生物醫(yī)學工程的研究方向范文

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生物醫(yī)學工程的研究方向

篇1

追夢――各具魅力的研究院校

幾十年來,為了人類醫(yī)療水平的提高,生物醫(yī)學工程的追夢人堅定地做項目、搞科研,研發(fā)出一個個新的醫(yī)療技術,更培養(yǎng)了一代代的生物醫(yī)學人才。國內生物醫(yī)學工程院校就是這樣一個群體,從最初建立院系學科到分專業(yè)發(fā)展科研,再到如今培育人才做實際項目,每一步都走得精彩。

重點名校

清華大學

作為國內首屈一指的理工科高校,清華大學的教學科研資源得天獨厚,生物醫(yī)學工程系也不例外。該系強大的師資力量不可小覷,教授就包括院士、“長江學者”特聘教授、美國電氣和電子工程師協(xié)會院士、美國醫(yī)學和生物工程研究院院士。另一方面,清華大學生物醫(yī)學工程系硬件設施優(yōu)越。院系所在的醫(yī)學科學樓擁有7個科研實驗室和4個教學實驗室,各實驗室設施齊全,更引進了世界最先進的設備供師生研究所用。

清華大學生物醫(yī)學工程學科自創(chuàng)立以來,在醫(yī)學信號處理、生理系統(tǒng)建模仿真、超聲成像等領域進行了長期系統(tǒng)地研究,在生物芯片、生物信息學、神經(jīng)工程、分子影像等新興方向有明顯特色。畢業(yè)生中既有國際知名大學的教授,也有國內醫(yī)療儀器產(chǎn)業(yè)的領軍人物,更多的是國內教學、科研、國防及產(chǎn)業(yè)方面的優(yōu)秀人才。

清華大學生物醫(yī)學工程專業(yè)每年的碩士研究生總數(shù)在30人以內,具體到校內校外是1∶1的比例,考研招生的人數(shù)大概在15人左右。

上海交通大學

上海交通大學生物醫(yī)學工程專業(yè)創(chuàng)建于1979 年,同樣是我國最早建立生物醫(yī)學工程學科的院校之一。正如“早起的鳥兒有蟲吃”,上海交通大學生物醫(yī)學工程起步早,發(fā)展也較為成熟。2011年,上海交通大學生物醫(yī)學工程學院成立,旨在對接國家重大需求及臨床醫(yī)學發(fā)展需要,重點建設生物醫(yī)學儀器、神經(jīng)科學工程、醫(yī)學影像信息、生物納米材料4個學科領域,致力于培養(yǎng)具有國際競爭力的生物醫(yī)學工程領域高端研發(fā)人才。生物醫(yī)學工程學院實施精英式教育,從一年級開始就實行導師制,進行全方位的導航。學生入校后,一、二年級夯實數(shù)理生基礎及專業(yè)基礎;三、四年級根據(jù)領域方向興趣,在導師的指導下,拓展知識,提升創(chuàng)新能力和實踐能力。這一教育方式讓該學科的畢業(yè)生更出類拔萃。

2010年上海交通大學生物醫(yī)學工程各專業(yè)研究生報考錄取表

專業(yè)名稱 報名

人數(shù) 錄取人數(shù) 報錄比

生物學 319 53 6.18∶1

化學工程與技術 43 9 4.78∶1

生物醫(yī)學工程(83100) 95 30 3.17∶1

生物醫(yī)學工程(430131) 8 21(含推免) 未知

生物工程 7 4 1.75∶1

西安交通大學

西安交通大學的生物醫(yī)學工程在業(yè)內聲名遠揚。2000年,在原西安交通大學、西安醫(yī)科大學、陜西財經(jīng)學院三校合并及學科交叉融合的基礎上,生命科學與技術學院成立。該院下設生物醫(yī)學工程系、生物科學與工程系兩個系,設有生物醫(yī)學工程研究所、生物醫(yī)學分析技術與儀器研究所、分子遺傳學研究所、癌癥研究所、生物醫(yī)學工程與儀器研究所、線粒體生物醫(yī)學研究所六個研究所。依托學校的整體實力,學院還設有現(xiàn)代醫(yī)學電子技術及儀器國家專業(yè)實驗室、生物醫(yī)學信息工程教育部重點實驗室、生物醫(yī)學工程陜西省重點實驗室三個重點實驗室。2011年西安交通大學生命科學與技術學院生物醫(yī)學工程招收學術型碩士研究生50人,全日制專業(yè)學位研究生20人。

復旦大學

復旦大學生命科學學院創(chuàng)立于1986年,是我國最早在大學中成立的生命科學學院,也是國家生命科學和生物技術人才培養(yǎng)基地。生命科學學院由生態(tài)與進化生物學系、微生物學和微生物工程系、遺傳學和遺傳工程系、生理學和生物物理學系、生物化學系五個系級單位組成,擁有遺傳工程國家重點實驗室、生物多樣性與生態(tài)工程教育部重點實驗室、現(xiàn)代人類學教育部重點實驗室三個國家和教育部重點實驗室,以及遺傳學研究所、發(fā)育生物學研究所、植物科學研究所、生物多樣性科學研究所、進化生物學研究中心等七個研究機構。學院以科學研究為主導,以爭取國家級重大項目為抓手,力爭在科研成果、科技產(chǎn)業(yè)化等方面實現(xiàn)快速發(fā)展。

2010年復旦大學生物醫(yī)學工程各專業(yè)研究生報考錄取表

專業(yè)名稱 報名人數(shù) 錄取人數(shù) 報錄比

生態(tài)與進化生物學 18 6 3∶1

微生物學和微生物工程 49 11 4.45∶1

遺傳學 90 42 2.14∶1

生理學和生物物理 8 5 1.6∶1

生物化學 128 48 2.67∶1

實力院校

浙江大學

1977年浙江大學科儀系設立國內第一個生物醫(yī)學工程專業(yè),并相繼建成我國生物醫(yī)學工程第一個碩士學位授予點、第一個博士學位授予點和第一個博士后科研流動站,現(xiàn)隸屬浙江大學信息學部生物醫(yī)學工程與儀器科學學院。其生物工程系在我國生物醫(yī)學工程業(yè)內享有“黃埔軍?!钡拿雷u。學院建有生物傳感技術國家專業(yè)實驗室、生物醫(yī)學工程教育部重點實驗室等學術研究機構。學院與國際一流大學及科研機構的交流和合作廣泛,多次舉辦高質量的國際學術會議。作為實力派院校之一,學院辦學條件優(yōu)越,科研實力強勁,現(xiàn)有科研實驗用房6千多平方米,歷年來先后獲得國家級和省部級科技進步獎30余項,多項科研成果居國內外領先地位。

學院碩士招生按生物醫(yī)學信息處理、醫(yī)學成像與圖像處理、醫(yī)學儀器、生物傳感技術、定量與系統(tǒng)生理等方向進行,按下表中的小專業(yè)錄取。其中免試研究生比例約50%。

2010年浙江大學生物醫(yī)學工程各專業(yè)研究生報考錄取表

專業(yè)名稱 報名

人數(shù) 錄取

人數(shù) 推免人數(shù)

電子信息技術及儀器 110 24 未知

生物醫(yī)學工程(083100) 86 46 未知

儀器儀表工程 1 6 5

生物醫(yī)學工程(430131) 6 14 8

東南大學

作為國內生物醫(yī)學行業(yè)的佼佼者,東南大學生物科學與醫(yī)學工程學院以強大的實驗平臺和嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度見長。該學科設有生物電子學國家重點實驗室、江蘇省生物材料與器件重點實驗室。另外,在蘇州、無錫等地開設科研基地,給學生提供了優(yōu)良的實踐平臺,更方便學院與校外公司合作。在教學治學方面,全院師生在韋鈺院士的帶領下,在追求知識和理想中求實進取,勇于創(chuàng)新,創(chuàng)造了很多卓越的科研成果。

依托強大的學科優(yōu)勢,生物科學與醫(yī)學工程學院學生學術思想活躍,專業(yè)基礎扎實,具有較強的創(chuàng)新意識,大受用人單位歡迎。畢業(yè)生可到生物醫(yī)學工程和電子信息工程領域的企業(yè)、高校、科研院所、醫(yī)院等單位從事研究、設計、管理等方面的工作。

在考研招生時,學科分兩個方向來錄取。對于初試,考卷一般都不會設置太難,主要是對基礎知識部分的考查。

2010年東南大學生物醫(yī)學工程各專業(yè)研究生報考錄取表

專業(yè)名稱 報名人數(shù) 錄取人數(shù) 推免人數(shù)

生物物理學 15 4 0

生物醫(yī)學工程 106 61 13

華中科技大學

華中科技大學生命科學與技術學院擁有生物醫(yī)學工程和生物物理學兩個國家重點學科。學院科研實力雄厚,依托學院建立的科研基地包括:國家納米藥物工程技術中心、科技部基因工程“國際科技合作基地”、武漢國家生物產(chǎn)業(yè)基地、生物醫(yī)學光子學教育部重點實驗室、中英基因工程和基因組學聯(lián)合實驗室、中德馬普生物物理與生物化學合作實驗室等。近三年承擔國家和?。ㄊ校┭芯空n題234 項,其中國家自然科學基金108項,獲得省部級以上獎勵5項,獲得授權發(fā)明專利23 項,發(fā)表SCI收錄論文418篇。

學院研究方向包括醫(yī)學圖像處理與分析、醫(yī)學成像技術與應用、生物醫(yī)學信號檢測與處理、納米生物光子學與生物傳感技術、人工器官等。近兩年的考研報錄情況未公開,但歷年報考人數(shù)一直在全國高校內居多。

逐夢――與時俱進的研究分支

近年來,隨著生物醫(yī)學工程學科的發(fā)展,生物醫(yī)學工程技術也日趨成熟,各分支方向的發(fā)展也日益明晰。那么,經(jīng)過幾十年的科學探索與研究,生物醫(yī)學工程的發(fā)展現(xiàn)狀如何?生物醫(yī)學工程研究包括生物力學、人工器官、生物醫(yī)學信號檢測處理、生物醫(yī)學儀器、生物醫(yī)學成像、生物醫(yī)學超聲、生物材料與微納米生物技術、分子電子學以及遠程醫(yī)療與社區(qū)保健工程等分支。現(xiàn)今,各分支的發(fā)展與研究進行得如火如荼,研制出一系列輔助醫(yī)療儀器與關鍵技術,并在人類醫(yī)療診斷中發(fā)揮了很大作用。一般來說,我們可以將這些分支簡分為四個方向:醫(yī)學影像學、醫(yī)學信息工程、醫(yī)學儀器和分子生物學。

那么,對生物醫(yī)學工程懷有憧憬的你,應該如何選擇自己的努力方向呢?古人云:“知己知彼,百戰(zhàn)不殆?!蔽覀冃枰私馍镝t(yī)學工程,明白自己對哪方面感興趣。

醫(yī)學影像學

影像學診斷是20世紀醫(yī)學診斷最重要、發(fā)展最快的領域之一。20世紀50年代x光透視和攝片是臨床最常用的影像學診斷方法,而由于X線、CT技術的出現(xiàn)和應用,影像學診斷水平發(fā)生了飛躍,極大提高了臨床診斷水平。核磁共振計算機斷層成像系統(tǒng),不僅可分辨病理解剖結構形態(tài)的變化,還能做到早期識別組織生化功能變化的信息,有利于臨床早期診斷。醫(yī)學影像學由此而生。

不同于醫(yī)學專業(yè)的影像學注重使用影像來診斷病情,生物醫(yī)學工程醫(yī)學影像學注重研究如何給醫(yī)生提供更好的圖像信息,如何將人體成像的信息更加可視化。近年來,各相關研究機構研發(fā)了許多新型的醫(yī)學影像技術,包括人體各大臟器、血液乃至皮膚的成像技術,提取出更加有效的醫(yī)學特征輔助醫(yī)生治療。

醫(yī)學影像的研究對于研究人員的計算機水平有很高的要求,如在本科階段學習的matlab/c++等軟件是較為常用的編程軟件。該方向研究生階段的學習科目有《醫(yī)學影像學》《多維信號處理與分析》《信號處理的小波變換》等,主要介紹醫(yī)學成像的基本原理與關鍵技術,是本科階段《大學物理》《高等數(shù)學》《數(shù)字信號處理》等課程的深度延續(xù)。

這一方向的研究在生物醫(yī)學工程專業(yè)中較為普遍,很多大學都開設相應的課程或實驗室。由于各院校發(fā)展情況不同,研究方向的名稱也略有不同,感興趣的考生可以利用網(wǎng)絡資源加深了解。典型的院校有:清華大學、上海交通大學、華中科技大學、東南大學等。

醫(yī)學信息工程

醫(yī)學信息工程研究方向包括神經(jīng)功能工程、生物醫(yī)學信號的檢測與處理、生物信息獲取以及傳感生物信息系統(tǒng)和應用等分支。其主要工作目標一方面是為神經(jīng)科學研究建立交叉的技術平臺,另一方面是為臨床神經(jīng)疾病的診斷和治療提供新的解決方案。生物醫(yī)學信號是人體生命信息的集中體現(xiàn),是窺視生命現(xiàn)象的一個窗口。通過檢測心電、腦電、肌電和細胞電活動、體溫、血壓、呼吸、心音、肌肉收縮等生物信號,提供給醫(yī)生最好的診療信息。

該方向研究生階段的課程設置主要包括《電路》《信號與系統(tǒng)》《數(shù)字信號處理》《數(shù)據(jù)結構》《生物系統(tǒng)及建?!贰渡镝t(yī)學模式識別》等。各院校的課程設置基本相同,或者是相關課程的拓展。同樣,該方向對學生的計算機編程能力有一定要求,在學習或實驗中需要熟練應用計算機處理實驗數(shù)據(jù)。畢業(yè)生的就業(yè)去向主要是電子信息和醫(yī)學信息類的科研院所、醫(yī)藥衛(wèi)生單位、生物醫(yī)學電子信息企業(yè)等,從事科研、開發(fā)、應用設計制造及設備管理等方面的工作。國內開設該方向的院校有:四川大學、電子科技大學、西安交通大學、浙江大學、東南大學等。

醫(yī)學儀器

醫(yī)學電子儀器是生物醫(yī)學工程學科的一個重要分支。19世紀末20世紀初,人類研制成功的各種治療儀器大量進入臨床,最具代表意義的有可植入式心臟起搏器、高頻電刀、激光刀等。伴隨微電子技術和計算機技術的發(fā)展,各種物理治療類儀器發(fā)揮了越來越顯著的作用。目前的研究課題包括:面向腫瘤診斷治療的新型設備的研究開發(fā)、基于物理方法的熱治療技術、大功率驅動技術及醫(yī)學儀器的設計與制造、面向家庭和社區(qū)醫(yī)療的數(shù)字化儀器的研發(fā)等方面。

該方向研究生階段的課程主要有《智能儀器設計》《高級醫(yī)療儀器》《醫(yī)學儀器原理》等,是本科階段《微機原理與接口技術》《傳感器技術》《信號處理技術》等課程的延續(xù)。國內開設該方向的院校有:上海交通大學、清華大學、浙江大學、四川大學等。

分子生物學

分子生物學是以分子水平研究生命本質的一門新興邊緣學科,它以核酸和蛋白質等生物大分子的結構及其在遺傳信息和細胞信息傳遞中的作用為研究對象,是當前生命科學中發(fā)展最快,并正在與其他學科廣泛交叉和滲透的重要前沿領域。由于分子生物學的不斷發(fā)展,現(xiàn)代生物醫(yī)學工程中人工關節(jié)、人工心臟起搏器、人工心臟、人工肝、人工肺等在臨床上得到應用,使千千萬萬的患者恢復了健康。隨著社會多樣性發(fā)展,市場需求的不斷變化,該方向也會研發(fā)出新的生物能源、保健、護理產(chǎn)品,甚至是化妝品相關的技術。

篇2

    生物醫(yī)學工程學是融合理工科學和生物醫(yī)學的 理論和方法逐步成長起來的邊緣性學科,其基本任 務是運用理工科原理和工程技術方法,研究和解決 醫(yī)學和生物學中的相關問題。作為一門獨立學科發(fā) 展的歷史尚不足50年,隨著現(xiàn)代科學技術的進步, 生物醫(yī)學工程學科得到了長足的發(fā)展。它在保障人 類健康和推進疾病的預防、診斷、治療、康復等技術 進步所起的作用日益增強,已經(jīng)成為當前醫(yī)療衛(wèi)生 健康發(fā)展的重要基礎和有力技術支撐。

20世紀60年代,美國一些著名大學先后開啟了生物醫(yī)學工程學科的建設,相繼啟動了生物醫(yī)學 工程專業(yè)人才的培養(yǎng)。美國的生物醫(yī)學工程教育特 點是在技術產(chǎn)業(yè)化需求驅動建立起來的具有其自身 特性,且反映了生物醫(yī)學工程學科建設與發(fā)展的前 沿特征。各個學校的本科教育課程雖然具有自己的 特色,但在課程設置上大致可以分為科學基礎課程、 專業(yè)核心課程、關注領域課程、設計課程、人文與社 會科學課程、專業(yè)選修課程及其他選修課程等六 類Q_2。不同學校本科課程的主要差異體現(xiàn)在專業(yè) 選修課程及其他選修課程的設置上,各個學校根據(jù) 自身的生物醫(yī)學工程領域的研究方向和研究水平特 點開設一些相應的選修課程,并培養(yǎng)學生在相應方 向上的研究探索實踐能力。這是美國生物醫(yī)學工程 本科教育的基本特點。

我國生物醫(yī)學工程專業(yè)教育起步于20世紀80 年代,主要發(fā)源于著名工科院校的信息技術類專業(yè) 和力學專業(yè),進而逐漸形成的生物醫(yī)學工程專業(yè)教 育,后來,_些醫(yī)學院校在醫(yī)學物理和醫(yī)用計算機技 術的基礎上相繼開展了生物醫(yī)學工程專業(yè)教育,于 是在我國基本上形成了這樣兩種類型的生物醫(yī)學工 程學科[4_3。上述兩類院校的生物醫(yī)學工程學科建 設發(fā)展模式各具側重,遵循了共同的學科基礎,在培 養(yǎng)生物醫(yī)學工程專業(yè)人才的應用層面上有顯著特 點。相對來說,工科院校的生物醫(yī)學工程培養(yǎng)模式 注重工程技術的開發(fā)和功能拓展,醫(yī)科院校則注重 醫(yī)學與工程結合、工程技術在醫(yī)學中的綜合應用。

1 中國生物醫(yī)學工程學科發(fā)展思路

    生物醫(yī)學工程是一種交叉學科,交叉的學科基 礎及其融合的緊密程度決定了生物醫(yī)學工程學科的 發(fā)展水平,交叉的學科發(fā)展推動著生物醫(yī)學工程學 科的發(fā)展,并且使得生物醫(yī)學工程學科研究領域變 得十分廣泛,而且處在不斷發(fā)展之中。

1.1學科發(fā)展軌跡在中國,基于電子信息工程發(fā)展而來的生物醫(yī) 學工程學科,主要包括生物醫(yī)學儀器、生物醫(yī)學信號 檢測與處理、生物醫(yī)學信息計算分析、生物醫(yī)學成像 及圖像處理分析、生物醫(yī)學系統(tǒng)建模與仿真、臨床治 療與康復的工程優(yōu)化方法、手術規(guī)劃圖像仿真以及 圖像導引手術及放療優(yōu)化等;有基于力學發(fā)展而來 的生物醫(yī)學工程學科,主要包括生物流體力學、生物 固體力學、運動生物力學、計算生物力學和微觀尺度 的細胞生物力學等;基于化學材料工程發(fā)展而來的 生物醫(yī)學工程學科,主要包括生物材料學、組織工程 與人工器官、物理因子的生物化學效應等。

1.2學科發(fā)展特點作為交叉學科的生物醫(yī)學工程學科,其發(fā)展的 關鍵在于交叉學科間的交叉融合。構建一種良好的 交叉結構,對推動交叉學科的發(fā)展具有至關重要的 作用。約翰霍普金斯大學對于生物醫(yī)學工程這樣的 交叉學科的描述有一個形象的說法:交叉學科如同 在不同學科之間建立起連接橋梁,如果在河兩岸沒 有堅實的基礎,橋是無法建立好的,對于生物醫(yī)學工 程這樣一座建立在兩個不同學科之間的橋來說,它的 發(fā)展要求具有堅實的交叉學科基礎和交叉學科緊密 融合深度。那么在生物醫(yī)學工程學科構建良好的交 叉結構,需要選取具有理論支撐和技術支撐的主干學科進行交叉,凝練學科方向,不能大而全,過于寬泛。

目前,醫(yī)學儀器和醫(yī)學成像技術具有良好的應 用和發(fā)展前景,應該成為生物醫(yī)學工程學科的重點 發(fā)展方向。醫(yī)學儀器和醫(yī)學成像設備能有力推動醫(yī) 療產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。醫(yī)療儀器和醫(yī)學成像設備是現(xiàn)代醫(yī) 療器械產(chǎn)業(yè)中的主流產(chǎn)品,在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中起著主導 和引領作用。其發(fā)展水平已成為一個國家綜合經(jīng)濟 技術實力與水平的重要標志之一。產(chǎn)業(yè)化驅動也是 學科發(fā)展的一種動力,也為學生未來職業(yè)發(fā)展奠定 良好的基礎?;卺t(yī)療衛(wèi)生健康事業(yè)的需求和生命 科學發(fā)展的大趨勢,生物醫(yī)學工程學科應大力促進 醫(yī)學儀器和醫(yī)學成像方法的學科建設,從而提升整 個學科的發(fā)展水平。

生物醫(yī)學工程學科的建設離不開一流的學術研 究和學術成果的應用。一流的學術研究不但能提升 學科的發(fā)展水平,而且能開拓學科縱深發(fā)展,產(chǎn)生良 好的經(jīng)濟效益和社會效益,進而增強學科服務社會 發(fā)展的能力。學術研究的前瞻性和創(chuàng)新性將確保學 科建設的發(fā)展動力和趨勢以及學科發(fā)展的活力。

交叉學科往往具有不同程度的可替代性。可替 代性程度越高,交叉學科存在的必要性就越小。如 何減小生物醫(yī)學工程學科可替代性的程度是需要深 入思考的,是需要提升學科的特異性的。生物醫(yī)學 工程學的學術研究主要包括應用理論研究和理論應 用研究,應用理論研究主要涉及生物醫(yī)學工程領域 所需要解決的科學問題,開展新理論、新方法的研 究。 理論應用研究主要涉及生物醫(yī)學工程領域所需 要解決的科學和技術問題,借助理工科的相關理論 和方法開展應用基礎研究和應用研究。應用理論研 究是理論驅動型的學術研究,理論應用研究是應用 驅動型的學術研究。 理論驅動型和應用驅動型是生 物醫(yī)學工程學科學術研究的兩種主要模式。 理工科 大學具有良好的理論創(chuàng)新基礎和強大的交叉的學科 背景,開展理論驅動型研究具有自身優(yōu)勢。醫(yī)學院 校具有豐富的醫(yī)學資源,面臨著大量需要應用理工 知識解決的醫(yī)學問題,開展應用驅動型研究,將很好 地實現(xiàn)與醫(yī)學的應用融合,具有較好的臨床應用價 值,有力推進醫(yī)學的進步與發(fā)展。各自的學術優(yōu)勢 將有利于生物醫(yī)學工程學科特色發(fā)展,從而增強其 不可替代的程度,實現(xiàn)學科可持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展。

1.3學科體系作為一級學科的生物醫(yī)學工程,包含學科的理 論體系和技術體系,且該體系離不開所交叉的學科 的理論體系和技術體系的支撐,此外生物醫(yī)學工程 學科理論體系和技術體系既要有學科自身的特色, 又要具有可持續(xù)發(fā)展和一定程度上的不可替代性, 這樣學科才會有旺盛的生命力。要面向醫(yī)療衛(wèi)生、 生物科學所涉及的重大、重要技術理論問題及基礎 應用開展學術研究。實現(xiàn)良好的學術研究定位,形 成自己的理論體系和技術體系。

2 大數(shù)據(jù)時代的生物醫(yī)學工程學科發(fā)展

    守正創(chuàng)新是生物醫(yī)學工程學科發(fā)展的必由之 路,人類已進入大數(shù)據(jù)時代,所謂大數(shù)據(jù)(big data), 或稱海量數(shù)據(jù),是指由于數(shù)據(jù)容量太龐大和數(shù)據(jù)來 源過于復雜,無法在一定時間內用常規(guī)工具軟件對 其內容進行獲取、管理、存儲、檢索、共享、傳輸、挖掘 和分析處理的數(shù)據(jù)集。大數(shù)據(jù)具有“4V ”特征:①數(shù) 據(jù)容量(volume)大;②數(shù)據(jù)種類(variety)多,常常具 有不同的數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)來源;③動態(tài)變化 (velocity)快,如各種動態(tài)數(shù)據(jù),非平穩(wěn)數(shù)據(jù),時效性 要求高;④科學價值(value)大,盡管目前利用率低, 卻常常蘊藏著新知識和重要特征價值或具有重要預 測價值。大數(shù)據(jù)是需要新的分析處理模式才能挖掘 分析出其蘊藏的重要特征信息[<3。

人體生老病死的生命過程就是一個不斷涌現(xiàn)的 生物醫(yī)學大數(shù)據(jù)發(fā)生源,這種源源不斷的生物醫(yī)學 大數(shù)據(jù)的檢測、處理與分析,將給生物醫(yī)學工程學科 的建設與發(fā)展帶來新的機遇和挑戰(zhàn)。模式識別、人 工智能、數(shù)據(jù)挖掘和機器學習的發(fā)展將帶動大數(shù)據(jù) 處理技術的進步。生物醫(yī)學大數(shù)據(jù)廣泛涉及人類醫(yī) 療衛(wèi)生健康相關的各個領域:臨床醫(yī)療、基礎醫(yī)學、 公共衛(wèi)生、醫(yī)藥研發(fā)、臨床工程、心里、行為與情緒、 人類遺傳學與組學、基因和蛋白質組學、遠程醫(yī)療、 健康網(wǎng)絡信息等,可謂包羅萬象,紛繁復雜。生物醫(yī) 學大數(shù)據(jù)中蘊藏了種種有科學價值的信息,研究有 效的大數(shù)據(jù)挖掘的新理論、新技術和新方法,對生物 醫(yī)學大數(shù)據(jù)進行關聯(lián)和融合計算分析,充分挖掘生 物醫(yī)學大數(shù)據(jù)中的信息關聯(lián)和特征關聯(lián)和數(shù)據(jù)空間 映射關聯(lián),既能為疾病的預防、發(fā)生發(fā)展、診斷和治 療康復提供系統(tǒng)化的全新的認識,有利于深入疾病 機理研究分析,開展個性化診療。還可以通過整合 系統(tǒng)生物學與臨床數(shù)據(jù),更準確地預測個體患病風 險和預后,有針對性地實施預防和治療。

生物醫(yī)學工程學科所面臨的生物醫(yī)學大數(shù)據(jù)主 要包括多模態(tài)醫(yī)學影像數(shù)據(jù)、多種類醫(yī)學信號數(shù)據(jù) 以及基因和蛋白質組學的生物信息數(shù)據(jù)。生物醫(yī)學 大數(shù)據(jù)在生物醫(yī)學工程學科領域內有著廣泛深遠的 應用前景,從三個方面應用將推動生物醫(yī)學工程學 科的發(fā)展。

(1) 開展多模態(tài)影像大數(shù)據(jù)計算分析。醫(yī)學影 像學科的發(fā)展從早期看得到,到看得清,目前的看得 準,未來的趨勢是看得早。只有看得準和看得早才 有利于臨床早期干預,提高治療預期。醫(yī)學影像大 數(shù)據(jù)計算分析在影像診斷、手術計劃、圖像導引、遠 程醫(yī)療和病程跟蹤將發(fā)揮越來越大的作用。

建立新的醫(yī)學影像大數(shù)據(jù)計算分析模型和數(shù)值 計算方法,挖掘多模態(tài)影像數(shù)據(jù)的特征數(shù)據(jù)和特征 關聯(lián),將會提供強有力的影像診斷分析手段,極大地 推動影像技術的發(fā)展,具有重要的臨床應用價值和 科學價值。

(2) 開展多種類醫(yī)學信號大數(shù)據(jù)計算分析。醫(yī) 學信號大多直接產(chǎn)生于生理和病理過程中的信號, 能在不同層面上表達生理和病理相關機制特征。融 合多種醫(yī)學信號的大數(shù)據(jù)計算分析,能對生理病理 過程進行更好更全面的闡釋,不僅能深入了解生理 病理的狀態(tài)特征和過程特征,而且能實現(xiàn)個體健康 監(jiān)測和管理??梢院芎玫亻_展回顧性研究和前瞻性 研究,推進系統(tǒng)化的醫(yī)學應用研究。實現(xiàn)強大的多 種醫(yī)學信號數(shù)據(jù)的特征挖掘及特征關聯(lián)計算分析。 大數(shù)據(jù)挖掘能夠增加準確度和發(fā)現(xiàn)弱關聯(lián)的能力, 能更好地認識生理病理現(xiàn)象和本質。

(3) 開展基因和蛋白質組學的生物信息大數(shù)據(jù) 計算分析。基因組學、蛋白質組學、系統(tǒng)生物學和比 較基因組學的不斷發(fā)展涌現(xiàn)了海量的需要計算分析 的生物信息數(shù)據(jù),已進入計算系統(tǒng)生物學的時代。 開展生物信息大數(shù)據(jù)計算分析,可以拓展組學研究 及不同組學間的關聯(lián)研究。從環(huán)境交互、個體生活 方式、心里行為等暴露組學,至細胞分子水平上的基 因組學、表觀組學、轉錄組學、蛋白質組學、代謝組 學、基因蛋白質調控網(wǎng)絡,再到人類健康和疾病狀態(tài) 的表型組學等不同層面不同方向上實現(xiàn)大規(guī)模的關 聯(lián)計算分析,可以全面闡述生命過程機制,挖掘生命 過程特征及關聯(lián)特征。

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關鍵詞:電子技術;生物醫(yī)學工程;問題驅動

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.130

1 引言

生物醫(yī)學工程是綜合生物學、醫(yī)學和工程學的理論和方法而發(fā)展起來的新興學科,其主要研究方向是運用工程技術手段,研究和解決生物學和醫(yī)學中的有關技術問題保障人類健康為疾病的預防、診斷、治療和康復服務[1]。多學科的交叉使得生物醫(yī)學工程不同于那些經(jīng)典的學科,也有別于生物醫(yī)學和純粹的工程學。我校生物醫(yī)學工程專業(yè)是工程技術為主,醫(yī)學知識相結合的專業(yè),以培養(yǎng)能在醫(yī)療儀器、醫(yī)學信息處理等領域從事研發(fā)、教學、管理等工作的人才為目標。電子技術在生物醫(yī)學工程研究和醫(yī)療儀器開發(fā)中有著重要作用,任何一臺現(xiàn)代醫(yī)學儀器或設備中都需要電子技術完成信息檢測與處理、系統(tǒng)控制等核心功能[2]。

“電子技術”包括模擬電子技術和數(shù)字電子技術兩門主要課程,課程的技術性和實踐性較強。通過理論知識的學習要求學生掌握電子技術的基本概念,基本電路和基本技能,同時相關的實驗培養(yǎng)學生的工程素質、動手能力、創(chuàng)新能力以及自主設計的基本能力[3]。目前,國內很多高校生物醫(yī)學工程專業(yè)開設的電子技術理論和實驗課程都普遍存在著一些問題:

(1)理論知識和實驗內容與生物醫(yī)學工程專業(yè)的關聯(lián)性不突出;

(2)偏重于理論教學為主,實驗為輔,學生被動的接受知識,學習興趣不高;

(3)實驗內容固定,驗證性實驗過多,缺乏學生自主創(chuàng)新的設計性實驗。因此,探索切實可行的適合于生物醫(yī)學工程專業(yè)的電子技術課程的教學模式與教學方法已成為提高電子技術課程教學質量的必然要求。

2 問題驅動法

問題驅動式教學方法近年來得到了很多教學人員的關注,在眾多的課程中得到了應用[4-5]。百度百科中定義:問題驅動教學法即基于問題的教學方法(Problem-Based Learning,PBL),區(qū)別于傳統(tǒng)的LBL(Lecture-Based learning,LBL)[6],PBL教學模式是一種以學生為主體、以專業(yè)領域內的各種問題為學習起點,以問題為核心規(guī)劃學習內容,讓學生圍繞問題尋求解決方案的學習方法。

問題驅動教學法要求學生與教師轉變在傳統(tǒng)LBL教學中的固有地位,學生由被動的知識接受者轉變?yōu)橹鲃拥男畔⒓庸ふ吆椭R構建者,教師從知識的灌輸者轉變成為學生主動加工信息、構建知識的引導者。問題驅動教學法大概分為四個步驟:(1)提出問題;(2)分析問題;(3)解決問題;(4)結果評價[7]。教師在教學前期,要明確教學目標,設計執(zhí)行方案,提出問題。在教學過程中,教師安排學生活動,引導學生自主分析,相互討論和交流。然后在分析的基礎上,讓學生們提出解決問題的方法,進行實踐。最后,對過程和結果進行評價??梢钥闯觯瑔栴}驅動法能夠提高學生學習的主動性以及在教學過程中的參與程度,激起學生的求知欲。但是并不意味著教師的參與程度減少了,這種教學方法對教師的要求更高,教師必須具備較強的課堂掌控能力和引導能力。

《電子技術》課程作為是工科專業(yè)的基礎必修課,具有理論性和實踐性并重的特點。其課程內容、基本概念、技術術語、電路種類多,學生學習起來比較困難。為了提高電子技術課程的教學質量,很多學校都開展了電子技術課程的教學改革,其中問題驅動法就是選擇的新教學模式之一。但是,由于各種原因,如教學目標的定位、問題驅動法的理解、具體實施過程中的執(zhí)行力等,基于問題驅動法的教學改革并不是一帆風順的。作為生物醫(yī)學工程專業(yè)的基礎必修課,《電子技術》又有其特殊性,其課程的教學目標側重于讓學生掌握面向生物醫(yī)學及醫(yī)學儀器的電子技術,如果理論知識和實驗內容與生物醫(yī)學工程專業(yè)的關聯(lián)性不突出,學生對于課程內容在專業(yè)上的應用不甚了解,就會影響到對后續(xù)專業(yè)課程的學習,甚至影響到將來從事生物醫(yī)學工程專業(yè)相關工作的能力。因此,有必要研究具有生物醫(yī)學工程專業(yè)特色的電子技術課程的問題驅動法。

3 問題驅動法的實施

進行問題驅動的教學模式,需要教師有效掌控和恰當引導。下面,主要從教師的角度來闡釋需要注意的問題,對問題驅動法的四個步驟進行分析。

(1)提出問題;在課程開始之前,教師要制定問題,需要其具有全局的概念,考慮各方面因素,包括:教學大綱、培養(yǎng)方案、授課教材等。在問題的選擇上應該考慮以下幾個方面[8]:

1)問題是否和某個單元的教學內容相關;

2)問題是否對學生具有吸引力;

3)問題實施的時間和硬件條件是否能夠保證;

4)問題是否聯(lián)系實際,是否與生物醫(yī)學工程專業(yè)的應用相關;

5)問題之間是否具有連續(xù)性,是否具有系統(tǒng)性;

為了突出生物醫(yī)學工程專業(yè)特點,問題設計必須貼近專業(yè)應用。問題之間最好具有關聯(lián)性,由小的模塊小的問題,最終組合而成大的模塊大的系統(tǒng),解決與專業(yè)相關的問題。

舉例說明:在模擬電子技術中,所選用的教材為高等教育出版社出版,童詩白、華成英主編的《模擬電子技術基礎第四版》[9]。根據(jù)教材中的內容,結合生醫(yī)專業(yè)應用,可以圍繞心電信號檢測儀的各個模塊展開,設計以下問題:微弱生理信號放大、信號濾波、非矩形波整形為矩形波、直流電源設計。下表1中顯示設計問題與教材章節(jié)的知識點對應。從表中可以看出,除了第九章的內容沒有體現(xiàn),其他章節(jié)的知識在問題中均有涉及。由于學時的限制,教材第九章的功率放大電路目前并不在本校生物醫(yī)學工程的模擬電子技術教學大綱中。

在布置問題的時候,加入情景帶入,首先向學生講解人體心電信號的特點,心電監(jiān)測的臨床意義,再提出心電監(jiān)測儀的采集、放大、濾波、整形、供電問題。其中在信號放大部分,涉及的知識點較多,要對前級放大和后級主放大進行分開設計和說明。隨著課程內容不斷深入,問題不斷得到解決之后,可以將各個模塊組合,并加入右腿驅動電路或50Hz陷波電路,實現(xiàn)簡易的心電信號檢測電路。最后的整體電路進行實際人體測試,用示波器觀察信號,這樣學生在學習模擬

電子技術知識的同時,鍛煉了實踐動手能力,還能與專業(yè)應用結合起來,了解電子技術知識在生醫(yī)專業(yè)中的用武之地,一舉三得。

(2)分析問題;在課程教學中,教師按照進度向學生一一展示問題,引導學生根據(jù)所學知識,對問題進行分析。在這個階段,教師需要做到以下幾點:

1)引導學生進行分組,任務分配;

2)引導學生對問題內容進行分析;

3)引導學生將問題與所學知識相關聯(lián);

4)引導學生文獻查閱資料;

由于學生的基礎有限,在這個階段,可能會遇到以下情況:對問題的分析存在偏差,無法與知識點相結合、查閱獲取文獻的能力不足,教師要及時的提供幫助,在學生為主導的前提下,掌控整體過程。

(3)解決問題。在問題分析完成的前提下,學生提出解決問題的方案,并具體實施。教師需要考慮的是:

1)方案是否具有可行性;學生所提出的方法是否合理正確。對于存在問題的方案,是放手讓學生嘗試,還是進行適當?shù)母深A提示其改正,需要教師結合具體情況進行操作。

2)方案實施是否順利;方案的實施需要時間與精力的付出,《電子技術》中的問題解決往往需要實際的電路焊接和調試環(huán)節(jié),課程的學時如何安排,硬件實驗環(huán)境如何保證是教師需要考慮和協(xié)調的。此外,對于初次進行電路制作的學生,教師運用經(jīng)驗為學生提供元器件選擇和購買、電路焊接及調試訓練等實踐方面的幫助,也是必不可少的。

解決問題的整個過程由學生完成,教師不可代辦,但是在適當?shù)臅r候提供幫助,能夠提高完成效率,保證進度。

(4)結果評價。對于整個過程中學生的表現(xiàn),需要比較客觀的評價。常用的方法將自我評價、小組互評、教師評價三個方面相結合。

自我評價是學生回顧和反思過程中的得失,對自我形成清楚客觀的認識。小組互評是組間成員根據(jù)參與度、貢獻度、工作表現(xiàn)、溝通能力等對組員同學進行分析點評。

雖然在問題驅動的教學模式中,教師的身份發(fā)生了轉變,但是并不意味教師的地位和重要性降低了。教師要密切關注學生的狀態(tài)和表現(xiàn),最終對其進行評價。為了激勵學生,幫助學生正確認識自我,樹立學習后續(xù)課程的興趣和信心,教師在對學生進行評價的時候要注意以下幾點:

1)評價公正,也不忘因人而異;對待學生的評價要做到客觀中肯,但是也需要考慮學生的差異性。成績優(yōu)異的學生與基礎較差的學生在小組中的分工不同,貢獻度有區(qū)別。為了激發(fā)學生的積極性,教師的評價不能采用單一標準,而是應該多元化,從合作精神、交流能力、文獻收集、電路制作、文字編寫等各個方面入手,照顧到各個層面的學生。

2)評價能力,也不忘評價態(tài)度;對待學生的評價不光要考慮其知識與技能,還要注重他們在情感、態(tài)度方面的表現(xiàn)。課程內容的學習只是一個方面,關注學生知識技能之外的情意發(fā)展,有助于其更長遠的進步和成長。

3)評價結果,也不忘評價過程;教師的評價不應該過分關注最終解決問題的結果是否正確,而是要側重于學生在分析問題、解決問題的過程中所表現(xiàn)出來的能力、態(tài)度和情感。學生在過程中的提升和收獲,才是教育的主要目的。

4)評價個人,也不忘評價團隊;教師的評價除了針對學生個人,還要涉及到團隊。強調團隊的分工合作,有利于培養(yǎng)學生交流溝通,與人協(xié)作的能力。

4 結論

問題驅動法能夠提高學生學習的主動性,激起學生的求知欲,其教學模式十分適合《電子技術》此類工程性和實踐性較強的課程,在許多高校教學改革項目中得到應用。生物醫(yī)學工程專業(yè)的電子技術課程要與學科特點相結合起來,因此問題驅動法的實施既有與其他課程的共性,也有其自身特點。教師在問題的設計環(huán)節(jié),要結合生物醫(yī)學工程專業(yè)的電子技術應用,讓學生在學習電子技術知識和技能的同時,對專業(yè)發(fā)展及就業(yè)方向有一定的認識,同時也為后續(xù)的專業(yè)基礎課打下基礎。

參考文獻:

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[9]童詩白,華成英.模擬電子技術基礎第四版[M].北京:高等教育出版社,2006.

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[關鍵詞]本科教育 研究性教學 創(chuàng)新培育

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2013)15-0006-02

我國醫(yī)療儀器市場潛力巨大,但國內醫(yī)療儀器產(chǎn)品總體技術含量較低,關鍵技術主要被美、日、德等國家的少數(shù)幾個跨國大公司所壟斷。國內生物醫(yī)療產(chǎn)業(yè)普遍存在技術研發(fā)人才匱乏、研發(fā)能力不足等問題,產(chǎn)品總體質量和技術水平落后于發(fā)達國家,缺乏市場競爭力。要解決目前生物醫(yī)療產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研發(fā)能力低下的難題,首先要從生物醫(yī)學工程人才培養(yǎng)這一根本問題上著手。

一、本科生創(chuàng)新培育計劃思路的形成

2004年12月教育部在北京召開了第二次全國普通高等學校本科教學工作會議,研究制訂了《關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》。該文件要求“積極推動研究性教學,提高大學生的創(chuàng)新能力”;同時提出“要讓大學生通過參與教師科學研究項目或自主確定選題開展研究等多種形式,進行初步的探索性研究工作”。中山大學的本科人才培養(yǎng)教育觀念是“通識教育、大類教學、復合創(chuàng)新”。相對于其他學科,生物醫(yī)學工程學科的特點是多學科交叉,教學過程所涉及的內容多且雜,如果強調“寬”基礎,學生能夠“精(專)”的領域就有限。通過借鑒國內外著名高校的相關經(jīng)驗和近幾年的嘗試和思考,我們初步形成的思路是:首先培養(yǎng)學生掌握較為廣泛扎實的基礎理論知識,然后以某個方向專業(yè)訓練為載體,著重培養(yǎng)學生的自我學習能力和創(chuàng)新思維能力,以及解決具體問題的實踐能力。基于這一思路,我們推出生物醫(yī)學工程創(chuàng)新培育計劃,探索中山大學生物醫(yī)學工程專業(yè)研究性教學的道路。該計劃的總體內容和目標是:中山大學工學院生物醫(yī)學工程專業(yè)為研究性教學的開展提供硬件條件(設備、場地)與軟件條件(師資、管理)的支持,建立并實行本科生學業(yè)導師制度,以本學科已有的廣東省傳感技術與生物醫(yī)療儀器重點實驗室為依托、以教師們正在進行的縱向科研項目或橫向開發(fā)項目為載體,引導本科學生參與項目調研、方案制訂和項目研發(fā)的整個過程,培養(yǎng)學生主動獲取知識的能力、思考創(chuàng)新的能力和實踐能力,為將來更好更快地適應各自的工作崗位要求奠定堅實的基礎。

二、國內外著名大學創(chuàng)新性培養(yǎng)方案分析

我們對國內外著名大學的本科生培養(yǎng)方案,尤其是對國內外著名工科院校的實習教學方案進行了廣泛的調研和分析,逐漸形成了在“寬”基礎的前提下,強調培養(yǎng)學生的自我學習能力和創(chuàng)新思維能力,以及動手能力的思路。例如美國麻省理工學院著重培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維和解決問題的能力,以及終身學習的習慣。既培養(yǎng)學生某一方向的專業(yè)技能,也鼓勵學生拓寬知識面,以適應現(xiàn)代社會的挑戰(zhàn)。具體方案有:1.實行本科生學業(yè)導師制度。每名本科生入學后將被指定一位專職教師作為學業(yè)導師,導師幫助本科生設計學習項目、選課和選專業(yè)。在導師的指導下,本科生有機會參與跨學科實驗室和研究中心的研究活動,從而培養(yǎng)學生的研究型思維、完成實驗的技能和進行數(shù)據(jù)分析的能力。2.學院設有獨立活動期。每年的一月,學生們可以利用學院實驗室與研究中心的資源,從事一些自己感興趣的研究項目。教師則成為項目的指導者與協(xié)作者,鼓勵并引導本科生在研究型教學中主動地參與過程。美國明尼蘇達大學機械工程本科培養(yǎng)特色為基礎知識教育與科研能力培養(yǎng)并重,通識教育與專業(yè)教育并重。他們專門設有實踐創(chuàng)新教育環(huán)節(jié),培養(yǎng)學生綜合實踐和創(chuàng)意創(chuàng)新的能力。具體方案有:1.大量采用講座+討論、講座+實驗的授課方式,強調理論課程與實踐、研究環(huán)節(jié)的結合。2.設立和基礎課程學習緊密相關的實踐性、研究性學習項目,通過項目的實施,進一步強化學生對基礎理論學習與實際問題解決相互關系的理解。學校還設有獨立活動期、本科生研究項目等實踐創(chuàng)新教育項目,給學生提供了充分的個性發(fā)展空間。清華大學電子工程系奉行知識、能力、素質并重的教育理念,通過營造良好的學術環(huán)境來激發(fā)學生的學習熱情和創(chuàng)造力,注重實驗教學與理論教學相互促進,注重基本技能、綜合能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng),注重將最新的科研成果引入實驗教學。其特點是前期強化基礎、復合交叉,后期導師指導、以人為本,激勵創(chuàng)新。另外,國內外基于問題驅動的產(chǎn)學研教學模式也是值得我們借鑒的。

三、創(chuàng)新培育計劃實施所具備的軟硬件條件

中山大學生物醫(yī)學工程學科具有生物醫(yī)學工程一級學科博士點和博士后流動站,是廣東省重點學科,設有廣東省傳感技術與生物醫(yī)療儀器重點實驗室、廣州市生物醫(yī)療設備重點實驗室。目前生物醫(yī)學工程學科已有教授38名、副教授41名、講師64名,梯隊完備,所有教師都是工作在科研一線的研究人員。學科的主要研究方向為醫(yī)療儀器與傳感器、納米生物材料與組織工程、靶向輸送與控制釋放。學科近年來在相關領域內承擔了多項縱向研究項目,包括國家重點基礎研究發(fā)展計劃項目和國家高技術研究發(fā)展計劃項目、國家科技部重大科技專項、國家自然科學基金重點項目和教育部新世紀優(yōu)秀人才支持計劃等。學科緊密結合南沙中山大學科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)基地、廣州大學城健康產(chǎn)業(yè)基地以及行業(yè)龍頭企業(yè)等合作單位,大力倡導協(xié)同創(chuàng)新,承擔了多項橫向研究項目。因此,學科的平臺和師資為生物醫(yī)學工程本科生創(chuàng)新培育計劃的開展提供了充分的保障。

四、本科生創(chuàng)新培育計劃的實施方案

首先建立導師制,由專業(yè)教師擔任本科生學業(yè)指導教師,負責本科生的學業(yè)指導和項目選題;同時由該教師屬下的研究生擔任學生導師,負責本科生創(chuàng)新培育計劃具體工作的指導與跟進。實行導師制的目的是給予本科生更個性化的發(fā)展空間和更全面的有效的指導,這有利于師生雙向提高。

在第一學年,考慮到本科生專業(yè)知識的缺乏,創(chuàng)新培育計劃的主要內容是本科生利用課余時間協(xié)助教師或研究生從事實驗輔助或文獻調研等工作,使本科生對生醫(yī)工專業(yè)本身和具體項目科研過程有一個初步的認識,培養(yǎng)學生基本的實驗操作技能和自主檢索學習的能力。后期在導師的指導下撰寫一份助研工作總結報告或文獻檢索報告,同時做成PPT用于年終匯報考評,從而培養(yǎng)學生的基本科技寫作能力和PPT制作與講演能力。

第二學年開始引導本科生逐漸進入具體的項目工作。若干名學生組成項目組,可以參與指導教師的在研項目中的某一部分,或者在教師指導下自主選題。首先進行項目調研和前期預研,中期組織進行項目開題答辯,然后在學業(yè)導師或學生導師的具體指導下開展項目研究,鼓勵項目進展較為順利的項目組申報學校的大學生科研項目計劃。

第三學年本科生在導師們的指導下繼續(xù)開展創(chuàng)新培育計劃項目工作,可以考慮將夏季學期(小學期)中4周生產(chǎn)實習(項目實習)課程和創(chuàng)新培育計劃項目合并到一起來做。組織中期檢查匯報與成績評定,推薦項目工作表現(xiàn)優(yōu)秀的本科生參加國家大學生創(chuàng)新計劃、廣東省大學生創(chuàng)新計劃、挑戰(zhàn)者杯等競賽。

第四學年春季學期有長達12周畢業(yè)設計(論文)時間,可以充分利用這段時間,在前面三年創(chuàng)新培育計劃工作的基礎上,進一步深化、凝練項目成果,完成畢業(yè)設計(論文),進行項目結題答辯。對項目研發(fā)過程中表現(xiàn)優(yōu)秀的本科生推薦研究生免試資格,鼓勵成果突出的學生撰寫專利或論文。另外,學生導師(在讀研究生)給予頒發(fā)助教資歷證書,其中表現(xiàn)優(yōu)異者在教學實踐考評和獎學金評定時給予加分。

總之,我們擬通過生物醫(yī)學工程創(chuàng)新培育計劃的實施,探索出一條研究型本科教學的路子,為解決生物醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的自主技術創(chuàng)新、提升國內企業(yè)技術水平及市場競爭力提供人才支持。期望學生通過自主學習和項目實踐,熟練掌握生物醫(yī)學工程的基礎理論,具備較強的自我學習能力和實踐創(chuàng)新能力,能夠綜合應用多學科知識和方法解決醫(yī)學實際問題,成為在生物醫(yī)療儀器、生物材料與組織工程等相關領域從事科學研究與應用開發(fā)的高素質醫(yī)工復合型人才。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 王海鷹,楊剛,李玉紅,季紅梅.將科研實驗引入本科實驗教學的改革與實踐[J].中國電力教育,2009,(144):145-146.

[2] 馬曉瓊,蔡金平,凌有鑄.基于問題驅動法的產(chǎn)學研教學模式創(chuàng)新研究[J].長沙大學學報,2011,25(2):122-123.

[3] 薛磊,孫玉強,顧曉清.在應用型本科教學中開展項目教學法的研究與實踐[J].教改經(jīng)緯,2011,(5):49-50.

篇5

針對目前高?!俺晒?、轉化少、推廣難”等問題,為促進高??萍?、資本、產(chǎn)業(yè)的良性互動,我們特開設《項目點睛》欄目。本刊將邀請技術、市場、投融資等多位專家對高校有較高市場價值的科技項目進行多角度、立體化點評,重點項目安排在本欄目逐期刊登,敬請廣大讀者及項目投資者關注!

本期重點推薦

項目介紹

組織和器官的喪失或功能衰竭是人類健康面臨的主要危害之一,也是人類疾病和死亡的最主要原因。據(jù)美國的一份資料顯示,每年有數(shù)以百萬計的美國人患有各種組織、器官的喪失或功能障礙疾病,每年有800萬人次需要修復手術,年耗資超過400億美元。我國是一個人口大國,因創(chuàng)傷和疾病造成的組織和器官缺損或功能障礙病例居世界之首,每年僅因燒傷需進行皮膚移植的患者就達百萬之多,每年各種骨、軟骨損傷患者達300萬人,其中需人工關節(jié)置換術者達100萬人,國外進口人工關節(jié)在國內銷售額每年達2億元人民幣。

目前,對組織和器官的損傷或功能衰竭的治療有三種方法,一是移植別人或動物同類器官 ;二是自體組織移植 ;三是人工合成代用品。但就移植而言,主要存在兩個問題 :其一為組織的相容性,即所移植的組織或器官受到免疫排斥,難以永久性替代受損組織、器官的功能;其二為供體的嚴重不足,全世界每年有兩百萬患者需要進行器官移植,而可供移植的器官只有兩萬個,在過去的五年,有1萬名美國人因等待移植器官而死亡。隨著人類壽命的延長,供體不足的情況將越加嚴重。自體組織移植,盡管不存在免疫排斥,但必須犧牲人體正常組織來修復病損組織,在病損組織修復的同時,又形成了另一新的組織缺損,是一種以創(chuàng)傷修復創(chuàng)傷的治療模式。自體組織移植也同樣會受到供體來源有限,而不能滿足大面積組織、器官缺損修復的需求。人工合成代用品盡管具有不限量的優(yōu)勢,但植入后易導致異物反應,繼發(fā)感染而最終被排出體外。因而上述治療方案最終仍難以修復受到損傷的組織或器官使之功能得到長期恢復。那么,如何從根本上解決組織、器官喪失和功能障礙是科學界特別是生命科學所積極努力和探索的重大課題。

本研究成果所開發(fā)的皮膚組織工程支架材料是以天然膠原作為主要研究對象,復合殼聚糖等其他天然或合成生物可降解材料,采用仿生學的方法,制備得到雙層皮膚支架材料。通過理化性能測試、體內外降解實驗、生物學實驗以及動物實驗,測試了支架材料的生物相容性、理化性能和降解性,并優(yōu)化了支架材料的組成和結構,同時確定了不同形態(tài)支架的加工工藝,掌握了材料與細胞之間的作用機理。

經(jīng)動物試驗研究表明,本項目開發(fā)的生物材料具備以下功能 :(1)生物材料能使細胞粘附并生長 ;(2)材料及其降解產(chǎn)物不會引起炎癥及毒副作用 ;(3) 材料能加工成三維結構 ;(4) 材料孔隙率不低于90%,保證了細胞-材料作用能大面積進行,提供了細胞外再生的足夠空間 ; (5) 在完成組織再生后高分子能較好地被機體吸收 ;(6) 高分子支架的降解速率與皮膚組織細胞再生速度相匹配。另外,項目的技術制作工藝還使支架材料形成致密的表層可以防止細菌入侵及體液的快速蒸發(fā),多孔的內層有利于組織的長入。值得一提的是,本研究采用無機納米銀顆粒增強膠原―殼聚糖復合材料的抗菌性,具有較高的抗菌效率,在7天內持續(xù)抗菌,并能減少換藥過程中二次損傷給病人帶來的痛苦。

項目持有者

張其清 博士,教授,博士生導師;主要從事生物材料、組織工程、生物納米技術和控制釋放藥物體系研究、產(chǎn)品開發(fā)和指導研究生工作。

2002年12月受聘于廈門大學生物醫(yī)學工程學特聘教授、博士生導師、廈門大學生物醫(yī)學工程研究中心主任、醫(yī)學院副院長。現(xiàn)任中國醫(yī)學科學院、中國協(xié)和醫(yī)科大學生物醫(yī)學工程研究所黨委班子成員、所學術委員會委員、所高級職稱評審委員會委員;中國醫(yī)學科學院生物醫(yī)學工程研究所生物材料及人工器官研究室主任;廈門大學生物醫(yī)學工程研究中心主任;福建省生物醫(yī)學工程重點實驗室主任;福建省生物醫(yī)學工程重點學科負責人;廈門大學醫(yī)學院副院長、學術委員會主任;廈門市生物醫(yī)學工程技術研究中心主任等職。

技術專家點評

潘仕榮 教授,博士生導師。1966年天津大學高分子專業(yè)本科畢業(yè),1982年華南理工大學材料研究所高分子專業(yè)研究生畢業(yè),碩士學位,現(xiàn)任中山大學生物醫(yī)學工程專業(yè)研究員,博士研究生導師,中國生物醫(yī)學工程學會生物材料理事。1981年從事生物醫(yī)學工程和生物材料的科研與教學工作,主要研究方向為抗凝血材料和生物降解材料及其醫(yī)學應用。

目前,治療燒傷、燙傷、交通意外等所致的皮膚缺損時,醫(yī)生最常采用的治療方式都是“拆東墻補西墻”的辦法,主要是從被燒傷者本身的正常部位提取皮膚。當遇到皮膚燒傷面積較大的患者,自身可以用來移植的完整皮膚有限時,醫(yī)生不得不采取先移植一部分植皮,然后讓患者自身重新長出新皮膚后,再進行第二次、第三次……皮膚移植。這也意味著患者不但要歷經(jīng)數(shù)個周期的治療,并承受著昂貴的醫(yī)療費用和數(shù)次身體疼痛的折磨,而且還要讓患者在治療創(chuàng)傷的同時又添新傷。但是,當遇到有些燒傷面積嚴重到自身無完好皮膚可以移植的患者,醫(yī)生只好采取異體皮膚移植的辦法,或采用親屬皮膚甚至豬皮。這種異體移植,很容易產(chǎn)生異體免疫排斥反應,易造成移植后的皮膚壞死,而且異體器官的來源十分困難。若采用的異種器官為豬皮,那么免疫排斥反應會非常嚴重,且這些治療方法因價格十份昂貴,一般患者無力承擔,最終只好放棄治療,故尋找一種理想的皮膚替代物是臨床上一大急需解決的難題。

目前,由廈門大學生物醫(yī)學工程研究中心張其清教授課題組開發(fā)出的“醫(yī)用復合型組織工程支架材料”成果,其利用從貝類、螃蟹殼、蝦殼等海產(chǎn)品中提取出的殼聚糖材料,與其他天然材料復合,制成多孔且具有生物活性的新型醫(yī)用組織工程支架材料,并用從人體內不同組織器官中提取出的種子細胞,一同在體外環(huán)境構建出具有生命功能的組織器官后再植入到人體內,從而可對病缺損部位進行治療性修復。同時,該項目還系統(tǒng)研究了皮膚組織工程的種子細胞、體外構建技術、修復皮膚缺損、冷凍保存等一系列基本科學問題,并開展了利用組織工程皮膚替代物修復動物皮膚缺損的臨床前實驗研究。經(jīng)動物全層皮膚缺損的修復實驗表明,構建的組織工程皮膚具有創(chuàng)口癥反應輕,抗菌性能和組織相容性良好,并能促進創(chuàng)面愈合等優(yōu)點。該人工皮膚在組織學和功能上完全接近天然皮膚,具有分化良好的表皮層和真皮層,有一定彈性,可隨意移動、剪切、縫合、移植手術操作簡單,適合于較大面積移植,并且能夠抵抗膠原酶消化,在體內能夠自然降解。其組織相容性好,能永久性地覆蓋創(chuàng)面,具有很強的抗感染能力,移植成功率高,減少抗生素的應用,減輕病人的經(jīng)濟負擔,特別值得一提的是移植后換藥次數(shù)少,術后護理也簡單,避免了反復手術。另外,病人在移植成功后,創(chuàng)傷形成的疤痕很小,能夠達到較好的美容效果。研究結果基本解決了組織工程皮膚產(chǎn)業(yè)鏈上一系列關鍵科學問題,為皮膚組織工程的產(chǎn)業(yè)化奠定了堅實基礎。

廈門大學這項研究成果標志著我國在組織工程皮膚領域已經(jīng)達到了國際先進水平,是繼組織器官移植及重建手術之后,治療病缺損組織器官的第三種手段,是一項既有理論意義又有重大應用前景的成果,適合于治療大面積燒傷、慢性難愈合性潰瘍及腫瘤切除后的皮膚缺損,其市場前景廣闊。

市場專家點評

盧世璧 中國工程院院士,著名骨科專家?,F(xiàn)為中國人民總醫(yī)院主任醫(yī)師、教授,骨科研究所所長。

盧世璧院士于1958年調入中國人民總醫(yī)院骨科,歷任骨科住院醫(yī)師、主治醫(yī)師、副主任醫(yī)師、副教授、主任醫(yī)師、教授等?,F(xiàn)任國際生物材料科學與工程院士,華裔骨科學會理事,中國殘疾人康復協(xié)會理事長,中華醫(yī)院管理學會醫(yī)療技術應用管理專業(yè)委員會主任委員,中國醫(yī)藥生物技術協(xié)會骨組織庫分會主任委員,北京生物醫(yī)學工程學會理事。

如何加速傷口愈合并消除疤痕和肢體在大面積燒傷后自體皮源不足的情況下及時覆蓋創(chuàng)面、減輕創(chuàng)面收縮和疤痕增生是目前臨床醫(yī)學亟待解決的問題。廈門大學生物醫(yī)學工程研究中心張其清教授課題組開發(fā)的組織工程化人工皮膚正是解決這類問題的根本途徑。

據(jù)統(tǒng)計,每年全世界由于炎癥、潰瘍、外傷、燒傷、腫瘤手術后以及先天性畸形等原因造成的皮膚缺損和異常病例不勝枚舉。僅在中國,每年僅因燒傷和潰瘍導致的皮膚缺損病人超過2500萬人,其中每年需要皮膚移植的病人超過300萬人。由于組織工程產(chǎn)品具有巨大的潛在市場,近年來,國際上一些大的企業(yè)和制藥公司紛紛開始進行組織工程產(chǎn)品的研制,據(jù)調查,美國研制組織工程產(chǎn)品的市場銷售量每年增加22.5%,而國內在此方面的研究尚處于起步階段,目前尚無相關產(chǎn)品。國外同類人工皮膚的市場售價為每張2萬元人民幣(每張大小 :10cm X 25cm)。就國內而言,目前天津市場使用的同各異體皮 1.5元/cm2 ,北京市場使用的脫細胞異體真皮 18元/cm2,豬皮2元/ cm2。當然各種皮膚及代用品價格各地或有不同,僅以天津地區(qū)為例,一位中度燒傷病人治療費約為3萬~5萬元,重度燒傷病人治療費約為5萬~10萬元。按一個適應癥病人每年消耗1000元組織工程化人工皮計算,一年可創(chuàng)產(chǎn)值60億~120億元。

另外,我國是一個人口大國,隨著汽車工業(yè)的發(fā)展及體育運動的普及,由意外造成的傷害不斷增加并向青年組發(fā)展,由腫瘤、感染、生理功能減退以及其他病因導致的組織缺(?。p的發(fā)病率也很高,所以該產(chǎn)品的市場需求量大且呈上升的趨勢。

廈門大學的這項具有自主知識產(chǎn)權和兼具理論和實用 價值的項目成果,經(jīng)試驗表明,其構建人工皮膚的方法簡單、技術路線成熟穩(wěn)定,標志著我國在組織工程化皮膚的研究領域已經(jīng)進入了國際先進行列。廈門大學研制的人工皮膚一旦產(chǎn)業(yè)化,其價格可在每張0.1萬~0.3萬元人民幣范圍內,只為進口產(chǎn)品的一半。據(jù)市場調查,美國每年的燒傷病人比例為1‰,歐洲每年的燒傷病人比例為3‰~5‰,由此可見,人工皮膚的市場需求量非常大,而我們可以憑借低廉的價格優(yōu)勢參與國際競爭。

投資專家點評

馮 恂 金融學博士,國聯(lián)證券研發(fā)部總經(jīng)理。

證券市場六年的工作經(jīng)驗,具備敏銳的洞察力,良好的分析判斷能力,優(yōu)異的團隊管理能力。

目前國聯(lián)證券研發(fā)擁有金融工程組、行業(yè)公司組和核心客戶組三個研究服務團隊,與行業(yè)監(jiān)管部門、社科院金融研究所、證券時報和券商、基金等建立良好合作關系,并逐步在業(yè)內樹立良好聲譽。

醫(yī)用復合型組織工程支架材料的開發(fā)是一項國際前沿課題,它是運用生物醫(yī)學工程學等的方法和技術,將種子細胞、支架材料以及生物活性因子等結合起來,在體外構建具有生命功能的組織器官,然后再將構建的這種組織器官植入到體內,用于病缺損部位的修復治療,目前,發(fā)達國家都投入巨資開展組織工程產(chǎn)品的研發(fā)。我國“十五”、“十一五”規(guī)劃也將組織工程列入重點發(fā)展的領域之一,是“973”、“863”、支撐計劃等資助的重要方向。

該項目的主要技術成果――復合型組織工程化人工骨和組織化人工皮膚支架材料以及在體外構建了組織工程化的組織器官,從目前的行業(yè)發(fā)展情況來看,該成果在膠原、殼聚糖材料的選擇和研究方法及技術路線等方面都具有較為明顯的創(chuàng)新,已經(jīng)達到了國際先進水平。并且福建省是海洋大省,貝殼類海產(chǎn)品極為豐富,支架材料的來源非常廣泛,這樣其成本比現(xiàn)有的合成材料要低三分之二,發(fā)展這一項目具有得天獨厚的成本優(yōu)勢。更為重要的是廈門大學擁有該產(chǎn)品的獨立知識產(chǎn)權,為未來產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)奠定扎實基礎。

美國已經(jīng)有多個人工皮膚產(chǎn)品,并占據(jù)了許多國家的市場份額。日本也計劃兩年內實現(xiàn)人工皮膚技術的國產(chǎn)化。我國雖然在皮膚組織工程方面也取得了許多成績,但離人工皮膚的工業(yè)化還有一段距離。從現(xiàn)在看來,新技術對我們產(chǎn)業(yè)的注入度還比較低,雖然我國的科研未落人后,但這一領域的產(chǎn)業(yè)體系還沒有完全形成,高技術材料和制品市場90%以上都被進口產(chǎn)品占據(jù)。華西口腔醫(yī)院每年采用的幾百顆人工種植牙和近百克人工骨,均為進口產(chǎn)品。從先進的實驗室技術,到真正有市場競爭力的產(chǎn)品,目前國內還是有一段距離的?,F(xiàn)在的局面是 :研究人員不是專業(yè)經(jīng)營人才,加之資本有限,產(chǎn)業(yè)化過程中難免小打小鬧 ;而企業(yè)獨立研發(fā)又難以突破技術瓶頸。

而該項目目前僅僅是部分組織在動物實驗中獲得成功,未來還面臨著臨床試驗的效果考察及如何與國外產(chǎn)品競爭等市場開拓情況。這些問題都尚屬未知,而且組織工程化器官的臨床應用標準也有待建立與健全,這些都是技術推廣與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展所面臨的巨大挑戰(zhàn)和難題,同樣都需要時間。另外在這一段時間內,也可能會面臨被新技術或新工藝(例如對復合組織器官構建探索的新成果)所替代的變數(shù)。從投資的角度來說,雖然該項目的市場前景和發(fā)展方向廣闊,但是需要較長的投資時間,并且伴隨著一定的投資風險,真正落到產(chǎn)業(yè)化需要科研人員與企業(yè)家聯(lián)手共同解決。

閱讀完張其清教授的成果項目“醫(yī)用復合型組織工程支架材料”后,我不禁將之與一個名叫夏莉女孩的經(jīng)歷聯(lián)系在一起,這是一個曾經(jīng)備受社會關注和讓人感動的故事,故事的起因就是源于主人公夏莉被泄漏的天然氣爆燃而致重度燒傷。據(jù)報道,當時的夏莉已經(jīng)面目全非手嚴重變形,兩個眼睛紅腫得像燈籠,全身都貼著紗布。醫(yī)院的鑒定是,她上身和四肢是深二度燒傷,創(chuàng)面正好占了全身的一半。

親生父親的拋棄和養(yǎng)父母及社會的關心暫不贅述,燒傷對其影響是我今天所聯(lián)想到的。對燒傷病人來講,每次手術不是最痛苦的,因為可以麻醉,但最痛苦的,一是怕感染,只要創(chuàng)面存在一天,危險就存在一天 ;二是留下永恒的創(chuàng)傷,由于當時的資金和技術因素,夏莉只是度過了危險期,創(chuàng)面復合了,脫離了生命危險,卻留下了疤痕。經(jīng)過自己堅強的毅力,已經(jīng)拿到碩士學位的夏莉準備步入職場時,卻因為容貌“嚇人”而一再被拒之門外。

我在想,如果當時夏莉有足夠的資金支付醫(yī)藥費,那么可以到國外接受組織細胞再生手術修復,也許不會留下一張“嚇人”的容貌。但當時的境況是親生父親因不堪醫(yī)療重負偷偷溜走,是養(yǎng)父和社會的關心和支持才使得脫離生命危險,所以期望高額的資金支持是不現(xiàn)實的。我又在想,當時的醫(yī)院,在得知夏莉的情況后,不但竭力治療,而且減免醫(yī)療費。如果當時醫(yī)院擁有了具有生物活性的新型醫(yī)用組織工程支架材料技術,那么肯定會用于夏莉的創(chuàng)傷修復,也就沒有因燒傷留給夏莉永恒的傷痛,夏莉可能在拿到研究生證書后走上工作崗位。辦公桌前的她,嘴角掛著甜甜的微笑……

篇6

關鍵詞:誘發(fā)腦電;事件相關電位;信號提??;生物醫(yī)學信號處理

中圖分類號:TP391文獻標識碼:B

文章編號:1004-373X(2008)22-139-03

Review of Methods for Extracting Evoked Potential

HUANG Rihui,LI Ting,FU Yan,WANG Zhaodong

(School of Information,Wuyi University,Jiangmen,529020,China)

Abstract:Estimation of Evoked Potential(EP)is one of the pop issues in biomedical signal processing.As the review of extracting evoked potential,the theories of EP estimation using the methods of coherent average,independent component analysis,wavelet transform,time sequence analysis and neural network in application are introduced.The problems in application with the upper five methods are indicated,it provids a theory basis for research.

Keywords:evoked potential;event related potential;signal extract;biomedical signal processing

誘發(fā)腦電(Evoked Potential,EP)是指人為地對外周感覺神經(jīng)、感覺通路與感覺系統(tǒng)有關的任何結構進行施加適當刺激時所引起的腦電位變化,事件相關電位(Event Related Potential,ERP)是一種特殊的誘發(fā)腦電信號,兩者區(qū)別主要在于EP是受感覺刺激(視、聽或體感)后神經(jīng)系統(tǒng)對刺激的直接電生理反應,ERP則是受試者受某一事件刺激后,對該事件所攜帶的某種信息的反應,涉及到人的高級認知活動。

在實際中,由于誘發(fā)腦電總是淹沒在較強背景噪聲(包括自發(fā)腦電、工頻干擾、眼電、肌電、心電等) 中,其幅值只有0.2~20 μV,信噪比為0~10 dB,而且腦電信號本身又具有隨機性和非平穩(wěn)性,誘發(fā)腦電和自發(fā)腦電在頻譜上有相當大的重疊區(qū),使得從觀測的腦電信號中提取誘發(fā)腦電更加困難。目前用于腦電信號提取的主要方法如下文所述。

1 相干平均

目前較多用于提取誘發(fā)腦電的方法是相干平均[1],采用相干平均法進行誘發(fā)腦電提取是基于以下3個假設的:

(1) 誘發(fā)腦電和噪聲為加法性的關系,且相互獨立;

(2) 每次刺激后所獲得的誘發(fā)腦電波形是一致的,即誘發(fā)腦電為確定性信號;

(3) 噪聲與刺激無關,且是零均值的隨機信號。誘發(fā)腦電、噪聲和記錄到的信號表示如下:

由于各次記錄下來的誘發(fā)腦電信號基本不變,而自發(fā)腦電及其他噪聲信號卻是隨機呈現(xiàn)的,故式(2)中的第二項1N∑ni=1ni(n)=0。因此,疊加平均后得到的誘發(fā)腦電信號的信噪比提高了N倍。由于各次刺激和響應間的潛伏期有隨機性[2]:

其中,ni是隨機的潛伏期,在進行記錄的信號xi(n)累加時不能簡單地以刺激開始時刻作為對齊數(shù)據(jù)的參考點,而需要對齊各次記錄信號后再進行疊加。用原始模板0(n)和xi(n)做互相關,由互相關極大處得到延遲ni,對齊后再做平均,并把平均后的結果作為新的模板。

相關平均可以減少不相關自發(fā)腦電、噪聲干擾的影響,并可以突出誘發(fā)腦電;但這樣需要耗費更多的時間來進行實驗,而且并不是每次實驗都會產(chǎn)生誘發(fā)腦電,相干平均后反而會使得誘發(fā)腦電更小[3]。

2 獨立分量分析

獨立分量分析(Independent Component Analysis,ICA)是信號處理領域在20世紀90年代后期發(fā)展起來的一種全新的處理方法。ICA的發(fā)展是和盲信源分離(Blind Source Separation,BSS)緊密聯(lián)系的,并在通信、特征提取、生物醫(yī)學信號處理、語音信號處理、圖像處理等方面得到廣泛的應用。近年來,ICA逐漸應用于腦電信號處理中,如用ICA進行眼電、肌電、工頻干擾等腦電偽跡(artifact)的去除[4],及單次(或少次)的誘發(fā)腦電信號的提?。?],并比較了使用PCA和ICA進行腦電去噪的效果[6]:

(1) 后者適用于去除更多不同種類的腦電干擾;

(2) 分離分析不需要分開不同類型的干擾;

(3) 同時把EEG和干擾信號分離成獨立分量;

(4) 在訓練完成后,能同時提取各通道中的無干擾的腦電信號;

(5) 在大部分的情況下,ICA比PCA保留更多有用的腦電信號。

獨立分量分析是基于信號高階統(tǒng)計量的信號處理方法[7],其基本含義是將多道觀測信號按照統(tǒng)計獨立的原則通過優(yōu)化算法分解為若干獨立成分,復現(xiàn)出原來的獨立信源。前提是各源信號為彼此統(tǒng)計獨立的非高斯信號(最多有一個源信號符合高斯分布)。

在以往的多導信號處理中,主分量分析(Principal Component Analysis,PCA)和奇異值分解(Singular Value Decomposition,SVD)是較常用的方法之一,但按PCA或SVD分解出來的各分量,只能保證它們之前各不相關,除非它們都是高斯過程,才可以保證各分量之間相互獨立。ICA不僅實現(xiàn)了信號的去相關,而且要求各高階統(tǒng)計量獨立。

ICA的基本原理框圖如圖1所示[8],多導觀測信號X是由多個等效源S(獨立信源)經(jīng)混合系統(tǒng)A組合而成。ICA的任務是在假定各等效源S獨立且S與A均為未知的條件下,求取最優(yōu)的解混系統(tǒng)B,使得X通過B后得到的Y逼近S。

圖1 ICA原理圖

獨立分量分析實際上是在某一衡量獨立性的優(yōu)化判據(jù)最優(yōu)的意義下尋求其近似解,使Y中各分量盡可能獨立;Y與S不但只是近似,而且在排列次序和幅度上都允許不同。較常用的判據(jù)如下:互信息極小化,信息極大化,極大似然判據(jù),代價函數(shù)極小化等。

由于各種偽跡與腦電信號在時間上是相互獨立的,而且觀測信號可視為它們與腦電無延遲的線性組合,偽跡等效源的數(shù)目一般比頭皮上測得的腦電導數(shù)要少,所以可以應用ICA來進行腦電去噪,并已經(jīng)取得了很好的效果[4]。

也有一些研究者把ICA應用于誘發(fā)腦電信號的單次提取中[5],主要是假定誘發(fā)腦電和背景腦電EEG為相互獨立的信號成分,通過尋找線性變換,在上述優(yōu)化判據(jù)最優(yōu)的意義下,將觀測到的腦電信號分解為盡可能相互獨立的成分。在將觀察信號分解成相互獨立的分量以后,為了達到增強或提取誘發(fā)腦電信號的目的,把不相干的分量置零或對其中的某些分量幅值做適當?shù)乃p,然后再用處理后的獨立分量重建原始信號。

3 小波變換法

如果信號x(t)∈L2(R),小波變換定義為信號x(t)和小波函數(shù)ψa,b(t)的卷積:

小波變換是同時具有時域和頻域的良好局部化性質的時頻分析方法。小波變換的主要優(yōu)點在于它具有可變的時-頻分析窗口,對于低頻信號可用寬的窗口分析,對于高頻信號可用窄的窗口分析。這樣小波變換可以在所有頻率范圍內為信號分析提供最優(yōu)的時-頻分辨率。而且,由于小波變換窗口范圍能夠自動地適應每個尺度的瞬時事件,因此它能夠精確地檢測到神經(jīng)信號定事件產(chǎn)生的時間、瞬變程度及其頻率隨時間變化的情況,所以特別適合于分析腦電信號等非平穩(wěn)信號[9,10]。

在誘發(fā)腦電信號處理方面,主要應用小波變換的多分辯率分析,當尺度a較大時小波視野寬而分析頻率低,可以觀察信號的概貌;當尺度a較小時小波視野窄而分析頻率高,可以觀察信號的細節(jié)。但不同a值下分析的品質因數(shù)(指中心頻率與帶寬的比值)卻保持不變。

如果把小波ψj,k對每一分辨率j所產(chǎn)生的L2子空間用Wj表示,當j∞時WjL2(R),包含整個平方可積的實函數(shù)空間。則空間L2可以分解成一系列的子空間Wj之和[9]:

L2=∑j∈ZWj(6)

定義子空間為:

Vj=Wj+1Wj+2…j∈Z(7)

子空間Vj是L2的多分辨率近似,它是由尺度函數(shù)φj,k經(jīng)伸縮和平移產(chǎn)生的。對于子空間Vj會有一個與之相對應的正交子空間Wj:

Vj-1=VjWjj∈Z(8)

假設有一能量有限的離散信號x(n)a0(n),可依照下面的關系式連續(xù)對信號進行分解:

aj-1(n)=aj(n)dj(n)(9)

這里aj(n)∈Vj,它表示信號的概貌;而dj(n)∈Wj,它表示每一尺度(j=0,1,…,N)的細節(jié)。因此對每一分辨率N>0,信號的分解形式可表示為:

x(n)a0(n)=d1(n)+d2(n)+…+dN(n)+aN(n)(10)

因此每一分辨率分解把該級輸入信號分解成一個低頻的近似信號和高頻的細節(jié)信號。

誘發(fā)腦電是由刺激引起的觀測腦電信號中的變化,它與刺激作用存在鎖時關系。盡管誘發(fā)腦電淹沒在強背景噪聲中(含自發(fā)腦電及其他干擾信號),而且部分EEG和EP在頻率上重迭,但可根據(jù)它們時間位置的不同區(qū)別出來。如較常用著實驗的P300(事件相關電位的一種),它是在受刺激后約250~400 ms期間腦電產(chǎn)生的正向波峰,頻率范圍集中在2~8 Hz間,與自發(fā)腦電中的θ波(4~8 Hz)和δ(0~4 Hz)在頻率上有重疊。

利用小波變換的多分辨率分析后,把與P300有關頻帶的小波系數(shù)保留,然后從保留頻帶的小波系數(shù)中取出在250~400 ms之間的小波系數(shù),用這些小波系數(shù)進行誘發(fā)腦電信號的重構,從而從強背景噪聲中提取出微較的誘發(fā)腦電信號。

4 時間序列分析法

由于在誘發(fā)腦電中,信號與噪聲頻譜重疊,一般的濾波方式很難將其分開。有些學者試圖通過時間序列分析方法,用AR或者ARMA模型對誘發(fā)腦電信號建立數(shù)學模型,再通過濾波等方法提取誘發(fā)響應信號。

1988年Sprechelsen[11]等的方案中,利用卡爾曼濾波對已知隨機信號建立模型,根據(jù)前一個估值和最近一個觀察數(shù)據(jù)估計信號的當前值,自動跟隨信號統(tǒng)計性質的非平穩(wěn)性,從而提取出誘發(fā)響應信號。

李魯平[12]等還提出了帶外輸入的自回歸算法和附加信號處理方法兩種基于時間序列分析的方法;關力[13]的則提出了維納濾波在誘發(fā)腦電信號處理上的應用。

5 神經(jīng)網(wǎng)絡法

Nishida[14]等1994年提出了用神經(jīng)網(wǎng)絡方法自動提取P300的方案。1999年Fung KSM[15]等提出了一種自適應信號處理與神經(jīng)網(wǎng)絡相結合的方法,文獻[16]對這種方法進行了總結。

神經(jīng)網(wǎng)絡可以把專家知識結合進一個數(shù)學框架,并通過訓練對專家的經(jīng)驗進行學習,而不需要任何對數(shù)據(jù)和噪聲的先驗統(tǒng)計假設;但它只能用于提取EP信號的特征,無法提取整個波形,因而丟失了部分重要的信息。

6 結 語

相干平均在實現(xiàn)上較為容易,但相干平均后只反映多次平均的結果,不能反映誘發(fā)腦電的逐次變化,而隨著實驗次數(shù)的增多,會使得受試者疲勞或不適,影響實驗結果。獨立分量分析和小波變換能從單次(或少次)刺激中提取出誘發(fā)腦電,但ICA后的各獨立分量所對應的物理意義有待進一步研究;如何在減少檢測通道數(shù)的同時,能有效地分離出各獨立分量也是ICA在誘發(fā)腦電提取方面有待研究的方向。SVM能很好地區(qū)分觀測信號中是否存在誘發(fā)腦電,但它只能提取特征,不能提取信號,因而丟失了部分信息。如何能有效地在單次(或少次)刺激中提取誘發(fā)腦電是這方面研究的發(fā)展方向。

參考文獻

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[4]Jung T P,Humphries C,Lee T W,et al.Removing Electroencephalographic Artifacts by Blind Source Separation [J].Psychophysiol,2000,37:163-178.

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[10]R.Quian Quiroga,Sakowitz O W,Basar E.Wavelet Transform in the Analysis of the Frequency Composition of Evoked Potentials.Brain Research Protocols,2001,8:16-24.

[11]Spreckelsen M V.Estimation of Single Evoked Cerebral Potentials by Means of Parametric Modeling and Kalman Filtering.IEEE Trans.BME,1988,35(9):691-700.

[12]李魯平,吳延軍,程敬之.誘發(fā)腦電動態(tài)提取方法研究[J].國外醫(yī)學生物醫(yī)學工程分冊,1995(18):195-201.

[13]關力.誘發(fā)電位檢測技術的進展[J].國外醫(yī)學生物醫(yī)學工程分冊,1995(18):125-129.

[14]Nishida S,Nakamura M,Suwazono S,et al.Automatic Detection Method of P300 Waveform in the Single Sweep Records by Using a Neural Network[J].Med.Eng.Phys.,1994,14: 425-429.

[15]Fung K S M,Chan F H Y,Lam F L,et al.A Tracing Evoked Potential Estimator[J].Signal Processing,1994,36:287-314.

[16]朱常芳,胡廣書.誘發(fā)電位快速提取算法的新進展[J].國外醫(yī)學生物醫(yī)學工程分冊,2000(23):211-216.

作者簡介

黃日輝 男,1982年出生,廣東臺山人,五邑大學在讀碩士研究生。研究方向為腦電信號處理。

篇7

    1.人才培養(yǎng)目標的定位圍繞高素質醫(yī)學人才培養(yǎng)目標,以“課程體系建設”和“教學方法創(chuàng)新”為切入點,設計“特種醫(yī)學”人才培養(yǎng)模式并進行有效的探索和實踐。旨在培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、理念上與國際高等醫(yī)學教育接軌,具體方案又具中國特色及中南大學特色的醫(yī)學人才新培養(yǎng)模式;培養(yǎng)具備獨立從事科學研究工作或獨立擔負專門技術工作的能力,能較好地運用本學科的知識與技術進行相關疾病和健康問題的研究的醫(yī)學人才。

    2.特種醫(yī)學專業(yè)課程體系模塊設計原則目前全國有十余所高校設立了特種醫(yī)學專業(yè),如中國醫(yī)學科學院暨北京協(xié)和醫(yī)學院、北京大學醫(yī)學部、復旦大學上海醫(yī)學院、上海交通大學醫(yī)學院、中山大學醫(yī)學院、四川大學華西醫(yī)學中心、華中科技大學同濟醫(yī)學院、南開大學、北京航天航空大學等。中南大學“特種醫(yī)學”課程體系設計將綜合各高?!疤胤N醫(yī)學”學科特色,依據(jù)研究生不同的知識基礎和研究方向,設置具有彈性化的課程,保證課程具有一定的靈活性和指向性,凸顯本專業(yè)學科領域前沿性問題的同時,注重掌握交叉性、邊緣性及跨學科綜合領域研究的最新動態(tài)和趨勢。

    3.課程建設的主要措施

    (1)引進人才、組建教師梯隊。在師資上逐步形成一支職稱、學歷、年齡等結構合理、人員穩(wěn)定、教學水平高、教學效果好的教師梯隊。

    (2)梳理內容,構建課程體系。注重學科間的交叉,建立全新的優(yōu)化課程體系?;趯μ胤N醫(yī)學專業(yè)課程體系建設的主要思路和原則,在對國內重點院校特征醫(yī)學考察的基礎上,提出我校特種醫(yī)學專業(yè)的培養(yǎng)的方向為細胞移植輔助組織修復研究,腫瘤放射治療前后分子影像評估,腫瘤放療抵抗的生物學評估研究,生物醫(yī)學新材料與放射增敏的研究,就業(yè)環(huán)境與職業(yè)病的相關性研究以及運動創(chuàng)傷修復研究。

    (3)協(xié)調發(fā)展,互相滲透,科學設置課程。在課程設置上,充分體現(xiàn)運動醫(yī)學與影像醫(yī)學的交叉,運動醫(yī)學與生物醫(yī)學工程及影像醫(yī)學的交叉,職業(yè)病學與毒理學的交叉,影像醫(yī)學與細胞生物學的交叉。

篇8

關鍵詞:圖像融合;圖像拼接

一、引言

    圖像拼接(Image Stitching)技術是由于攝像設備的視角限制,不可能一次拍出很大圖片而產(chǎn)生的。圖像拼接技術可以解決由于相機等成像儀器的視角和大小的局限,不可能一次拍出很大圖片而產(chǎn)生的問題。它利用計算機進行自動匹配,合成一幅寬角度圖片,因而在實際使用中具有很廣泛的用途,同時對它的研究也推動了圖像處理有關的算法研究。

 

圖1  圖像拼接流程圖

圖像拼接技術的基本流程如圖1-1所示,首先獲取待拼接的圖像,然后是圖像配準和圖像融合,最終得到拼接圖。圖像拼接技術主要包括兩個關鍵環(huán)節(jié),即圖像配準和圖像融合。

圖像配準主要指對參考圖像和待拼接圖像中的匹配信息進行提取,在提取出的信息后尋找圖像間的變換模型,然后由待拼接圖像經(jīng)變換模型向參考圖像進行對齊,變換后圖像的坐標將不再是整數(shù),這就涉及到重采樣與插值的技術。圖像拼接的成功與否主要是圖像的配準。

篇9

關鍵詞: 醫(yī)學保障;模式;體系

0 引言

遵循國際一流醫(yī)院發(fā)展的規(guī)律,順應建設研究型智慧醫(yī)院的發(fā)展趨勢,本著為醫(yī)院臨床和管理提供一流的技術支持和專業(yè)服務的任務和使命,為在創(chuàng)新中追求卓越,在保障中追求精益,以精確、及時、到位、合格的保障能力,使現(xiàn)代醫(yī)學保障模式成為創(chuàng)建研究型智慧醫(yī)院的重要支撐和保證。現(xiàn)就醫(yī)學保障體系建設論述如下:

1 適應競爭環(huán)境,打造轉化醫(yī)學大平臺

醫(yī)學保障部打破基礎研究和臨床研究各自獨立運行系統(tǒng),解決“兩層皮”問題。把基礎研究獲得的研究成果快速轉化為臨床診斷和治療的新方法,快速推進臨床醫(yī)學的發(fā)展。積極搭建基礎科研平臺,促進了學科和科研機構間的交叉融合。

1.1 打造公用性基礎研究共享平臺 發(fā)揮綜合優(yōu)勢整合內部資源,開展外部協(xié)作,建立科研共享平臺,發(fā)揮我院動物手術服務的優(yōu)勢和臨床營養(yǎng)學支持技術,對于具有基礎性、公用性的實驗室加大了管理和開放力度,建立了實驗室24開放和為臨床服務的具體措施,使臨床實驗儀器大平臺成為科研中心,為臨床科研提供技術支持。

1.2 加強交叉學科和邊緣學科建設 打破科室界限,實行項目與課題組負責制,形成含有基礎研究人員、醫(yī)生、信息處理人員與專職統(tǒng)計學人員的團隊。以基礎醫(yī)學、藥學、生物醫(yī)學工程、信息學、社會醫(yī)學等多學科并存的特色和優(yōu)勢,重點開展藥品質量及安全性評價、新型藥物釋放系統(tǒng)、臨床組織工程、植入式電子醫(yī)學、臨床影像醫(yī)學、生物醫(yī)學信息學、中醫(yī)工程等研究項目,建設成一批有特色的新興學科和研究方向。

1.3 形成以轉化醫(yī)學為牽引的生命科學研究平臺 圍繞預防、診斷和治療,開展基礎研究及其向臨床轉化的創(chuàng)新性研究。依托生命科學院,建立轉化醫(yī)學構架體系,形成基礎研究發(fā)現(xiàn)結構板塊,臨床前研究結構體系和GLP體系;同時依托國家級重點課題,建設以組織修復與再生醫(yī)學、干細胞應用、戰(zhàn)創(chuàng)傷救治、老年醫(yī)學、腫瘤發(fā)病機制為優(yōu)勢科研平臺,形成了跨學科、跨部門科研攻關與成果共享機制。

2 適應藥學服務轉型,建立全方位一體化保障模式

醫(yī)學保障在保障模式上邁開了“兩個轉變”的步伐,即藥品供應由以病區(qū)為單元到以病人為單元的轉變、藥學服務由單純的物質保障向技術服務的轉變。實現(xiàn)了臨床用藥“供應保障型”向“歸口管理、主動服務”的技術服務型轉變,個性化和自動化保障模式正在形成。

2.1 建立專職臨床藥師制度 形成了專職臨床藥師團隊,被納入每周80%的時間用于臨床工作,對所在科室住院患者醫(yī)囑監(jiān)測與評價達100%。

2.2 建立了以經(jīng)濟高效為目標的物流模式 依托ERP信息化手段,建立起與HIS進行實時信息交換的藥品供應物流保障信息系統(tǒng),以單品種為單位,實現(xiàn)隨用隨補。形成了物流、信息流一體化的網(wǎng)絡供應鏈,達到了藥品全程精細化管理。減少了藥品庫存,提升資金和人員的使用效率。確保醫(yī)院藥品采購、供應、管理更高效。

2.3 建立閉環(huán)式藥學保障系統(tǒng) 實現(xiàn)全品種單劑量自動化調劑、GMP標準靜脈配置中心、常規(guī)藥品下送到科室、臨時用藥氣道傳輸?shù)娜轿灰惑w化住院患者用藥保障系統(tǒng),既實現(xiàn)了藥房面積和人力資源的最優(yōu)化,又確保了藥品供應管理的精細準確。同時全方位提供藥品、制劑的相關檢驗,保證用藥安全有效。開展軍隊醫(yī)院多中心用藥安全監(jiān)測與合理用藥綜合評價工作,實施軍特藥和重點品種監(jiān)測的評價實踐,強化我院在全軍藥物安全性再評價工作中的帶頭作用。

3 適應保障核心要求,實現(xiàn)醫(yī)療設備綜合保障技術型轉變

建立了以管理為核心的,“基于臺帳的醫(yī)療技術平臺管理”模式的創(chuàng)新轉變。

3.1 以標準控制為基點做到保障專業(yè)化 建立數(shù)字化醫(yī)學工程保障體系,實現(xiàn)工作流程規(guī)范化、制度化,將保障任務精細化、數(shù)字化,通過信息反饋實現(xiàn)。

3.2 以滿足需求為核心做到保障個性化 根據(jù)臨床科室對設備的臨床需求,制定單臺設備保障方案,最大限度提高自修率,降低維修成本如:單機,并跟蹤統(tǒng)計設備的質量狀況,實施缺陷考評。

3.3 以縮短響應時間為目標做到保障快捷化 建立急救設備供應管理機制,實行365×24小時值班制度,建立保障的信息系統(tǒng),全面下修下送。對每臺設備實行雙人負責制,保證及時跟蹤響應。建立醫(yī)用氣體視頻監(jiān)控系統(tǒng),對供氣源、主管線、供氣終端三級流量、壓力進行了監(jiān)控和檢測,確保醫(yī)用氣體動態(tài)、可視監(jiān)控。

3.4 開展全壽命周期質控做到保障創(chuàng)新化 對7類急救醫(yī)療設備和5類大型設備開展了質量控制,對手術室和各監(jiān)護病房設備實行周期檢測制度化,實施預防性維護和巡檢,修訂了《呼吸機、麻醉機、高頻電刀、除顫器、監(jiān)護儀質量檢測技術規(guī)范》,使設備質量檢測和性能評估制度化、常規(guī)化,質控做法在全軍范圍推廣使用。

4 適應信息化要求,搭建了網(wǎng)絡及環(huán)境支撐下的綜合技術平臺

以引進和聯(lián)合研發(fā)并重的發(fā)展戰(zhàn)略,開拓性提出了重點突破、以點帶面的建設思路。

篇10

關鍵詞:電子健康檔案;醫(yī)療信息化;標準化;體系框架

中圖分類號:TP311.52

電子健康檔案(electronic health records,EHR)是人們在健康相關活動中直接形成的具有保存?zhèn)洳閮r值的電子化歷史記錄,是存儲于計算機系統(tǒng)中,面向個人提供服務,具有安全保密性能的終身個人健康檔案。

電子健康檔案(EHR)的標準化體系是應用于電子健康檔案(EHR)的系統(tǒng)體系,在一定范圍內的電子健康檔案的標準、辦法、規(guī)定進行組織,規(guī)定了電子健康檔案的質量方針、目標、職責和程序,并通過建立相關體系進行EHR的過程管理、質量策劃、質量控制、質量保證和質量改進,按其內在聯(lián)系形成的科學的有機整體,對于避免管理混亂、低水平運行、以及信息的不規(guī)則管理等具有重要意義。[1]

1 EHR的系統(tǒng)架構

電子健康檔案(EHR)的系統(tǒng)架構是以人的健康為中心,以生命階段,健康和疾病問題,服務和措施作為三個維度構建的一個邏輯架構,用于全面,有效,多視角,多層次描述EHR的結構組成,及其內在聯(lián)系,通過一定的時序,層次和邏輯,使EHR的信息組織系統(tǒng)化,條理化和結構化,滿足醫(yī)療信息化的需要和要求。[2]

1.1 第一維。生命階段。可按照不同生理年齡,將人的生命過程分為若干個生命階段,如嬰兒期,幼兒期,學齡前期,學齡期,青春期,青年期,中年期,老年期8個生命階段。也可根據(jù)實際工作需要,將服務人群分為兒童,青少年,育齡婦女,中年和老年等。

1.2 第二維。健康和疾病。是客觀反映公民衛(wèi)生服務需要,進行健康管理的重要環(huán)節(jié)。

1.3 第三維。服務和措施。醫(yī)療衛(wèi)生機構開展的一系列,預防醫(yī)療保健康復教育等活動,反應了健康需求的滿足程度和衛(wèi)生服務利用情況。

1.4 信息數(shù)據(jù)集。三維坐標軸對應位置的連線組成的空間域,所形成的信息數(shù)據(jù)集反映了對應生命階段,某種健康和疾病,及采取的服務和措施。

2 EHR的另一種三維結構

2.1 可以以健康領域為對象,數(shù)字技術為內容和標準層次為級別建立三維結構模型。

2.2 劃分原則??紤]4種關系。

(1)共性與個性。三個邏輯維中,上一層次反映下一層次的共性,反之下一層次反映上一層次的個性;盡量抽象出共性,組成上層邏輯層次包容更多涵蓋具體內容的個性問題。

(2)制約與貫徹。在一個標準體系中,上層標準制約下層,下層在上層的指導下進行補充。

(3)互相補充。由于在一個標準體系中,層次標準的通用性,兼容性和傾向性,層次之間據(jù)互相補充關系。

(4)互相協(xié)調。標準的建立在于應用于衛(wèi)生服務中,上層標準必須最大限度協(xié)調一致。

3 電子健康檔案(EHR)標準體系框架

為適應EHR的不斷發(fā)展和實際應用的需要,該框架側重于以下特點進行發(fā)展探析:

(1)標準的制定由初期的應用完全推動,不夠協(xié)調的單個標準,向具有一定理論基礎的結構化標準體系發(fā)展,以適應醫(yī)療信息化的需要。

(2)EHR的標準化是醫(yī)療衛(wèi)生信息化發(fā)展過程中的一個需要有重大突破的問題,對于局部標準化和全局標準化,采取整體處理方式,強調可操作性和互操作性。

(3)提出和隱含電子健康檔案(EHR)標準體系隨著醫(yī)療信息化的實際應用需要和要求進行動態(tài)調節(jié)的策略和機制,隨之具有更廣泛的應用領域和更強的適應性。

(4)借鑒了相關的機制,以整體和個體、一般到特殊的模式,成為一種適應性強(接口能力),應用面廣,技術涵蓋豐富(兼容性)的標準化體系框架,并能進行仿真或/和理論分析對所設計系統(tǒng)進行比較和評價。

(5)應用于教育和科研,促進教學水平和科研水平的提高。

4 數(shù)據(jù)標準

電子健康檔案(EHR)的建立是一個長期過程,使用的電子健康檔案數(shù)據(jù)標準是建立健康檔案的關鍵,主要有3類。

(1)電子健康檔案相關衛(wèi)生服務基本數(shù)據(jù)集標準?;緮?shù)據(jù)集是指構成某個衛(wèi)生事件(或活動)必需的數(shù)據(jù)源集合,與EHR相關的每一個服務和措施對應一個基本數(shù)據(jù)集。

(2)電子健康檔案公用數(shù)據(jù)元標準。EHR相關的基本數(shù)據(jù)集中包含數(shù)據(jù)元,其中兩個或兩個以上數(shù)據(jù)集中都包含的數(shù)據(jù)元,稱為公用數(shù)據(jù)元。EHR公用數(shù)據(jù)元標準規(guī)定了EHR所必須收集記錄的公用數(shù)據(jù)元標準,以對EHR的信息內涵和外延進行規(guī)范和統(tǒng)一為目的,指導相關數(shù)據(jù)庫的規(guī)劃設計。

(3)電子健康檔案數(shù)據(jù)元分類代碼標準。由于EHR的數(shù)據(jù)元之間存在的一定層次結構關系,對之從信息學角度進行科學分類和管理,使之能夠進行準確定位和存儲,方便相關信息的理解和共享。

5 結束語

本文通過對電子健康檔案(EHR)的標準化體系的分析和研究,體現(xiàn)了電子健康檔案(EHR)標準化體系的作用和意義,對實現(xiàn)以人為本,內容完整,重點突出,動態(tài)高效,標準統(tǒng)一及分類指導的電子健康檔案(EHR)具有重要意義,是一份關于電子健康檔案(EHR)的重要研究。

參考文獻:

[1]百度百科[OL/E].http:///view/3084647.htm

[2]董建成.醫(yī)學信息學概論(第1版)[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2010.