生物醫(yī)學(xué)測量技術(shù)精選(九篇)

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第1篇：生物醫(yī)學(xué)測量技術(shù)范文

生物醫(yī)學(xué)工程是利用工程技術(shù)研究生命科學(xué)現(xiàn)象,運(yùn)用工程手段解決生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)理論及臨床應(yīng)用問題的綜合性專業(yè)[1]。其中“生物醫(yī)學(xué)傳感器與測量”課程的教學(xué)是專業(yè)教學(xué)體系的核心組成部分。近年來,隨著微電子技術(shù)、新材料技術(shù)和電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展,各種新型生物醫(yī)學(xué)傳感器不斷涌現(xiàn),原有的教學(xué)內(nèi)容顯得有些陳舊。筆者結(jié)合科研背景,提出“興趣引導(dǎo),自主學(xué)習(xí),實踐探索”的指導(dǎo)思想,嘗試對本課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行改革。

1教學(xué)內(nèi)容的改革

本課程原有教學(xué)內(nèi)容主要是對各種傳統(tǒng)物理類傳感器原理和測量電路的講授,基本上移植了自動化類專業(yè)的傳感器教學(xué)內(nèi)容。我們根據(jù)生物醫(yī)學(xué)專業(yè)特點,對該課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整,除了介紹應(yīng)變式、電感式、電容式、壓電式、磁電式和光電式等經(jīng)典的物理類傳感器的基本原理和測量電路外,增加了這些傳感器在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用內(nèi)容,如多普勒頻移血流計、電容式心音傳感器和光電式脈搏傳感器等內(nèi)容。此外,還補(bǔ)充了近年發(fā)展起來的一類新型的傳感器———生物傳感器內(nèi)容。生物傳感器融合了生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)和信息學(xué)等相關(guān)學(xué)科,在國內(nèi)外已經(jīng)發(fā)展成為一個活躍的研究領(lǐng)域。所增加的生物傳感器的主要內(nèi)容有:生物傳感器的基本概念和類型,生物分子識別元件及其生物反應(yīng)基礎(chǔ)及生物敏感材料的固定化。這三部分是生物傳感器的基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,講授了電化學(xué)生物傳感器(包括酶電極、微生物電極、免疫電極、親和電極、介體電極和生物組織電極等內(nèi)容)、光學(xué)生物傳感器、熱生物傳感器、壓電晶體生物傳感器、半導(dǎo)體生物傳感器、表面等離子體生物傳感器、光纖生物傳感器及分子印記生物傳感器和基因芯片,這些內(nèi)容都是生物傳感器近年來最新研究成果[2]。新內(nèi)容的補(bǔ)充可以拓展和豐富傳感器的類型,特別是生物傳感器利用生物反應(yīng)巧妙的實現(xiàn)生命信息的探測和轉(zhuǎn)換內(nèi)容。

2教學(xué)方式的改革

2.1多媒體與傳統(tǒng)板書結(jié)合

多媒體教學(xué)是現(xiàn)代主流的教學(xué)方式,可以提高教學(xué)效率[3]。但我們發(fā)現(xiàn)如果單純依賴多媒體教學(xué),學(xué)生認(rèn)為只要拷貝教師的課件就可以掌握上課內(nèi)容,所以往往不會做筆記,忽視了教師講授的知識。針對本課程特點,我們采用多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)板書教學(xué)手段相結(jié)合的方式。例如對于傳感器的結(jié)構(gòu)、外形及應(yīng)用采用多媒體的圖片和動畫展示,增加學(xué)生的印象,而對于傳感器的基本原理及測量電路中的公式推導(dǎo),采用傳統(tǒng)板書的方式,提醒學(xué)生做筆記。

2.2理論講授與教學(xué)道具相結(jié)合

在本課程的講授中,我們非常重視培養(yǎng)和引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過將傳感器的內(nèi)容講授與生活中的應(yīng)用聯(lián)系起來,使學(xué)生發(fā)現(xiàn)原來所學(xué)習(xí)的傳感器就在自己身邊。比如在講解壓電式傳感器時,向?qū)W生展示電子打火機(jī)和醫(yī)院B超中的超聲源等。在講解電化學(xué)生物傳感器時,向?qū)W生展示常用的測試血糖的試條就是一個電化學(xué)生物傳感器。

2.3實驗和課程設(shè)計相結(jié)合

在理論教學(xué)過程中,我們根據(jù)上課內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度,穿插安排實驗教學(xué),同時根據(jù)學(xué)生興趣,自選題目進(jìn)行生物醫(yī)學(xué)傳感器與測量的課程設(shè)計[4]。通過實驗教學(xué),讓學(xué)生掌握傳感器的測試性能、使用方法和測量電路等基本操作技能。另外,通過布置實驗作業(yè)給學(xué)生幾個測量參數(shù),讓其通過自己選擇不同的傳感器和測量電路來實現(xiàn)。比如對溫度的測量,有的學(xué)生用熱敏電阻,有的用雙金屬片,有的用紅外光電探測器等方式來實現(xiàn)測量。學(xué)生不但學(xué)習(xí)了專業(yè)知識,而且還理解了針對同一個目標(biāo),可以有多種方式來實現(xiàn)的思想。除了實驗教學(xué)外,我們還給出若干個設(shè)計題目或讓學(xué)生自擬題目,讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行課程設(shè)計。學(xué)生通過查閱課外資料和文獻(xiàn),購買元器件搭建電路,可以發(fā)揮自己的能力進(jìn)行課程設(shè)計。

第2篇：生物醫(yī)學(xué)測量技術(shù)范文

通過評閱國內(nèi)外研究所、高校和企業(yè)的最新研究文獻(xiàn)，分析生物醫(yī)學(xué)傳感器的研究進(jìn)展，闡述移動醫(yī)療中傳感器的研究和發(fā)展方向。生物醫(yī)學(xué)傳感器的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，從種類、精度及應(yīng)用等各方面均獲得高度關(guān)注，可總結(jié)歸納為電生理類、生化檢測類、心肺監(jiān)測類及運(yùn)動監(jiān)測類。移動醫(yī)療是現(xiàn)代醫(yī)療發(fā)展的必然趨勢，移動醫(yī)療離不開通訊網(wǎng)絡(luò)、智能終端以及生物醫(yī)學(xué)傳感器，其技術(shù)進(jìn)步為移動醫(yī)療的迅猛發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞]

移動醫(yī)療；生物醫(yī)學(xué)傳感器；電極；動態(tài)血壓

隨著移動通信技術(shù)的飛速發(fā)展，移動醫(yī)療產(chǎn)業(yè)正飛速發(fā)展。移動醫(yī)療是指通過移動通信技術(shù)、智能終端及便攜式生物醫(yī)學(xué)傳感器技術(shù)的集成，提供方便快捷的生化檢測、實時生命體征監(jiān)測等移動遠(yuǎn)程醫(yī)療健康服務(wù)。并可集合臨床醫(yī)療數(shù)據(jù)，為醫(yī)務(wù)人員、研究人員和患者提供醫(yī)療信息服務(wù)。生物醫(yī)學(xué)傳感器分為電生理類、生化檢測類、心肺監(jiān)測類以及運(yùn)動監(jiān)測類。

1可移動與穿戴監(jiān)測設(shè)備

1957年，Holter首先嘗試在臨床使用無線電遙測技術(shù)的心電圖儀，并使用磁帶記錄，這正是現(xiàn)在24h心電圖設(shè)備的原型[1]。在移動醫(yī)療方面，便攜式產(chǎn)品成為了開發(fā)研究的重點。隨著現(xiàn)代微電子和機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展，使得可以制作出家用型的更加緊湊和方便的設(shè)備，如生命體征監(jiān)測腕表，具有動態(tài)血壓、心率、血氧及呼吸等監(jiān)測功能[2-7]?？梢苿哟┐鞅O(jiān)護(hù)系統(tǒng)，包括生物傳感器，便攜式數(shù)據(jù)處理、存儲器，數(shù)據(jù)顯示單元。生物傳感器或電極可以是傳統(tǒng)方式佩戴，也可以設(shè)計成嵌入衣服或緊貼皮膚。無線通訊技術(shù)的發(fā)展也使得各單元之間可通過無線藍(lán)牙等技術(shù)連接，避免了使用繁雜的連接線。

2電生理類傳感器及電極

2.1電生理測量的新型電極

通常測量心電圖(electrocardiogram，ECG)、肌電圖(electromyography，EMG)及腦電圖(electroencephalogram，EEG)等電生理信號均采用電極直接與皮膚接觸的方式，如何提高信噪比、穩(wěn)定性、不刺激皮膚成為研究重點。臨床上較常用的是濕式凝膠電極，而干式電極可以保證電極長期運(yùn)動下的穩(wěn)定性，其研究有了很大的進(jìn)展，但干式電極的可靠性還有待進(jìn)一步研究。電容型電極，可通過衣服采集ECG信號，由硬幣大小的非接觸式電容式生物電極和低功率放大器組成(940μW)。Prance等[8]使用電容型電極和一個超高阻抗電位傳感器，輸入電容10pF、輸入電阻1015Ω，用來測量人體周圍40cm范圍內(nèi)的電場，可以檢測到與ECG同步的波形信號。雖然40cm空氣間隙的測量效果比10cm空氣間隙的噪聲大許多，但仍可以獲得較好的結(jié)果；并可以同時測量呼吸信號，盡管目前呼吸測量結(jié)果還不非常穩(wěn)定，但此種真正意義上的非接觸式傳感器將成為電生理測量的新方法。易彎曲的干式表面電極，使用時可以不需要電解質(zhì)凝膠，也不需要對測量表面進(jìn)行預(yù)處理[9]。Gargiulo等[10]發(fā)明的導(dǎo)電橡膠電極和高輸入阻抗的放大器，使用藍(lán)牙通訊24h不間斷的采集心電信號，可應(yīng)用于塑身和游泳訓(xùn)練中及監(jiān)護(hù)運(yùn)動員健康，防止運(yùn)動員猝死。新材料碳納米管或微米線陣列電極，Ruffini等[11]通過真空鑄造的方法研制出直徑6μm、長110μm的微米線微陣列電極，這些微米線可以刺破表皮角質(zhì)層，增加導(dǎo)電性。采用真空鑄造的方法比傳統(tǒng)的電沉積或光刻、電鑄和注塑(德文Lithographie(LI)、Galanoformung(G)、Abformung(A)，LIGA)方法成本更低。

2.2心肺監(jiān)測可穿戴傳感器

鑒于監(jiān)測心肺功能的重要性，可穿戴是監(jiān)護(hù)設(shè)備成為近數(shù)十年來的研究目標(biāo)。其中包括測量反映心肺功能的基本生理指標(biāo)，如心電、血壓及呼吸等。其在小型化、微型化方面具有顯著改進(jìn)。歐盟“第五框架信息科技計劃”中的健康計劃，提出實現(xiàn)心電和呼吸等生命體征的實時監(jiān)測。為用戶研究開發(fā)穿在身上的織物傳感器，且不會帶來任何不適感?？椢飩鞲衅鞑捎镁哂袑?dǎo)電性和壓敏電阻特性的智能纖維和紗線編織而成。與常規(guī)方法相比，該系統(tǒng)具有很高的可靠性和滿意度，并且可以長時間的應(yīng)用于康復(fù)訓(xùn)練或者更高強(qiáng)度的環(huán)境中。Mitchell等[12]設(shè)計了1件T恤，嵌入織物壓敏電阻傳感器和Zigbee無線發(fā)射模塊，用于監(jiān)控呼吸，呼吸信號可實時顯示，結(jié)合無線生物反饋系統(tǒng)可以用作呼吸訓(xùn)練(治療呼吸道疾病，如囊性纖維化)。Rantala等[13]設(shè)計出用于監(jiān)測呼吸和潮氣量的光學(xué)傳感器，傳感器具有16根光纖，光強(qiáng)會隨著呼吸運(yùn)動引起的光纖彎曲形變而發(fā)生變化，通過換算可以代表潮氣量。Fletcher等[14]使用光電體積傳感器用來探測脈搏振動，結(jié)合研制的皮膚電傳感器測量手腕處的信號，可用來評估自主神經(jīng)的活動。在傳輸方面提出了同時采用兩種類型的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，即內(nèi)部IEEE802.15.4網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，用于為多個傳感器提供服務(wù)；另一個是使用藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)與手機(jī)通訊。關(guān)于血流動力學(xué)檢測，移動血壓監(jiān)護(hù)儀(ambulatorybloodpressuremonitor，ABPM)已成為商業(yè)化研究成果中最成功的案例之一。雖然這種設(shè)備非常方便實用，間隔30min或者更長的時間來測量一組血壓值。然而，該儀器測量的血壓數(shù)據(jù)量將<48次。而由于人體每次心跳搏動的差異，一日的血壓變化卻可能達(dá)80000～100000種，ABPM只能采集全部血壓數(shù)據(jù)的0.05%，不能完全滿足動態(tài)采集的需要。因此，如何測量與心跳同步的血壓變化，同時采集心輸出量數(shù)據(jù)，并能結(jié)合其他心血管數(shù)據(jù)，將是非常重要的。通過詳細(xì)分析血液動力學(xué)的響應(yīng)，可以研究心血管系統(tǒng)在應(yīng)對各種日常壓力時的自主調(diào)節(jié)能力。Nakagawara[15]基于體積補(bǔ)償法和心電導(dǎo)納法，開發(fā)了與心跳同步的血壓動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)；Ogawa等[16]已將該系統(tǒng)應(yīng)用于心血管應(yīng)激反應(yīng)研究，使用Gregg等[17]的方法分析日?；顒又袉未涡奶淖兓?，成功分離了主動、被動和混合壓力。

2.3生化檢測傳感器

迄今在移動醫(yī)療領(lǐng)域中，人們研制了很多種類的可穿戴生理監(jiān)測的系統(tǒng)。然而，很少有監(jiān)測生化參數(shù)的傳感器。如能準(zhǔn)確、便捷的檢查生化參數(shù)，將為更好的監(jiān)測個體的健康情況乃至診斷疾病帶來可能。Yang等[9]直接將生物傳感器印制在內(nèi)衣上，可以監(jiān)測微量的化學(xué)物質(zhì)，亞鐵氰化物(0～3mmol/L)、過氧化氫(0～25mmol/L)及還原輔酶NADH(0～100mmol/L)。此外，“BIOTEX”的歐盟計劃[18]資助開發(fā)了一種基于織物的可穿戴生物傳感器，用于監(jiān)測汗水的pH值和Na+含量。該傳感器由一個織物泵，一個pH值敏感染料和LED光電探測器組成，其中織物泵由超吸水材料制成，可不斷從人體皮膚吸入汗液，LED光電傳感器用來檢測由汗液內(nèi)溶質(zhì)含量改變而導(dǎo)致的pH敏感染料顏色變化。同時，還使用金電極和離子敏感膜制成Na+傳感器來監(jiān)測汗液里Na+含量。在生化檢測中，血糖測量對糖尿病患者是非常重要的，但現(xiàn)今的方法大部分都是有創(chuàng)的，需要在手指上針刺取血，采用光化學(xué)法或電化學(xué)法進(jìn)行檢測。在不需要血液樣本方法里，經(jīng)皮提取分析物質(zhì)是其中一種值得關(guān)注的方法，市場推出的一種血糖檢測裝置GlucoWatchBiographer即是采用離子滲透法。然而，這種方法也有對皮膚刺激較大之類的缺陷。因此，需求度最高的是開發(fā)無創(chuàng)血糖測量儀器，如基于表面等離子體共振等光學(xué)技術(shù)、光聲測量、光學(xué)相干斷層掃描以及漫反射光譜法等。不同于需要復(fù)雜儀器的技術(shù)，近期開發(fā)的一種采用分光光度測量技術(shù)的方法，命名為“脈沖血糖測量”，是基于高速近紅外光譜結(jié)合多變量分析的方法。雖然這種方法的微型化檢測儀器尚未研制出，但完全無創(chuàng)的血糖儀在糖尿病患者的日常監(jiān)護(hù)中有著廣泛的需求和前景。

2.4運(yùn)動監(jiān)測傳感器

在老年醫(yī)學(xué)、康復(fù)、運(yùn)動訓(xùn)練和常規(guī)醫(yī)療保健領(lǐng)域，運(yùn)動或步態(tài)監(jiān)視的重要性受到廣泛認(rèn)可。在康復(fù)領(lǐng)域，醫(yī)師必須評估如站起、散步或其他活動的運(yùn)動特征，直接觀察和定量評估的方法最為理想。以往的方法是使用三維運(yùn)動捕捉系統(tǒng)進(jìn)行直接觀測，但這種方法往往具有一定的局限性，數(shù)據(jù)處理起來也較復(fù)雜，不大適合實際應(yīng)用。一些可穿戴的設(shè)備使用加速度計、陀螺儀等傳感器，能夠監(jiān)測運(yùn)動、步態(tài)和姿勢；Motoi等[19]通過對矢狀平面、步態(tài)和步行速度的研究，可監(jiān)測人們姿勢的靜態(tài)和動態(tài)變化。該系統(tǒng)使用加速度計和陀螺儀原理，并將三組微型傳感器分別固定在軀干、大腿和小腿上，通過測量相對與重力方向的角度變化分析運(yùn)動狀態(tài)。每組傳感器上都有Ziggbee無線通訊模塊和SD卡，保證實時觀測和長時存儲。這套系統(tǒng)在定量評價康復(fù)計劃的效果和日常生活監(jiān)測方面都有很高的可行性。Lee等[20]研究出運(yùn)動訓(xùn)練的傳感系統(tǒng)，將三軸加速度計和導(dǎo)電織物電極嵌入襯衫中，可同時監(jiān)測運(yùn)動以及實時心電圖，并建立了基于IEEE802.15.4和Zigbee傳感網(wǎng)絡(luò)。這種類型的傳感網(wǎng)絡(luò)配合傳感器的微型化改造，可以實現(xiàn)多種數(shù)據(jù)采集。

3展望

通過文獻(xiàn)評閱、調(diào)研國外近年來生物醫(yī)學(xué)傳感器的研究進(jìn)展發(fā)現(xiàn)，多功能集成化、無創(chuàng)化及微型化是移動醫(yī)療中傳感器的發(fā)展方向；集成化創(chuàng)新，即將現(xiàn)有的種類的傳感器集成在同一可穿戴設(shè)備上是發(fā)展標(biāo)志，但集成成為重要課題，既要求并行工作，又不能相互干擾等。無創(chuàng)化主要針對生化檢驗類傳感器，作為日常監(jiān)測使用人們對無創(chuàng)無痛的要求也越來越高，新技術(shù)、新算法的發(fā)展為實現(xiàn)這一目標(biāo)奠定了基礎(chǔ)。微型化的要求也是便攜性的要求，即隨時隨地都可以使用監(jiān)測，對日常生活不產(chǎn)生影響，既要求體積小、重量輕，也不能降低準(zhǔn)確性和精度。這些新思路對于我國的科研和產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有借鑒意義。移動醫(yī)療的迅速發(fā)展，勢必將帶動便攜式、多功能傳感器的發(fā)展，同時，更多創(chuàng)新性的傳感器及傳感系統(tǒng)將更大程度的促進(jìn)移動醫(yī)療的發(fā)展，從而根本上轉(zhuǎn)變現(xiàn)有的醫(yī)療服務(wù)模式，以患者為中心，實現(xiàn)隨時隨地的健康監(jiān)護(hù)和健康管理服務(wù)[21]。

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第3篇：生物醫(yī)學(xué)測量技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：生物醫(yī)學(xué)工程；嵌入式系統(tǒng)；教學(xué)方法

中圖分類號：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）33-0112-02

Abstract： This article takes the Bio-medical Engineering of AHUCM Specialty as an example to summarize the problems occurred in the course of Embedded System Course.It condensed out a teaching method which combines the selection of teaching materials and professional construction，combines the selection of theory course and training objectives， combines the training of practical ability and school running characteristics and builds a new evaluation system. It will improve the teaching and practice of Embedded System Course in Bio-medical Engineering in order to meet the needs of the society.

Key words： Bio-medical Engineering；Embedded System；Teaching method

生物醫(yī)學(xué)工程（Bio-medical Engineering，BME）是綜合運(yùn)用多門學(xué)科的理論和技術(shù)，研究和解決人類健康、疾病預(yù)防、診斷和治療等的新技術(shù)、新方法，是一門多學(xué)科交叉和滲透性強(qiáng)的新興學(xué)科，也是一門結(jié)合其他學(xué)科和技術(shù)快速發(fā)展的學(xué)科，本身具有高度的前沿性和先進(jìn)性，高新技術(shù)的突飛猛進(jìn)，要求我們不斷調(diào)整課程設(shè)置以適應(yīng)社會的需求和時代的發(fā)展。隨著嵌入式系統(tǒng)在各個領(lǐng)域表現(xiàn)出強(qiáng)勁的生命力，并且越來越多的應(yīng)用到醫(yī)療器械中，在本校開設(shè)的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)（醫(yī)療器械方向）本科生教學(xué)中增加嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容已勢在必行[1]。

根據(jù)IEEE（電氣和電子工程師協(xié)會）的定義，嵌入式系統(tǒng)是“控制、監(jiān)視或者輔助裝置、機(jī)器和設(shè)備運(yùn)行的裝置”。目前國內(nèi)一個普遍被認(rèn)同的定義是：以應(yīng)用為中心、以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計算機(jī)系統(tǒng)[2]。雖然側(cè)重點不同，以上兩種定義卻均體現(xiàn)出嵌入式系統(tǒng)是可以涵蓋機(jī)械等附屬裝置的軟硬件綜合體。鑒于醫(yī)療器械自身的特點，嵌入式系統(tǒng)不僅能夠在安全性、實時性、控制精度、數(shù)據(jù)處理能力以及與醫(yī)院管理系統(tǒng)匹配性等方面增強(qiáng)其性能，并使醫(yī)療器械呈現(xiàn)便攜式和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢。

綜上所述，如何開展我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的《嵌入式系統(tǒng)原理及設(shè)計》課程的教學(xué)工作，結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和我校辦學(xué)特色，值得我們探索和研究。經(jīng)過兩年的教學(xué)實踐，我們發(fā)現(xiàn)教學(xué)過程中存在的若干問題，并總結(jié)了一些經(jīng)驗。

1 教材選擇與專業(yè)建設(shè)相結(jié)合

因為嵌入式技術(shù)很強(qiáng)的行業(yè)相關(guān)性，高校應(yīng)考慮基于理論且面向應(yīng)用的教材，教學(xué)不會與實踐脫節(jié)。但由于新技術(shù)日新月異，導(dǎo)致很難找到一套普遍適用的系列教材。同時，嵌入式系統(tǒng)兼具軟硬件方面的知識與應(yīng)用，各類教材的側(cè)重點不同。例如，以軟件開發(fā)為主，包括應(yīng)用軟件和驅(qū)動程序開發(fā)，放棄硬件設(shè)計內(nèi)容，并且在多種處理器、操作系統(tǒng)中選擇主流、有發(fā)展前景的ARM微處理器和嵌入式Linux作為主要授課內(nèi)容，可選擇林曉飛等編寫的《基于ARM嵌入式Linux應(yīng)用開發(fā)與實例教程》；周立功等編寫的《ARM嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教程》是目前嵌入式系統(tǒng)課程最為成功的教材之一，其配套資源非常全面，但其教學(xué)內(nèi)容偏重硬件，擴(kuò)展內(nèi)容和工程案例較少，適合工程人員查閱。生物醫(yī)學(xué)工程既有側(cè)重于電子專業(yè)的嵌入式系統(tǒng)硬件電路設(shè)計，又有側(cè)重于計算機(jī)專業(yè)的嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)，對于開展專業(yè)建設(shè)，提升專業(yè)內(nèi)涵，穩(wěn)定學(xué)生的專業(yè)思想，有很好的示范引導(dǎo)用。基于以上，本教研室首先確定以市場主流的嵌入式微處理器ARM9作為教學(xué)內(nèi)容，采用高等院校規(guī)劃教材，北京航空航天大學(xué)出版社出版的《ARM9嵌入式系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)教程》，并結(jié)合實驗指導(dǎo)書、開發(fā)板使用手冊、應(yīng)用程序開發(fā)手冊、系統(tǒng)移植手冊等內(nèi)容，使嵌入式技術(shù)被更多學(xué)生掌握，也保證了硬件和軟件知識的完整性。為之后開展的醫(yī)療器械類專業(yè)課，建立了良好開端。

2 理論課程選擇與培養(yǎng)目標(biāo)相結(jié)合

目前，嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品應(yīng)用到醫(yī)療器械各個領(lǐng)域。CT、核磁共振等大型成像設(shè)備，彩超、經(jīng)顱多普勒等超聲設(shè)備，心電、腦電等電子設(shè)備，全自動生化分析、免疫測試系統(tǒng)等檢測設(shè)備，呼吸機(jī)、麻醉機(jī)等監(jiān)護(hù)設(shè)備均需要嵌入式系統(tǒng)的支持[3]。我校生物醫(yī)學(xué)專業(yè)主要偏重醫(yī)療器械方向，培養(yǎng)學(xué)生成為能從事醫(yī)學(xué)電子儀器、醫(yī)療器械開發(fā)設(shè)計和研制、醫(yī)療器械質(zhì)量檢測和技術(shù)監(jiān)督管理等工作。那么提高相關(guān)專業(yè)課與實際應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)聯(lián)性，讓學(xué)生清楚地認(rèn)識到嵌入式系統(tǒng)是如何應(yīng)用到醫(yī)療器械領(lǐng)域的，是我們?nèi)握n老師應(yīng)該做到的。

所以，本人在教學(xué)過程中，穿插列舉嵌入式系統(tǒng)在醫(yī)療器械中的應(yīng)用實例，不但使學(xué)生更容易理解相關(guān)理論知識，將兩者有機(jī)結(jié)合，而且為接下來開展的醫(yī)療器械方面專業(yè)課打下一定基礎(chǔ)。例如，基于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計的便攜式電子血壓計不僅能夠有效縮小血壓計的體積，還能夠?qū)崿F(xiàn)“傻瓜式”血壓測量，所返回的測量結(jié)果也更加準(zhǔn)確。電子血壓計由氣袖、氣泵、傳感器、嵌入式控制器以及顯示器等部件組成。在使用其進(jìn)行血壓測量時控制模塊主要是與氣泵傳感器相配合實現(xiàn)控制氣壓，采集、記錄、顯示參數(shù)的功能。依照血壓測量原理，控制器分別記錄血壓測量過程中的收縮壓和舒張壓即完成了一次血壓測量；基于嵌入式系統(tǒng)的多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀可以將傳感器采集到的人體生理信號轉(zhuǎn)換為可被嵌入式系統(tǒng)識別的數(shù)字信號，然后該數(shù)字信號經(jīng)過濾波、放大、量化等預(yù)處理后即可被傳輸?shù)教幚砟K進(jìn)行處理和分析。分析時，若信號超出人體正常參數(shù)范圍則系統(tǒng)將該信號所對應(yīng)的參數(shù)標(biāo)注為非正常，向相關(guān)醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行報警，同時將出現(xiàn)異常的各項數(shù)據(jù)存儲在存儲模塊中，以便于后續(xù)分析和診斷[4]。

3 實踐操作能力的培養(yǎng)與專業(yè)辦學(xué)特色的結(jié)合

國家科技部印發(fā)的《醫(yī)療器械科技產(chǎn)業(yè)“十二五”專項規(guī)劃》提出，要緊密圍繞疾病預(yù)防、臨床診療、健康促進(jìn)的需要，重點開發(fā)新型中醫(yī)診療等醫(yī)療器械產(chǎn)品和系統(tǒng)等新型醫(yī)療器械產(chǎn)品。未來的幾十年，隨著醫(yī)療水平的逐步提高，醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入高速發(fā)展的時代，我校應(yīng)迎合國家和社會的需求，將高精尖的現(xiàn)代信息技術(shù)與自身具備的豐厚的中醫(yī)理論知識等專業(yè)優(yōu)勢相結(jié)合，改進(jìn)現(xiàn)有的并開發(fā)新型的中醫(yī)診斷儀器[5]。在開展實驗教學(xué)的過程中，可以根據(jù)學(xué)生具備的不同軟硬件基礎(chǔ)，也就是對先導(dǎo)課程（高級語言程序設(shè)計、微機(jī)原理與接口技術(shù)、單片機(jī)原理等課程）的掌握程度進(jìn)行分組，基礎(chǔ)較差的學(xué)生主要進(jìn)行基礎(chǔ)驗證型實驗，基礎(chǔ)稍好的學(xué)生進(jìn)行設(shè)計綜合型實驗，而基礎(chǔ)較好并且對嵌入式系統(tǒng)興趣濃厚的學(xué)生可以進(jìn)行研究創(chuàng)新型實驗，實現(xiàn)分層次教學(xué)。劃分后，各個層次的學(xué)生均能對如何學(xué)習(xí)這門課做出自我定位，從而產(chǎn)生興趣，反響良好。設(shè)計綜合型實驗和研究創(chuàng)新型實驗需與具體項目結(jié)合、與相關(guān)競賽結(jié)合、與中醫(yī)診療設(shè)備的發(fā)展方向結(jié)合，充分體現(xiàn)出本專業(yè)的辦學(xué)特色使學(xué)生深刻了解本專業(yè)的優(yōu)勢特色和發(fā)展前景，并清楚地認(rèn)識到其身上肩負(fù)的使命，有助于增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)認(rèn)可度，調(diào)動其學(xué)習(xí)積極性。

同時，課堂教學(xué)不能與具體實踐脫節(jié)，醫(yī)療器械技術(shù)和設(shè)備發(fā)展很快，相關(guān)實驗設(shè)備又價格昂貴。我校的附屬醫(yī)院可以為本專業(yè)的學(xué)生提供現(xiàn)場觀摩學(xué)習(xí)的機(jī)會，其中各個科室配備的各類功能型號的醫(yī)療器械讓學(xué)生們可以看得到、摸得到、學(xué)得到，在現(xiàn)場體會嵌入式系統(tǒng)是如何成為醫(yī)療器械整體結(jié)構(gòu)中不可或缺的功能模塊，發(fā)揮其特有的作用，使學(xué)生有更直觀的感受。

4 構(gòu)建“形成性+終結(jié)性”評價體系

與傳統(tǒng)的終結(jié)性評價不同的是，本嵌入式系統(tǒng)課程的考核采用“形成性+終結(jié)性”的評價方式。包括分別占總成績50%和30%的理論考核和實驗考核，此外，平時考核占20%。這種考核方式改變了傳統(tǒng)的一役定生死的考核方式，逐步建立“平時表現(xiàn)、理論掌握、動手操作”三者并重的考核模式。平時表現(xiàn)包括課堂考勤、提問、課后作業(yè)、答疑等，其目的是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。理論掌握的考核主要通過期末考試的形式，其目的是督促學(xué)生增強(qiáng)學(xué)習(xí)的自覺性，建立正確的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)態(tài)度。動手操作的考核主要是以學(xué)生做實驗時的表現(xiàn)和實驗的完成情況來評估的，制定一套可行的、量化的標(biāo)準(zhǔn)考核方法，定性定量的肯定學(xué)生的實際操作能力，可以有效提高其積極性和主動性。經(jīng)過改良后的考核方式更加側(cè)重于評估學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，建立其主體意識，對于改善學(xué)習(xí)效果起到了立竿見影的作用。

5 結(jié)語

嵌入式系統(tǒng)是一門多學(xué)科交叉、涵蓋內(nèi)容廣泛、軟硬件兼有、產(chǎn)業(yè)前沿性較強(qiáng)、對實際應(yīng)用能力要求較高的課程，不同類型的院校的不同專業(yè)，開展本課程的側(cè)重點也不盡相同。所以，開展嵌入式系統(tǒng)課程的本科教學(xué)，要想達(dá)到理想的效果，需要任課老師下一番苦功?？偨Y(jié)來看，本專業(yè)是中醫(yī)類院校、醫(yī)藥信息工程學(xué)院中的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)，偏重醫(yī)療器械方向，培養(yǎng)既有醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)又有工科背景的專業(yè)型人才是我們的辦學(xué)特色，所以，在嵌入式系統(tǒng)課程中，加入中醫(yī)理論和醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)方面的知識內(nèi)容對于開展教學(xué)會有很大幫助。同時，在選擇教材、設(shè)置課程內(nèi)容、實驗實踐教學(xué)和建立評估體系等方面，也需要任課老師因地制宜，量體裁衣。

我國醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)是一個創(chuàng)新能力不斷增強(qiáng)、市場需求十分旺盛的朝陽產(chǎn)業(yè)。與此同時，也要看到產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不足，提高技術(shù)創(chuàng)新能力、加強(qiáng)研發(fā)的產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合，已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。建國幾十年來形成的良好基礎(chǔ)，人民群眾保健康復(fù)對醫(yī)療器械的剛性需求，醫(yī)療器械相關(guān)學(xué)科技術(shù)人才的長期儲備，國家對醫(yī)療器械技術(shù)創(chuàng)新的大力扶持，都是促進(jìn)醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的保障和動力。我們作為開展生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的院校和任課老師，應(yīng)清楚認(rèn)識到自己身上的責(zé)任與重?fù)?dān)，迎著大好的形勢，在探索中教學(xué)，在教學(xué)中成長，緊跟科學(xué)前沿，同時腳踏實地，總結(jié)經(jīng)驗，吸取教訓(xùn)，為產(chǎn)業(yè)輸送人才，為國家的醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)安全有序的發(fā)展做出自己的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 黃智偉，等.ARM9嵌入式系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)教程[M].2版.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2013：1.

[3] 袁寶蕓，等.嵌入式系統(tǒng)技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用[J].中外醫(yī)療，2011（22）：182.

第4篇：生物醫(yī)學(xué)測量技術(shù)范文

關(guān)鍵詞： 《醫(yī)學(xué)超聲儀器》原理 生物醫(yī)學(xué)工程 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法

超聲在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用始于20世紀(jì)20―30年代蘇聯(lián)科學(xué)家Sokolov的超聲熱療工作。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前已形成了一門年輕并蓬勃發(fā)展著的交叉學(xué)科――醫(yī)學(xué)超聲學(xué)。該學(xué)科以研究超聲波在生物組織內(nèi)的傳播特性與規(guī)律、設(shè)計制造用于醫(yī)學(xué)診斷和治療的超聲設(shè)備為目的，涉及物理學(xué)、生物學(xué)、材料學(xué)、電子技術(shù)、圖像處理、計算機(jī)等多個領(lǐng)域，是生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的重要分支之一［1］。而醫(yī)學(xué)超聲儀器則是醫(yī)學(xué)超聲學(xué)發(fā)展的載體及最終成果的體現(xiàn)。

溫州醫(yī)學(xué)院從2009年起對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備與技術(shù)方向的本科生開設(shè)《醫(yī)學(xué)超聲儀器原理》，旨在使分流到該方向的學(xué)生熟悉并掌握現(xiàn)代醫(yī)學(xué)超聲儀器的基本原理、結(jié)構(gòu)、技術(shù)方法和設(shè)計思路，具有初步的儀器設(shè)計理念及開發(fā)新一代產(chǎn)品的綜合能力，為學(xué)生踏上工作崗位奠定良好的理論與實踐基礎(chǔ)。

1.教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化設(shè)計

目前，國內(nèi)高校大多將醫(yī)學(xué)超聲作為《醫(yī)學(xué)電子儀器》或者《醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)》的一部分進(jìn)行授課。獨(dú)立開設(shè)醫(yī)學(xué)超聲儀器相關(guān)課程的僅西安交通大學(xué)、南方醫(yī)科大學(xué)、上海交通大學(xué)等少數(shù)幾個高校。此外，上述高校由于辦學(xué)優(yōu)勢不同，對學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)不同，對教學(xué)內(nèi)容的選擇沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。而且，目前國內(nèi)醫(yī)學(xué)超聲儀器相關(guān)的本科生教材非常少見，且出版時間大多較早，內(nèi)容較為陳舊，對學(xué)科前沿知識介紹較少。因此，如何根據(jù)我校的實際情況，合理安排教學(xué)內(nèi)容，做到既難易適中又能體現(xiàn)學(xué)科前沿發(fā)展，就成了該課程開設(shè)初期碰到的一大難題。

1.1教材與課程教學(xué)內(nèi)容

我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)分流后，課程增多，課時減少?！夺t(yī)學(xué)超聲儀器原理》按教學(xué)計劃，理論36學(xué)時，實驗3學(xué)時，課時非常有限。講授內(nèi)容需突出重點，去粗取精，點面結(jié)合。其次，生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的主要目標(biāo)是培養(yǎng)醫(yī)學(xué)儀器的操作人員、維護(hù)人員、銷售人員、設(shè)備管理人員和研發(fā)人員，授課過程中要既重基礎(chǔ)又結(jié)合實際。綜合各方面因素考慮，我們選擇西安交通大學(xué)萬明習(xí)教授主編的《生物醫(yī)學(xué)超聲學(xué)》作為教材。該書是目前國內(nèi)對醫(yī)學(xué)超聲學(xué)的基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)及超聲新技術(shù)發(fā)展介紹最為全面的一本專著，但內(nèi)容較多且難，并不完全適用于3時的本科教學(xué)。因此，在教學(xué)過程中，我根據(jù)實際需要對其內(nèi)容進(jìn)行了相應(yīng)篩選調(diào)整，并結(jié)合具體超聲儀器實例進(jìn)行授課，真正做到既重基礎(chǔ)又結(jié)合應(yīng)用實際。

具體課程內(nèi)容歸結(jié)為如下8個章節(jié)［1］。（1）緒論：介紹醫(yī)學(xué)超聲儀器的分類，發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及趨勢。（2）醫(yī)學(xué)超聲的物理基礎(chǔ)：介紹描述超聲波的重要物理參數(shù)，超聲波的傳播特性、波動方程、多普勒效應(yīng)，超聲波的生物特性及安全劑量。（3）醫(yī)用超聲換能器：介紹壓電效應(yīng)及壓電材料特性，醫(yī)用超聲換能器的種類與結(jié)構(gòu)、聲場的形成與分布。（4）超聲成像基本原理及性能指標(biāo)：介紹脈沖回波法成像原理，A、B、M型超聲診斷儀及其異同點，超聲信號形式及其特征，超聲診斷儀的基本結(jié)構(gòu)及主要指標(biāo)。（5）超聲波束的發(fā)射、聚焦與控制：以B型超聲診斷儀為基礎(chǔ)，介紹多陣元超聲換能器的組合發(fā)射方式，超聲波束的聚焦、掃描方法及控制手段。（6）超聲波束的接收、預(yù)處理與DSC數(shù)字掃描變換器：介紹B型超聲診斷儀超聲回波信號的前置放大、接收多路轉(zhuǎn)換、可變孔徑技術(shù)、相位調(diào)整技術(shù)、增益控制與動態(tài)濾波、對數(shù)放大、檢波與勾邊技術(shù)，以及DSC數(shù)字掃描變換器。（7）超聲多普勒血流測量與成像：介紹多普勒血流測量的基本原理，所需提取的主要參數(shù)，血流速度大小及方向的檢測方法，多種多普勒血流儀系統(tǒng)和各自距離選通的原理，彩色多普勒血流成像的基本方法和原理。（8）其他醫(yī)學(xué)超聲技術(shù)及發(fā)展：介紹超聲治療技術(shù)、超聲顯微技術(shù)、超聲CT，以及醫(yī)學(xué)超聲研究的新進(jìn)展。

1.2實驗設(shè)置

由于條件限制，目前本課程僅設(shè)置3個學(xué)時實驗，目的是指導(dǎo)學(xué)生熟悉B型超聲診斷儀的操作。在教學(xué)實踐的第一學(xué)年，我們采取的是以學(xué)生為檢測對象，指導(dǎo)學(xué)生完成對頸部主動脈、肝、腎的縱向和橫向掃查，并對圖像進(jìn)行分析，但是教學(xué)效果不很理想。原因有兩個：一是雖然學(xué)生有一些解剖學(xué)基礎(chǔ)，但是實驗中讓其獨(dú)立準(zhǔn)確找到解剖學(xué)位置仍有一定難度；二是教學(xué)資源有限，男女生同組，實驗過程中進(jìn)行腹部檢測時難免尷尬，學(xué)生積極性難以調(diào)動。因此在第二學(xué)年，我們借鑒了其他高校的經(jīng)驗［2］，將檢測對象由人換成熟雞蛋，不僅可以形象地顯示超聲波在不同介質(zhì)中的傳播特性，而且很容易探測到熟雞蛋的蛋白與蛋黃的切面圖，避免了上述兩個問題的存在。同時還可引導(dǎo)學(xué)生向雞蛋內(nèi)注入色拉油等物質(zhì)，模擬組織內(nèi)部發(fā)生病變的狀況，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果鮮明、生動、直觀。

2.多種教學(xué)方法與手段的有機(jī)結(jié)合

多媒體為主、板書為輔的教學(xué)方式的運(yùn)用。隨著計算機(jī)應(yīng)用的普及，具有方便、快捷、高效特點的多媒體教學(xué)方式已成為高校教學(xué)的主要模式，并為高等教育改革帶來了新的契機(jī)。多媒體教學(xué)方式綜合利用了文字、圖片、動畫、視頻等資源，因此在講授一些抽象難懂的知識點時能更形象、直觀，在活躍學(xué)生思維、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣上作用顯著［3］。但是也存在一定的弊端，比如信息量大、節(jié)奏快，學(xué)生難免跟不上進(jìn)度，只能被動接受，缺乏必要的思考過程，容易疲勞甚至產(chǎn)生抵觸情緒。在多媒體教學(xué)的基礎(chǔ)上，輔以傳統(tǒng)的板書，則可以有效解決這些問題。特別是在講授知識重點難點的時候，學(xué)生可通過教師板書的間隙思考或者記筆記，加深對知識的理解。

針對教學(xué)內(nèi)容，靈活應(yīng)用多種教學(xué)方法。例如，采用啟發(fā)式教學(xué)，在每一章節(jié)授課前先根據(jù)教學(xué)內(nèi)容針對性地設(shè)置幾個問題，讓學(xué)生帶著問題聽課，在課堂中尋求答案，變“填鴨式”的被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。再例如，在第5―6章講授B型超聲診斷儀時采用案例教學(xué)法，引入阿洛卡SSD-256型的B超儀為例子，每當(dāng)講授完基本原理后即以該機(jī)型為例引導(dǎo)學(xué)生對其相應(yīng)部分的電路進(jìn)行分析，提高學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。同時，為了培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，可利用介紹本學(xué)科的發(fā)展動態(tài)，國內(nèi)外重大研究成果、新方法、新應(yīng)用等內(nèi)容來激勵學(xué)生，讓他們充分認(rèn)識到這門課程的實用性和重要性。

構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，積極加強(qiáng)師生交流。將課程教學(xué)大綱、進(jìn)度表、課件、課后練習(xí)、課程通知等教學(xué)資源及時在網(wǎng)頁，方便學(xué)生課后瀏覽下載；設(shè)置課后互動模塊，方便學(xué)生提問交流；設(shè)置超聲百科模塊，方便學(xué)生了解學(xué)科前沿發(fā)展動態(tài)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的使用，提高了教學(xué)的靈活性，增加了師生之間的互動，獲得了學(xué)生很高的評價。

3.存在的問題及解決思路

經(jīng)過兩個學(xué)年的教學(xué)實踐，我在《醫(yī)學(xué)超聲儀器原理》課程的教學(xué)中已積累了不少經(jīng)驗，也存在不足之處，其中最突出的是實驗教學(xué)內(nèi)容略顯單薄。針對這一問題，我已著手解決，將在原3個學(xué)時實驗的基礎(chǔ)上再設(shè)置相應(yīng)的開放性實驗，如生物組織超聲參數(shù)的測量與估計、單陣元圓形超聲換能器輻射聲場分布特性測試與分析、彩色超聲多普勒血流儀的操作及數(shù)據(jù)分析等［4］。所設(shè)計的實驗項目將與課程教學(xué)內(nèi)容密切結(jié)合，進(jìn)一步有效地增強(qiáng)教學(xué)效果。

4.結(jié)語

醫(yī)學(xué)超聲儀器原理涉及多個學(xué)科，內(nèi)容較為抽象，且課時量有限，因此教學(xué)難度較大。我在教學(xué)過程中根據(jù)本專業(yè)的實際需求，以著重培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新意識為目標(biāo)，結(jié)合教學(xué)體會和學(xué)生的反饋信息，從教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化、教學(xué)手段、教學(xué)方法等方面入手，經(jīng)過兩年多時間的實踐，取得了較好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

［1］萬明習(xí).生物醫(yī)學(xué)超聲學(xué)［M］.北京：科學(xué)出版社，2010.

［2］陳艷霞，孫媛，柴英，王桂蓮.醫(yī)學(xué)物理學(xué)B超實驗的新探索［J］.中國科技信息，2009，20：193.

［3］胡曉燕.淺析多媒體教學(xué)的利與弊［J］.中國醫(yī)學(xué)創(chuàng)新，2011，8（5）：146-147.

第5篇：生物醫(yī)學(xué)測量技術(shù)范文

會計學(xué)

【偽裝面具】會計是一種每天都和錢、數(shù)字打交道的職業(yè)，所以會計學(xué)屬于經(jīng)濟(jì)學(xué)，每天學(xué)的是關(guān)于計算的課程。

【真實面目】會計學(xué)并不是經(jīng)濟(jì)學(xué)，而是工商管理類專業(yè)，畢業(yè)以后拿的學(xué)位是管理學(xué)學(xué)位，而不是經(jīng)濟(jì)學(xué)學(xué)位。會計學(xué)是在研究財務(wù)活動和成本資料的收集、分類、綜合、分析和解釋的基礎(chǔ)上形成協(xié)助決策的信息系統(tǒng)，用以有效地管理經(jīng)濟(jì)的一門應(yīng)用學(xué)科，可以說它是社會學(xué)科的組成部分，也是一門重要的管理學(xué)科。會計學(xué)的研究對象是資金的運(yùn)動。

會計學(xué)、微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)、宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理信息系統(tǒng)、統(tǒng)計學(xué)、財務(wù)管理、市場營銷、審計學(xué)等都是主干學(xué)科。會計學(xué)專業(yè)的學(xué)生需要保持清晰的頭腦以及對數(shù)字的敏感性。而學(xué)生畢業(yè)后，必須掌握管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和會計學(xué)的基本理論；熟悉國內(nèi)外與會計相關(guān)的方針、政策和法規(guī)和國際會計慣例。

【推薦院?！魁堫^院校：廈門大學(xué)、北京大學(xué)、清華大學(xué)、中山大學(xué)、浙江大學(xué)、上海交通大學(xué)等；實力院校：天津財經(jīng)大學(xué)、南京審計大學(xué)、首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)、浙江財經(jīng)大學(xué) 北京工商大學(xué)、廣東財經(jīng)大學(xué)、云南財經(jīng)大學(xué)、蘭州理工大學(xué)、河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)、金陵科技學(xué)院等。

【就業(yè)小貼士】目前來說，會計學(xué)專業(yè)最好的就業(yè)方向還是注冊會計師。每年注冊會計師資格考試的報名人數(shù)都保持在60萬人左右，而相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國目前需要的注冊會計師人數(shù)約為35萬人，甚至更多，可見會計學(xué)是一個很有前途，但也是很具有挑戰(zhàn)性的專業(yè)。

醫(yī)學(xué)影像工程

【偽裝面具】專業(yè)的名字里面有“醫(yī)學(xué)”兩個字了，所以這是一個醫(yī)學(xué)類專業(yè)。

【真實面目】該專業(yè)確實與醫(yī)學(xué)類專業(yè)有著一定的關(guān)系，但它卻是實實在在的電氣信息類專業(yè)。學(xué)生畢業(yè)后授予的不是醫(yī)學(xué)學(xué)位，而是工學(xué)學(xué)位。醫(yī)學(xué)影像工程專業(yè)是一個集數(shù)學(xué)、物理、計算機(jī)科學(xué)、信息技術(shù)以及醫(yī)學(xué)科學(xué)于一體的交叉學(xué)科，具有鮮明的醫(yī)、工結(jié)合，以工為主的特點。

該專業(yè)的學(xué)生主要學(xué)學(xué)物理、電路分析、程序設(shè)計、醫(yī)學(xué)圖像處理、微機(jī)原理與應(yīng)用、生理學(xué)、病理學(xué)等課程。主要培養(yǎng)能從事X線機(jī)、數(shù)字化X線機(jī)成像裝置、磁共振成像裝置、超聲成像設(shè)備等醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的研制和技術(shù)支持的復(fù)合型高級應(yīng)用工程技術(shù)人才。所以當(dāng)你想學(xué)醫(yī)，發(fā)現(xiàn)臨床醫(yī)學(xué)等專業(yè)是當(dāng)下比較熱門的專業(yè)，要求的分?jǐn)?shù)很高，所以就選擇了和醫(yī)學(xué)沾邊了的專業(yè)――醫(yī)學(xué)影像工程，那你可以說得上是“誤入歧途”。

【推薦院?！魁堫^院校：華中科技大學(xué)、安徽醫(yī)科大學(xué)、天津醫(yī)科大學(xué)、南昌大學(xué)、東南大學(xué)等；實力院校：蘇州大學(xué)、新疆醫(yī)科大學(xué)、重慶醫(yī)科大學(xué)、青海大學(xué)、蘭州大學(xué)、石河子大學(xué)、三峽大學(xué)等。

【就業(yè)小貼士】畢業(yè)后能夠從事醫(yī)學(xué)影像設(shè)備研究、科技開發(fā)、運(yùn)行管理、經(jīng)營銷售和提高影像設(shè)備診斷技能方面的工作。醫(yī)院會設(shè)有影像醫(yī)學(xué)中心、影像醫(yī)學(xué)部或影像醫(yī)學(xué)科，設(shè)置相關(guān)的儀器設(shè)備，并編制有專門的護(hù)理師、放射技師以及醫(yī)師，負(fù)責(zé)儀器設(shè)備的操作、影像的解釋與診斷，這些工作與放射科負(fù)責(zé)放射治療有所不同。

生物醫(yī)學(xué)工程

【偽裝面具】生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)屬于生物科學(xué)類專業(yè)，主要研究生物學(xué)方面的知識，如果不是生物類的專業(yè)，就是屬于醫(yī)學(xué)專業(yè)，是生物和醫(yī)學(xué)的交叉學(xué)科。

【真實面目】生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)和醫(yī)學(xué)、生物科學(xué)是有著“千絲萬縷”的關(guān)系。但是，生物醫(yī)學(xué)工程是運(yùn)用工程技術(shù)手段，研究和解決生物學(xué)和醫(yī)學(xué)中的有關(guān)問題。所以，生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)并不屬于生物科學(xué)類，也不屬于醫(yī)學(xué)類，而是屬于電氣信息類，畢業(yè)后授予工學(xué)學(xué)位。

生物醫(yī)學(xué)工程總體來說有三個大方向：儀器、圖像、材料。可以說，生物醫(yī)學(xué)工程是綜合生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和工程學(xué)的理論和方法而發(fā)展起來的新興邊緣學(xué)科，是跨學(xué)科的綜合性學(xué)科。

主要課程有：自然地理學(xué)、人文地理學(xué)、經(jīng)濟(jì)地理學(xué)、地圖學(xué)、遙感技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、地理信息系統(tǒng)原理、測量學(xué)、地理信息系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用、地理信息系統(tǒng)二次開發(fā)、程序語言相關(guān)課程等。

【推薦院?！魁堫^學(xué)校：中山大學(xué)、東南大學(xué)、清華大學(xué)--北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院、上海交通大學(xué)、華中科技大學(xué)、四川大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、浙江大學(xué)、東北大學(xué)等；實力院校：天津工業(yè)大學(xué)、長春理工大學(xué)、河南科技大學(xué)、南方醫(yī)科大學(xué)、首都醫(yī)科大學(xué)、咸寧學(xué)院、廣西醫(yī)科大學(xué)等。

【就業(yè)小貼士】一般來說，生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的同學(xué)本科畢業(yè)后有幾個方向：讀研究生繼續(xù)深造，如果想在這一領(lǐng)域搞科研，或有更深入的發(fā)展就要繼續(xù)深造，撇開別的不說，進(jìn)大學(xué)和科研所的門檻基本都是博士，本科階段的學(xué)習(xí)只是個基礎(chǔ)；進(jìn)入國家醫(yī)療器械司及各級醫(yī)療器械檢測所；進(jìn)入各級醫(yī)院的醫(yī)學(xué)工程處、設(shè)備處、信息中心以及醫(yī)學(xué)影像科；去各大跨國以及國內(nèi)醫(yī)療器械企業(yè)。

城市地下空間工程

【偽裝面具】該專業(yè)主要研究的是地下建筑，就業(yè)同樣也是往地下建筑這方面發(fā)展。

第6篇：生物醫(yī)學(xué)測量技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：LPC2148；12導(dǎo)聯(lián)；ECG；ADS1258

1 引言

21世紀(jì)以來，心臟病已成為危害人類健康的主要疾病之一。據(jù)衛(wèi)生部心血管疾病防治中心披露的信息顯示，我國每年有超過50萬人死于心臟病猝死。來自世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計信息顯示全世界每年有1700萬人死于心臟病；每3例因病死亡者中就有1例是心臟病患者。心臟系統(tǒng)疾病的防治和診斷是當(dāng)今醫(yī)學(xué)界面臨的首要問題。

2 心電工作站工作原理

心臟是人體中血液循環(huán)的動力源泉，依靠心臟的有節(jié)律性的搏動，使得血液不斷在體內(nèi)循環(huán)，以維持正常的生命活動。心臟在搏動之前，心肌首先發(fā)生興奮，在興奮過程中產(chǎn)生微弱的電流，該電流經(jīng)人體組織向各部分傳導(dǎo)，由于身體各部分的組織不同，各部分與心臟間的距離不同，因此在人體的各部位表現(xiàn)出不同的電位變化。之后采用氯化銀電極對其采集，用浸過鹽溶液的電極可以與體表接觸將心電信號采集，再利用信號采集模塊對信號做進(jìn)一步處理。

3 心電工作站硬件設(shè)計

3.1 系統(tǒng)設(shè)計總體框架

針對以上情況我們設(shè)計對本系統(tǒng)如圖1：

3.2 前置放大電路的設(shè)計

5 結(jié)束語

文章介紹的事一種低功耗、十六通道同時采樣12位A /D芯片ADS1258的心信號采集電路，并采用LPC2148芯片實現(xiàn)A /D輸出同時PC機(jī)進(jìn)行串行通信，可以記錄12導(dǎo)聯(lián)心電信號，可以給診斷者提供更多的信息進(jìn)行準(zhǔn)確診斷。并且，此系統(tǒng)也適合普通患者在家中進(jìn)行常規(guī)的心電數(shù)據(jù)記錄，普通患者由此可以進(jìn)行自我診斷。

參考文獻(xiàn)

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[3]李剛，張旭.生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.

第7篇：生物醫(yī)學(xué)測量技術(shù)范文

論文摘要：目前應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)中的納米材料的主要類型有納米碳材料、納米高分子材料、納米復(fù)合材料等。納米材料在生物醫(yī)學(xué)的許多方面都有廣泛的應(yīng)用前景。



1應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)中的納米材料的主要類型及其特性

1.1納米碳材料

納米碳材料主要包括碳納米管、氣相生長碳纖維也稱為納米碳纖維、類金剛石碳等。

碳納米管有獨(dú)特的孔狀結(jié)構(gòu)［1］，利用這一結(jié)構(gòu)特性，將藥物儲存在碳納米管中并通過一定的機(jī)制激發(fā)藥物的釋放，使可控藥物變?yōu)楝F(xiàn)實。此外，碳納米管還可用于復(fù)合材料的增強(qiáng)劑、電子探針（如觀察蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的AFM探針等）或顯示針尖和場發(fā)射。納米碳纖維通常是以過渡金屬Fe、Co、Ni及其合金為催化劑，以低碳烴類化合物為碳源，氫氣為載體，在873 K～1473 K的溫度下生成，具有超常特性和良好的生物相溶性，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用前景。類金剛石碳（簡稱DLC）是一種具有大量金剛石結(jié)構(gòu)C—C鍵的碳?xì)渚酆衔?，可以通過等離子體或離子束技術(shù)沉積在物體的表面形成納米結(jié)構(gòu)的薄膜，具有優(yōu)秀的生物相溶性，尤其是血液相溶性。資料報道，與其他材料相比，類金剛石碳表面對纖維蛋白原的吸附程度降低，對白蛋白的吸附增強(qiáng)，血管內(nèi)膜增生減少，因而類金剛石碳薄膜在心血管臨床醫(yī)學(xué)方面有重要的應(yīng)用價值。

1.2納米高分子材料

納米高分子材料，也稱高分子納米微?；蚋叻肿映⒘?，粒徑尺度在1 nm～1000 nm范圍。這種粒子具有膠體性、穩(wěn)定性和優(yōu)異的吸附性能，可用于藥物、基因傳遞和藥物控釋載體，以及免疫分析、介入性診療等方面。

1.3納米復(fù)合材料

目前，研究和開發(fā)無機(jī)—無機(jī)、有機(jī)—無機(jī)、有機(jī)—有機(jī)及生物活性—非生物活性的納米結(jié)構(gòu)復(fù)合材料是獲得性能優(yōu)異的新一代功能復(fù)合材料的新途徑，并逐步向智能化方向發(fā)展，在光、熱、磁、力、聲［2］等方面具有奇異的特性，因而在組織修復(fù)和移植等許多方面具有廣闊的應(yīng)用前景。國外已制備出納米ZrO2增韌的氧化鋁復(fù)合材料，用這種材料制成的人工髖骨和膝蓋植入物的壽命可達(dá)30年之久［3］。研究表明，納米羥基磷灰石膠原材料也是一種構(gòu)建組織工程骨較好的支架材料［4］。此外，納米羥基磷灰石粒子制成納米抗癌藥，還可殺死癌細(xì)胞，有效抑制腫瘤生長，而對正常細(xì)胞組織絲毫無損，這一研究成果引起國際的關(guān)注。北京醫(yī)科大學(xué)等權(quán)威機(jī)構(gòu)通過生物學(xué)試驗證明，這種粒子可殺死人的肺癌、肝癌、食道癌等多種腫瘤細(xì)胞。

此外，在臨床醫(yī)學(xué)中，具有較高應(yīng)用價值的還有納米陶瓷材料，微乳液等等。

2納米材料在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的前景

2.1用納米材料進(jìn)行細(xì)胞分離

利用納米復(fù)合體性能穩(wěn)定，一般不與膠體溶液和生物溶液反應(yīng)的特性進(jìn)行細(xì)胞分離在醫(yī)療臨床診斷上有廣闊的應(yīng)用前景。20世紀(jì)80年代后，人們便將納米SiO2包覆粒子均勻分散到含有多種細(xì)胞的聚乙烯吡咯烷酮膠體溶液中，使所需要的細(xì)胞很快分離出來。目前，生物芯片材料已成功運(yùn)用于單細(xì)胞分離、基因突變分析、基因擴(kuò)增與免疫分析（如在癌癥等臨床診斷中作為細(xì)胞內(nèi)部信號的傳感器［5］）。倫敦的兒科醫(yī)院、挪威工科大學(xué)和美國噴氣推進(jìn)研究所利用納米磁性粒子成功地進(jìn)行了人體骨骼液中癌細(xì)胞的分離來治療病患者［6］。美國科學(xué)家正在研究用這種技術(shù)在腫瘤早期的血液中檢查癌細(xì)胞，實現(xiàn)癌癥的早期診斷和治療。

2.2用納米材料進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)部染色

比利時的De Mey博士等人利用乙醚的黃磷飽和溶液、抗壞血酸或檸檬酸鈉把金從氯化金酸（HAuCl4）水溶液中還原出來形成金納米粒子，（粒徑的尺寸范圍是3 nm～40 nm），將金納米粒子與預(yù)先精制的抗體或單克隆抗體混合，利用不同抗體對細(xì)胞和骨骼內(nèi)組織的敏感程度和親和力的差異，選擇抗體種類，制成多種金納米粒子—抗體復(fù)合物。借助復(fù)合粒子分別與細(xì)胞內(nèi)各種器官和骨骼系統(tǒng)結(jié)合而形成的復(fù)合物，在白光或單色光照射下呈現(xiàn)某種特征顏色（如10 nm的金粒子在光學(xué)顯微鏡下呈紅色），從而給各種組織“貼上”了不同顏色的標(biāo)簽，為提高細(xì)胞內(nèi)組織分辨率提供了各種急需的染色技術(shù)。

2.3納米材料在醫(yī)藥方面的應(yīng)用

2.3.1納米粒子用作藥物載體

一般來說，血液中紅血球的大小為6000 nm～9000 nm，一般細(xì)菌的長度為2000 nm～3000 nm［7］，引起人體發(fā)病的病毒尺寸為80 nm～100 nm，而納米包覆體尺寸約30 nm［8］，細(xì)胞尺寸更大，因而可利用納米微粒制成特殊藥物載體或新型抗體進(jìn)行局部的定向治療等。專利和文獻(xiàn)資料的統(tǒng)計分析表明，作為藥物載體的材料主要有金屬納米顆粒、無機(jī)非金屬納米顆粒、生物降解性高分子納米顆粒和生物活性納米顆粒。

磁性納米顆粒作為藥物載體，在外磁場的引導(dǎo)下集中于病患部位，進(jìn)行定位病變治療，利于提高藥效，減少副作用。如采用金納米顆粒制成金溶液，接上抗原或抗體，就能進(jìn)行免疫學(xué)的間接凝聚實驗，用于快速診斷［9］。生物降解性高分子納米材料作為藥物載體還可以植入到人體的某些特定組織部位，如子宮、陰道、口（頰、舌、齒）、上下呼吸道（鼻、肺）、以及眼、耳等［10］。這種給藥方式避免了藥物直接被消化系統(tǒng)和肝臟分解而代謝掉，并防止藥物對全身的作用。如美國麻省理工學(xué)院的科學(xué)家已研制成以用生物降解性聚乳酸（PLA）制的微芯片為基礎(chǔ)，能長時間配選精確劑量藥物的藥物投送系統(tǒng)，并已被批準(zhǔn)用于人體。近年來生物可降解性高分子納米粒子（NPs）在基因治療中的DNA載體以及半衰期較短的大分子藥物如蛋白質(zhì)、多肽、基因等活性物質(zhì)的口服釋放載體方面具有廣闊的應(yīng)用前景。藥物納米載體技術(shù)將給惡性腫瘤、糖尿病和老年癡呆癥的治療帶來變革。

2.3.2納米抗菌藥及創(chuàng)傷敷料

Ag+可使細(xì)胞膜上蛋白失去活性從而殺死細(xì)菌，添加納米銀粒子制成的醫(yī)用敷料對諸如黃色葡萄球菌、大腸桿菌、綠濃桿菌等臨床常見的40余種外科感染細(xì)菌有較好抑制作用。

2.3.3智能—靶向藥物

在超臨界高壓下細(xì)胞會“變軟”，而納米生化材料微小易滲透，使醫(yī)藥家能改變細(xì)胞基因，因而納米生化材料最有前景的應(yīng)用是基因藥物的開發(fā)。德國柏林醫(yī)療中心將鐵氧體納米粒子用葡萄糖分子包裹，在水中溶解后注入腫瘤部位，使癌細(xì)胞部位完全被磁場封閉，通電加熱時溫度達(dá)到47℃，慢慢殺死癌細(xì)胞。這種方法已在老鼠身上進(jìn)行的實驗中獲得了初步成功［11］。美國密歇根大學(xué)正在研制一種僅20 nm的微型智能炸彈，能夠通過識別癌細(xì)胞化學(xué)特征攻擊癌細(xì)胞，甚至可鉆入單個細(xì)胞內(nèi)將它炸毀。

2.4納米材料用于介入性診療

日本科學(xué)家利用納米材料，開發(fā)出一種可測人或動物體內(nèi)物質(zhì)的新技術(shù)?？蒲腥藛T使用的是一種納米級微粒子，它可以同人或動物體內(nèi)的物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生光，研究人員用深入血管的光導(dǎo)纖維來檢測反應(yīng)所產(chǎn)生的光，經(jīng)光譜分析就可以了解是何種物質(zhì)及其特性和狀態(tài)，初步實驗已成功地檢測出放進(jìn)溶液中的神經(jīng)傳達(dá)物質(zhì)乙酰膽堿。利用這一技術(shù)可以辨別身體內(nèi)物質(zhì)的特性，可以用來檢測神經(jīng)傳遞信號物質(zhì)和測量人體內(nèi)的血糖值及表示身體疲勞程度的乳酸值，并有助于糖尿病的診斷和治療。

2.5納米材料在人體組織方面的應(yīng)用

納米材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，除上面所述內(nèi)容外還有如基因治療、細(xì)胞移植、人造皮膚和血管以及實現(xiàn)人工移植動物器官的可能。

目前，首次提出納米醫(yī)學(xué)的科學(xué)家之一詹姆斯貝克和他的同事已研制出一種樹形分子的多聚物作為DNA導(dǎo)入細(xì)胞的有效載體，在大鼠實驗中已取得初步成效，為基因治療提供了一種更微觀的新思路。

納米生物學(xué)的設(shè)想，是在納米尺度上應(yīng)用生物學(xué)原理，發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，研制可編程的分子機(jī)器人，也稱納米機(jī)器人。納米機(jī)器人是納米生物學(xué)中最具有誘惑力的內(nèi)容，第一代納米機(jī)器人是生物系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合體，這種納米機(jī)器人可注入人體血管內(nèi)，進(jìn)行健康檢查和疾病治療（疏通腦血管中的血栓，清除心臟脂肪沉積物，吞噬病菌，殺死癌細(xì)胞，監(jiān)視體內(nèi)的病變等）［12］；還可以用來進(jìn)行人體器官的修復(fù)工作，比如作整容手術(shù)、從基因中除去有害的DNA，或把正常的DNA安裝在基因中，使機(jī)體正常運(yùn)行或使引起癌癥的DNA突變發(fā)生逆轉(zhuǎn)從而延長人的壽命。將由硅晶片制成的存儲器（ROM）微型設(shè)備植入大腦中，與神經(jīng)通路相連，可用以治療帕金森氏癥或其他神經(jīng)性疾病。第二代納米機(jī)器人是直接從原子或分子裝配成具有特定功能的納米尺度的分子裝置，可以用其吞噬病毒，殺死癌細(xì)胞。第三代納米機(jī)器人將包含有納米計算機(jī)，是一種可以進(jìn)行人機(jī)對話的裝置。這種納米機(jī)器人一旦問世將徹底改變?nèi)祟惖膭趧雍蜕罘绞健?/p>

瑞典正在用多層聚合物和黃金制成醫(yī)用微型機(jī)器人，目前實驗已進(jìn)入能讓機(jī)器人撿起和移動肉眼看不見的玻璃珠的階段［13］。

納米材料所展示出的優(yōu)異性能預(yù)示著它在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域，尤其在組織工程支架、人工器官材料、介入性診療器械、控制釋放藥物載體、血液凈化、生物大分子分離等眾多方面具有廣泛的和誘人的應(yīng)用前景。隨著納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用，臨床醫(yī)療將變得節(jié)奏更快，效率更高，診斷檢查更準(zhǔn)確，治療更有效。

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第8篇：生物醫(yī)學(xué)測量技術(shù)范文

將微球投入溶液中，使其分布較均勻，并置于顯微鏡下觀察，得到清晰的微球顯微圖像。根據(jù)我們先前的工作，通過測定微球的外徑D以及其在溶液中所成像的黑環(huán)內(nèi)徑的d，可以根據(jù)有關(guān)理論方程來確定微球或其周邊介質(zhì)的折射率。因此，需要精確測定D與d。下面介紹我們用VBAI編寫的程序如何實現(xiàn)對微球像D與d的智能自動測定。進(jìn)入VBAI的InspectionState編輯窗口，可以編輯整個程序的主要過程。我們的設(shè)計是:先在“Inspect”過程中對圖像進(jìn)行預(yù)處理并找到物體，得到物體個數(shù);然后在“GOON?”過程中判斷檢測到幾個物體，是否已經(jīng)檢測完全部物體;隨后在“Measure”過程中對當(dāng)前序號的物體進(jìn)行檢測。進(jìn)入每個過程進(jìn)行具體步驟的編輯，只需雙擊右側(cè)工具中的相應(yīng)操作，就可以將該操作加入程序中，在屬性窗口中對操作的各項參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。在“Inspection”過程中，我們首先打開圖片，選中循環(huán)取圖將依次獲取目標(biāo)文件夾中的每個圖像文件。如要測量真實尺寸，則要對圖像進(jìn)行標(biāo)定，VBAI中Calibrateimage有多種方式。通常實驗室顯微鏡采用顯微標(biāo)尺進(jìn)行標(biāo)定，選擇第一種模式，導(dǎo)入顯微標(biāo)尺的圖像，標(biāo)定完成后生成標(biāo)定文件，檢測時自動讀取。

接著我們對圖像進(jìn)行預(yù)處理，這將打開visionassistant窗口，可對圖像進(jìn)行LUT變換、濾波、分割、形態(tài)學(xué)變換等多項操作，在本實例中將圖像處理為適合尋找物體的二值化圖像。然后對處理過的二值化圖片進(jìn)行DetectObjects操作，得到物體數(shù)列。SelectImage操作將原圖像讀入，代替處理過的二值化圖像，為下一步檢測做準(zhǔn)備。SetVariable的操作是將DetectObjects操作中檢測到的物體個數(shù)存入代表剩余物體數(shù)的X?！癎OON?”過程中沒有圖像處理的具體操作，只在InspectionState編輯中有一個判斷，在指向end的箭頭定出編輯走向end的條件，為剩余物體數(shù)X＜1，當(dāng)X≥1時將執(zhí)行默認(rèn)箭頭，走向“Measure”過程?！癕easure”過程中，首先IndexMeasurements讀取之前DetectObjects中檢測得到的物體數(shù)列的的第X個物體。接著，要設(shè)置程序可以根據(jù)物體的位置、大小等自動建立相應(yīng)的ROI，即檢測區(qū)域，由于要進(jìn)行微球圖像直徑的檢測，因此區(qū)域類型選擇圓環(huán)形。然后就可以在檢測區(qū)域內(nèi)進(jìn)行圓的直徑檢測了，利用FindCircularEdge操作可以很方便地做到這一點。在直徑檢測中，程序在檢測區(qū)域內(nèi)沿徑向生成一系列的檢測線，曲線為沿檢測線方向上灰度值變化曲線的一次導(dǎo)數(shù)曲線，反映了灰度值的變化速率，負(fù)數(shù)部分對應(yīng)圖像由亮變暗，正數(shù)部分對應(yīng)圖像由暗變亮，極值處即變化速率最快處，也就是邊緣所在位置。曲線上方的參數(shù)設(shè)定包括判斷邊緣的閾值，平滑算子的大小，取樣寬度，每條檢測線之間的間隔等。由于是根據(jù)擬合出的曲線確定邊緣位置，因此可以超越像素的限制，實現(xiàn)亞像素等級的超分辨率精確度。

檢測程序首先得到每條檢測線上的邊緣點位置，再根據(jù)所有邊緣點擬合出圓形邊界，計算出直徑數(shù)值，程序中給出精確到0．01個像素的結(jié)果。結(jié)果的穩(wěn)定性還要取決于拍攝環(huán)境、光照、相機(jī)穩(wěn)定性等。圖像中微球邊緣的黑環(huán)是由于光線折射造成的，根據(jù)我們先前工作，證明其粗細(xì)與微球與溶液的折射率比值成一定比例關(guān)系。因此，程序中通過分別測量各微球的D與d，調(diào)整FindCircularEdge操作中搜尋方向、邊緣種類等參數(shù)可以搜尋到內(nèi)徑圓和外徑圓。在精確測定D與d值后，可自動根據(jù)我們先前工作導(dǎo)出的方程式，給出微球的折射率或是其周邊介質(zhì)的折射率。Calculator是界面類似LabVIEW圖像化編程工具的一項功能，可以由用戶自己選擇輸入輸出量、制定復(fù)雜的運(yùn)算程序等，本實例中為利用文獻(xiàn)的方程式計算出微球的折射率。DataLogging可以選擇需要記錄的數(shù)據(jù)寫入指定的txt或csv文件，以便后續(xù)的數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計。最后SetVariable將變量X減1。VBAI應(yīng)用編寫完成后可作為專用的檢測軟件使用，處理圖片時將需要分析的圖像放在同一目錄下，進(jìn)入VBAI文件，指定該路徑，點擊RunInspectioninLoop，就可以自動完成所以圖片的分析，并得到記錄有數(shù)據(jù)的txt或csv文件。這樣生成的檢測程序智能、客觀、準(zhǔn)確、快速，實現(xiàn)了圖像中微球的識別尋位、移動ROI建立、兩個直徑的測量、折射率計算、數(shù)據(jù)保存等操作的完全自動化運(yùn)行。而且整個操作與運(yùn)算排除了人為操作中的主觀性因素，精度亦達(dá)到亞像素水平，平均單個微球的測量時間僅需0．20s。為了檢驗其測定的準(zhǔn)確性，在對拍攝系統(tǒng)和環(huán)境進(jìn)行標(biāo)定和控制之后，選擇合適的微球作為檢測對象進(jìn)行多次檢測。同時，用以往常用的油浸法對微球折射率作對照測定，測得的折射率與本VBAI生成系統(tǒng)測定結(jié)果高度吻合，說明VBAI檢測程序的測量準(zhǔn)確性可重復(fù)性較高。

2應(yīng)用于細(xì)胞檢測

2．1背景

細(xì)胞是生物醫(yī)學(xué)研究的重要對象之一，通過分析細(xì)胞的顯微圖像我們可以得到很多有用的信息。紅細(xì)胞是人類血液中存在的主要細(xì)胞，一直是研究的熱點。正常的紅細(xì)胞呈雙凹圓盤狀，而衰老和不健康的紅細(xì)胞會呈棘形、雙凹消失等不規(guī)則的形態(tài)。通過觀察與分析顯微圖像中紅細(xì)胞的形態(tài)可以評價其健康程度。所以這里以紅細(xì)胞為例說明如何采用VBAI編寫適合于進(jìn)行細(xì)胞圖像分析的技術(shù)過程。

2．2方法

將紅細(xì)胞懸浮于緩沖液中，置于顯微鏡下觀察，利用數(shù)碼CCD攝像頭拍攝下細(xì)胞的圖像。檢測程序上需要先尋找到各個細(xì)胞，再對每個細(xì)胞進(jìn)行檢測，與微球檢測的過程類似，程序總體設(shè)計上依然可以利用上節(jié)中微球的檢測程序的設(shè)計，但需要根據(jù)有關(guān)圖像處理分析的內(nèi)容更改具體的圖像處理分析操作。在圖像預(yù)處理操作中需要將原始圖像處理為適合物體識別的二值化圖像，利用VisionAssistant，先對圖像轉(zhuǎn)灰度圖像、適當(dāng)?shù)腖UT處理，在分割處理上，由于細(xì)胞邊緣處明暗對比較大，邊緣銳利，因此選用基于移動窗口分割的算法可以較容易地找到邊緣。通過實驗比較證明，選用Backgroundcorrection分割，可綜合局部和全局的灰度變化信息。分割移動窗口大小設(shè)置為邊長接近細(xì)胞邊緣寬度2倍的正方形最為合適。分割完成后再對二值圖像進(jìn)行一定的形態(tài)學(xué)變換操作，將邊緣盡量變得閉合并填充孔洞。最后進(jìn)行DetectObjects操。接著將對細(xì)胞形態(tài)進(jìn)行分析。首先根據(jù)DetectObjects操作中所檢測到的物體列表，對每個細(xì)胞進(jìn)行檢測區(qū)域的建立，即設(shè)置ROI。然后依然使用FindCircularEdge操作，在該操作中調(diào)整參數(shù)，使得檢測線能較準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)邊緣。該操作完成后，將輸出一項名為Deviation的參數(shù)，該參數(shù)代表了細(xì)胞邊緣與標(biāo)準(zhǔn)圓的標(biāo)準(zhǔn)偏差。同時該操作還可以得到細(xì)胞直徑等相關(guān)的信息。將Deviation除以直徑后可以得到細(xì)胞邊緣與標(biāo)準(zhǔn)圓的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，由于健康紅細(xì)胞的圖像是近似圓形的，因此Deviation參數(shù)可以一定程度上反映紅細(xì)胞的健康程度。將實驗中拍攝到的采用不同保存格式、保存不同天數(shù)的紅細(xì)胞圖片歸類，用VBAI程序進(jìn)行分析，結(jié)果保存在csv文件中。為較健康的細(xì)胞，圖像中細(xì)胞外輪廓近似圓形，Deviation/R=1．2‰;為發(fā)生了一定形變的細(xì)胞，Deviation/R=3．2‰為嚴(yán)重變形的棘形細(xì)胞，Deviation/R=7．3‰。隨著細(xì)胞變形程度加重，細(xì)胞的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差值也隨之增加。通過軟件分析的優(yōu)勢在于:可以客觀而定量地給出每個細(xì)胞的變形程度;可以快速自動地分析大量的圖片，得到大量的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)的統(tǒng)計處理，具有統(tǒng)計學(xué)意義。除此之外，還可以獲得細(xì)胞的大小信息，通過視野內(nèi)細(xì)胞個數(shù)，得到細(xì)胞分布密度信息等。

3應(yīng)用于圖像的改善

3．1背景

某些生物醫(yī)學(xué)樣品的顯微圖像，由于各種原因，其清晰度與對比度都不能滿意，對此，也可以運(yùn)用VBAI的圖像處理的方式對圖像進(jìn)行改善。下面介紹花粉孢子斷層掃描圖像中噪音及對比度不理想的斷層圖作改善的技術(shù)過程。

3．2方法

首先對整幅圖像中的噪雜進(jìn)行去除，通常改善的方法有空域濾波和頻域濾波，兩種方法都可通過VisionAssistant中的算法實現(xiàn)。其中空域濾波的算子較多，功能更加豐富。不僅提供了低通、高通等10多種算子、每種算子3×3，5×5，7×7三種尺寸，還可以由用戶自定義算子以滿足特殊需要。整幅圖像改善完成后對左右對比度及清晰度不理想的花粉孢子斷層圖像進(jìn)行增強(qiáng)，首先建立一覆蓋中央花粉孢子像的區(qū)域，使用一可旋轉(zhuǎn)的長方形區(qū)域，長方形的方向與左右像平移的方向垂直，寬度等于左右像平移的距離。接著利用Calculator操作計算圖11(a)左右像的位置。輸入中央像的中心點(X0，Y0)、角度α和平移距離L，則左像、右像中心點(X1，Y1)，(X2，Y2)分別為:X1=X0+L•cosαY1=Y0－L•sinαX2=X0－L•cosαY2=Y0+L•sinα以此為中心點坐標(biāo)參數(shù)，長寬與角度參數(shù)使用中央?yún)^(qū)域的長寬與角度，分別建立覆蓋左右像的區(qū)域，使用VisionAssistant對左右區(qū)域內(nèi)的圖像進(jìn)行對比度、明暗度的調(diào)整增強(qiáng)。得到處理后的圖像，三個層面的圖像的對比度基本相同。利用VBAI對圖像進(jìn)行處理與改善，不僅功能豐富，適用性強(qiáng)，且操作簡單，易于掌握，程序建立完成后還可以快速的對其他同類圖片進(jìn)行處理，大大節(jié)省了時間。

4結(jié)語

使用VBAI創(chuàng)建圖像分析處理程序，可對各種生物醫(yī)學(xué)對象進(jìn)行分析和檢測，可對圖像進(jìn)行處理與改善，其優(yōu)勢在于:

(1)相比起人眼觀測和手動測量，本方法能夠提供客觀和量化的數(shù)據(jù)，可快速對大量圖像進(jìn)行自動分析并保存檢測結(jié)果。

(2)相比起通用化的測量分析軟件，本方法針對性強(qiáng)，針對各種特定情況和需要制定適應(yīng)的程序，準(zhǔn)確性、有效性和實用性高。

第9篇：生物醫(yī)學(xué)測量技術(shù)范文

醫(yī)學(xué)模式護(hù)患關(guān)系發(fā)展歷程醫(yī)學(xué)模式是人類醫(yī)學(xué)科學(xué)的發(fā)展和醫(yī)學(xué)實踐活動過程中逐漸形成的觀察和處理醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中有關(guān)問題的基本思想和主要方法。醫(yī)學(xué)模式會隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)手段不斷發(fā)展和人類健康需求變化而調(diào)整。著名醫(yī)史學(xué)家西格里斯特曾經(jīng)說過：“每一個醫(yī)學(xué)行動始終涉及兩類人群，醫(yī)生和病人，或者更廣泛地說，醫(yī)學(xué)團(tuán)體和社會，醫(yī)學(xué)無非是這兩群人之間多方面的關(guān)系”。護(hù)患關(guān)系是醫(yī)學(xué)行為所產(chǎn)生的關(guān)系中一種特殊的人際關(guān)系。一個和諧的就醫(yī)環(huán)境離不開良好的護(hù)患關(guān)系，也是處理好一切護(hù)理工作的前提條件，醫(yī)學(xué)模式的不管變化也在引領(lǐng)著護(hù)患關(guān)系不斷的演變。歷史上醫(yī)學(xué)模式主要經(jīng)歷了神靈主義醫(yī)學(xué)模式、自然哲學(xué)醫(yī)學(xué)模式、機(jī)械論和生物醫(yī)學(xué)模式、生物―心理―社會醫(yī)學(xué)模式。

一、神靈主義醫(yī)學(xué)模式時期的護(hù)患關(guān)系

大約在1萬年前的亙古洪荒時代的原始社會，那時候的人類尚未開化，對人體結(jié)構(gòu)和疾病的認(rèn)識處于蒙昧無知的狀態(tài)，認(rèn)為是神靈和妖魔鬼怪在主宰的世間一切，這就誕生了所謂的神靈醫(yī)學(xué)模式。當(dāng)時整個社會都在盛行這種對疾病的觀點，造成了部落、部族和氏族的所有成員對待疾病的態(tài)度都是認(rèn)為生病的人都是被神所遺棄的，不能違背神的旨意。即使出現(xiàn)了病情好轉(zhuǎn)，也會被認(rèn)為是神的憐憫。在這個醫(yī)學(xué)模式的時代，其實并不存在真正的醫(yī)護(hù)身份，他們都會被認(rèn)為是執(zhí)行神的旨意的使者，他們有權(quán)力干預(yù)部族成員的生與死，醫(yī)護(hù)的早期形象，也就是神的形象，神主宰著人世間的一切，醫(yī)者與病人之間的關(guān)系就完全被神與人的關(guān)系所代替了，醫(yī)護(hù)患之間是一種松散、無序的關(guān)系。在這個時期，醫(yī)者是處在國家權(quán)力的頂端同時享有崇高的社會地位。

二、自然哲學(xué)醫(yī)學(xué)模式時期的護(hù)患關(guān)系

約公元前5世紀(jì)自然哲學(xué)醫(yī)學(xué)模式開始逐漸形成，當(dāng)時的生產(chǎn)力的發(fā)展和人類對自然界認(rèn)識的不斷了解，積累了一些疾病的治療經(jīng)驗，使人們認(rèn)識到疾病并非是神鬼怪所為，而是可以治愈的和有規(guī)律可循的。當(dāng)時某些人對神鬼怪與疾病的聯(lián)系心生質(zhì)疑，希臘希波克拉底著名的“四體液說”，他主動拋開當(dāng)時流行的所謂神學(xué)理論，提出疾病是人類身體受到外在因素干擾而出現(xiàn)異常的，斷然不是神鬼怪所為。我國古代名醫(yī)扁鵲的歸納的“病有六不治”中的“信巫不信醫(yī)，六不治也”也堅決否定了與所謂神學(xué)與巫醫(yī)，成為日后的經(jīng)典論斷。在那個時代，醫(yī)護(hù)并無分工，“醫(yī)”既要看病抓藥又要護(hù)理病人，可以視為容“醫(yī)”與“護(hù)”與一身。不過在這個時期，醫(yī)生的地位是備受尊敬的，在社會等級劃分中處于尊貴級別，這種情形就決定了勞動群眾就要求醫(yī)問藥，就要卑躬屈膝。治療的決定權(quán)被醫(yī)者牢牢攥在手中，醫(yī)者享有決定性的地位，而求醫(yī)者只能被動接受、聽從醫(yī)者的吩咐，這跟當(dāng)時封建社會嚴(yán)格的等級制和倫理制有一定的聯(lián)系和相對性。但醫(yī)者要是與封建統(tǒng)治者和貴族相比較，醫(yī)者只能“叩頭請命”“君飲藥臣先嘗之”，治愈疾病，可得到豐厚的賞賜、寵遇，但一有差錯，便人頭落地，他們之間的醫(yī)護(hù)患關(guān)系屬于主仆關(guān)系。

三、機(jī)械論和生物醫(yī)學(xué)模式時期的護(hù)患關(guān)系

在文藝復(fù)興開始的十五世紀(jì)的西方，很多學(xué)者將人體的生命運(yùn)動看作是機(jī)械的活動過程。英國唯物主義學(xué)者弗蘭西斯?培根明確提出了整個世界和人類都是物質(zhì)的，均是由大小不一的各種物質(zhì)組合而成，法國著名的科學(xué)家笛卡兒也延續(xù)這種學(xué)說，甚至還為此專門撰寫了了《運(yùn)動是機(jī)器》一書。法國一名叫拉馬特利的醫(yī)生，也提出類似的觀點，他在《人是機(jī)器》這本書提到，人是一步自動運(yùn)行的機(jī)器，心臟是動力，四肢是杠桿，食物是燃料，疾病的出現(xiàn)代表人體的某個零件出現(xiàn)了問題，需要進(jìn)行維修。

這個時期人體“維修工具”和“修補(bǔ)設(shè)備”也得到了卓有成效的完善和改進(jìn)，定量實驗法在醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域的使用要?dú)w功于意大利科學(xué)家圣托里奧，他所設(shè)計的諸多醫(yī)療設(shè)備如溫度計、脈搏計、早期臨床護(hù)理儀器等在今后的醫(yī)學(xué)行為中都得到了廣泛應(yīng)用，著名的《論醫(yī)學(xué)測量》便出自于他之手。“操作與作”“修補(bǔ)與被修補(bǔ)”的觀念在這些醫(yī)療設(shè)備出現(xiàn)后更顯的尤為突出，更加減少了醫(yī)生、護(hù)士與患者的交流，忽視了對病人的關(guān)心、尊重以及在心理社會方面對患者的應(yīng)有的安慰和指導(dǎo)。

四、生物――心理――社會醫(yī)學(xué)模式時期的護(hù)患關(guān)系

1977年，Engel GL教授提出了需要構(gòu)建一種新的醫(yī)學(xué)模式代替現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)模式，他認(rèn)為：不論是對疾病的治療、預(yù)防和康復(fù)都要將人視為一個整體來對待，將人的心理因素和社會因素等多方面的因素綜合進(jìn)行考慮，而不能單獨(dú)將其單獨(dú)分開，未來生物―心理―社會醫(yī)學(xué)模式時期必會代替生物醫(yī)學(xué)模式。在這個新的醫(yī)學(xué)模式下，醫(yī)生要繼續(xù)弘揚(yáng)高尚的醫(yī)德醫(yī)風(fēng)，公平對待每位患者，尊重患者的權(quán)利和隱私。最終將醫(yī)學(xué)本身的目的發(fā)揚(yáng)為：預(yù)防和減少疾病的發(fā)生、優(yōu)化生存環(huán)境、提高生命質(zhì)量。

在這個期間，才真正實現(xiàn)了醫(yī)護(hù)身份、工作職責(zé)明確。1956年，美國醫(yī)生薩斯和霍倫德正式提出了“醫(yī)患關(guān)系的基本模式”，將護(hù)患關(guān)系也區(qū)分出3種基本模式：①主動―被動型；②指導(dǎo)―合作型；③共同參與型。在日常的臨床護(hù)理工作中，護(hù)患關(guān)系不可能是一成不變的，根據(jù)患者的不同情況和病情的發(fā)展程度，會由一種模式過渡到另外一種模式。

護(hù)患關(guān)系繼醫(yī)患關(guān)系之后也成為了社會關(guān)注的熱點問題，一個和諧的就醫(yī)環(huán)境才會有利于患者的治療、康復(fù)和護(hù)理工作的開展，保證順利完成對患者的病情評估和采集資料的真實性。其實和諧的護(hù)患關(guān)系也可以作為一種溝通交流的技術(shù)手段，不但可以有利于患者更快的康復(fù)痊愈，而且對于護(hù)士自身身心健康也大為有利。由古觀今，我們需要理清醫(yī)學(xué)模式的演變和護(hù)患關(guān)系變革中各種問題的內(nèi)在聯(lián)系，才能更好地對護(hù)患關(guān)系進(jìn)行更加深入的研究和探索。

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