医学技术（精选12篇）
医学技术 篇1
近年来, 我国的高职教育迅猛发展[1], 教育改革不断深入, 然而与之相对应的教学体系并没有得到完善, 特别是课程设置混乱和教材使用不配套的现象较为严重, 这不仅影响高职院校人才培养目标的实现, 同时也制约了职业教育的发展。为大力发展高等职业教育, 培养和造就适应生产建设、管理、服务和技术一线的高等技术应用型人才, 许多高职院校都在寻找教育教学改革的途径, 探索如何进行教材改革。本文就我院高职医学技术类专业基础医学教材改革作一简要论述。
1 高职医学技术类专业基础医学教材使用现状
基础医学是医学的重要组成部分, 包括人体解剖学、组织学与胚胎学、生理学、生物化学、病原生物学与免疫学、病理学与病理生理学等[2,3]。这些课程不仅是临床医学专业的基础课, 也是高职医学技术类、护理等专业的基础课, 对医学及相关医学专业人才培养起着重要作用。就目前我国高职医学技术类 (如口腔医学技术、医学影像技术、康复技术及眼视光技术等) 专业而言, 迄今尚无一本配套的、专门的基础医学教材。在以往教学中, 高职医学技术类人才培养采用中专基础医学分科教材, 任课教师在此基础上增添内容;或借用临床医学专科同类教材, 由任课教师删减、增补而成。各门课程教学内容的取舍往往是从本学科的立场出发, 很少或根本不考虑高职教育的培养目标和特点, 其基础理论分量过重、应用技能比例偏低, 并且重复、交叉内容多, 各课程之间缺乏有机的联系, 不能很好地反映人体结构和功能的统一性与整体性, 没有突出高职教材的特征与要求[3], 造成学生所学知识无法贴近实际工作的需求。
2 高职医学技术类专业基础医学教材改革的设想与实施
2.1 教材改革设想
教材改革是教育教学改革的重要组成部分。作为基础医学教育工作者, 如何使学生在有限的在校学习期间, 掌握应用、够用的医学基础知识, 是一个需要研究的课题, 也是高职医学教育自身发展的迫切需要。高职教材必须体现专业特色, 教材的内容有了特色, 学生才会有自己的特色, 这样有特色的人才才能立足于社会。
高职医学技术类专业人才培养属职业教育, 而职业教育的一个重要特点是以就业为导向, 加强职业能力的培养。教学内容要有针对性, 即以专业为依托, 按岗位或岗位群设置课程并组织教学内容。基础理论课在高职高专中的地位和作用主要是为培养目标服务, 基础理论应体现在专业的应用上[1]。高职医学教育的培养目标是为医药一线培养具有综合职业能力和全面素质的高级实用型人才, 它在整个教学过程中应体现以能力为本位、以素质为中心的指导思想。课程改革必须突破传统教学模式中重理论、轻实践的倾向, 强化实践教学环节, 处理好二者之间的关系, 使整个课程体系充分体现职业教育的特点。
本次基础医学课程改革的目的是为高职医学技术类专业人才培养提供一本能充分反映现代医学模式和高职医学技术类各专业实际需要的、共用的知识, 能较好地满足高职院校医学技术类专业设置的特殊要求, 符合当今教学改革潮流的教材。学生通过学习, 能了解基础医学全貌, 掌握必需、够用的医学基础知识, 成为具有全新的观念与视野, 全面的知识、技术与能力的符合社会需求的人才。
2.1.1 教材的学科间整合
编写单科教材还是综合教材?这是我们首先思考的问题。单科教材注重本学科知识的逻辑结构和相对独立性, 而综合教材强调各学科知识的联系性和学科间的整合, 两者各有优点。但从高职医学技术类专业人才培养目标及教学计划 (基础医学课程所占比例较低) 安排看, 综合教材优于单科教材。最后决定改基础医学类课程分学科教学体系为学科群教学体系, 融合与重组课程, 即将组织学与胚胎学、人体解剖学、生理学、生物化学、病理学、病理生理学、病原生物学与免疫学、遗传学以模块式整合成一本综合基础医学概论。
2.1.2 教材内容的整合
高职高专教材总的特点是突出实用性。如何把单科课程综合起来, 实现最佳、最合理的整合?这是我们其次思考的问题。根据高职医学技术类专业人才培养目标和教学大纲要求, 在上述各门单科教材的基础上进行课程内容整合。删除不适应后继课程及医学技术岗位需要的内容, 并最大限度吸纳和借鉴上述各学科教材中的优点和经验以及近10年来研究的最新成果, 以满足学科知识的连贯性与专业课的需要, 使各专业实际需要的基础医学知识体现在教材中。在编写过程中不仅要注重教学内容的融合, 避免交叉重复, 同时也要保留上述各门课程的特征, 以便教师进行教学。课程整合的内容是以各单科教材中部分教学内容之间在知识、能力等方面存在的某种内在联系为依据, 使各部分内容紧密衔接、相互渗透, 以利于学生掌握知识和培养能力。有些内容对学生向专业高层次发展较为重要, 可作扼要概述, 这为学生今后根据所在岗位工作实际补充专业知识和进一步学习提供了便利, 提高了其可持续发展能力。
2.2 教材编写
根据高职教育特点和培养目标, 结合教学计划及本课程的教学基本要求, 初拟教材编写大纲。为使本教材的编写达到预想的目的, 我们从教学一线中选择从事多年本课程教学工作, 教学经验丰富、实践能力强, 熟悉教育教学规律, 了解高职医学技术类专业需求, 对教材改革最有发言权的教师担任编委。经多方努力, 《基础医学概论》编写完毕, 于2005年下学期使用。2005年9月被高教出版社纳入全国医学高等专科教育应用型人才培养规划教材, 并重新组织全国10所高职高专院校教师对其进行编改, 2006年由高教出版社正式出版。
3 教材评价
2005年我院开始使用本教材, 通过3年的实践教学, 得到师生的肯定和好评。普遍认为, 该教材知识结构合理、新颖, 理论与实践紧密结合, 内容少而精, 解决了过去使用单科教材时教材内容多与课时少之间的矛盾, 学生能在较短时间内学到实用、够用的医学基础知识, 很适合高职医学技术类专业教学。高教出版社及专家认为, 该教材符合医学技术类专业的培养目标和要求, 突出了高职特色, 是目前国内高职医学技术类专业独一无二的基础医学教材。
2007年该教材被教育部评为“十一五”国家级规划教材, 现已被多个省、市的高职高专院校医学技术类各专业使用。
本教材具有非临床医学各专业实际需要的、共用的医学基础知识, 满足了高职非临床医学各类专业对基础医学理论、技能的要求。教材内容采用模块式组织, 具有一定的可剪裁性和可拼凑性, 各专业可根据不同的培养目标将内容裁减、拼接成不同类型的知识体系。因此, 本教材不仅适合医学检验技术、医学影像技术、眼视光技术、口腔医学技术及药学等专业, 也适合护理和卫生管理类专业[2]。
摘要：介绍我国高职医学技术类专业基础医学教材使用现状, 提出基础医学教材改革设想, 并根据高职基础理论以应用为目的, 以必需、够用为原则, 实施教材的学科间和教学内容的整合, 使各门学科基础医学教材整合成为一本具有高职特色的综合性教材。
关键词：高职医学技术类专业,基础医学,教材
参考文献
[1]余庆皋, 刘捷频, 吴梅青, 等.高护专业医用化学与生物化学课程整合的研究[J].卫生职业教育, 2007, 25 (10) :126～127.
[2]张光主.基础医学概论[M].北京:高等教育出版社, 2006.
[3]李跃进, 常宾.高职基础医学课程与教材改革初探[J].卫生职业教育, 2004, 22 (18) :121.
医学技术 篇2
《眼视光技术》（三年制）专业简介
业务培养目标
本专业培养面向21世纪，适应我国社会主义经济发展和医疗卫生事业发展需要的德、智、体、美、劳全面发展，具有高尚的职业道德和良好的工作作风，具有医学基础理论、基本知识和基本技能，从事眼科专业与视光科学专业的高级应用型专门人才。
业务培养要求
通过学习，学生应具有：
（1）眼视光技术专业必备的基础理论、专业知识；
（2）从事医学验光、规范配镜、眼镜定配、眼镜及眼视光产品行销的能力；
（3）眼科常见病的诊断和基本处理的能力；
（4）熟练应用眼视光和眼科常用设备的能力；
（5）视功能训练、眼睛保健和预防教育等的能力；
（6）一定的专业外文阅读能力和较熟练的计算机应用能力。
师资队伍
附属医院及包头市眼科医院等共同构建。现有教师13名，具体分布状况为：副教授8人，讲师4人，助教1人。
主要课程
英语、人体解剖学、生理学、病理学、病原微生物学、免疫学、药理学、诊断学、内科学、外科学、眼科学、计算机应用、应用光学、临床视光学基础、验光学、眼镜学、角膜接触镜学、斜视/弱视/低视力、市场营销等。
修业年限：三年。
就业方向
（1）眼镜公司（店）、眼视光医院或综合医院眼科从事医学验光，隐形眼镜验
配，眼镜销售，镜片加工，眼镜质检，仓库管理，前台接待等。
（2）视光学产品生产企业及销售公司从事市场开发，售后服务等。
（3）青少年近视防治中心从事视觉训练，视觉咨询等。
（4）疾病控制中心从事视力保健，视觉咨询等。
医学技术 篇3
【关键词】 传统医学影像；发展趋势；现代放射技术
【中图分类号】R445
【文献标识码】B
【文章编号】1004-4949（2014）09-0640-02
传统医学影像技术是医学物理的重要组成部分，它是用物理学的 概念和方法及物理原理发展起来的先进技术手段，而现代放射技术 是物理学原理发展起来的一种技术手段。随着医疗卫生事业的发 展，以胶片为主要方式的显示、存储、传递摄像技术已不能满足临 床诊断和治疗发展的需求，医疗设备的数字化日益完善，是放射医 学影像技术发展的必然趋勢。研究现代放射技术与传统放射技术的 关系，对于提升放射技术在医学上的应用提高诊断的准确性有着十 分重要的意义。本文研究二者的关系，提出了自己的一些观点与各 位同仁共勉。
一 传统计算机 x 线摄影的形成及发展
从 20 世纪中期开始，传统的医学成像技术进入了新的发展时期， 新的成像系统相继出现。20 世纪 70 年代早期，由于计算机断层技 术的出现使飞速发展的医学成像技术达到了一个高峰。 到了整个 20 世纪 80 年代，除了 x 射线以外，超声、磁共振、单光子、正电子 等的断层成像技术和系统大量出现。 这些方法各有所长、优势互补，能为医生做出准确的诊断，提供越来越详细和精确的信息。所以，在现代的医院中全部图像中 x 射线图像占 80% ，成为了目前医院图 像的主要来源。因此，在20世纪 50 年代以前，x 射线机的结构简 单，图像分辨率也较低。而在 50 年代以后，分辨率与清晰度都得 到了改善，患者受照射剂量却减小了，从而使患者避免了不必要的照射。随着科学技术的发展，现在各种专用 x 射线机不断出现，常规的 x 射线设备正在逐步被 x光电视设备所代替，它不仅降低了患者的 x 线剂量，而且也减轻了医务人员的劳动强度，同时又为数字图像处 理技术的应用创造了条件。
二 x—ct 技术的原理及应用
标志了医学影像设备与计算机相结合的里程碑——ct 的问世被公 认为伦琴发现 x 射线以来的重大突破。运用扫描并采集投影的物理 技术 x—ct（x—ray computed tomography），是以测定 x 射线在人 体内的衰减系数为基础，并采用一定算法，经计算机运算处理，求 解出人体组织的衰减系数值在某剖面上的二维分布矩阵后，再转为 图像上的灰度分布，从而实现建立断层解剖图像的现代医学成像技术。
三磁共振成像的起源及优点
早在1946年block和purcell就发现了物质的核磁共振现象并应 用于化学分析上，而形成了核磁共振波谱学。1973 年lauterbur 发表了 mri 成像技术，使核磁共振应用于临床医学领域。现在已将核磁共振成像改称为磁共振成像，是为了准确反映其成像基础，避免与核素成像混淆。磁共振成像（mri）是利用原子核在磁场内所产 生的信号经重建成像的一种影像技术。它无放射线损害，能多方面、多参数成像，无骨性伪影，有高度的软组织分辨能力，不需使用对 比剂即可显示血管结构等独特的优点。
四现代数字减影血管造影技术的优势
现代数字减影血管造影技术是利用计算机系统将造影部位注射造 影剂的影像转换成数字形式贮存于记忆盘中，称作蒙片。然后将注 入造影剂后的造影区的影像也转换成数字，并减去蒙片的数字，并 将剩余数字再转换成图像，即成为除去了注射造影剂前图像上所见 的骨骼和软组织影像，剩下的只是清晰的纯血管造影像。
五现代数字 x 射线摄影的成像技术逐渐成熟
数字 x 射线摄影的成像技术包括平行板检测技术、成像板技术和 线扫描以及采用电荷耦合器或 cmos 器件等技术。平行板检测技术 又可分为直接和间接两种结构类型。成像板技术是代替传统的胶片 增感屏来照相，然后记录于胶片的一种方法。直接 f 结构主要是由 非品硒和薄膜半导体阵列构成的平板检测器。间接 ffrr结构主要是由闪烁体或荧光体层加具有光电二极管作用的非品硅层在加 tftr 阵列构成的平板检测器。线扫描以及电荷耦合器或 cmos 器件 等技术结构上包括可见光转换屏，光学系统和 ccd 或 cmos。
六新型技术分子影像的发展趋势
随着现代医学影像技术和计算机技术的飞速发展，在今天已具有 可视范围已扩展至细胞、分子水平的显微分辨能力，从而改变了传 统医学影像学只能显示解剖学及病理学改变的形态显像能力。由于 与分子生物学等基础学科相互交叉融合，奠定了现代分子影像学的 物质基础。20 世纪末期提出了分子影像学的概念：活体状态下在细 胞及分子水平应用影像学对生物过程进行定性和定量研究。到目前 为止，分子影像学的成像技术主要包括核医学、mri 及光学成像技 术等。一些有识之士认为，由于诊治兼备的介入，放射学已深入到 了分子生物学的层面。因此，现代分子影像学应包括分子水平的介入放射学研究。
七影像技术学影像诊断学的交叉结合
当今科学发展的趋势越来越趋向于边缘学科、交叉学科，影像诊断学是影像技术学最为邻近的学科。前者将信息与知识、经验结合，着重于信息的内容，根据影像做出正常解剖结构的辨认及病变的诊断；后者则致力于解决信息的获取、存储、传输、管理及研发新的 技术方法，所以，两者相辅相成、互为依托。因此，影像技术学的发展离不开影像诊断学更密切地沟通与结合，将为提高、拓展原有 成像方式及开辟新的成像方式做出有益的贡献。
医学技术 篇4
计算机具有存储容量大, 运算速度快, 计算精度高和能程序控制操作等优点, 很多先进的医学装置和设备以及康复诊断和评估依靠计算机进行数据计算和信息存储, 甚至实现了计算机控制的操作和管理。随着计算机技术的发展和应用, 新兴的仪器和诊断设备不断的被研发出来, 如步态分析仪, 电脑平衡仪, Valpar职业评估工具, 肌电图仪等。
一、计算机在步态分析仪中的应用
步态分析仪利用了生物力学研究方法, 通过力学原理和康复医学知识的运用以及计算机技术和传感器的应用, 对人体行走的功能进行监测和比较分析。
二、计算机在物理方面的应用
1985年, 英国哥伦比亚大学生物医学工程研究中心开发了计算机辅助设计软件 (计算机辅助插座假肢接受腔设计, CASD) 。首先, 患者残端各种参数的测量被测量并存储在计算机中;然后, 通过CASD和计算机数字控制技术的使用, 设计并制作出义肢接受腔的电脑模型。同时, 多伦多大学的研究人员设计了自动扫描和测量残端的旋转激光束和摄像机装置。该装置可以和假肢接受腔连接, 更自动化和智能化的设计制作。
三、电脑在康复医学信息研究中的应用
国际互联网是世界上最大的一个计算机信息网络, 它将在数据库世界医学信息, 包括图形数据在短时间出现在你的面前。目前, 康复医学网络信息资源包括:康复医学学术资源网络数据库, 以及康复医学相关, 网络出版物。
结合计算机技术, 教育与科学技术进步的同时, 把现代技术引入教学领域, 对教育技术的发展产生了重大影响。现代教育技术的应用, 不仅使教学思想和教学观念发生了巨大变化, 而且使以前的教育技术的方法和过程在形式上发生前所未有的变化。近年来, 计算机技术的飞速发展, 这一新的教育形式和教学技术的可控性, 使教育技术领域呈现出崭新的面貌。在未来的教育技术领域, 在医学教育中应用计算机技术特别是高等教育, 将深刻改变传统的教学观念, 教学技术, 教学方法和手段。
人体和疾病的具有复杂性和不可预测性, 所以, 在表现形式上, 生物信号和信息的变化和信号检测, 决策等方面的应用, 存在的大量复杂非线性关系, 非常适合人工神经网络。几乎涉及从基础医学到临床医学各方面的研究。
四、计算机在医学信息领域的美好明天
现代计算机单元计算速度为纳秒级, 在人的大脑神经细胞的反应时间是以毫秒为单位, 可见计算机有着相对于人脑的百万倍的计算操作能力。但是, 到目前为止, 在解决一些对于人的大脑可来说十分简单的任务, 如视觉, 听觉, 嗅觉, 或如人脸识别, 骑自行车, 打球等涉及经验的问题就很慢。也没有人的大脑的记忆和想象, 学习和认知能力, 在逻辑与非逻辑处理信息的能力和信息的综合判断能力也不具备。
是这一问题的根本原因, 计算机和大脑有着完全不同的信息处理机制。每一代计算机到目前为止是冯*纽曼工作原理:基于信息存储和处理是分开的;信息处理是信息的方式, 这是由一个二进制代码定义;信息处理必须串行, 它是数值和逻辑运算。我们可以预见在不久的将来, 电脑将在医疗信息领域中发挥更多的不可磨灭的作用。也许将来医学的任何领域, 我们可以看到计算机信息化建设的飞速发展和介入。
科学的发展, 社会的进步, 使得医学发展步入快车道。未来二十年至三十年可能是医学的突飞猛进, 焕然一新的关键时期。在这二十年或三十年, 癌症将被克服, 有效预防艾滋病的疫苗将上市, 心脑血管疾病的减少, 活着的生活质量明显改善, 各种简单, 快速, 准确的诊断方法有效应用, 基因及其产物, 细胞工程和组织工程将提供更多的可用药物, 材料, 医疗技术和方法。
1. 医学的任务将主要从预防和治疗疾病, 维持和增进健康的逐步过渡到提高人们的生活质量。
更多的卫生资源将从医院流向社会和人群;社区卫生防疫, 家庭护理保健和健康生活指导将成为主流医学, 追求健康和提高生活质量将成为一种时尚。”所有人都享有卫生健康”将成为现实。将来以优质平价的“择优就医”, 必将成为普通患者选择医院选择医生的基本准则。
2. 医疗工作的范围, 从出生到死亡为止, 扩展到死后的生命
现代科学已经可以在胎生期诊断和进行手术矫正, 术后重新放置子宫, 继续生长发育, 到成熟后分娩, 不仅可以矫正畸形, 甚至疤痕都没有。最近血管分支畸形矫正术已被报道。”胎儿医学科”将作为跨儿科和产科的中间学科必将在这个世纪诞生。
在“脑死亡法”的实施后, 很多器官, 组织, 甚至细胞, 都具有卫生资源巨大的价值, 将来基因库、细胞库、组织库即将在一些医院成为重要辅助部门。
当然, 计算机文件和数学, 语言一样已成为一个新时代人才的基本素质。医学信息学的能力已成为医生、护士和医护人员信息处理的原则和基本技能。严世芸是上海中医药大学教授, 他在《医学信息学》中说:“医疗信息的迅速膨胀, 有关的前沿科学理论众多, 如何梳理, 整合综合的医疗信息, 是一个非常艰巨的任务, 他要求和期待医学信息学的发展。”
五、后续
我们作为一个医学专业的学生必须掌握基本的信息技术能力, 培养我们的计算思维, 使我们能在未来的医学领域取得突破, 在医学更淋漓尽致的发挥计算机的作用。我们期待着有一天计算机在医学领域有我们的影子。
摘要：二十一世纪, 随着科教兴国战略的进一步实施, 信息社会的进一步推进, 信息技术被广泛应用。本文将主要讨论第二十一个世纪的医学科技创新的意义和作用, 分析医疗信息和医疗科技创新, 技术创新以及创新型人才的培养等方面, 以促进医学科技创新能力, 明确医学信息是支持医学科技创新的重要条件之一, 占据的地位在医学科技创新起着决定性的作用, 并随着医疗技术的不断进步和发展将发挥越来越重要的作用。医学信息机构应为医学科技创新提供的高质量的信息服务。
关键词：计算机在医学领域发展的现状,医学的展望,培养创新型人才
参考文献
[1]《医学生计算机与信息技术应用基础》主编:王世伟
[2]《计算机应用文摘》
[3]《计算机应用基础》主编:孙洪德, 张峰
临床医学与医学技术专业个人简历 篇5
三年以上工作经验|男|21岁(1995年8月22日)
居住地：广东/深圳
电 话：YJBYS(手机)
E-mail：/jianli
最近工作[1年6个月]
公 司：有限公司
行 业：医疗/护理/卫生
职 位：药品生产员
最高学历
学 历：本科
专 业：临床医学与医学技术
学 校：哈尔滨医科大学
自我评价
个性沉稳，不张扬，不狂躁，对选择的工作热情程度会很高，有点工作狂特质，对实验室的管理及发展方向有独到见解。我具备诚实可信的品格、富有团队合作精神，做事干练、果断的风格，良好的沟通和人际协调能力。
求职意向
到岗时间：一个月之内
工作性质：全职
希望行业：医疗/护理/卫生
目标地点：哈尔滨
期望月薪：面议/月
目标职能：药品生产员
教育经历
/9— /6 哈尔滨医科大学 临床医学与医学技术本科
证书
/12 大学英语四级
语言能力
英语(良好)听说(良好)，读写(良好)
工作经验
/6 — /12：有限公司[1年6个月]
所属行业：医疗/护理/卫生
生产部 药品生产员
1. 分管化验室工作，负责指导化验室的日常工作并监督检查制度的贯彻执行，组织化验室对新品进行检验和复审。
2. 对退货、超过存期、检验不合格的产品物料做出具体处理意见，并保留处理记录，负责对其中的质量检验审查和复核。
3. 严格执行公司的各项管理制度，选择与产品质量要求相适应的必要测试仪器。
2011/8 — 2013/5：我的简历有限公司[1年9个月]
所属行业：医疗/护理/卫生
生产部 药品生产员
1. 负责进行检验报告的复核，对有怀疑的分析结果督促QC检验员复检。
2. 负责对标准溶液、滴定液的标定、复标进行复核，保证标定结果准确、真实。
医学技术 篇6
美国贝克曼研究所高级科学和技术博士后研究员史蒂芬说：“该技术能够超越现在的光学系统，最终获得最佳品质的图像和三维数据。这将是非常有用的实时成像技术。”
畸变如散光或扭曲困扰着高分辨力成像。其会使对象细点的地方看上去如斑点或条纹。分辨力越高，问题会变得更糟糕。这是在组织成像中特别棘手的问题，而精度对于正确诊断至关重要。
自适应光学可以校正成像的畸变，被广泛应用于天文学来校正当星光过滤器通过大气层的变形。医学科学家已经开始将这种自适应光学系统的硬件应用于显微镜，希望能改善细胞和组织成像。
但伊利诺伊大学生物工程内科医学的电子和计算机工程教授斯蒂芬指出，这同样富有挑战，将其应用于组织、细胞成像，而不是通过大气对星星成像，存在很多光学上的问题。基于硬件的自适应光学系统复杂而昂贵，调整繁琐，故不太适用于医疗扫描。
由此，该团队采用计算机软件来发现并纠正图像畸变，替代硬件的自适应光学，称为计算自适应光学技术。研究人员用此技术演示了大鼠肺组织含有微观粒子凝胶的幻影。用光学成像设备干涉显微镜的两束光扫描组织样本，计算机收集所有数据后，纠正所有的深度图像，使模糊的条纹变成尖锐的点而特征显现，用户可用鼠标点击改变参数。研究人员说：“我们能够纠正整个研究体积的畸变，在其任何地方呈现高清晰度图像。由此，现在可以看到以前不是很清楚的所有组织结构。”
该技术可以应用于许多医院和诊所的台式电脑，可对任何类型进行干涉成像，如光学相干断层扫描。
医学图像处理技术综述 篇7
医学图像处理的对象是各种不同成像机理的医学影像，临床广泛使用的医学成像模式主要分为X-射线成像（X-CT）、核磁共振成像（MRI）、核医学成像（NMI）和超声波成像（UI）四类。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，这往往需要借助医生的经验来判定。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，从而大大提高医疗诊断的准确性和可靠性；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。医学图像处理技术包括很多方面，本文主要从图像分割、图像配准、图像融合技术方面进行介绍。
1、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。传统的图像分割技术有基于区域的分割方法和基于边界的分割方法，前者依赖于图像的空间局部特征，如灰度、纹理及其它象素统计特性的均匀性等，后者主要是利用梯度信息确定目标的边界。结合特定的理论工具，图象分割技术有了更进一步的发展。比如基于三维可视化系统结合FastMarching算法和Watershed变换的医学图象分割方法，能得到快速、准确的分割结果[1]。
近年来，随着其它新兴学科的发展，产生了一些全新的图像分割技术。如基于统计学的方法、基于模糊理论的方法、基于神经网络的方法、基于小波分析的方法、基于模型的snake模型 (动态轮廓模型) 、组合优化模型等方法。虽然不断有新的分割方法被提出，但结果都不是很理想。目前研究的热点是一种基于知识的分割方法，即通过某种手段将一些先验的知识导入分割过程中，从而约束计算机的分割过程，使得分割结果控制在我们所能认识的范围内而不至于太离谱[2]。比如在肝内部肿块与正常肝灰度值差别很大时，不至于将肿块与正常肝看成2个独立的组织。
医学图像分割方法的研究具有如下显著特点：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，要更加注重多种分割算法的有效结合；由于人体解剖结构的复杂性和功能的系统性，虽然已有研究通过医学图像的自动分割区分出所需的器官、组织或找到病变区的方法[3]，但目前现成的软件包一般无法完成全自动的分割，尚需要解剖学方面的人工干预[4]。在目前无法完全由计算机来完成图像分割任务的情况下，人机交互式分割方法逐渐成为研究重点；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。
2、图像配准
图象配准是图象融合的前提, 是公认难度较大的图象处理技术, 也是决定医学图象融合技术发展的关键技术。在临床诊断中, 单一模态的图像往往不能提供医生所需要的足够信息，常需将多种模式或同一模式的多次成像通过配准融合来实现感兴趣区的信息互补。在一幅图像上同时表达来自多种成像源的信息，医生就能做出更加准确的诊断或制定出更加合适的治疗方法。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和解剖结构上的完全一致。要求配准的结构能使两幅图象上所有的解剖点，或至少是所有具有诊断意义以及手术区域的点都达到匹配[5]。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基于外部特征的图象配准 (有框架) 和基于图象内部特征的图象配准 (无框架) 两种方法。后者由于其无创性和可回溯性, 已成为配准算法的研究中心。
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, 基于互信息的弹性形变模型也逐渐成为研究热点[6]。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。一些新算法，如基于小波变换的算法、统计学参数绘图算法、遗传算法等，在医学图像上的应用也在不断扩展。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。
3、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。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。融合图像的创建分为图像数据的融合与融合图像的显示两部分来完成。目前，图像数据融合主要有以像素为基础的方法和以图像特征为基础的方法。前者是对图像进行逐点处理, 把两幅图像对应像素点的灰度值进行加权求和、灰度取大或者灰度取小等操作，算法实现比较简单, 不过实现效果和效率都相对较差，融合后图像会出现一定程度的模糊。后者要对图像进行特征提取、目标分割等处理, 用到的算法原理复杂，但是实现效果却比较理想。融合图像的显示常用的有伪彩色显示法、断层显示法和三维显示法等。伪彩色显示一般以某个图像为基准用灰度色阶显示, 另一幅图像叠加在基准图像上, 用彩色色阶显示。断层显示法常用于某些特定图像, 可以将融合后的三维数据以横断面、冠状面和矢状面断层图像同步地显示, 便于观察者进行诊断。三维显示法是将融合后数据以三维图像的形式显示，使观察者可更直观地观察病灶的空间解剖位置，这在外科手术设计和放疗计划制定中有重要意义。
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、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。
在计算机辅助图像处理的基础上，开发出综合利用图像处理方法，结合人体常数和部分疾病的影像特征来帮助或模拟医生分析、诊断的图像分析系统成为一种必然趋势。目前已有一些采用人机交互定点、自动测量分析的图像分析软件[7]，能定点或定项地完成一些测量和辅助诊断的工作，但远远没有达到智能分析和专家系统的水平；全自动识别标志点并测量分析以及医学图像信息与文本信息的融合，是计算机辅助诊断技术今后的发展方向。
4、结束语
随着医疗技术和计算机科学的蓬勃发展，对医学图象处理提出的要求也越来越高。有效地提高医学图象处理技术的水平，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。医学图象处理技术作为提升现代医疗诊断水平的有力依据, 使实施风险低、创伤性小的手术方案成为可能，必将在医学信息研究领域发挥更大的作用[8]。
摘要：医学影像已成为医学技术中发展最快的领域之一, 临床医生在医学图象处理技术的帮助下, 对人体内部病变部位的观察更直接、更清晰, 确诊率也更高。本文对图像分割、图像配准和图像融合等医学图像处理技术的现状和发展进行了综述。
关键词：医学图像处理,图像分割,图像配准,图像融合
参考文献
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医学图像融合技术浅谈 篇8
医学图像处理能够给为一些疾病的诊断与治疗提供更加准确与丰富的信息。图像处理技术的发展很大程度上便来自于医疗图像处理的需求。目前图像融合成为研究热点, 图像融合是指将两个或两个以上, 不同类型的图像的信息进行融合, 以获取详细和可靠的信息描述。医学图像融合则针对医学信息图像如CT、MRI和PET图像, 利用融合技术, 实现多种信息可视化, 从而利用多种医疗信息。
2 医学图像的融合技术
医学图像融合研究是一门多学科的研究, 它需要多种医学图像之间的分析, 例如CT、MRI、PET、SPECT等, 这些医学图像源经过去噪声、对比度增强或区域分割等预处理后, 一般还需要通过图像配准技术进行配准获得精确的位置关系, 通过医学图像融合方法进行融合, 最终还需要利用医学图像的绘制技术, 将融合后图像进行三维重建显示, 以方便医生和其他操作人员更好的观察和评价融合效果。
2.1 预处理
得到原始的医学图像后, 一般首先需要对所获得的医学图像数据进行图像预处理操作, 这种预处理具有比较直观的目的, 针对不同的应用, 预处理的方法也不同, 一般都是进行视觉增强, 或是针对感兴趣的目标进行分割。例如预处理一般对图像进行滤波或平滑, 或是进行增强, 使得图像细节进一步突出。
2.2 图像配准
医学图像配准是多种图像融合和多模态图像分析的一个前提。不同图像需要在位置上找到对应关系才能进行信息的融合和显示。在目前的研究领域, 图像融合一般经常使用的是基于互信息的配准法, 即利用图像间的最大化的互信息量作为配准原则。由于在空域和频域都具有良好的局部性质, 基于小波的方法也得到了广泛应用, 使用小波技术可以使配准图像在低分辨率模型和高分辨率模型中实现快速匹配。
2.3 图像融合
医学图像融合的目的是结合很多不同的成像技术的图像特征信息, 保留重要信息, 加强突出各自图像的特征信息。最简单的融合方法是将已配准后的医学图像进行简单的加权叠加。近来, 基于小波分析的融合方法得到了广泛发展, 该方法将图像分解成不同的频域子带, 再对这些子带采用不同的融合规则, 从而进一步保存不同频域内的信息, 因此得到了较好的融合效果。
2.4 体绘制方法
为了使医生更好的观察图像数据, 一般还需要对医学融合结果进行三维重建。重建技术就是对一组二维图像进行区域标记以及配准, 从而给出物体的三维信息。重建后的三维图像模型能够形象的再现物体的轮廓以及体型信息, 从而提供更加直观的信息。目前, 对医学CT图像进行三维重建的方法主要分为两大类:面绘制 (Surface Rendering) 和体绘制 (Volume Rendering) 。面重建的基本思想是使用分割函数来判断不同特定分割值表面的位置, 利用位置信息来绘制出基于该表面的体结构。直接体绘制法 (Direct Volume Rendering) , 是将三维空间的数据直接转换为二维图像。体绘制的思想是给每一个体素赋予一个不透明度 (Opacity) , 同时利用了每一个体素对光线的反应, 如对光线的透射、发射和反射作用。
3 医学图像融合的应用
图像融合多种医学研究中均有较高的应用价值, 例如, 在解剖成像图像中的应用中, 一般利用多种图像之间的高分辨率的特点, 将其融合至1幅图像之中, 丰富了图像的信息, 对临床定位观察及诊断起到有效的辅助作用。同时医学图像融合能将解剖成像图像与功能图像进行融合, 能够获得更多的信息, 例如对某些区域进行精确的定位以及精细的显示, 一般而言, 这种融合能极大地能够提高诊断的准确性。在放射医疗中, 图像融合技术也有极大用处。例如在肿瘤靶区的精确定位是放射治疗的一个重要环节。而CT与MRI融合后的图像对于提高肿瘤靶区的定位精度有重要作用, 提高关键区域的检测精度, 使得医生能够进一步提高对病变区域的的局部控制率。
综上所述, 医学图像融合是对各种医学处理方法的综合应用, 能够提供丰富准确的信息, 从而对很多疾病的诊疗、治疗、判断和术后观察等阶段起到重要作用。
4 结论
本文对医学图像融合涉及到的图像预处理、配准、融合以及体绘制方法进行了简单介绍, 并且给出了医学图像融合的一些应用介绍。医学图像融合技术将随着图像处理与分析技术的不断发展而进一步完善, 医学图像融合的发展能够为医疗的进步提供多种信息的支持, 为医疗诊断提供更加精确而丰富的信息。
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医学技术 篇9
1 继续教育
在岗医学工程技术人员为了进行知识更新, 补充, 扩展和能力提高, 应该接受一种高层次的追加教育。如:成人教育, 在职研究生, 函授学习等。一般以责任心强, 理论知识扎实, 有几年维修经验的青年为主选对象。经过系统学习后, 医学工程技术人员对医疗器械有了进一步的认识, 从感性认识上升到理性认识, 有了整体的概念。同时扩大了他们的视野, 增强了技术水平。
2 技术培训
在医院购买医疗器械时, 应对厂家提出相应的培训要求。如:对医学工程技术人员进行技术培训, 包括仪器的安装、调试、性能参数、日常维护、保养等各方面知识, 并动手操作实践。医学工程技术人员还可以参加社会上举办的医疗器械维修培训班, 生物医学工程学术会议, 新技术讲座等, 这样有助于理论的提高, 对今后的工作有很大帮助。
3 科室内部互相学习
医学工程技术人员在争取外界学习机会的同时, 应大力在科室内部开展多种多样的技术培训。如每半个月举行一次学术、技术交流活动, 每位工程技术人员讲解一个专题, 内容可以是自己工作实践过程中的心得体会, 经验;也可以是某一新仪器的原理、结构、维修等方面的知识;资历高的工程技术人员也可谈谈生物医学工程前沿知识, 这样全科室内部就可实现资源共享, 共同进步。年纪较大的医学工程技术人员经验丰富, 动手实践能力强, 但是对计算机, 英语, 以及一些新技术的认识就相对弱些;刚参加工作的新人理论基础知识强, 好学肯干, 但是动手能力差, 因此新、老搭配工作, 可以取长补短, 有助于工作的顺利进行和双赢的提高。
4 鼓励自学
自学是医学工程技术人员能力提高的主要途径。医学工程技术人员应订阅医疗器械书刊和杂志, 并利用电脑网络和远程教育手段, 及时了解外界行业信息, 把握医疗器械行业发展趋势。最重要的是在实践中学习, 勤看, 勤思, 勤问, 勤学, 勤记, 在日常的工作中点滴积累, 及时总结, 逐步提高分析问题, 解决问题的能力。
5 提高科研能力
科室在保证全院所有医疗设备安全有效运行之余, 可以集全科室力量开展科学研究, 产品开发。比如对医院某些先天设计不足的医疗器械或已淘汰的旧仪器进行改造;根据临床科室医护人员需要, 可以设计出一些相对简单实用的医疗器械, 如传呼器、电治疗仪等。科室相应购置电路在线测试仪、编程器、模拟电路实验仪、数字电路实验仪等设备, 这样为电路设计, 检修提供了新的方式, 可大大提高工作效率。有职称的医学工程师也可到就近开设医疗器械专业的高等院校做兼职教师, 一方面为社会培养新鲜血液, 另一方面又促进自身的再次学习。科室每位医学工程技术人员应根据自身能力制定计划, 如每年完成多少篇论文和科研项目, 使自己的理论研究水平上升到一个更高的境界。
活到老, 学到老。医学工程技术人员工程教育及技术培训是一个长期的过程, 必须分阶段制定计划, 逐步完成。卫生部门管理者应重视生物医学工程专业, 工程技术人员要不断完善自身素质, 这样才能更好的为病人服务, 为医院发展做出较大贡献。
摘要：本文阐述了医学工程技术人员工程教育及技术培训的重要意义, 介绍了工程教育及技术培训的一些办法。
关键词：医学工程技术人员,工程教育,技术培训
参考文献
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医学图像配准技术研究 篇10
图像配准是指通过寻找某种空间变换,使来自不同时间、不同传感器或不同视角的同一场景的两幅或多幅图像的对应点达到空间位置上的一致。由于获取时间、角度的不同、环境的变化、传感器的差异等,拍摄的图像容易产生噪声干扰、几何畸变和灰度失真。因此,图像配准算法的精确性、快速性、鲁棒性是目前研究的重点和难点。
医学图像配准技术已经应用于许多领域,如融合来自于不同采集设备的图像之前,先要对图像进行配准;通过比较手术前后的图像,验证治疗的效果;对齐时间扫描序列图像,监控肿瘤生长的情况[1],其他应用还有运动目标识别和跟踪等。
近几十年来,医学图像配准技术的研究取得了显著进展,各种图像配准算法相继涌现,从二维领域到三维领域,从单模态图像到多模态图像,从基于外部特征到基于内部特征,从刚体配准到非刚体配准,研究领域不断扩大。分析了医学图像配准的四个关键要素,并着重从变换模型、相似性度量两个方面探讨了医学图像配准技术的发展。
1 医学图像配准要素
医学图像配准算法由特征空间、变换模型、相似性度量、变换参数的搜索策略四个要素组合而成[2]。
(1) 特征空间。
特征空间是由待配准图像的特征构成的,选择好的特征可以提高配准性能,节约参数搜索时间,增加算法鲁棒性。特征空间一般可分为:特征点,即选取一些几何上或解剖上有意义且容易定位的点组成特征空间;特征曲线/曲面,即提取感兴趣区域的轮廓曲线/曲面作为特征空间;基于像素/体素,即用整幅图像的所有像素/体素共同组成特征空间。前两种方法的信息量较少,因此参数优化相对比较快,但精确度不高。最后一种方法利用图像的所有信息,因此计算量较大,但同时精确度较高。
(2) 变换模型。
变换分为线性变换和非线性变换。线性变换又包括刚体变换、相似变换、仿射变换和投影变换;非线性变换使用较多的是多项式函数。
(3) 相似性度量。
相似性度量是配准标准,通常定义为某种代价函数的形式,用来在给定的特征空间和变换模型下得到最优变换参数。主要分为两类,第一类是建立具体的几何特征相关,使用相关性估计变换参数;第二类是通过优化能量函数来得到最优变换参数。
(4) 变换参数的搜索策略。
图像配准是一个迭代过程,运算量较大,需采用一定的优化措施使相似性度量更快、更好地达到最优值。常见的优化算法有:穷尽搜索法、Powell算法、单纯形法、Levenberg-Marquadrt法、Newton-Raphson迭代法、随机搜索法、最速梯度下降法、遗传算法、模拟退火法等。在实际应用中,经常使用附加的多分辨率和多尺度方法加速收敛,降低需要求解的变换参数数目,避免局部极值。
2 医学图像配准技术的发展
医学图像配准是图像融合的前提和关键,是公认难度较大的图像处理技术,其研究日益受到医学界和工程界的重视。目前,医学图像配准算法的发展主要表现在四个方面,即上述图像配准四个关键要素的选择。在此着重从其中两个方面入手,以研究医学图像配准算法的发展状况。
2.1 变换模型
变换包括全局变换和局部变换,可以是线性或者非线性的。全局变换应用于整幅图像,有刚体变换、相似变换、仿射变换和投影变换。全局变换模型比较简单,但是精度有限。对于形变图像的配准,要求更多的自由度来描述不同的形变,以达到足够的精确度。因此,一般先进行粗略的全局配准,在此基础上再进行精细的局部形变配准,并通过图像金字塔和小波变换[3,4]等多分辨率的方法实现从粗糙到精细的层次配准,提高参数优化速度和增加算法鲁棒性。
局部变换包括:光流模型(Optical Flow)、薄板样条(Thin Plate Splines,TPS)[5]、射线基函数(Radial Basis Functions,RBS)、有限元(Finite Element,FEM)[6,7,8]、空间形变技术如自由形变(Free Form Deformations,FFD)[9,10,11,12,13]等。光流经常用于局部形变的建模,它不保证拓扑不变,而且不一定产生一到一的相关性。TPS和RBS是另外两种普遍的非刚体变换技术,但是它们都要求找到两组明确的相关标记点,因此自动寻找对应的标记点是主要问题,而且标记点的准确性会影响配准的精确度。FEM和FFD是目前图像局部形变建模研究的两种热点技术。
2.1.1 FEM技术
FEM的基本思想是将连续的求解区域离散化,使之成为一组有限数目,且按一定方式相互联结在一起的单元组合体。由于单元能按不同的联结方式进行组合,而且单元本身又可以有不同形状,因此可以精确地进行几何形状复杂区域的建模。文献[6]使用FEM生物力学模型对手术中三维脑部MRI(Nuclear Magnetic Resonance Imaging)图像进行配准。文献[7]在图像已进行全局刚体配准的基础上,使用线性弹性FEM模型进行更精细的局部配准,并在一个基于增量(Incremental)算法的框架内实现,解决图像的几何非线性形变失真问题。文献[8]将非刚体配准算法应用于图像引导手术中,依赖于生物力学FEM模型,使用一个不可压缩的线性弹性构成方程来刻画脑部软组织的机械行为。这里还提出下一步工作,即考虑引入更复杂的先验机械知识来弥补线性弹性模型的局限性。
2.1.2 FFD技术
在图像局部形变模型中, FFD技术因其局部形变的建模能力,不受限制的自由度以及高计算效率而成为研究热点之一。FFD能够隐含地加强平滑约束,对噪声鲁棒,并能通过多分辨率的方法从大到小地进行非刚体形变的建模,其恢复的形变域平滑、连续,保持形状拓扑不变,并且保证了一到一的映射。文献[9]首先在全局配准中使用仿射变换,然后利用基于B样条的FFD模型描述局部形变,并用实验证明其算法对形变域的恢复优于刚体或仿射配准。文献[10]将FFD与多分辨率技术相结合,采用基于多分辨率网格的FFD方法,实现从粗糙到精细的层次配准,从而提高变换参数搜索的优化速度,增加算法的鲁棒性。文献[11]讨论了层次化的B样条在图像配准中的应用,将其分别与FFD、非线性ICP(Iterative Closest Point)、光流三种算法结合,并对配准结果进行比较,证明了后两种方法的局限性。基于层次化B样条的FFD以其从全局到局部的影响、从粗糙到精细的匹配以及高计算效率,已成为图像配准的一个很好的选择。通过对比,进一步验证了FFD技术的优越性。文献[12]在空-时心脏MRI图像序列配准中使用FFD分别描述心脏的三维空间和一维时间上的局部形变,形成空-时形变变换模型,较好地改进了图像序列的空-时配准方法。文献[13]将IFFD(Incremental FFD)模型应用于形状配准中,并在均方误差 (Mean of Squared Differences,MSD)度量中引入特征点约束,在特征点及其精确相关性已知的情况下,可以大大提高配准精度。文献[14]提出一种新的多方法和多数据融合图像配准的算法,通过从全局到局部的变换,实现了精确的非刚体图像配准。全局配准结合了隐含形状表示和互信息度量的优点,使用仿射变换实现了全局配准;局部配准选择基于B样条的多分辨率网格FFD模型,并引入边缘和图像数据融合技术,以充分利用边缘信息,得到平滑、连续且保证一到一映射的形变域。
2.2 相似性度量
经典的相似性度量包括相关函数(Correlation Functions)、均方误差(Mean of Squared Differences,MSD)等。近年来,使用互信息(Mutual Information,MI)作为图像配准的相似性度量,已成为一种广泛使用的较好的方法,尤其在多模图像配准中已成为主导技术。
互信息是信息论中的一个概念,是两个随机变量统计相关性的测度。当两幅基于共同场景的图像达到最佳配准时,它们对应的像素灰度互信息应达到最大。由于该测度不需要对不同成像模式下图像灰度间的关系做任何假设,也不需要对图像进行分割或任何预处理,所以被广泛用于多模图像配准中,特别是当其中一幅图像的数据部分缺损时也能得到较好的配准效果。
文献[15]是最早提出在图像配准中使用互信息技术的文章之一。该文将互信息度量分别应用于MRI图像配准、三维目标模型与实际场景的匹配,通过梯度下降优化方法实现最大化互信息,从而得到配准的图像。文献[16,17]尝试在互信息配准的各个步骤中结合不同的方法,使用Parzen窗计算联合概率密度,通过Marquardt-Levenberg方法[16]或者Jeeves方法[17]最大化互信息。文献[18]联合分层搜索策略和模拟退火算法寻找互信息最大值,而文献[19]通过Brent′s方法和Powell′s多解析方向集方法优化互信息来配准脑部多模图像。文献[20]对互信息配准和其他6种相似性度量配准方法做了比较,包括归一化互相关系数和梯度相关性等,证明了互信息度量在图像配准中的优越性。上面提到的互信息配准方法都是基于整幅图像数据进行相似性度量的。文献[21]将互信息度量应用于提取的特征(区域边界点)上,但这种方法还比较少,其精确度受到所提取特征的准确性的影响。
基于互信息度量的图像配准中存在的问题,主要表现为配准的鲁棒性问题,即在搜索最优变换参数的过程中存在着大量局部最大值的干扰,使得配准过程容易陷入到局部最大值而导致图像误配。针对这个问题,许多文献提出了各种互信息度量的改进形式,例如将边缘相关微分[22]、模糊梯度相似性[23]等几何信息加入到互信息度量的准则中。
3 结 语
医学图像配准是图像处理和计算机视觉中一个重要的研究领域,也是一项比较复杂和困难的课题,其关键要素包括:特征空间、变换模型、相似性度量、变换参数搜索策略的选择等。这里从变换模型、相似性度量两个方面探讨了近年来医学图像配准技术的发展。医学图像配准算法的研究已经取得了很大的进展,各种新算法相继涌现。但是现有算法在某些方面都有不尽人意的缺陷,各有其局限性。医学图像配准技术的研究中还存在许多需要解决的问题,例如形变图像配准的结果精确度与算法复杂性的矛盾,三维图像配准的大数据量问题、彩色图像的配准等。
摘要：医学图像配准是图像处理和计算机视觉中一个很重要的研究领域。首先分析医学图像配准的四个关键要素,然后着重从变换模型、相似性度量两个方面探讨了医学图像配准技术的发展,最后提出医学图像配准中有待进一步研究的问题。
医学教学中多媒体技术的运用策略 篇11
关键词：医学教学；多媒体技术；运用策略
进入信息时代，现代信息技术的发展改变了传统的教育教学模式，多媒体等现代科学技术越来越多地被应用到课堂教学之中。多媒体技术生动、直观、动态、多元的表现特性能够更好地激发学生参与课堂教学的积极性。尤其是在临床医学教学过程中，多媒体技术的运用发挥着重要作用。但是，從目前我国医学专业对多媒体技术的运用现状来看，医学教学的多媒体教学仍然存在一定的问题，加强多媒体技术在医学教学中应用问题的研究显得十分重要。
一、多媒体技术在医学教学中运用的优势
1.多媒体的直观教学有利于更好地激发学生的兴趣
多媒体技术拥有传统的教学方式不具备的试听一体化的特点，它能够将图像、声音、表格、动画等充分结合起来，通过一种动态方式更好地展示教学内容。尤其是它图文并茂、声像合一，有利于教师更好地将临床医疗的知识内容和工作情境带入到医学课堂教学之中来，让学生能够通过直观的观摩教学得到一种更加真切的临床医学工作的真实感，有利于提高学生的参与感和积极性，
激发学生的求知欲。同时，多媒体教学，也能够帮助学生增强对临床医学知识的认识和理解。
2.多媒体技术化抽象为具体，帮助学生理解知识
传统的医学教学模式，主要是教师的讲解配上一些医学挂图、
模型等，教师的口头表达的效果是有限的，对于一些医学方面的专业内容，单纯的讲解是无法让学生得到直观认知的，例如，一些比较特殊的手术方法等。教师的讲解，只能让学生通过自身的想象和接下来的实际操作去理解，其效果是比较有限的。而通过多媒体技术，能够将教师的讲解与动态的图像结合起来，例如能够通过多媒体演示将一些复杂的医学专业知识进行详细的分解，帮助学生更加清晰、准确地理解，也能够帮助学生加快吸收和消化知识内容。此外，给学生观看一些经典的疑难手术的视频，比单纯的讲解更加丰富，学生接受起来也更容易。
3.多媒体教学课件能够有效缓解课时少、教学任务重的矛盾
一些医学专业课程面临课时少、教学任务重的难题，教师的备课任务十分繁重，有时在课堂上只能选择一些重点知识，这往往使学生很容易出现知识系统断裂的问题，不能完整地掌握。而使用多媒体课件，则能够帮助教师减少画图、制表等过程的时间，多媒体课件的重复使用也极大地减轻了教师的备课压力，同时也增加了课堂教学的容量。教师能够将许多扩展知识放进多媒体课件中，让学生能够在有限的时间内接受更多的知识。此外，教师还可以将教学课件拷贝给学生，方便学生在课外进行复习，增强学生的学习主动性。
二、多媒体技术在医学教学中运用存在的问题
1.多媒体辅助教学模糊了教学主体内容
教师利用多媒体课件进行辅助教学，将一些艰深的医学理论知识进行形象化、直观化的处理，能够将医学知识化抽象为具体，使问题变得简单，让学生更好地理解和掌握知识内容。例如在妇产科的临床教学中，一些知识内容是很难通过教师讲解和临床实践来进行示范的，而运用多媒体课件能够对如分娩过程、分娩机制等进行完美的分解、演绎等。这样既能使学生学到医学专业知识，也使其得到亲身观摩感受的机会，形成一定的感性认识。但是说到底，多媒体技术仅仅只是一种教学辅助工具，它不能完全取代人。教学的主体仍然是教师和学生，教学成果的取得最终也依靠教师与学生之间的沟通和交流。但是现在，一些医学专业的教师过分依赖多媒体辅助教学，而出现了本末倒置的情况，模糊了教师的教学主导地位，在课堂上任意使用多媒体技术，对许多重点、难点知识，也只是将其制成多媒体课件进行简单的讲解，完全按照课件内容来决定课堂流程，教师照本宣科，学生能够从中获得的知识是极为有限的。久而久之，学生不能理解的知识不断增多，就会产生厌学的情绪。
2.对多媒体技术的盲目使用
多媒体技术作为一种新兴的教学手段，它已经成为许多教师最喜欢使用的教学技术手段。但是就医学教学课程体系来说，并不是所有的医学课程都适合运用多媒体技术。一些医学形态学科如组织与胚胎学、微生物学、临床教学等是比较适合的。但是其他一些非形态医学学科并不是很适合使用多媒体技术来进行辅助教学。学生能够获得的学习效果十分有限。当然，有的教师制作多媒体课件的水平和其所呈现的质量、课件讲解的方法和技巧等问题也可能影响课堂教学水平。
三、加强多媒体技术在医学教学中运用的策略
1.加强对多媒体技术运用的教学管理
学校的教学管理部门应该加强对多媒体课件的教学管理，对教师的教学课件进行定期的检查，检查通过才能在课堂教学过程中进行使用。这是防止教师不认真对待多媒体教学课件的一个有效途径。对多媒体课件的质量进行控制，如此一来，能够比较好地保证医学课堂的硬件条件。提高教师制作多媒体课件的水平，还应该在教师群体中引入竞争激励机制，为教师制作更多高质量的多媒体课件提供良好的资源环境。高质量的多媒体课件是展开课堂教学的重要基础。此外，学校还应该对教师的课堂教学流程和内容进行把握，对教师的备课内容进行抽查，防止教师本末倒置，不分主次。学校还要对医学专业的教师进行专门的教育教学技术的培训，不断提高医学专业教师使用多媒体等教育教学技术的能力，将多媒体技术在医学教学中的应用规范化、科学化，使得多媒体技术的运用能够更好地为提升医学教学的质量服务。
2.增强多媒体课件内容的趣味性
许多医学专业的学生都因为课程内容过难而学起来非常吃力。为了更好地激发学生的学习热情，增强其参与感和兴趣，教师在医学教学中使用多媒体技术时，还应该积极增强多媒体可讲的趣味性，对其内容、形式等进行丰富和完善。制作形式多样、富于变化的多媒体课件，首先能够通过感观刺激来激励学生参与课堂教学，引发学生的好奇心。教师在制作多媒体课件时，除了要考虑基本的专业医学知识，还应该对教学内容的趣味性进行积极开发，
利用PPT、Flash等软件来丰富多媒体课件的样式。此外，教师还可以充分利用网络资源，将一些医学专业相关的有趣知识引入到多媒体教学中来。例如将一些比较罕见的病理标本放进课件中来，让学生直接观摩；利用多媒体动画演示来对人体的组成等进行演示，例如人的血液循环、人体新陈代谢等用动画的形式来呈现，这样能够达到增强学生注意力的目的。
3.加强多媒体课件内容的针对性和适用性
多媒体课件的内容和形式必须根据医学课程的教学内容来确定，既不能过分复杂，也不能过于简单；既要能够很好地体现多媒体教学的优势和特点，同时也必须结合传统的课程教学体系来构筑完整的医学课程教学模式。医学教学也分重点和难点。教师在制作课件时，也要善于对教学内容进行选择和区分，对难点和重点知识内容进行强调，要有足够的教学针对性。此外，医学教学对多媒体影像、图像的清晰度要求非常高，配备专门的教学显像仪、投影仪等设备也是保证课堂教学质量的重要条件之一。
总而言之，加强多媒体技术在医学教学中的运用已成为未来医学教学现代化发展的一个重要趋势。积极探讨解决多媒体技术在医学教学中运用存在的问题和对策成为一个十分关键的问题。
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面向医学图像的数字水印技术 篇12
数字水印技术是一种新的安全手段, 可以对数字作品进行安全认证和版权保护。它可以对医疗资源的所有权保护、所有权认定、连带利益和责任进行控制和保护。利用数字水印技术, 可以防止非法用户截取、篡改和非法拷贝医学图像, 从而为医疗资源的拥有者共享资源信息提供技术条件。这使得医学图像在防伪领域上的应用深度和广度都有了很大的提高。
2 医学图像的特点
医学图像是医务人员对病患的病情进行了解和诊断的一个重要信息来源, 因此, 业界对用于医学诊断的医学数据的质量要求非常严格, 一般不允许对医学数据做任何修改和调整, 比如医学图像的有损压缩。虽然图像的有损压缩可以节省大量的图像存储空间, 且解压后的图像从视觉上看不出与原始图像有什么区别, 但由于目前还没有一个统一的衡量标准, 我们无法预知图像质量的损失会对医生正确诊断影像的影响有多大, 但一旦出现误诊, 后果将非常严重。另外, 医学图像的获取往往要付出很大的代价, 临床上普通的一次CT、MRI、PET的检查费用都要上百, 甚至近千元。这与普通数码相机获取的数字图像所需的代价形成迥然的对比。因此, 无论从哪个方面来讲, 任何可能对医学图像造成损失的操作都是不可取的。
3 医学图像数字水印发展现状
1954年, Emil Hembrooke发表的专利“Identification of sound and like signals”宣告数字水印技术的诞生。1993年, Tirkel等发表的《Electronic Watermark》中提出了数字水印技术。由于该技术横跨了多个学科领域, 并在经济、信息安全等方面有很重要的作用, 因此, 数字水印技术得到了迅速发展。相对于国外, 国内对数字水印技术的研究起步较晚, 但我国的部分研究单位已经开始从技术跟踪转向深入研究, 并取得了突出的成果。1999年, 我国召开了第一届信息隐藏学术研讨会。大量相关数字水印技术的综述、算法攻击和对策等文章的发表推动了水印技术的快速发展, 促进了国内信息隐藏技术和数字水印的研究与应用。
1993年, 美国放射学会和美国电器制造商协会在ACR-NEMA标准的基础上联合推出了医学数字成像与通信 (Digital Imaging and Communications in Medicine) 标准, 简称DICOM3.0标准。医学数字图像传输通信标准的建立促进了数字医疗图像信息资源的交流。DICOM标准对医学图像的安全保护进行了全面的规定, 但在互联网上传输医学图像时, DICOM医学图像的安全传输仍然依赖于互联网上的实时通信协议, 因此, 医疗图像在网络传输的过程中可能会遭到非法复制、篡改, 从而引发版权保护等安全问题。而数字水印技术为解决信息安全问题提供了保障。
4 数字水印的基本特性
数字水印应用的对象和环境不同, 其要求也不同。嵌入数字多媒体的水印应具有以下基本特性: (1) 不可感知性。指在数字作品中嵌入数字水印, 是利用人们的视觉或听觉系统的特征, 经过一系列隐藏处理, 使得嵌入的水印信息不会引起人的感知。 (2) 安全性。指数字水印的信息很难被篡改或伪造。信息被隐藏在图像中, 并不会因为文件格式的转换而丢失水印信息, 且未经授权不能检测出水印。 (3) 鲁棒性。指含水印的数据受到无意或刻意的攻击后, 提取的水印仍可保持完整且可以被准确识别。 (4) 可证明性。指数字水印应该能为受到版权保护的数字产品提供可靠的证据。数字水印可以用来监视被保护数据的传播、真伪鉴别和非法拷贝控制等。 (5) 确定性。指数字水印所携带的信息必须能够被唯一地确定, 即使遭到了一定的破坏, 水印仍然能被正确鉴别, 用来判定数字作品的原始拥有者。 (6) 不可检测性。指嵌入水印后的数据与原始载体数据相一致的特性, 使攻击者无法判断图像中是否有隐藏信息。
5 面向医学图像数字水印的用途
随着医学信息系统的发展, 数字水印技术在医学中的应用越来越广泛, 主要包括以下几个方面: (1) 医学图像完整性控制。如一个病人的病历分发到不同地方, 病人在接受各种治疗后, 文件内容可能会发生不同的变化, 因此, 需要一种机制来确保原始图像的完整性。而基于数字水印技术的医学图像完整性控制能够做到这一点。 (2) 认证和追踪。病人检查图像结果的时候, 有时候可能需要各科医生的诊断处理和诊断意见。这些内容会与病人的一些其他检查数据记录在图像的文档里。可以将这些相关数据嵌入到图像本身, 确保在处理图像和历史记录的过程中, 病人的病情和诊断意见不会发生差错。 (3) 隐藏病患的个人隐私。将病人的隐私信息嵌入到图像中, 不仅可以节省带宽, 确保隐私信息不易被截获而泄露, 还可以实现病患信息、诊疗信息和图像的永久性绑定, 防止失、错、乱现象的发生。 (4) 医学图像检索。可以将嵌入到医学图像中的水印信息作为图像的第三维特征, 当用户提出检索请求的时候, 服务器通过提取水印信息和用户请求信息进行比对。 (5) 法律凭证。发生医疗纠纷时, 图像数据是否被篡改, 可以由嵌入在图像中用于完整性认证的水印信号来证明。
6 结束语
数字水印技术早在几十年前就被提出, 但在医学上的应用还处于初级阶段, 还有很多问题需要进一步研究和验证, 例如如何增加医学图像的鲁棒性、如何增加隐藏信息的容量等。
摘要：在现代医疗保健系统中, 数字信息系统占据着越来越重要的地位。虽然该系统方便了医学信息的存储和传输, 但敏感的医学信息在公共网络传输时, 很容易被截获或篡改, 而嵌入在医学图像中的数字水印能在一定程度上确保医学信息的安全。
关键词：医学图像,数字水印,信息安全,图像数据
参考文献
[1]李京兵, 杜文才.二维和三维医学图像稳健数字水印技术[M].北京:知识产权出版社, 2011.