只是通过一些平面以及静态的东西来教授。而运用了多媒体技术之后, 就可以很好的对所教授内容进行模拟, 简化了教授难度, 并且更加的生动易懂, 避免了大篇幅的专业枯燥的解说。学生不愿学老师唱独角戏而苦恼。这样的教学方式形象容易理解, 容易深入人心, 不仅提高了教学效率, 激发了学生的求知欲、提高了学生的学习兴趣, 也让教学者能够轻松教学, 达到教学相长的效果。

二、在现代医学与传统医学交融地方的运用

首先, 在诊脉技术方面的应用。因中医诊脉因人而异, 而计算机能够将传感器收集的脉搏信号数据采用波型速加的方式加以处理、分析并判断出脉象与波型信号间的对应关系, 然后根据波型对疾病予以诊断治疗, 已使得中医诊脉技术上了一个台阶。这一技术弥补了中医诊脉技术中的缺陷, 提高了诊脉了准确性, 同时也是对中医的诊脉技术的推广, 对弘扬中国文化起到了促进作用。

其次, 计算机在处理医学图像方面的应用。现代医学离不开医学影像信息的支持, 而医学影像的采集必须由计算机完成。医学研究和临床诊断所需要的医学影像是多种多样的。

第三, 计算视在肿瘤放疗方面的应用。计算机在肿瘤放疗方面的应用包括其在辅助放疗计划方面的应用和立体定向放射外科领域的应用两层意义。通常听说的放射治疗计划, 是指根据检查手段确定出肿瘤的大小和部位后, 选择合适的照射源、射野面积、源皮距等参数。“立体定向放射治疗”是由瑞典著名的神经外科专家首先提出的, 它把放射线从不同的方向定向对准直照射病灶, 在病灶中心形成大剂量聚集效果, 使病变组织坏死的同时, 减少对健康组织的损伤, 达到手术切除肿瘤的效果。而在当代, 以人工脏器替换病变或损伤的器官已不再是神话。

结语

综上所述, 计算机无论在医学研究, 抑或是临床诊断治疗方面都起着不可替代的作用, 它能够提高工作效率, 给医务人员的工作、学习提供便利。因此, 我们应该充分应用计算机在管理、信息处理方面的优势, 快速发展我国医疗事业, 解决当前医疗行业存在的诸多问题, 缩小与发达国家之间的差距。

参考文献

[1]计算机技术成果转化机制及应用总体技术研究[D].北京交通大学.2007.

口腔医学领域研究 篇11

【关键词】 医学影像；诊断领域； X射线 ；应用； 发展

【中图分类号】R814 【文献标识码】B【文章编号】1004-4949（2015）02-0082-02

前言

随着知识和经济的全球化发展，現代医学知识以及技术也得到了不断地发展，尤其是自伦琴发现X射线以及拍摄第一张手的X射线片以来，医学影像学不断地被用于临床，尤其医学影像学包含众多的影像检查手段和治疗手段，已然成为临床诊断和治疗疾病的首选方案，对于临床诊断具有重要的价值和意义。[1]本研究根据在医学影像学方面的工作经验，阐述了了医学影像学的基本定义、仪器以及在临床医学、基础医学、医学体系、研究领域的用途，进而阐述了X射线以及X射线在医学影像中的成像原理，分析了当前临床影像诊断中X射线的基础应用以及X射线的透射检查。从而探究医学影像诊断领域中X射线的应用发展，为X射线在临床医学影像诊断中提供参考，现报告如下。

1.医学影像学

医学影像学（medical imaging）主要指通过X光成像（X-ray），电脑断层扫描（CT），核磁共振成像（MRI）， 超声成像（ultrasound），正子扫描（PET），脑电图（EEG），脑磁图（MEG），眼球追踪（eye-tracking），穿颅磁波刺激（TMS）等现代成像技术检查人体无法用非手术手段检查的部位的过程。医学影像学在临床诊断、临床医学、基础医学、医学体系、研究领域中具有众多的优势，主要涉及数字图像化、设备网络化、诊断综合化以及分组系统化。[2]

2.X射线

X射线（X-Ray）又称为艾克斯射线、伦琴射线或X光，于1985年被伦琴首次发现。X射线（X-Ray）是波长约为（20～0.06）×10-8厘米之间，介于紫外线和γ射线间的电磁辐射。[3]

3.X射线的成像原理

X射线之所以可以成像，首先由于X射线作为一种短波长的电磁辐射，具有光的性质，如光的干涉和衍射等，是一种能够穿透人体的荧光。而且，X射线被人体不同的部位吸收具有差异性，且X射线被吸系数与影像密度有着很大的关系。另外人体的结构中不同的器官密度和厚度存在差异性，这也就说，当X射线照射人体不同的结构或器官时，结构和器官由于不同的密度和厚度，X射线被衰减的程度就不同，就由此产生荧光不同明暗的变化。[4]举例而言，若照射患者的器官密度高、厚度大，则X射线被增减就越多，经过严密的处理，投射到胶片上的荧光则会越暗。

4.影像诊断中X射线的基础应用

影像诊断中X射线的基础应用，主要在于对患者进行X射线片后，X射线在人体内吸收和发生光的散射，经过特殊技术严密处理以后，影响投射到专用的胶片上，从而临床医生可以肉眼观察到患者的X射线影像，根据临床影像学的诊断知识，对病患进行专业的临床分析和诊断。而且X射线片经过处理投射到胶片上以后，清晰度高，片子规模较小，可以永久的作为临床病历资料进行保存。但是，虽然X射线片能够使得临床医生对患者的清楚地观察患者的病患处，并给出专业的判断，但是X射线片拍片也具有一些缺点，例如X射线片所针对人体的组织、结构部位较少，往往一次X射线拍片只能够针对一个部位，另外，X射线拍摄检查，往往不能够直接使得患者获知检查结果，且不适用于人体器官部位的检查，在临床疾病的诊断中，往往需要借助其他的医学影像学检查手段进行确诊。

5.X射线的透视检查

X射线的透视检查，主要通过使得患者处于荧光屏和X射线管之间，开启X射线光束，使得X射线照射人体，X射线经过人体吸收，在身体内散射，通过特殊的技术处理，投射到专业屏幕或者监视器上，从而使得临床医生根据专业技术知识，从不同的角度观察患者的身体情况。在透视检查过程中，临床影像学医生可以根据需要，要求患者移动部位，以此来对患者的身体不同部位进行动态的观察。但是，在透视检查中也存在一定的缺点，如医生不能够对患者进行复查的结果进行对比，且透视检查时，因涉及范围较广，所以拍摄的影响不都清晰，容易对产生轻微病变的部位造成漏诊和误诊。而且由于X射线一定的辐射作用，若透视检查时间过长，使用的剂量超过正常剂量，则有可能对人体造成其他的影响，甚至不同程度的伤害。

6.讨论

综上所述，随着现代医学影像学的发展，医学影像学技术成为疾病诊断和治疗的主要依据。[5]X射线检查作为医学影响诊断技术中的一种，在临床疾病的诊断和治疗中，得到了很多方面的发展和应用，具有举足轻重的地位。目前X射线作为我国医院临床疾病诊断的主要手段，且技术较为成熟，尤其是数字化X射线摄影技术在临床上得到应用以来，不仅有快速、便捷、经济、实效成像的特点，其还能进行自动调整曝光时间且不会影响到图像清晰度、分辨率。[]但是经过大量的临床实践，X射线检查也存在一些地缺点和不足。在不断的临床应用与实践中，作为医学影像学专业医生，应该熟练掌握X射线拍片技术，熟悉X射线在医院影像诊断领域的应用及发展，并且不断的总结经验，认清临床诊断中的问题，仔细分析当前X射线在临床诊断中应用的缺点，不断的关注X射线技术的创新和发展，不断推动我国医学影像诊断学的发展。

参考文献

[1] 陈友三. 医学影像诊断报告的双重属性——现状与对策[J]. 医学与哲学（临床决策论坛版）. 2010（02）

[2] 杨宏志. 医学影像诊断工作中的哲学思考和人文关怀[J]. 医学与哲学（临床决策论坛版）. 2011（01）

[3] 王宝军. X射线在医学影像诊断领域的发展及应用[J]. 中外医疗. 2012（15）

[4] 汪莹. X射线在医学影像诊断领域的应用及发展[J]. 广东科技. 2009（16）

色谱法在医学检验领域的应用 篇12

关键词：高效液相色谱,气相色谱,变性高效液相色谱

色谱法 (chromatography) 自20世纪70年代问世。利用不同组分之间性质 (如溶解度、吸附能力、亲和力、分子大小等) 上的微小差异, 使样品分子得到完全的分离, 继而进行定量分析, 是分析科学中最有优势的的分离分析方法[1]。色谱技术不仅用于心血管药物、抗癫痫药物等的分析, 在医学检验领域中的应用也十分广泛, 可对血清中具有生物活性的维生素、核酸、肽、蛋白质、酶与氨基酸等进行分离分析[2]。

1 高效液相色谱 (high-performance liquid chromatography, HPLC) 的应用

1.1 同型半胱氨酸 (Homocysteine, HCY) 的检测

同型半胱氨酸 (HCY) 是蛋氨酸循环中S-腺苷基高半胱氨酸水解酶水解反应的产物。研究表明, 血浆中HCY测定已成为国外诊断早期心脑血管疾病, 监控疗效的常规方法。高效液相色谱 (HPLC) 现在作为同型半胱氨酸检测的经典方法, 应用最广泛, 费用也比其他方法低[3]。

1.2 体内激素水平测定

生物体内胰岛素含量极微, 测定方法包括生物测定法、免疫测定法、高效液相色谱 (HPLC) 等[4]。高效液相色谱紫外检测 (HPLC-UV) 法可以区分内源性胰岛素和外源性胰岛素,

研究各种来源胰岛素的构型变化[5]。

1.3 生物胺的检测

生物胺是一类具有生物活性含氮的低分子量有机化合物的总称。根据其组成成分分为两类:单胺和多胺。单胺中儿茶酚胺、5-羟色胺 (5-HT) 在脑和神经信号传导中起着重要的作用。采用高效液相色谱-质谱 (HPLC-MS) 检测血浆、尿或组织中儿茶酚胺类物质代谢浓度变化的信息, 可用于诊断高血压、嗜铬细胞瘤及成神经细胞瘤等疾病。人体内5-HT主要存在于胃肠道粘膜的嗜铬细胞。高效液相色谱法由于其高灵敏度、高特异性、样品用量小、干扰因素少、可同时测定5-HT及其相关吲哚物等特点受到研究人员的青睐。目前, 国内外5-HT的研究普遍应用HPLC法。体液中多胺含量的变化可作为肿瘤诊断、预后和疗效评价的指标之一。HPLC荧光检测法具有灵敏度高、选择性好、用样量少、方法快速简便等特点, 从而成为多胺类物质分析的最常用的方法。组胺是肥大细胞内组氨酸脱羧基后产生的一种胺类物质, 当血中的组胺达到一定水平时将产生过敏性休克甚至死亡。因此, 组胺可作为过敏性疾病确诊的一项辅助性指标。高效液相色谱法 (HPLC) 是分析组胺的理想方法。

1.4 其他生物化学检测指标的测定

刘春芳等采用反相高效液相色谱 (RP-HPLC) 建立妊娠肝内胆汁淤积症 (ICP) 患者血清胆汁酸谱, 增加了对ICP诊断的灵敏度和特异性。张春梅等采用高效液相色谱法测定了血清尿酸含量。高效液相色谱法 (HPLC) 测定红细胞膜磷脂成分的变化, 为预防糖尿病血管并发症、以及糖尿病的治疗监测提供必要的辅助诊断参考。糖化血红蛋白检测的方法有多种, HPLC法检测糖化血红蛋白是国际公认的金标准。采用高效液相色谱法 (HPLC) 测定血浆总胆固醇、脂蛋白能有效消除其它甾醇对测定结果的干扰。

1.5 用于恶性肿瘤的研究和诊断

采用反相高效液相色谱 (RP-HPLC) 与基质辅助激光解吸飞行时间质谱 (ALDI/TOF/MS) 用于寻找新的肝癌标志物。用反相高效液相色谱 (RP-HPLC) 分离白血病细胞及慢性粒细胞白血病细胞株, 分析差异蛋白, 建立白血病蛋白质组学, 分析白血病细胞与正常人白细胞之间的差异, 对白血病的诊断有一定的帮助。测定恶性血液病患者血液中的假尿嘧啶核苷 (PU) , 用于恶性血液病的辅助诊断和疗效判断。

1.6 治疗药物监测 (TDM)

由于血药浓度过高或过低都会引起毒副作用, 因此, 及时检测其血药浓度并调整和优化给药方案, 在临床治疗中显得极其重要。目前, 药物监测主要通过免疫化学技术, 简单易行但所测药物种类较少。治疗药物浓度监测高效液相色谱 (HPLC) 法逐渐占据主导地位。环孢霉素A (cyclosporine A, Cy A) 以其高选择性和极强的细胞免疫抑制作用, 被广泛地应用于器官移植。血中环孢霉素A浓度监测方法以高效液相色谱 (HPLC) 法居多。HPLC对临床常用抗精神病药物氯氮平、解热镇痛药乙酰氨基酚血药浓度的监测, 准确、快速, 可有效地帮助临床医生确诊, 快速有效地救治患者。

2 气相色谱-质谱 (LC-MS) 的应用

气相色谱-质谱 (LC-MS) 可对细菌的多种成分进行分析, 包括蛋白质、脂类、脂多糖 (LPS) 和脂寡糖 (LOS) 、DNA、多肽及其他可被离子化的分子。气相色谱-质谱 (LC-MS) 通过母离子扫描、子离子扫描或中性丢失扫描等各种扫描方式对裂解细菌进行检测, 找出种间和株间特异保守峰如3羧基脂肪酸 (内毒素的标志物) 、麦角固醇 (真菌数量的标志物) 、胞壁酸 (肽聚糖的标志物) 等, 不但用于细菌识别, 也可于细菌属、种和株的鉴定。

新生儿遗传疾病筛查的传统检测方法需要对每一种筛查项目进行一次单独实验, 气相色谱-质谱 (LC-MS) 则可对一份标本同时检测多种项目。目前, 采用LC-MS可对神经细胞瘤、血红蛋白病、苯丙酮尿症 (PKU) 、中链酰基辅酶脱氢酶缺乏症 (MCAD) 等40余种新生儿遗传疾病进行筛查。

3 变性高效液相色谱 (denaturing high-performance liquid chromatography, DHPLC) 的应用

变性高效液相色谱 (DHPLC) 又称温度调控异源双链分析。由美国Stanford大学Oefner和Underhil于1995年建立, 成为目前分离核苷酸片段及分析基因突变和SNPs的最佳技术平台之一, 被广泛应用于疾病相关基因研究、药物基因组学研究、人类基因多态性及人类进化研究等领域。如杜兴肌营养不良携带者大片段缺失的检测、恶性肿瘤患者p53基因突变检测、人儿茶酚胺甲基转移酶基因基因突变位点检测、肺炎克雷伯菌临床分离株TEM型质粒进行基因分型。随着色谱技术的相互结合, 不但解决了传统检测方法中灵敏度和选择性不高的缺点, 同时还提供了可靠、精确的分析结果, 简化了实验步骤, 节省了样品处理和分析时间, 这将使得它在医学检验领域中发挥更重要的作用。

参考文献

[1]于世林.高效液相色谱方法及应用 (第二版) [M].北京:化学工业出版社, 2005, 162~300.[1]于世林.高效液相色谱方法及应用 (第二版) [M].北京:化学工业出版社, 2005, 162~300.

[2]苏永强.色谱分析法[M].北京:清华大学出版社, 2009, 5~30.[2]苏永强.色谱分析法[M].北京:清华大学出版社, 2009, 5~30.

[3]何俊, 丁敏, 张晓清.高效液相色谱法同时测定血浆同型半胱氨酸及其相关硫醇物浓度方法的建立[J].中华检验医学杂志, 2006, 29 (3) :203-206.[3]何俊, 丁敏, 张晓清.高效液相色谱法同时测定血浆同型半胱氨酸及其相关硫醇物浓度方法的建立[J].中华检验医学杂志, 2006, 29 (3) :203-206.

[4]游娟, 程伟, 丁世家.固相萃取/反相高效液相色谱法对血清中胰岛素的测定[J].分析测试学报, 2008, 27 (8) :898-900.[4]游娟, 程伟, 丁世家.固相萃取/反相高效液相色谱法对血清中胰岛素的测定[J].分析测试学报, 2008, 27 (8) :898-900.