生物医学工程医学影像方向篇1
X射线发现及其在医学上的应用，及放射学和现代医学影像学的形成和发展，不仅是自然科学史上的一个重大里程碑，而且在相当程度上改变了医学科学、临床医学的进程，为人类疾病的预防、诊断、治疗作出了巨大贡献。
1医学影像学的发展方向生命科学和信息科学将是新世纪科学发展的主要学科
一方面分子生物学将推进医学科学的发展，生物技术、基因工程和医学生物工程的结合.将加速预防和诊治技术的更新。另一方面，社会、地理和生态环境的影响愈来愈受到重视，两者微观和宏观因素的结合，将促进医学科学各领域的发展，甚至使其面貌发生根本的变化。面对这一新形势，医学影像学将如何发展。
1.1随生命科学的进展，分子生物学、生物和基因工程（人类基因组、疾病基因组学）等，将深入和影响基础医学和临床医学和影像学的进程和发展。实际上，生理、功能和代谢成像以及基因诊断和治疗已经并将进一步深入影像学诊治及基础研究、所谓生物医学成像，分子、基因成像已提上日程。
1.2随医学生物工程和计算机、微电子技术的进展，新一代影像和介入设备和器械，如多层面螺旋Ct、mR（如脏、神经）专用机等的开发、功能的改进、各种影像设备的图像采集和显示新技术（如三维仿真成像、mR频谱以及各种图像的融合）和精确度的提高等；与生物技术相结合，组织和（或）疾病特异性对比剂的开发和应用，影像诊断和介入治疗将不断拓展新领域，向广度和深度发展。
1.3随信息科学的进展，由于影像学的数字化、图像存储与通讯系统（paCS）和远程影像学、远程医学系统，智能型计算机和工作站，计算机辅助诊断和治疗等的进展和应用，网络影像学将会到来。人工智能技术（如机器人）将会用于影像诊断和介入治疗的操作。
1.4社会、地理和环境因素。受人类卫生保健的影响，对重大病痛如癌症、脑血管痛等发生、发展的意义应有新的认识，国内外资料表现，约40丧病的发生、发展直接或间接与环境因素有关。随社会经济和生活水平的提高，人口老龄化，对人们健康的认识和医疗服务体系的转变，广大人民对安全、有效而微或无创性诊治技术的要求将会不断提高。影像学诊断将由大体形态学为主的阶段向生理、功能、代谢和（或）基因成像过渡；对比增强由一般性向组织和（或）疾病特异性方向发展，图像分析由定性向定量发展；介入治疗含基因治疗向实时、立体、少或无射线介导，进而与内镜、微创治疗、外科相融合方向发展。对疾病及发生机理的认识，将从器官、细胞向分子、基因水平深入，从个体诊治到群体的卫生保健，如低剂量螺旋Ct对肺癌的筛查等，对疾病防治将具有新的含义。
2现代医学影像学的形成和特征
1972年Ct的开发和应用，使放射学进入了一个以体层成像和电子计算机图像重建为基础的新阶段。50～60年代单独应用的放射性同位素和超声诊断，也逐步发展成为放射性核素和超声成像。近20年的发展，已形成多种成像技术，包括Ct、磁共振、数字减影血管造影和X线数字成像、核医学和超声成像组成的影像诊断学，结合介入治疗共同构成了诊断和治疗兼备的现代医学影像学，介入治疗现已成为与内科、外科并列的三大治疗技术。因此，现代医学影像学是临床诊疗科室（专业），以高科技为基础能向广大人民和病员提供先进的诊断和治疗技术和服务。从而必须改变人们对影像科室和影像医师的认识：既从事诊断又从事治疗。医学影像学作为一个科室（或专业）必须诊治兼备，包括影像诊断、超声、核医学和介入治疗亚专业分工，同时又要划分神经、胸部、腹部、骨关节影像学等，各有分工侧重，协调发展，与其他科室相互配合，共同前进。这样才能促进本学科的发展。
3医学影像学科建设
生物医学工程医学影像方向篇2
生物医学工程学是融合理工科学和生物医学的理论和方法逐步成长起来的边缘性学科，其基本任务是运用理工科原理和工程技术方法，研究和解决医学和生物学中的相关问题。作为一门独立学科发展的历史尚不足50年，随着现代科学技术的进步，生物医学工程学科得到了长足的发展。它在保障人类健康和推进疾病的预防、诊断、治疗、康复等技术进步所起的作用日益增强，已经成为当前医疗卫生健康发展的重要基础和有力技术支撑。
20世纪60年代，美国一些著名大学先后开启了生物医学工程学科的建设，相继启动了生物医学工程专业人才的培养。美国的生物医学工程教育特点是在技术产业化需求驱动建立起来的具有其自身特性,且反映了生物医学工程学科建设与发展的前沿特征。各个学校的本科教育课程虽然具有自己的特色,但在课程设置上大致可以分为科学基础课程、专业核心课程、关注领域课程、设计课程、人文与社会科学课程、专业选修课程及其他选修课程等六类Q_2。不同学校本科课程的主要差异体现在专业选修课程及其他选修课程的设置上，各个学校根据自身的生物医学工程领域的研究方向和研究水平特点开设一些相应的选修课程，并培养学生在相应方向上的研究探索实践能力。这是美国生物医学工程本科教育的基本特点。
我国生物医学工程专业教育起步于20世纪80年代,主要发源于著名工科院校的信息技术类专业和力学专业,进而逐渐形成的生物医学工程专业教育,后来，_些医学院校在医学物理和医用计算机技术的基础上相继开展了生物医学工程专业教育，于是在我国基本上形成了这样两种类型的生物医学工程学科[4_3。上述两类院校的生物医学工程学科建设发展模式各具侧重,遵循了共同的学科基础,在培养生物医学工程专业人才的应用层面上有显著特点。相对来说,工科院校的生物医学工程培养模式注重工程技术的开发和功能拓展，医科院校则注重医学与工程结合、工程技术在医学中的综合应用。
1中国生物医学工程学科发展思路
生物医学工程是一种交叉学科，交叉的学科基础及其融合的紧密程度决定了生物医学工程学科的发展水平,交叉的学科发展推动着生物医学工程学科的发展,并且使得生物医学工程学科研究领域变得十分广泛,而且处在不断发展之中。
1.1学科发展轨迹在中国，基于电子信息工程发展而来的生物医学工程学科，主要包括生物医学仪器、生物医学信号检测与处理、生物医学信息计算分析、生物医学成像及图像处理分析、生物医学系统建模与仿真、临床治疗与康复的工程优化方法、手术规划图像仿真以及图像导引手术及放疗优化等；有基于力学发展而来的生物医学工程学科，主要包括生物流体力学、生物固体力学、运动生物力学、计算生物力学和微观尺度的细胞生物力学等；基于化学材料工程发展而来的生物医学工程学科，主要包括生物材料学、组织工程与人工器官、物理因子的生物化学效应等。
1.2学科发展特点作为交叉学科的生物医学工程学科，其发展的关键在于交叉学科间的交叉融合。构建一种良好的交叉结构,对推动交叉学科的发展具有至关重要的作用。约翰霍普金斯大学对于生物医学工程这样的交叉学科的描述有一个形象的说法：交叉学科如同在不同学科之间建立起连接桥梁,如果在河两岸没有坚实的基础,桥是无法建立好的,对于生物医学工程这样一座建立在两个不同学科之间的桥来说,它的发展要求具有坚实的交叉学科基础和交叉学科紧密融合深度。那么在生物医学工程学科构建良好的交叉结构,需要选取具有理论支撑和技术支撑的主干学科进行交叉,凝练学科方向,不能大而全,过于宽泛。
目前，医学仪器和医学成像技术具有良好的应用和发展前景,应该成为生物医学工程学科的重点发展方向。医学仪器和医学成像设备能有力推动医疗产业的发展。医疗仪器和医学成像设备是现代医疗器械产业中的主流产品，在产业发展中起着主导和引领作用。其发展水平已成为一个国家综合经济技术实力与水平的重要标志之一。产业化驱动也是学科发展的一种动力，也为学生未来职业发展奠定良好的基础。基于医疗卫生健康事业的需求和生命科学发展的大趋势，生物医学工程学科应大力促进医学仪器和医学成像方法的学科建设,从而提升整个学科的发展水平。
生物医学工程学科的建设离不开一流的学术研究和学术成果的应用。一流的学术研究不但能提升学科的发展水平,而且能开拓学科纵深发展,产生良好的经济效益和社会效益，进而增强学科服务社会发展的能力。学术研究的前瞻性和创新性将确保学科建设的发展动力和趋势以及学科发展的活力。
交叉学科往往具有不同程度的可替代性。可替代性程度越高，交叉学科存在的必要性就越小。如何减小生物医学工程学科可替代性的程度是需要深入思考的，是需要提升学科的特异性的。生物医学工程学的学术研究主要包括应用理论研究和理论应用研究,应用理论研究主要涉及生物医学工程领域所需要解决的科学问题，开展新理论、新方法的研究。理论应用研究主要涉及生物医学工程领域所需要解决的科学和技术问题,借助理工科的相关理论和方法开展应用基础研究和应用研究。应用理论研究是理论驱动型的学术研究，理论应用研究是应用驱动型的学术研究。理论驱动型和应用驱动型是生物医学工程学科学术研究的两种主要模式。理工科大学具有良好的理论创新基础和强大的交叉的学科背景，开展理论驱动型研究具有自身优势。医学院校具有丰富的医学资源，面临着大量需要应用理工知识解决的医学问题,开展应用驱动型研究,将很好地实现与医学的应用融合，具有较好的临床应用价值,有力推进医学的进步与发展。各自的学术优势将有利于生物医学工程学科特色发展,从而增强其不可替代的程度，实现学科可持续创新发展。
1.3学科体系作为一级学科的生物医学工程，包含学科的理论体系和技术体系，且该体系离不开所交叉的学科的理论体系和技术体系的支撑，此外生物医学工程学科理论体系和技术体系既要有学科自身的特色，又要具有可持续发展和一定程度上的不可替代性，这样学科才会有旺盛的生命力。要面向医疗卫生、生物科学所涉及的重大、重要技术理论问题及基础应用开展学术研究。实现良好的学术研究定位,形成自己的理论体系和技术体系。
2大数据时代的生物医学工程学科发展
守正创新是生物医学工程学科发展的必由之路,人类已进入大数据时代,所谓大数据（bigdata),或称海量数据，是指由于数据容量太庞大和数据来源过于复杂,无法在一定时间内用常规工具软件对其内容进行获取、管理、存储、检索、共享、传输、挖掘和分析处理的数据集。大数据具有“4V”特征:①数据容量（volume)大;②数据种类（variety)多，常常具有不同的数据类型和数据来源；③动态变化(velocity)快,如各种动态数据，非平稳数据，时效性要求高;④科学价值(value)大,尽管目前利用率低,却常常蕴藏着新知识和重要特征价值或具有重要预测价值。大数据是需要新的分析处理模式才能挖掘分析出其蕴藏的重要特征信息[<3。
人体生老病死的生命过程就是一个不断涌现的生物医学大数据发生源，这种源源不断的生物医学大数据的检测、处理与分析,将给生物医学工程学科的建设与发展带来新的机遇和挑战。模式识别、人工智能、数据挖掘和机器学习的发展将带动大数据处理技术的进步。生物医学大数据广泛涉及人类医疗卫生健康相关的各个领域：临床医疗、基础医学、公共卫生、医药研发、临床工程、心里、行为与情绪、人类遗传学与组学、基因和蛋白质组学、远程医疗、健康网络信息等，可谓包罗万象,纷繁复杂。生物医学大数据中蕴藏了种种有科学价值的信息,研究有效的大数据挖掘的新理论、新技术和新方法,对生物医学大数据进行关联和融合计算分析，充分挖掘生物医学大数据中的信息关联和特征关联和数据空间映射关联,既能为疾病的预防、发生发展、诊断和治疗康复提供系统化的全新的认识，有利于深入疾病机理研究分析，开展个性化诊疗。还可以通过整合系统生物学与临床数据，更准确地预测个体患病风险和预后,有针对性地实施预防和治疗。
生物医学工程学科所面临的生物医学大数据主要包括多模态医学影像数据、多种类医学信号数据以及基因和蛋白质组学的生物信息数据。生物医学大数据在生物医学工程学科领域内有着广泛深远的应用前景,从三个方面应用将推动生物医学工程学科的发展。
(1)开展多模态影像大数据计算分析。医学影像学科的发展从早期看得到，到看得清，目前的看得准,未来的趋势是看得早。只有看得准和看得早才有利于临床早期干预，提高治疗预期。医学影像大数据计算分析在影像诊断、手术计划、图像导引、远程医疗和病程跟踪将发挥越来越大的作用。
建立新的医学影像大数据计算分析模型和数值计算方法,挖掘多模态影像数据的特征数据和特征关联,将会提供强有力的影像诊断分析手段,极大地推动影像技术的发展，具有重要的临床应用价值和科学价值。
(2)开展多种类医学信号大数据计算分析。医学信号大多直接产生于生理和病理过程中的信号，能在不同层面上表达生理和病理相关机制特征。融合多种医学信号的大数据计算分析，能对生理病理过程进行更好更全面的阐释，不仅能深入了解生理病理的状态特征和过程特征，而且能实现个体健康监测和管理。可以很好地开展回顾性研究和前瞻性研究,推进系统化的医学应用研究。实现强大的多种医学信号数据的特征挖掘及特征关联计算分析。大数据挖掘能够增加准确度和发现弱关联的能力，能更好地认识生理病理现象和本质。
(3)开展基因和蛋白质组学的生物信息大数据计算分析。基因组学、蛋白质组学、系统生物学和比较基因组学的不断发展涌现了海量的需要计算分析的生物信息数据，已进入计算系统生物学的时代。开展生物信息大数据计算分析，可以拓展组学研究及不同组学间的关联研究。从环境交互、个体生活方式、心里行为等暴露组学，至细胞分子水平上的基因组学、表观组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学、基因蛋白质调控网络,再到人类健康和疾病状态的表型组学等不同层面不同方向上实现大规模的关联计算分析，可以全面阐述生命过程机制,挖掘生命过程特征及关联特征。
生物医学工程医学影像方向篇3
【关键词】超声医学教学改革
【基金项目】本研究得到河南省科技厅科技攻关项目（项目编号152102210339）、河南省教育厅基础前沿研究（15a180056）的资助。
【中图分类号】G420【文献标识码】a【文章编号】2095-3089（2016）35-0253-01
一、目前超声医学教学中存在的问题
超声医学是影像技术专业的必修课程，是影像医学的重要组成部分、生物医学工程、医疗器械等专业也有超声医学的相关内容，它是临床医学中必不可少的影像诊断技术。随着现代医学的迅猛发展，超声诊断已成为常规诊断手段，但根据我们对一些医学高校相关课程的调查了解，发现超声医学在教学中存在不少问题，有必要进行改革，这些问题表现在以下几个方面：
1.教材内容滞后，介绍新知识的教材比如三维重建、介入治疗超声等新技术的较少。
2.超声医学相关课程学时较少，有的院校影像技术专业超声医学课时比例仅占总专业课10%左右，一本四百多页超声医学课本仅有48学时，很难保证教学效果。同时课程设置也较少，目前广泛开展的课程仅有医学影像设备学、超声诊断学等。
3.教学方法与手段比较单一，大都是满堂灌，考核重知识轻能力，动手能力不足训练方面缺乏，学生操作技能还有待提高。
二、超医学教学改革措施
以上现状一定程度上制约了学生综合能力的提高，我们学校和附属医院相关专业教师从积极转变学生培养模式，充分利用先进的信息系统和设备开展教学，狠抓实践教学等方面积极进行改革，丰富教学方法及教学手段，取得了显著成效：
1.完善课程设置
完善的课程设置是超声教学的关键所在。在基础课教学的基础上，应加强医学影像物理学、医学电子技术等与现代医学影像学关系密切的教学，以上知识若欠缺，对超声医学专业课学习影响较大，超声中常见同病异征，单纯依靠超声知识在很难提高疾病的诊断率，必须附加实验室检查结果加以鉴别。将来超声仪器可能会向微型、智能化方向发展，因此，所以加强学生的医学物理学、电子学学习非常重要。
2.利用先进超声设备开展教学
在超声医学教学过程中，应充分利用超声典型图像信息系统进行教学。把在日常工作中发现的典型病例图像进行保存，积累各系统有价值的超声影像资料，充分利用学生在医院进行见习时机，让他们通过工作站调阅并查获感兴趣的病例，并进行系统学习，促进学生把超声检查知识与临床知识有机地结合起来，培养学生的临床思维能力。建立影像教学网络教室，利用网络教室的服务器直接调取影像数据，可直接在网络教室开展案例教学。通过利用先进的信息系统，提高了教学效果。引进实时三维/四维B超，在教学过程中安排实时超声检查的体验课，系统讲解实时超声的技术原理、功能、可以开展的项目等等，选取较为典型的案例，利用实时三维/四维彩超的动态录制功能，把检查的整个过程录下来，让学生近距离观摩到老师操作的手法。邀请部分积极有兴趣的学生参与一些科研项目，进一步加深对相关专业超声医学知识的理解。
3.侧重能力培养，实习实行导师制度
为了突出能力培养，可以成立超声技能培训中心，并指派老师负责超声检查操作技能培训，使学生可以进行见习操作和得到带教老师的解惑，从而使理论教学与实践教学实现无缝衔接。导师制是保证实习质量的关键。既往由于没有专人管理，出现了人人都管，最后人人都不管的混乱局面。导师制是指由大影像各科具有高级职称的医师组成导师组，导师组共同制定实习生的大影像轮转计划，最后指定1名负责管理和考核实习生，实习中加强学生德育，培养良好医德。
4.采用pBL教学法[1]
超声医学教学方法仍然处于传统的填鸭式教学模式，几乎不涉及以问题为基础的（pBL，problem-basedLearning）教学法，传统的教学方法己经滞后于高等教育，严重影响教学效果和质量，所以我们提倡采用pBL教学方法。
三、总结
我们从以上四个方面对超声医学教学进行了初步探索，随着大数据时代的到来将促使未来的超声医学向多学科相融合的方向不断发展，超声教学也必须不断加大改革创新力度，提高教学质量和效果，以适应社会发展，为国家培养出更多更有用的超声医学检验诊断技术人才。
参考文献：
[1]徐贵平，金晨望，强永乾.医学影像学教学改革策略与趋势的探讨[J].西北医学教育，2013（40）：818-819.
生物医学工程医学影像方向篇4
科交叉的边缘科学，它是用现代科学技术的理论和方法，研究新材料、新技术、新
仪器设备，用于防病、治病、保护人民健康，提高医学水平的一门新兴学科。
生物医学工程在国际上做为一个学科出现，始于20世纪50年代，特别是随着宇
航技术的进步、人类实现了登月计划以来，生物医学工程有了快速的发展。在我
国，生物医学工程做为一个专门学科起步于20世纪70年代，中国医学科学院、中
国协和医科大学原院校长、我国著名的医学家黄家驷院士是我国生物医学工程学
科最早的倡导者。1977年中国协和医科大学生物医学工程专业的创建、1980年中
国生物医学工程学会的成立，有力地推进了我国生物医学工程的发展。目前，我
国许多高校科研单位均设有生物医学工程机构，从事着生物医学的科研教学工作
，在我国生物医学工程科学事业的发展中发挥着重要作用。
显微镜的发明“解剖”一词由希腊语“anatomia”转译而来，其意思是用
刀剖割，肉眼观察研究人体结构。17世纪Leewenhock发明了光学显微
镜，推动了
解剖学向微观层次发展，使人们不但可以了解人体大体解剖的变化，而且可以进
一步观察研究其细胞形态结构的变化。随着光学显微镜的出现，医学领域相继诞
生了细胞学、组织学、细胞病理学，从而将医学研究提高到细胞形态学水平。
普通光学显微镜的分辨能力只能达到微米(μm)级水平，难以分辨病毒及细胞
的超微细结构、核结构、Dna等大分子结构。而20世纪60年代出现的电子显微镜，
使人们能观察到纳米(nm)级的微小个体，研究细胞的超微结构。光学显微镜和电
子显微镜的发明都是医学工程研究的成果，它们对推动医学的发展起了重要作用
。
影像学诊断飞跃进步影像学诊断是20世纪医学诊断最重要发展最快的领域
之一。50年代X光****和摄片是临床最常用的影像学诊断方法，而今天由于X线Ct技
术的出现和应用，使影像学诊断水平发生了飞跃，从而极大地提高了临床诊断水
平。即计算机体断层摄影(computedtomographyCt),即是利用计算机技术处理人
体组织器官的切面显像。X线Ct片提供给医生的信息量，远远大于普通X线照片观
察所得的信息。目前，螺旋Ct(spiralCt或helicaletCt)已经问世，能快速扫描
和重建图像，在临床应用中取代了多数传统的Ct，提高了诊断准确率［1］。医学
工程研究利用生物组织中氢、磷等原子的核磁共振(nuclearmagneticresonanc
e)原理。研制成功了核磁共振计算机断层成像系统(mRi)，它不仅可分辨病理解剖
结构形态的变化，还能做到早期识别组织生化功能变化的信息，显示某些疾病在
早期价段的改变，有利于临床早期诊断。可以认为mRi工程的进步，促进了医学诊
断学向功能与形态相结合的方向发展，向超快速成像、准实时动态m
Ri、mRS发展。根据核医学示踪，利用正电子发射核素(18F，11C，13n)的原理，
创造的正电子发射体层摄影(pet)，是目前最先进的影像诊断技术。美国新闻媒体
把pet列为十大医学生物技术的榜首。pet问世不过30年历史，但它已显示出对肿
瘤学、心脏病学、神经病学、器官移植，新药开发等研究领域的重要价值［2］。
影像学诊断水平的不断提高，与20世纪生物医学
工程技术的发展密切相关。
介入医学问世介入医学是一种微创伤的诊疗技术。Dotter和Judkin(1964年
)是最早使用介入技术治疗疾病的创始人，他们用导管对下肢动脉阻塞性病变进行
扩张治疗取得成功。1967年margulis首先使用过介入放射学(interventionalRa
diology)，这是医学文献出现“介入”一词的最早记载。1977年Gruenzing成功
地进行了首例冠状动脉球囊扩张术获得成功以后，介入性诊疗技术由于其创伤小
、患者痛苦少，安全有效而倍受临床欢迎。20世纪80年代随着生物医学工程的发
展，高精度计算机化影像诊查仪器、数字减影血管造影(DSa)、射频消融技术以及
高分子(high-polymer)新材料制成的介入技术用的各种导管相继问世，使介入性
诊疗技术发生了飞速进步，临床应用范围不断扩大，从心血管、脑血管、非血管
管腔器官到某些恶性肿瘤等都具有使用介入诊疗的适应证，并使诊疗效果明显提高
，患者可减免许多大手术之苦。有人把介入诊疗技术视为与药物诊疗、手术诊疗
并列的临床三大诊疗技术之一，也有人把介入诊疗技术称之为20世纪发展起来的
临床医学新领域--介入医学［3，4］。
人工器官的应用当人体器官因病伤已不能用常规方法救治时，现代临床医
疗技术有可能使用一种人工制造的装置来替代病损器官或补偿其生理功能，人们
称这种装置为人工器官(artificialorgan)。如20世纪50年代以前，风湿性心脏
瓣膜病的治疗，除了应用抗风湿药物、强心药物对症治疗外，对病损的瓣膜很难
修复改善，不少患者因心功能衰竭死亡。而今天可以应用人工心肺机体外循环技
术，在心脏停跳状态下切开心脏，进行更换人工瓣膜或进行房、室间隔缺损的修
补，使心脏瓣膜病、先天性心脏病患者恢复健康。心外科之所以能达到今天这样
的水平，主要是由于人工心肺机的问世和使用了人工心脏瓣膜、人工血管等新材
料、新技术的结果［5］。
肾功能衰竭、尿毒症患者愈后不良，而人工肾血液透析技术已挽救了大量肾病
晚期患者的生命，肾病治疗学也因此有了很大进步。
现代生物医学工程中人工器官的发展也非常迅速，除上述人工器官外，人工关
节、人工心脏起搏器、人工心脏、人工肝、人工肺等在临床都得到应用，使千千
万万的患者恢复了健康。可以说，人体各种器官除大脑不能用人工器官代替外，
其余各器官都存在用人工器官替代的可能性。
此外，放射医学、超声医学、激光
医学、核医学、医用电子技术、计算机远程
医疗技术等先进的医疗技术和仪器设备都是现代医学工程研究开发的成果，综上
可见，20世纪生物医学工程的发展，显著提高了医学诊断和治疗水平，有力地推
动着医学科学的进步。
21世纪生物医学工程展望纵观医学新技术诞生和发展的历史，从伦琴发现
X线到今天X射线诊疗技术的发展，从朗兹万发现超声波到今天B超诊断的广泛应用
，从布洛赫和伯塞尔发现核磁共振到今天mRi的问世，从赫斯费尔德发明Ct到今天
Ct成像系统的应用，都是以物理学工程技术为基础、医学需求为前提发展起来的
医学新技术。循着20世纪医学发展的轨迹，我们有理由预测21世纪新的医学诊疗
技术可能在以下10个方面有重大突破和创新：
(1)各种诊疗仪器、实验装置趋向计算机化、智能化，远程医疗信息网络化，
诊疗用机器人将被广泛应用。［6］
(2)介入性微创，无
创诊疗技术在临床医疗中占有越来越重要的地位。激光技
术，纳米技术和植入型超微机器人将在医疗各领域里发挥重要作用。
(3)医疗实践发现单一形态影像诊查仪器不能满足疾病早期诊断的需要。随着
pet的问世和应用，形态和功能相结合的新型检测系统将有大发展。非影像增显剂
型心血管、脑血管影像诊查系统将在21世纪问世。
(4)生物材料和组织工程将有较大发展，生物机械结合型、生物型人工器官将
有新突破，人工器官将在临床医疗中广泛应用。
(5)材料和药物相结合的新型给药技术和装置将有很大发展，植入型药物长效
缓释材料，药物贴覆透入材料，促上皮、组织生长可降解材料，可逆抗生育绝育
材料、生物止血材料将有新突破。
(6)未来医疗将由治疗型为主向预防保健型医疗模式转变。为此，用于社区、
家庭、个人医疗保健诊疗仪器，康复保健装置，以及微型健康自我监测医疗器械
和用品将有广泛需求和应用。
(7)除继续努力加强生
物源性疾病防治外，对精神、心理、社会源性疾病的防
治诊疗技术和相应仪器设备的研制受到越来越多的重视与开发，研制精神分析、
心理安抚、生物反馈型诊疗技术和设备将是生物医学工程的新起点。
(8)创伤是造成青年人群死亡的主要原因，研制新型创伤防护装置、生命急救
系统是未来生物医学工程的重要课题。论文帮
(9)即将迎来的21世纪是分子生物学时代，有关分子生物学的诊疗新技术将快
速发展，遗传、疾病基因诊疗技术，生物技术和微电子技术相结合的Dna芯片、雪
白芯片和诊疗系统将被广泛应用。
(10)空气污染、环境污染严重危害着人类健康，研究和开发劳动保护、家庭保
健、个人防护用的人工气候微环境是未来不能忽视的问题。
1997年我国了关于卫生工作改革与发展的决定，提出了奋斗目标：“到2
000年，基本实现人人享有初级卫生保健”，到2010年国民健康的主要指标在经济
发达地区达到或接近世界中等发达国家水平，在欠发达地区达到发展中国家的先
进水平。1999年国家科技部召开了“发展生物医学工程技术战略研讨会”，国家
工程院开展了有关发展我国医疗器械工业战略研究等，对推动生物医学工程产业
发展、落实创新工程战略布置起着重要作用。20世纪人类与疾病做斗争，在医学
诊疗技术上取得了重大成就；但面向21世纪的巨大挑战，我们要动员起来，调整
政策，制定规划，改革医学研究教学的旧模式，发挥现代科学多学科交叉合作的优
势，创建全新的生物医学，为人民造福。
参考文献
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［2］minnH,Lapelam,KlemipJetal.predicationofsurvivalwithfl
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［5］KatirciogluF,YamakB
,BattaloglaB,etal.Longtermresultsof
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HeartValveDis,1996,5(3)：302
生物医学工程医学影像方向篇5
论文摘要:生物医学工程(biomedicalengineering,bme)是一门生物、医学和工程多学科交叉的边缘科学,它是用现代科学技术的理论和方法,研究新材料、新技术、新仪器设备,用于防病、治病、保护人民健康,提高医学水平的一门新兴学科。
本文就其目前发展情况进行分析讨论。
生物医学工程在国际上做为一个学科出现,始于20世纪50年代,特别是随着宇航技术的进步、人类实现了登月计划以来,生物医学工程有了快速的发展。在我国,生物医学工程做为一个专门学科起步于20世纪70年代,中国医学科学院、中国协和医科大学原院校长、我国着名的医学家黄家驷院士是我国生物医学工程学科最早的倡导者。1977年中国协和医科大学生物医学工程专业的创建、1980年中国生物医学工程学会的成立,有力地推进了我国生物医学工程的发展。目前,我国许多高校科研单位均设有生物医学工程机构,从事着生物医学的科研教学工作,在我国生物医学工程科学事业的发展中发挥着重要作用。
一、显微镜的发明
“解剖”一词由希腊语“anatomia”转译而来,其意思是用刀剖割,肉眼观察研究人体结构。17世纪leewenhock发明了光学显微镜,推动了解剖学向微观层次发展,使人们不但可以了解人体大体解剖的变化,而且可以进一步观察研究其细胞形态结构的变化。随着光学显微镜的出现,医学领域相继诞生了细胞学、组织学、细胞病理学,从而将医学研究提高到细胞形态学水平。
普通光学显微镜的分辨能力只能达到微米(μm)级水平,难以分辨病毒及细胞的超微细结构、核结构、dna等大分子结构。而20世纪60年代出现的电子显微镜,使人们能观察到纳米(nm)级的微小个体,研究细胞的超微结构。光学显微镜和电子显微镜的发明都是医学工程研究的成果,它们对推动医学的发展起了重要作用。
二、影像学诊断飞跃进步
影像学诊断是20世纪医学诊断最重要发展最快的领域之一。
50年代x光透视和摄片是临床最常用的影像学诊断方法,而今天由于x线ct技术的出现和应用,使影像学诊断水平发生了飞跃,从而极大地提高了临床诊断水平。即计算机体断层摄影(computedtomographyct),即是利用计算机技术处理人体组织器官的切面显像。x线ct片提供给医生的信息量,远远大于普通x线照片观察所得的信息。目前,螺旋ct(spiralct或helicaletct)已经问世,能快速扫描和重建图像,在临床应用中取代了多数传统的ct,提高了诊断准确率。
医学工程研究利用生物组织中氢、磷等原子的核磁共振原理。研制成功了核磁共振计算机断层成像系统(mri),它不仅可分辨病理解剖结构形态的变化,还能做到早期识别组织生化功能变化的信息,显示某些疾病在早期价段的改变,有利于临床早期诊断。可以认为mri工程的进步,促进了医学诊断学向功能与形态相结合的方向发展,向超快速成像、准实时动态mri、mra、fmri、mrs发展。根据核医学示踪,利用正电子发射核素(18f,11c,13n)的原理,创造的正电子发射体层摄影(pet),是目前最先进的影像诊断技术。美国新闻媒体把pet列为十大医学生物技术的榜首。pet问世不过30年历史,但它已显示出对肿瘤学、心脏病学、神经病学、器官移植,新药开发等研究领域的重要价值。影像学诊断水平的不断提高,与20世纪生物医学工程技术的发展密切相关。
三、介入医学问世
介入医学是一种微创伤的诊疗技术。dotter和judkin(1964年)是最早使用介入技术治疗疾病的创始人,他们用导管对下肢动脉阻塞性病变进行扩张治疗取得成功。1967年margulis首先使用过介入放射学,这是医学文献出现“介入”一词的最早记载。1977年gruenzing成功地进行了首例冠状动脉球囊扩张术获得成功以后,介入性诊疗技术由于其创伤小、患者痛苦少,安全有效而倍受临床欢迎。20世纪80年代随着生物医学工程的发展,高精度计算机化影像诊查仪器、数字减影血管造影(dsa)、射频消融技术以及高分子(high-polymer)新材料制成的介入技术用的各种导管相继问世,使介入性诊疗技术发生了飞速进步,临床应用范围不断扩大,从心血管、脑血管、非血管管腔器官到某些恶性肿瘤等都具有使用介入诊疗的适应证,并使诊疗效果明显提高,患者可减免许多大手术之苦。有人把介入诊疗技术视为与药物诊疗、手术诊疗并列的临床三大诊疗技术之一,也有人把介入诊疗技术称之为20世纪发展起来的临床医学新领域--介入医学。
四、人工器官的应用
当人体器官因病伤已不能用常规方法救治时,现代临床医疗技术有可能使用一种人工制造的装置来替代病损器官或补偿其生理功能,人们称这种装置为人工器官(artificialorgan)。如20世纪50年代以前,风湿性心脏瓣膜病的治疗,除了应用抗风湿药物、强心药物对症治疗外,对病损的瓣膜很难修复改善,不少患者因心功能衰竭死亡。而今天可以应用人工心肺机体外循环技术,在心脏停跳状态下切开心脏,进行更换人工瓣膜或进行房、室间隔缺损的修补,使心脏瓣膜病、先天性心脏病患者恢复健康。心外科之所以能达到今天这样的水平,主要是由于人工心肺机的问世和使用了人工心脏瓣膜、人工血管等新材料、新技术的结果。
肾功能衰竭、尿毒症患者愈后不良,而人工肾血液透析技术已挽救了大量肾病晚期患者的生命,肾病治疗学也因此有了很大进步。
现代生物医学工程中人工器官的发展也非常迅速,除上述人工器官外,人工关节、人工心脏起搏器、人工心脏、人工肝、人工肺等在临床都得到应用,使千千万万的患者恢复了健康。可以说,人体各种器官除大脑不能用人工器官代替外,其余各器官都存在用人工器官替代的可能性。
此外,放射医学、超声医学、激光医学、核医学、医用电子技术、计算机远程医疗技术等先进的医疗技术和仪器设备都是现代医学工程研究开发的成果,综上可见,20世纪生物医学工程的发展,显着提高了医学诊断和治疗水平,有力地推动着医学科学的进步。
五、生物医学工程展望
纵观医学新技术诞生和发展的历史,从伦琴发现x线到今天x射线诊疗技术的发展,从朗兹万发现超声波到今天b超诊断的广泛应用,从布洛赫和伯塞尔发现核磁共振到今天mri的问世,从赫斯费尔德发明ct到今天ct成像系统的应用,都是以物理学工程技术为基础、医学需求为前提发展起来的医学新技术。
(一)各种诊疗仪器、实验装置趋向计算机化、智能化,远程医疗信息网络化,诊疗用机器人将被广泛应用。
(二)介入性微创,无创诊疗技术在临床医疗中占有越来越重要的地位。激光技术,纳米技术和植入型超微机器人将在医疗各领域里发挥重要作用。
(三)医疗实践发现单一形态影像诊查仪器不能满足疾病早期诊断的需要。随着pet的问世和应用,形态和功能相结合的新型检测系统将有大发展。非影像增显剂型心血管、脑血管影像诊查系统将在21世纪问世。
(四)生物材料和组织工程将有较大发展,生物机械结合型、生物型人工器官将有新突破,人工器官将在临床医疗中广泛应用。
(五)材料和药物相结合的新型给药技术和装置将有很大发展,植入型药物长效缓释材料,药物贴覆透入材料,促上皮、组织生长可降解材料,可逆抗生育绝育材料、生物止血材料将有新突破。
生物医学工程医学影像方向篇6
【关键词】计算机；医学；远程会诊；嵌入式系统
中图分类号R319文献标识码B文章编号1674-6805（2015）30-0136-03
【abstract】thedevelopmentofthecomputerhasbecomethemainpowertopromotethedevelopmentofmedicine，itmakesthemedicalsystemchangedfromtheoldpatterntothenewpattern，especiallywiththepopularityofcomputernetwork，remoteconsultationhasbecomeanewclinicandreliableway，itpowerfuldrivesforthereformandprogressofthetraditionaltreatments，itprovidssolidfoundationandstrongconditionformedicalregionalexpansionandserviceinternationalization，applicationoftheembeddedsystemimprovedthereal-timeandreliabilityofmedicalinstrument，whichisaresearchhotspotanddevelopmenttrendofmodernmedicalelectronicinstrument.
【Keywords】Computer；medical；Remoteconsultation；embeddedsystem
First-author’saddress：theSecondaffiliatedHospitalofKunmingmedicalUniversity，Kunming650101，China
doi：10.14033/ki.cfmr.2015.30.071
计算机以其高精度、高速度，自动化及大存储容量的无可比拟的优点被广泛应用到各个领域，它在医学系统中的应用更是随处可见，通常被用到医疗系统的信息管理、医学资料的查询、医疗信息的存储、临床医学的诊断和监护、医药的专家系统、计算机辅助放射治疗、计算机辅助断层摄影、人工器官的计算机控制基础医学等各个方面。它促使医疗系统从旧模式向新模式进行变革，有效的提高了医院的医疗水平，逐渐成为推动医学发展的主要动力。
1医学系统中的改革
电子计算机在本世界50年代末开始应用在医学领域，而我国始于70年代中期，计算机最初仅用来实现医学的管理[1]。经过几十年的快速发展，电子计算机已经深入到医学系统的各个领域，可以利用它检索、存储、传输、处理等各种医学信息，医学与计算机技术的结合对医学的发展起着重要的推动作用，它使整个医疗系统正经历以计算机为中心的技术革命。
1.1在基础医学方面的改革
在基础医学领域，医院的行政管理、收费系统、财务系统、人事系统、药品库存管理和患者的住院病案管理等，均离不开电子计算机的处理，而且，近年来随着计算机网络的飞速发展，网络的应用在医学系统中更是发挥着举足轻重的作用，比如：用户之间通过邮件的方式自由的交换信息，许多非正式的专家讨论组通过internet进行网络会议，使人们可以从网络共享大量的信息。
目前，在基础医学方面经常利用计算机联机处理各种医学实验信息，模拟病变过程的生理变化、模拟人体对外界刺激的反应，对研究生物的微观机构、神经活动、癌细胞的发生机理等，都起到了促进作用，进而达到揭示数据所蕴含的生物学意义的目的。在医院的综合管理方面，利用计算机来实现对整个医疗系统进行管理，比如：完善病例存储、药品管理、财务管理、办公自动化等，可使管理人员从繁重的劳动中解脱处理，从而大大提高了医院的管理水平。
1.2在病历方面的改革
在早期的医生会诊患者时，先通过传统的手写病历了解病情，病历是医生和患者之间的主要沟通方式，也是医生制定医疗方案的主要依据，这种传统的会诊方式存在很多弊端，一是纸质的病历不易长期保存容易丢失，而且医院每天就诊的患者很多，病历的数量很大，种类复杂多样，要想及时的查找某位患者的病历是件工作量很大的工作。二是病例资料不容易共享，当患者面对不同医生时，必须携带其病例资料。三是各医院使用的医学术语和病历格式不统一，有些医生写的病历字体潦草模糊，其他医生难以辨认。因此传统的病历管理方式已不能适应现代医学发展的需求。先进的医疗保健体系必须建立地区性以及全国性的医疗信息系统。而由电子计算机形成的电子病历，可以很好的克服手写病历存在的缺点，它和传统病历一样，包含了患者的所有诊断信息，通过信息的数字化处理保存在计算机上，便于查询，不易丢失，还可以在网络的支持下，方便的实现资源共享，能进行远距离的信息传输，使不同地区的医学专家能对同一个患者进行会诊，方便医生对患者进行共同讨论，从而缩短患者的治疗时间，提高诊断的效率。
1.3辅助医学诊断的改革
传统诊断的第一步是通过询问患者的主观感应来得到病例资料，这份资料对诊断起到了定向作用，并为诊断提供了线索。医生利用感官检查就诊者的身体，获得评价资料，然后在该资料的基础上进行分析、推理、判断，来制定诊断方案，对于所获取到的资料，不论是否齐全，都需要医生运用已有的知识和经验，进行归纳、剖析、联想、推理，进而产生诊断，由于这些过程增加了医生的工作强度，容易产生误诊和漏诊现象。
电子计算机具有逻辑判断和信息加工的能力，利用计算机进行分析、判断，从而实现诊断的过程又称为“电脑医生”。计算机辅助检测与诊断（computeraideddetection/diagnosis）是指通过影像学、医学图像处理技术以及其他可能的生理、生化手段，结合计算机的分析计算能力，辅助发现病情，提高诊断的准确率[2]。当今流行的CaD技术，又被称为医生的“第三只眼”，主要是指基于医学影像学的CaD技术，计算机辅助检测是计算机辅助诊断的必然阶段，检测的结果是诊断的依据。CaD技术的广泛应用有助于提高医生诊断的敏感性和特异性。计算机实现诊断的过程是利用程序设计，将医生的临床经验和诊断标准，输入到计算机，再将患者的询问、体检、化验的病例资料也输入到计算机，计算机通过快速的分析处理并与标准对比，最后作出诊断。例如体表标测心电图就是利用体表多电极信号，来记录体表各部位心脏兴奋形成的电位差，计算机根据自动采集的体表各部位的瞬时电位变化数据，进行分析处理，绘制成等位标册图，它能获得比常规心电图或心电向量图更丰富的信息，有助于认识心脏激动的空间电位分布和体表电位分布的关系。
1.4图像处理技术方面的改革
近20年来，医学影像技术的飞速发展，已在医学系统形成相当大的规模，随着计算机图形学技术的发展，医生诊断工作站（ReviewStation）代替了原始的胶片与胶片灯，数字影像资源共享（imageDistribution）代替了传统的胶片邮递，医学影像正从二维医学图像向三维可视化技术转化[3]，在传统的影像医疗系统中，医生通过分析一组二维切片图像来发现病变体，然后依靠医生的经验判断，得到需要的信息，而仅靠观察二维切片图像是很难确切知道病变体空间位置、大小、几何形状、及与四周生物组织的空间关系，因此，传统的二维图像技术已经不能满足需求。现在的分子医学通过利用计算机的医学影像图形处理技术对所展现的分子层面的物质结构进行分析处理，在分子层面上研究各种疾病的现象、机理和治疗方法。医学影像技术还可实现对人体器官、软组织和病变体的分割提取、切片图像扫描、三维重建和三维显示，合成完全数字化的三维人体模型，来辅助医生对病变体及其他感兴趣的区域进行定性及定量的分析，比如：应用于超声图象处理、脉象处理及脑血流图分析等，均为医学提供了大量的现代化诊断手段，大大提高了医疗诊断的准确性和可靠性。
医学图像处理技术包括很多方面，比如：图像分割、图像融合、图像配准、纹理分析等[4]，这种多维、多参数以及多模式图像在临床诊断与治疗中发挥着巨大的作用。与此同时，核共振成像、数字射线照相术、超声成像、核素成像及发射型计算机成像等也在逐步发展，计算机和医学图像处理技术的结合是影像技术的发展基础，带动着现代医学诊断走向一个新台阶。
2远程会诊的改革
随着计算机技术的快速发展，尤其是internet网络的应用，网络和医学的关系也注定是密不可分的。远程医疗会诊技术在这个大背景下也是发展的必然趋势，它是远程医学中最主要的业务活动，是极其方便、诊断极其可靠的治疗方式。通过利用网络技术的优点，它与邮购紧密配合，建立各种类型的远程电子病历系统，通过三维可视化技术为远程医学提供一个完整的多层次、多维度索引的电子病历集成视图[5]，完成远程医学的患者门诊、住院的临床资料的收集、归档、检索和显示，有力地带动了传统治疗方式的改革和进步。并能与远程医学影像、远程病理进行互动，支持远程医学集成终端，实现远程医学会诊平台的各种诊疗服务，让会诊室的医生和远程医疗的医生均能有效的获得患者的第一手资料，便于主治医生的诊断，为医疗走向区域扩大化、服务国际化提供了坚实的基础和有力的条件。同时预防和减少了医疗错误，节约了患者大量的时间和费用，改善了会诊质量，提高了会诊效率，促进了远程医学的快速健康发展。
在远程会诊中，信息在网络中传输要求低抖动、低延时，因此采用流媒体技术来传输影像资料[6]。它是指采用流式传输的方式在网络中播放媒体格式，利用流媒体的形式将患者的paCS影像传递到远程会诊终端屏幕，以完成医学影像资料的共享[7]。随着3G的普及，移动无线终端也可采用流媒体技术访问远程医学影像。流媒体技术的应用，突破了局域网的限制，医生可随时了解住院患者的情况并给予及时的诊断处理，提高了诊断的效率。远程会诊模式在医生之间建立了高效影像综合信息传输平台，通过使用公共网络通信资源，保证医生之间和医患之间迅速有效的交流。即使一些医院在条件不具备、经验不丰富、技术不成熟的情况下，只要通信网络通畅，都能迅速传输患者的影像资料信息到会诊专家的数字终端上，进而得到专家的指导性意见。解决了因技术能力不平衡带来的看病难的问题，提供了一个符合中国国情的理想解决方案，也为规范医疗市场、完善医疗服务体系、评价医疗质量标准、交流医疗服务经验提供了新的准则和工具。
3嵌入式系统在医学中的应用
嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应于应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统[8]。它是计算机技术、通信技术、半导体技术、微电子技术、语音图像数据传输技术、传感器等先进技术和具体应用对象相结合后的产物。计算机厂家向用户提品的插件形式，再由用户根据自己对产品的特定要求选择合适的CpU板、存储器及各式输入输出插件板，将其嵌入到自己的系统设备中，从而构成专用的嵌入式系统，它是为特定应用而设计的专用计算机系统，它具有体积小、功能集中、可靠性高等优点[9]，设计人员能够根据需要对它进行优化，减小尺寸，降低成本。嵌入式系统与医学领域的结合是现代医学电子仪器的研究热点和发展趋势。
嵌入式医疗仪器是先进的嵌入式技术和生物医学的融合，是生物医学和计算机技术、电子技术相结合的产物，反映了当代最新技术的先进水平，如：心脏起搏器、放射设备、分析监护设备、药剂控制系统等大型设备；经颅多普勒、彩超、脑电、心电等电子设备；免疫测试系统及全自动生化分析系统等检测设备，都需要嵌入式系统的支持[10]。嵌入式系统中的控制计算机与一般用于科学计算或信息管理的计算机不同，需要有较高的实时性和可靠性，在实际应用中不允许它发生异常现象，因此，在嵌入式系统的设计过程中，首先要考虑其安全性，选用高性能的控制计算机，对所控制的对象设计成双机系统，能对内部和外部事件的请求做出及时地响应，不丢失信息，不延误操作。另外，随着医疗传感器技术的发展，嵌入式设备在医疗保健方面也逐渐被应用，如家用心电监测设备、家庭远程诊断设备。由于数字信息技术的飞速发展，现代医疗系统要求嵌入式医疗仪器具有更强大的处理和存储能力以及高可靠性和高实时性等性能，同时又要能够达到更高级别的环保要求，因此，如何进一步使医疗仪器专业化、小型化、智能化、便携式、低成本，将成为以后研究的方向[11]，这也为嵌入式系统在医疗仪器中的应用提供了更广阔的应用平台和更高的性能需求。
在信息技术发展的今天，医学系统离不开计算机技术，计算机对医疗事业的推动有着不可替代的作用，尤其是网络的高速发展和嵌入式系统的应用，使不同地区的医疗信息实现网络共享，使人们能快速的将临床医学系统、医学影像处理技术，网络信息传输系统、医院管理信息系统、远程医疗系统相结合，同时，随着信息的数字化越来越被人重视，嵌入式系统的软件开发已经成为数字化产品设计创新和软件增值的关键因素，是未来市场竞争力的重要体现[12]。总之，计算机在医疗系统中的广泛应用为全人类的健康提供了更加可靠的保障，同时促进了医学信息事业健康、有序、持续和稳定的发展。
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生物医学工程医学影像方向篇7
古希腊时期，数字的演绎化有了实质性的进展。数字化的发展一直伴随着人类，但是这种颠覆在30多年前就开始改变了。
随着人工智能技术的日益成熟，数字化已经可以在公共健康，以及众多医疗领域提供服务。例如，在医学影像识别方面，它可以帮助医生更迅速、准确地读取影像；在临床诊断辅助方面，它可以应用于疾病的早期筛查、诊断和手术风险评估，包括在药物研发方面，解决药品研发周期过长等多方面的问题。
从第一部留声机的诞生开始，数字化的颠覆就一直伴随着我们人类社会的进步。人工智能的远景早在1950年就已被图灵提出。人工智慧的定义诞生则是在1956年，由DartmouthCollege的一些专家共同提出。人工智慧在20世纪70年代受到打击之后，开始出现新的研究方法。分子生物学已进化到信息科学，出现了新科学――计算生物学和生物信息学。这使统计科学家在医疗健康领域有了用武之地，尤其是微阵列技术创造了新颖的统计学，激发了许多新的生物统计学研究。像是专家系统把问题限定在一个小范围的领域，结合统计、概率、信息理论等方法，直到深度学习技术，以及类神经网络有了新的发展，ai才重新受到了关注。
数字医疗产业的环境
从现状来看，由于公共医疗管理系统的不完善，医疗成本高、管道少、覆盖面窄等问题困扰着大众民生。尤其以“效率较低的医疗体系、品质欠佳的医疗服务、看病难且贵的就医现状”为代表的医疗问题成为社会关注的主要焦点。大医院人满为患，社区医院门可罗雀，病人就诊手续繁琐等问题都是由于医疗信息不畅、医疗资源两极化、医疗监督机制不全等原因导致的，这些问题已经成为影响社会和谐发展的重要因素。目前的医改目标是县域就诊率达到90%，大病不出县，但是实现起来难度也很大。因为医生的时间是有限的，通过远程医疗解决区域分布不均的期盼，也同样会在医生的时间花费上受到限制，所以核心的问题是优质的医生资源不足。
自国家陆续出台了各项医改政策，基层首诊、双向转诊、分级诊疗、资源下沉等便成为了热门话题。各地区也都积极响应，组建“医联体”。我们迫切需要建立一套智慧的医疗健康的平台体系，使患者用较短的等疗时间、支付基本的医疗费用，就可以享受安全、便利、优质的诊疗服务，从根本上解决“看病难、看病贵”的问题，真正做到“人人健康，健康人人”。
医生资源在全世界范围内都仍属于稀缺资源，这种供求关系在一定程度上决定了病患“看病难”的问题，而我国医疗长期存在“重医疗，轻预防，重城市，轻农村，重三甲，轻社区卫生”的现象。从居民自身来看，过多依赖大型医院，从医院角度来看，这种过度依赖加重了就医困难的问题，“一号难求”的现象频发。解决基层医疗资源缺乏的核心就在于给基层医疗机构“赋能”，用人工智能给基层医院“院士级看病的本事”。通俗来讲，把一个院士的看病本事，放到一个笔记本电脑里，带到基层医院，这就是人工智能追求的境界和需要解决的实际问题。
精准医疗的实现需要人与技术的结合
以精准医疗为主的智慧型医院是2015年在美国诞生的思路。智慧型医院从医疗健康产业的整体角度，提出融入更多人工智慧和传感技术等高科技，使医疗服务走向真正意义的智慧化，推动医疗事业的繁荣发展。利用人工智慧、大数据分析的融合和移动医疗等新技术，结合现代化医院的管理流程，逐步形成智能化的全面医疗解决方案。智慧医疗开始走进我们寻常百姓的生活。
从概念上来讲，以基层医疗健康为出发点的智慧医疗包含了智慧医院系统、区域卫生系统，以及家庭健康系统这三部分。从流程管理角度，基层医疗以如何让病患可以便捷快速地预约挂号为起点。智慧医院必须经过前沿科技应用对医疗机构信息化的全面创新的过程。从狭义上来说，智慧医院可以是基于互联网科技的医院，在数字化医院建设的基a上，创新性地将现代移动终端作为切入点，将移动互联网特性充分应用到就医流程中。
ai是让人实现超越而不是制造超人
ai对医疗领域和产业的改造是具有颠覆性的，它不仅是一种技术创新，更是在生产力上为传统医疗行业带来变革。ai作为一种技术方法，大规模地用更智能的系统推动更好的决策，也是最近几年才发生的事情。直到今天，由于我们解决了以前很多未能解决的问题，才将医疗ai推向了一个新的高度。除了提高医生的工作效率外，ai还能作为辅助手段，提高诊断准确率，使精准医疗成为可能。
近年来，在医学领域开始导入人工智能数字挖掘与机器学习的技术来筛选有效的医疗信息。
其中，“ai+医学影像”就是关键性的一步。医学影像天生适合互联网+大数据+人工智能。从数量上讲，超过80%的医疗数据来自医学影像数据，优质、大量的数据积累、高性能计算环境和优化的深度学习方法，三者资源配齐，就会构建不断提高的状态模型，这正是人工智能的魅力所在。利用三者的关联，可以大大提高医学诊疗效率，并实现精准医疗。图像智能识别更可以减轻医生的工作量，这就很好地解决了基层优质医生资源不足的问题。
医学影像领域调查数据显示，无论是在国内还是在国外，放射科医师的数量增长速度远不及影像数据的增长速度，也就是说医师的数量远达不到阅片的需求量。
就美国与中国对比来看，美国的人工影像阅片误诊人数为1200万/年，而在中国则达到了5700万/年。在中国，误诊率高且主要发生在基层，这也更好地说明，人口基数巨大的中国，医学影像业务更需要人工智能技术的支持，以此来提升基层的诊断质量与效率。
数字科技推动基层医疗发展
总而言之，无论是对患者、医师还是医院而言，数字健康的运营平台需要把智能、供应链、财务运营和人才管理有机整合起来。数字健康管理平台不仅能够让患者更快速地完成健康检查，还能获得更精准的诊断建议与个性化治疗方案。对医师来说则削减了读片时间，降低了误诊概率，根据人工智能的辅助诊断还能提高诊断质量。而对医院来说，采用数字健康管理平台不仅降低了医院成本，还能够建立一个多元数据库，这是对分级诊疗和远程诊疗的一大技术性帮助，让医院更好地响应国家政策，真正有效地做到“资源下沉”。
生物医学工程医学影像方向篇8
医学影像学系统整合考核体系随着科学技术的飞速发展、社会的不断进步和医学模式的快速转变，对高等医学院校医学影像学教育提出了许多新的要求。笔者多次参与五年制医学影像学本科培养方案的修订以及主干课程教学大纲的制定，结合医学影像学教学实际以及平时工作中的教学体会，提出以下几点建议。
一、构建以系统整合为基础的医学影像学课程新体系
课程体系和教学内容改革是教育改革的核心。我校采用传统医学课程体系，传统医学课程体系主要形成于上世纪50年代，大多沿袭前苏联的教育模式和课程模式，其特点是以生物医学模式为依据，以学科为中心，以教师讲授为主体的模式。现行的传统教学模式、课程体系存在着许多弊端，许多内容各门课程重复讲授，但缺乏深度，学生的知识体系缺乏连贯性和系统性，而且系统整合教学体系特别适合长年制（七年制或八年制）医学影像学教育，笔者认为这是我院以后及整体医学高等教育的发展方向，但根据我校目前实际（以五年制本科及三年制专科为主），可分为三步走，首先优化基础医学课程：第一步：基础医学课程系统教学模式是将人体解剖学、组织胚胎学、生理学、生物化学与分子生物学、免疫学、医学微生物学、病理学、病理生理学和药理学这几门课程融合为三大模块：基础医学导论模块、器官系统模块和多系统交叉模块，其中大部分内容按人体器官系统进行整合，按人体器官系统逐一进行教学，每一个器官系统的教学都是从形态到功能、从正常到异常，形成一个完整而有机的基础医学课程体系，符合认知规律，有利于学生对基础医学知识的掌握，为后期的临床医学学习打下坚实的基础。医学影像学专业基础课以及专业课还按照传统医学课程体系进行授课。第二步：在试行的基础上，总结经验，将医学影像学专业基础课以及专业课进行整合，整合难度可能会更大，因为要打破内、外、妇、儿以及医学影像等学科的壁垒。第三步：打破基础医学与临床医学的壁垒，实现整个医学影像教学体系的系统整合。系统整合的医学教学体系已在我国的汕头大学医学院临床医学专业进行了有益的尝试，取得了较好效果。
此外，在目前的授课体系上，也可大胆打破学科限制，如医学影像学的基础课程《人体断面与影像解剖学》，在教材的编写过程中就涵盖了解剖学专家以及医院临床的影像诊断专家，我们不妨在授课过程中也采用解剖教研室与影像教研室联合授课的方式，既加强了授课质量，也提高了临床教师的基础理论水平。
二、切实改进和加强课程建设和考核体系建设
目前，我校医学影像学专业考核体系依然沿用传统的考核方式，如有可能，应尽快建立医学影像试题库及图片库，涵盖（医学影像学、超声医学、影像检查技术学、介入放射学、影像核医学），必要时可以与其他学院联合建立，取长补短，建立综合病例影像资料库，促进医学影像学教学。
（一）在医学影像学专业科教学过程中推广CBL教学法
临床病例积累经验在医学影像学的学习中起着重要的作用。目前绝大多数附属医院都建立有通过paCS及HLS系统，paCS及HLS系统可以在线查询和收集患者的各种资料，为综合病例影像库的建立提供了可能。基本图像特征的讲授只是临床教学过程中一个最基础的步骤，更重要的是通过各种临床实际的病例，了解真正临床中可能会遇到的问题。学生在临床工作中不仅仅只涉及到单一的几幅图像的判读，更需要综合分析和解决问题的能力。学习方法包括自主学习，教师只提供有关线索，开发学生的自学、独立分析和解决问题的能力。协作学习也是不可缺少的手段。学生通过讨论、交流、修正来加深对问题的理解。教师侧重于避免学生在解决问题的过程中偏离正确的方向。
（二）改革传统考核方式
1.一切考试的目的都应以考查学生掌握所学知识的能力和水平，考试作为检验教学效果的重要手段之一，要公正、客观地反映教学水平，使试题覆盖面广，区分度高、题型多样、难易适度。目前现行方式是讲课、命题、阅卷和评分由教研室负责，如果采取多院校联合命题考核方式，校际间的合作可以拓宽思路，可以尝试基础课程联合考核，如解剖、生理、生物化学、病理、药理课程结束之后，进入专业课程学习之前，进行一次全面综合考核，督促学生将这些课程知识有机结合复习。考试结果也方便横向比较教学情况。
2.国家医学考试中心有偿提供各年度《医师资格考试医学综合笔试学科成绩分析报告》，以各医学院校参加相应类别医师资格考试医学综合笔试的应届全日制本科生为样本，以图表形式分别提供总成绩和通过率、学科平均成绩、学科平均掌握程度、以认知层次划分的平均成绩和掌握率等内容。同时提供毕业生成绩数据库。
生物医学工程医学影像方向篇9
【关键词】医学影像系统差异化竞争
医学影像系统是医院医疗系统中不可分割的一部分，作为代表民生重要福利的行业，医疗正在随着科技的发展而成为社会各个阶层瞩目的焦点，一些新型病症的出现让人们开始迫切地需要一种能够探究疾病成病原理的重要手段，而医学机构和组织也急需要进一步对相关病症进行深入研究，利用前沿科技作为基辅的影像医学自然引起了人们的关注和追捧，因此我国医疗影像系统和相关设施设备在市场上的需求也急剧增长。可以说，医学影像系统开发成为了医疗领域必然也是必须研究的课题。
一、医学影像技术的现状
一百多年以前，伦琴发现了X射线，从而为后来医学影像的发展奠定了核心基础，这么多年以来，医学影像的发展速度非常迅猛，除了将X线应用到医学影像中以外，一些非X线的成像技术也逐渐被一一开发，包括人们耳熟能详的B超、核磁共振（mR）、pet（正电子发射断层扫描）、SpeCt（单光子发射计算机断层照相机）等等。
1.1常规X线成像
X线成像作为发展最早、最基本的成像方式，一直以来都是应用最多、推广范围最广的技术，但科技发展让数字化技术成了X线成像的新突破，包括影像板技术（CR）和电子板成像技术（DR）。影像板技术是让影像板取代了传统的X线胶片成为了影像载体，影像板通过X线照射感光后经过激光扫描就得到了数字化的影像，其主要特点是便于进行携带、储存，且影像板可以重复利用。电子板成像技术是指曝光利用多个微小的X线感光元件排列形成的电子成像板，可直接形成数字化影像。
1.2Ct成像
Ct成像早在1972年就被应用在了临床诊断和治疗上，其基本原理是利用X线束从多个不同的角度对需要进行检查的人体部位（且要求具有一定厚度的层面）扫描，探测器在接收到信号之后将其转变为可见光，再通过光电转换器将光信号转换为电信号，最后转换为数字信号进行储存和进一步处理。现今螺旋Ct技术的应用让传统Ct成像在质量、速度和成像方式等多个方面都上了一个新台阶，也让Ct诊断技术有了长足进步。
1.3磁共振成像
磁共振成像技术主要应用于脑血管疾病、关节病、脊髓病等病症上，该技术在这些病症上的独特优势令其成为近年来发展最快、技术成果最多的成像技术。成像速度从最初的几分钟每层到后来的几十分之一秒每层，再到后期的3D、4D处理影像和核磁共振透视等，目前的磁共振成像因为抗血管生成因子辅助mR功能成像等多个新技术的持续开发与应用，已经将磁共振成像仅用于大体解剖水平向分子水平甚至基因迈进。
1.4正电子发射断层扫描（pet）
pet技术是指利用人体或生物代谢所必需的某一种物质，例如蛋白质、葡萄糖、核酸等，用短寿命的放射性核素进行标记，通过观察该物质在代谢过程中的聚集和分解等活动情况来反映生物代谢的情况，以此为依据进行诊断。一般临床应用较多的是氟代脱氧葡萄糖，用于观测恶性肿瘤方面具有较高的准确性和针对性。
1.5图像储存与传输技术（paCS）
paCS技术是医学影像数字化的典型代表，主要分为图像获取系统、控制系统、显示工作站三大部分，如果只是医院或者科室内几台放射设备的联网则称为minipaCS（微型），若是整个放射科的设备联网则被称为radiologypaCS（放射科），另外还有全院paCS，其未来还有可能发展至区域乃至全球paCS。
除以上几类医学成像外，还有超声成像、介入放射学等也是医疗领域应用较多、发展较为成熟的医学成像技术。每一种成像技术都根据自身不同的成像原理应用于相同或不同的医学领域，随着科技的不断发展，这些成像技术还会有显著的进步甚至会有新的成像技术诞生。
二、医学影像数字化带来的挑战
经过多年的发展，医学影像为国家医疗实力的提升提供了卓越的贡献，显著提高了人们的医疗水平，互联网和科技的发展让医学影像数字化成为了必然趋势，但同样医学影像数字化也带来了许多现实性的挑战。
2.1思维方式的变化
对于传统的医学影像工作人员而言，对于医学影像的思维方式很多还停留在二维图像、单纯诊断以及反映真实大体机体状态等层面上，事实上医学影像已经从反映大体病理转向了分子和基因水平，图像维度也早已从二维发展为了三维甚至四维，从单纯诊断发展成为了以诊断为辅助的治疗方向。因此利用医学影像进行诊断和治疗的医务人员乃至科研人员应当及时完成思维方式的过渡和转变，用动静结合、宏微观结合、结构功能结合等多个方面来看待和学习研究医学影像，将医学影像前沿技术应用到医疗中去，发挥其应有的医学价值。
2.2工作流程变化
在上文所提到的图像储存与传输技术（paCS）不仅已经实现了过去胶片向数字化信息的转变，更是医学影像数据信息从“硬拷贝”向“软拷贝”的转变。在形成医学报告时，未来甚至现在的工作流程必然会发生相应的变化，而已经习惯于传统阅片形式的老医生们在操作流程上会不够顺利，加上对电脑技术的应用不熟练，更难以实现“纯熟经验”与现代先进技术的融合。
2.3医学影像技术手段的选择和费用问题
相对于传统的X线检查、超声波检查、Ct检查等方式，现下的CR、DR、螺旋Ct、磁共振成像（mRi）、pet、paCS等技术虽然能够获取更多地医疗信息数据，图像更为清晰，使诊断更为精准和方便。但对于一些较易观察和诊断治疗的病症如急性脑出血等利用Ct技术就已足够，其相对螺旋Ct等技术所消耗的医疗费用更低，检测结果由一张或几张图像反映反而要优于其他方式形成的几百张图像分析。因此影像学医师不仅要熟知各类技术的应用操作方法，也要学会分辨病变的特征，采取最合理的检查手段，缩短诊断时间的同时也降低费用消耗。
2.4保密与安全性问题
对于传统的医学影像技术而言，所有针对病患的医学数据信息都是处在相对封闭的环境中，由医学影像设备进行储存，或者所有实质性的资料、电子信息资料等都由档案科一并封存归档。但现代的医学影像设备尤其是诸如paCS等技术设备实现了设备之间的联通功能，相当于打破了传统的封闭式管理和储存方式，这种功能虽然相对外部社会只是属于医院的内部使用，但不能否认其有被盗取、损坏的可能性。因此，在使用医学影像设备时必须利用数字认证或其他保密手段以确保医患的隐私权不被侵犯。
2.5影像科管理问题
由于各类医学影像技术还在不断地被开发和更新，医疗机构对于设备以及人员的如何配置成为影响医疗机构技术水平高低以及资产合理利用与否的关键问题。经调查发现，与其他科室相比较，医学影像科是占医疗机构固定资产三分之一的大科，人员与设备重组和搭配关系到医疗机构科室建设以及相关技术教研工作。如果不能正确合理进行配置，很容易造成人员或设备浪费，且对于医疗机构来说，控制项目费用成本也是维持机构生存的重点之一。
三、医学影像系统的差异化竞争
差异化竞争包括多个方面，例如市场差异化、价格差异化、功能差异化、包装差异化等等，医学影像作为一种产品，且是未来市场前景强大的产品，要想以自身独特的个体特征赢得市场自然也不能排除利用差异化竞争策略进一步打开市场。根据现代医学影像系统数字化、网络化、标准化、小型化、诊断与治疗相结合等特征，其差异化竞争策略主要应从以下几点入手考虑：
3.1市场定位的差异化
当下绝大多数正规医疗机构都已经配备了基本的医学影像系统和相关设备，如X线成像设备、Ct成像设备、磁共振成像设备、超声波成像设备等，虽然pet、paCS等技术仍然是医疗机构购置热点，但我们必须清晰地认识到市场已经由生产者主宰转变为了消费者主宰，医学影像系统的开发在满足民生医疗基本需要的大众化需求之后，更应该转向攻克一些顽固病症所在的个性化市场，也就是由大众化市场向定制市场以及细分市场进军，利用更有个性特征的市场群进行医学影像系统的功能性提升。
3.2模版开发的差异化
虽然不同医疗机构所开设的科室基本相同，但不同医院所擅长的医学领域并不一定相同，且对于不同的医疗机构，医学影像系统所具备的应用功能也不同，有以医疗为目的的，也有以研发为目的的，还有以教育为目的的。因此，医学影像系统必须对不同的应用功能有针对性地进行开发应用。医学影像系统通过对系统流程的更改，可以令线上编辑处理、图像数据上传速度等功能进行改善，同时为避免大部分系统模板存在功能单一、分类混乱等问题，还应该拓宽思路和方法，研究开发更多特色功能和高级功能。
3.3产品种类和层次的差异化
目前所开发的、经由医疗机构普遍应用的多是一些发展较为成熟的医学影像系统设备，即使是一些利用了前沿科技所开发出来的产品正常情况下在一般的医疗机构中应用价值并没有很明显的体现，一方面是由于一般性的医学影像系统能够满足人们日常医疗所需，另一方面也是由于缺乏具有与设备相匹配知识及操作水平的医疗人员所造成的。因此未来医学影像系统的开发必须打破概念模糊、定位不清晰、产品种类多但技术不精的难点，从产品本身性能以及市场定位层次出发提升医学影像系统的核心竞争力。
与普通影像设备不同，医疗影像系统属于专业性较强、功能性明显的系统技术，因此医疗影像系统在宏观层面来看不仅要平均着力，提升民生医疗水平，也要从微观层面体现其在细分市场和客群之中的价值，既要做大做全，也要做优做细，不仅是为了产业盈利性质，更是为了社会安全和进步。
生物医学工程医学影像方向篇10
我15岁时便来到北京进入“全国理科实验班”，之后被保送至清华大学电气工程专业就读。因为读研究生时和生物医学专业的人同住一个宿舍，所以我很早就知道了医学影像这个行当。毕业时，我的选择是去医学影像设备供应商万东医疗（现华润万东）做研发工程师，这一待就是5年。
后来我逐渐发现，国企氛围太沉闷，于是在2007年辞了职，和朋友叶迪共同创立了汇影互联，瞄准的方向是我们两人都十分擅长的医学影像领域。叶在医用超声产品研发领域有着20余年的经验，曾担任Ge、泰索尼克等公司的工程开发总监。
医学成像技术有超声波、磁共振等多种方式，而磁共振属于资本密集型项目，资金比较紧缺的我们只能从超声波做起。在最初的几年里，为了生存，我们不得不承接一些外包项目，即帮助别人做医学影像模块的咨询和开发。不过这也让我们掘到了人生第一桶金，大约有几百万元。我们也借此掌握了彩超（彩色多普勒超声）和磁共振全套成像及数字医学影像处理等核心技术。
2011年初，在完成a轮融资后，汇影互联开始研发生产拥有自己品牌的彩超和磁共振整机设备。随着医疗器械注册证于2012年第三季度获得批复，我们的自主品牌整机开始走向市场。截至目前，我们是国内唯一的国产磁共振谱仪硬件供应商，并且已经建立起了完备的产品研发中心和彩超、磁共振整机制造基地。此外，汇影互联已经和北京301医院、上海仁济医院就磁共振和超声影像设备在临床上的应用展开了合作。
在看到移动医疗迅猛发的展趋势之后，汇影互联于2011年也进入了这个领域。如今，我们已有50余人在从事移动医疗业务，当然，这些业务也主要是围绕B端的影像科医生来开发的。我们的产品不仅有在iphone和ipad上使用的app产品DicominHand，还有工作站和网络级别的软件，以及云平台。
其中，手机端的DicominHand可以帮助影像科医生完成审核工作，ipad端的DicominHand可以实现审核和交流功能，工作站软件则是用来完成诊断、标注和输入等功能，而彩超和磁共振整机设备获得影像资料后可以上传至云平台以共享给其他影像医生。
这些软件共同构成了一套完整的远程医疗解决方案，它可以提供远程诊断、专家远程会诊、信息服务、在线检查、远程交流等在线服务，以满足医院在开展远程医疗业务上的需求。
目前，DicominHand在appStore的下载量虽然只有不到3万次，但在医学影像app中已高居榜首。这主要是因为，医学影像是一个极其专业的领域，全球医学影像医生非常少，而国内只有不到10万人。另外，我们的产品研发上线时间比较早，而且完全免费，而竞争对手的同类应用每年付费高达数百美元。
我们的这款app，嵌入了邮件系统，用户设置完成后，它会自动从邮箱中识别并抓取有关医学影像的邮件，并自动检析到我们的app中。这一功能很受美国医生的欢迎。对一个医生来说，改变习惯太难了，所以我们要迎合他的需求。
DicominHand是专业级影像软件，它最大的特点是不失真，不做重新解析。核磁共振仪等医学影像设备拍摄出图像后，可以直接通过医院内部网络传输到ipad端，而后发送至云平台，再定向发送给远程医生。比如，在基层医院拍摄出的图像，可以传输给北京的医生甚至国外专家以进行会诊。作为一个医疗诊断专业工具，DicominHand可以让远方的高明医生如在身边。
在美国，远程医疗特别受欢迎，因为病人在当地就医费用高昂，即便通过看图像下诊断也至少需要数百美元；而印度医生的收费，相对来说就很廉价。美国和印度存在12小时左右的时差，患者白天在美国拍摄图像后可以传送至已经下班的印度医生，诊断结果能够在第二天及时传送至美国，极大地降低了患者的就医成本。