数字医学大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇数字医学范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

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美国西北大学进行了一项新研究，探究女性在孕前、孕期和产后这三个阶段出现抑郁的问题。结果发现，怀孕期间出现抑郁症的女性超过了1/3。具体数据是：有37%的孕妇说他们在怀孕的9个月里患过抑郁症，另外有25%的女性说她们在孕前出现过抑郁症，还有38%的人说她们在产后得了抑郁症。

3

英国南安普敦大学医院一外科专家称，他现在每年要接待大约200名不到30岁因为剧烈运动受伤的患者，而两三年前只有大约50名，且以军人、职业运动员居多。以下3种运动可能导致身体受伤：在短时间里完成多组动作的混合健身法（CrossFit）、以锻炼腿部肌肉为目的的相扑式深蹲、高强度室内自行车运动。

3

英国一份权威研究报告指出，要是世界各国不就抗生素滥用等问题紧急采取行动，到2050年，所谓的超级细菌将会在每3秒钟就导致1名病人死亡。

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一项由加拿大政府资助的，由德班人体科学研究委员会成员主持的研究发现，产后6个月纯母乳喂养的孩子，患有品行障碍症的风险要比哺乳期少于一个月的孩子低56%。

650万

国际能源署报告称：大气污染已经成了一场重大的公共卫生危机，每年导致约650万人死亡。

0.80

德国糖尿病研究中心的Schulze教授及其团队进行了一项研究，调查哺乳与产妇患2型糖尿病风险之间的关系。研究发现，受试者哺乳时间每增加6个月，其发生糖尿病的风险比为0.80，哺乳时间与糖尿病风险之间的相关性减弱。该研究提示，延长哺乳时间或许可降低糖尿病风险。

57.4%

澳洲迪肯大学研究人员分析了多年积累下来的美国国家健康检查和营养调研数据，发现61%的受调查者有抑郁症状；他们同时表示，在过去的1年里牙齿有疼痛不适感，其中又有超过57.4%的人自认为牙齿健康状况不好。结论是：牙齿好坏与抑郁症存在关联，牙齿越差，心情越不好。

58%

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1995年,美国麻省理工学院教授兼媒体实验室主任尼葛庞蒂的新作《数字化生存》问世,数字化随后成为信息化时代的称谓,数字化校园、数字化医院、数字化图书馆、数字化城市成为耳熟能详的名词。随着医学和计算机科学技术的迅猛发展,形成了以数字技术为核心,信息技术、计算机技术、通信技术、电子技术、人工智能和虚拟现实等技术为基础,全方位与医学科学技术相结合的数字医学技术。现代肝胆外科学的发展与科学技术的发展及其在医学上的应用密不可分,特别是由于肝内胆管结石的复杂性及肝内外管道系统的变异性使大部分手术仍具有较大风险和较高复发率,为将手术效果达到最佳而手术风险降至最低,单纯依靠传统的技术和培训手段,恐怕难有根本改变,而数字医学技术的出现则有可能为这种突破指明方向。

1　数字医学的概念及应用

1.1　数字医学的概念

顾名思义,数字医学的“数字”就是指数字化技术,指计算机科学、信息技术已经发展到了数字化的水平和阶段;“医学”就是指计算机科学、信息技术、数字化深入渗透应用的具体领域,是经过数字化时代的革命性变化、以数字化技术武装与再造的新医学科学和新医疗技术。

从广义上来说,数字医学包括数字化医疗设备的研发与应用、医疗管理信息系统和临床信息系统的开发与实施、数字化医院的建设与管理、临床医疗技术的数字化、区域医疗协同与信息资源共享、远程医疗会诊与远程医学教育、基础医学各个分支学科的数字技术应用、疾病预防控制与公共卫生管理的数字化等等广大医学科技领域。从狭义上来说,数字医学主要是指在临床医学范围内充分运用计算机科学、数字化手段进行新的探索和创造。

1.2　数字医学的应用

1.2.1　数字医学检测技术。数字医学检测技术是依托数字化、自动化检测仪器设备,利用计算机自动控制和分析技术,对临床生化、免疫、微生物、病理生理、电生理信号、分子生物等进行检测的技术。

1.2.2　数字医学诊断技术。数字医学诊断技术主要是利用数字医疗设备为疾病的早期发现、准确诊断提供技术支持,如数字化声音诊断仪器,磁共振成像(MRI)、数字x线摄影技术(DR)和数字减影血管造影技术(DSA)等。

1.2.3　数字医学治疗技术。数字医学治疗技术是利用数字医疗设备或装置为疾病提供精确治疗的技术,如机器人辅助显微外科系统,可以精确完成心脏瓣膜修复手术和癌变组织切除手术,又如智能药物释放胶囊,可通过感应消化道内不同部分的酸碱度来确定施药部位,并根据预置程序将药物精确输送到病患部位,达到精确治疗的目的。

1.2.4　数字医学康复技术。数字医疗康复技术是综合运用现代物理运动康复和临床治疗康复方法及计算机技术与人工智能等技术,实现康复动态检测、治疗跟踪和结果评估。在康复治疗方面,利用数字技术、人工智能和虚拟现实等信息技术,广泛应用于功能测定、物理疗法、作业疗法、心理康复和临床康复,以消除或减轻病、伤、残者身心、社会功能障碍,达到和保持生理、感官、智力精神和(或)社会功能上的最佳水平,改变其生活,增强自立能力,使病、伤、残者能重返社会,提高生存质量。

2　数字医学技术在肝胆外科的应用探究

2.1　数字医学技术在肝癌外科治疗中的临床应用

随着影像学技术的发展及免疫生化等辅助检查临床广泛应用,能否运用现代医学技术对肝癌进行定位诊断,直接影响到手术的难度及肝癌肝叶、段切除的术前评估。方驰华等收集了2008年2月至7月南方医科大学珠江医院肝胆外科收治的11例原发性肝癌患者的64排螺旋CT扫描数据(其中,肝细胞癌9例。胆管细胞癌2例),并将收集的数据输入自主研发的医学图像处理系统进行程序分割、三维重建,然后把重建的三维模璎导人到FreeForm ModelingSystem进行平滑,利用系统的力反馈设备进行肝癌的手术治疗及肝动脉化疗泵放置的仿真研究。结果显示,数字医学有助于充分了解肝脏血管变异情况及肝脏管道与肝癌的空间结构关系,有助于肝癌切除的彻底性,又可最大限度地保留正常肝组织,减少术中出血.降低手术风险及并发症。

2.2　数字医学在肝胆管结石诊治中的临床应用

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doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.04.094

[中图分类号]R197.3；G270.7 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2017）04-0-02

医学档案是医院最关键的信息源，其具备记录、收集、分类、贮存以及管理等功能。而医学档案信息的价值以及其在医学研究等方面的应用，得到了越来越多人的关注。对于新时期的医学档案管理工作，医院必须要积极应用数字化技术，构建医学档案管理网络，实现档案的开发、利用与服务的信息化，这对促进医院发展和医疗事业的发展来说具有重要意义。

1 现代医学档案的特点分析

第一，数量和类型逐渐增多。现代人的生活条件和医疗条件得到了改善，致使医学档案不管是数量亦或是类型上都有很大程度的增加。这给医学档案管理人员带来了大量的工作量，并对其工作效率产生了很大影响，工作内容变得更加复杂，工作范围也逐渐扩大。

第二，医学档案的来源和内容越来越广。随着时代的发展，人们的健康理念也在逐渐加强，医学服务体系的日益完善，使医学档案的来源方式也呈现出了更加多元化的局面，其内容也更为丰富。医学档案自身的跨越性长、时间跨度大、综合性较强，其与其他诸多专业学科之间有着较为紧密的联系。

第三，载体形式日益多元化。医学档案管理从过去的纸质管理发展到如今，即便是电子化信息化技术已经得以较多的应用，但因为医学档案自身存在的特殊性，纸质档案依旧在医学档案中占据了较多的比重。另外，以缩微医学档案、声像医学档案等其他不同类型的医学档案也越来越多，医学档案载体多元化的形式为档案的查找、保存和传递提供了更多的便利。

第四，社会需求逐渐增多。在现代社会中，互联网信息技术飞速发展，现代人的信息需求量也越来越大。对医学档案信息来说，其与现代人的实际生活联系紧密，社会需求量也持续增多。另外，生活水平的提升与生活节奏的加快让社会对医学档案的需求也越来越高。医院医疗服务中的各项工作几乎都在很大程度上涉及医学档案，其种类多、强度大、需求广，需要进一步促进医学档案管理工作的变革。

2 数字化技术在医学档案管理中应用的必要性

2.1 顺应时代的需要

过去的医学档案管理往往是手工作业的方式，以纸质档案为主要载体。近年来，随着数字化信息技术的飞速发展，其在人们的生活与工作中得到了更加广泛的应用，医学档案管理工作也开始朝着信息化的方向发展。即便是计算机在医学档案管理中已经有了非常普遍的应用，但其具体功能依旧集中于存储目录信息、档案检索等方面，没有真正实现用户自行使用计算机对档案信息进行检索或者提供其他相关服务的能力。所以为了顺应时展的要求，医学档案管理工作也要坚持与时俱进，大力推进数字化建设。

2.2 提高工作的质量

把医学档案从过去纸质的管理模式逐渐转化为现代的数字化管理模式，可以在很大程度上促进医学档案管理工作质量的提升。过去的医学档案管理一般是在档案管理人员根据相应的管理规范所进行的，这样的管理模式可能会由于工作人员自身业务水平和素质能力的差异，而造成医学档案管理工作的效率和质量存在差异。而借助于数字化技术，应用现代的信息管理模式，其最主要的工作内容可以说是计算机代劳，计算机根据已经编制好的程序完成相关工作，能有效避免人工作业时可能出现的失误。

2.3 提高档案利用率

应用数字化技术开展医学档案管理工作，和过去的管理模式相比，最大的优势在于促进医学档案管理工作效率的提升，进一步完善医学档案信息管理系统，提升医学档案的利用率。选择现代化的管理模式，让用户在查找所需档案材料的过程中更为便捷，对一部分保密文件也能够借助设置密码的办法来设置权限，进一步简化了授权与查找的流程，最终实现医学档案信息Y源的共享。

3 数字化技术在医学档案管理中的应用

3.1 融传统档案管理与数字化于一体

数字化技术应用于医学档案管理工作中，可以说是传统档案管理工作的一次创新与改革，过去的医学档案管理系统是数字化技术应用于医学档案管理的前提和基础。数字化医学档案管理能够极大地促进档案管理工作效率的提升，降低人力、物力的消耗。数字化管理模式和过去人工管理模式既有区别，也有联系，随着档案管理工作的改革，医院要意识到数字化技术与传统档案管理手段的融合是医学档案管理工作未来的主要发展趋势，把互联网环境和各种高效的数字化技术有机结合起来，让医学档案管理能够焕发出新的活力，在医院管理系统甚至于其他相关领域中发挥作用，最终实现医学档案管理工作的重组建设。

3.2 加强硬件设施的投入

数字化技术应用于医学档案管理工作，必须要拥有较为全面的硬件设施作为工作开展的前提与基础，医院方面要加强对硬件设施的资金投入，确保硬件设施的建设和完善具备一定的科学性与预见性，在医院发展的过程中要“一步一个脚印”的构建网络信息系统，为数字化技术在医学档案管理工作中的应用提供更大的发展空间。同时，还应对医学档案信息材料予以有效保存，对网络系统的设置与选择方面，必须要充分考虑其可维护性和先进性。在现代医院中已经建立了局域网，可在某一范围内实现信息共享，在这种形势下，数字化技术必然能够在医学档案管理中得以更加全面的应用。

3.3 整合医学档案数字化的原始资源

数字化技术在医学档案管理中的有效应用的基本前提是数字化资源，缺乏资源的医学档案信息化建设管理工作就如同无根之水，不能真正发挥出有效的作用。医学档案数字化管理工作必须要从两个方面出发：一是对医院医学档案资源的数字化管理，二是对社会化资源的开发管理。医院内部医学档案资源的信息化建设，是按照医疗机构的实际情况和发展方向所构建的全面数据资料库，并提供医学档案的检索查询功能，另外，对相应的病例和学术论文进行信息化处理。在这样的前提下，才能对所掌控的档案信息实施全面立体化的索引，进而提供更具有针对性的查阅与下载功能。社会化资源的开发管理，是对部分拥有较高学术价值的医学档案进行收集整理，尽可能地对医疗信息予以过滤、整合，确保医学档案资源更加高效的应用。

3.4 创新数字化档案管理的组织模式

现代社会的飞速发展和社会主义建设的逐渐推进，医疗机构、医学档案作为与现代人实际生活密切相关的一个重要因素也得到了发展，不管是从行政管理、学术研究亦或是确保普通百姓的合法权益等方面来说，医学档案管理工作都是至关重要的。要构建完善的数字化档案管理的组织模式，建立一个和现代社会发展相符合的医学档案管理新模式，必须要努力开展好下面几方面的工作：一是从数字资源、网络化存取和分布的角度进行创新；二是从档案需求者与使用者的查询、处理、检索系统等基础系统实施创新；三是站在社会组织机构的角度实施创新。唯有循序渐进的开拓发展，才能确保数字化技术更为有效地应用于医学档案管理工作中。

3.5 加强档案数字化的安全保障措施

近年来，数字化技术在医学档案管理工作中得到了更加广泛的应用，但与此同时，医院也必须要注重其安全防范。医院信息技术工作人员和档案管理人员必须要主动树立安全防范意识，通过有针对性的信息安全技术确保数字化医学档案在开发利用过程中的安全性，对医院内部网络系统给予充分的保护，如设置防火墙、数据加密或者设置登陆动态口令等方法有效避免医学档案信息资源的泄露。医学档案如果被泄露必然会引起非常严重的后果，因此，档案工作人员必须要主动学习数字化技术，掌握一定的安全防范技术措施，确保医学档案的高效利用。

4 结 语

随着现代科学技术的飞速发展，数字化技术在医学档案管理工作中的应用已成为医院档案管理工作的发展趋势。但数字化技术的应用，并非是短期内能够得以全面推广的，它还需要一个发展与延伸的过程，医院档案管理人员必须要主动树立信息化、数字化的管理理念，把数字化资源更加科学地应用到各项工作中去。唯有逐渐推进医学档案管理工作的数字化建设，才能真正提升医学档案管理工作的实效性，并开辟出一条具有自身特色的数字化医学档案管理之路。

主要参考文献

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随着CT、MR、DSA、CR、DR和PACS等数字化医疗设备的出现及应用，影像科正由传统摄影模式逐步向数字化、网络化过渡。数字图像（digital image）软拷贝（soft copy）是这一技术的产物，影像工作者可直接在图像工作站上对采集的图像进行查询、图像后处理做出诊断，即软阅读（soft reading）。观片灯阅片模式在图像软拷贝时代面临着严峻挑战[1]。本文探讨软拷贝胶片打印（film printing）所面临的问题，旨在阐述胶片打印在临床诊断中的应用价值及其相应的经济效益。

1 胶片打印的前景

传统摄影胶片在很长一段时间内是不可替代的。由于其图像分辨力优于软拷贝中显示器显示的图像，特别是软组织、细微结构等，如乳腺图像作为首选诊断依据；另外，在骨科、矫形外科等临床科室，多在胶片上进行脊柱、股骨头以及头颅的测量定位等。在常规设备应用方面，许多医院影像科的数字化设备CT、MR等无标准DICOM3.0接口，还有模拟的透视、胃肠机等，这些设备要安装标准接口、进行模拟数字化组装，需要一笔可观的费用，故打印胶片仍作为其输出图像的主要方法。尽管很多影像科已拥有了PACS，但为防止PACS出现故障或崩溃，打印的胶片成了必要、安全的资料备份。

2 胶片打印的选择

胶片打印分为干式打印和湿式打印。干式打印与湿式打印相比，前者图像质量稳定，干式片最大密度和对比度明显优于湿式片，空间分辨力两者均等，影像各参数完全达到了临床诊断要求；目前多数干式打印系统都按网络连接设计，且符合最新的DICOM3.0标准，适合在PACS环境中进行网络分布打印。干式打印的不足是干式片保存时间与环境温度有很大关系，环境温度在25℃以下可保存30年，随温度升高其保存期逐步缩短[2]。干式打印在图像质量、网络打印、节水以及环保等方面的优势使其在今后数字化影像科中将发挥越来越重要的作用。

3 胶片打印的网络化

胶片打印的一体化是影像科数字化、网络化的重要组成部分。传统胶片打印往往是一台医疗设备对应一台打印机，各医疗设备之间一般不能与同一台打印机共享，故影像科内常常有多台胶片打印机，其购置及运行等费用相对较高。目前，在数字影像科中打印机多是通过PACS系统中的DICOM打印服务器来工作，它允许从各数字设备中输出的图像在同一台打印机或任意打印机上进行胶片打印，实现了各数字设备与打印机的共享，能充分利用打印机资源[3]。胶片打印的网络化拓宽了其在医院中的应用，凡与影像科PACS系统联网的科室，医生均可在图像工作站上随时调阅服务器中的软拷贝图像，并进行图像的胶片打印。胶片打印的网络化对打印机的性能提出了更高的要求，其与PACS系统中各医疗设备的兼容性、打印不同模态图像质量的一致性以及长期运行的稳定性等是使用打印机应考虑的因素。 转贴于

4 胶片打印的质量控制

打印胶片的图像质量直接关系到受检者的诊断结果，故胶片打印的质量控制至关重要。打印机是复杂的且需要多加维护的设备；同时，激光胶片参数易于变动，往往不同生产批次的胶片感光度略有差异，为保证照片需要根据激光胶片的感光度来调整激光束照度。另外，在PACS系统中的网络打印机，在打印不同模态的图像时也会出现偏差。打印质量会发生改变，因此对打印机按需进行一系列检测、调整。必须由专业物理师实施质量控制程序。一般来说，对干式打印机应每天运行一下检测程序；对湿式打印机应每周运行一下检测程序，工程师每年至少应对每一台打印机进行一次全面检查、检测[4]。对打印机不进行严格的质量控制是非常危险的，可能由于胶片质量问题造成误诊。胶片打印的质量控制可作为一个降低医疗服务费用的有效工具，提高医院的社会效益和经济效益。

综上所述，尽管越来越多的影像科开始采用软拷贝，但硬拷贝在很长一段时期内不会消失，打印机仍将作为影像设备重要的组成部分，在影像科和临床科室具有重要应用价值。随着影像科进一步的数字化、网络化，其工作模式、诊断模式的改变，胶片打印在医院中的地位及其应用价值将进一步完善和提升。

参 考 文 献

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新媒体，亦可称新媒介，是指不同于以往传统纸质媒体而以新型数字媒体为主的形态。新兴媒体的大环境中，由于碎片化阅读和数字化阅读的盛行，导致各种信息资料易破易碎且不易保存，因此提出对新媒体环境中各类信息档案的保护保存。本文今着重以医学科技类档案为例，来展开对新媒体环境中数字化保护的论述和议评，企图能对新媒体学科和医学科技类学科的发展和创新都有一定效用。

一、新媒体概念新解

自始至终，在学术领域内，专家学者们对新媒体概念都没有形成统一的定论。新媒体（New-Media）一词最早见于1967年美国P.戈尔德马克（P.Goldmark）的一份商品研究开发计划。随后，由于商品营销的需要，此概念便在全世界范围内迅速传播开来。而联合国教科文组织则简单地定义为新媒体就是网络媒体，包括计算机网络在内的诸多通用通讯工具。埃梅里在《新媒体》一书中提到，新媒体的“新”在于它能让人们或人与机器之间实现前所未有的通信，并且与其他所有通信根本不相同，着重体现在快速。清华大学熊澄宇教授则认为，新媒体是一个相对的概念，是建立在计算机信息处理技术和互联网基础之上的媒体形态，发展创新了报纸、电视、电台等传统媒体的功能，且更多运用在手机、电脑、客户终端、微信公众号之中。既然至今对“新媒体”仍没有一个统一的概念界定，因此笔者提出对“新媒体”概念展开新解，希望能对学术新闻有所帮助。同时，在此解出“新媒体”概念有“三新”，也企图对新媒体环境中医学科技类档案的保护保存能有借鉴作用。1.新在时代。20世纪90年代，中国全面接入互联网，新媒体也因此应势而生，可说新媒体确实赶上了一个好时代，然而这却也是机遇跟挑战并存的时代。具体体现在，新时代下各种新媒体、新观念过于繁多，尤其是西方资本主义观念的大量渗入，更会导致我国传统观念和社会主义正统思想受到冲击，思想观念的不统一在某种程度上会导致社会秩序的混乱和不稳定，这是新媒体时代的缺陷。但是另一方面，正是由于新媒体时代下各种思潮的碰撞和激荡，这才有了如今中国较为开放、较为先进的局面，也可以说正是因为有了新媒体对各种先进思政理论的大量引入和大量报道，才推进了如今中国改革下的社会主义市场经济的发展。2.新在设备。新媒体不同于报刊、广播、电视等传统意义上的媒体，更多则是指以数字报纸、客户终端、手机网络等新技术设备为主的媒体形态。新兴的媒体设备具有以下几大优势：其一，方便快捷。运用手机和电脑发送和传递信息比运用传统的报刊、广播等工具要方便得多。传统媒体时代里，从印刷报纸、搭建广播并有专人传递再到信息收入，这期间不知要花费多少人力物力财力，甚至几经周转会有信息断层和信息连接不通畅的情况出现。而如果运用手机、电脑这些先进设备和移动网络，任何信息都能及时迅速地传递到对方手中，人们相互之间进行沟通很是方便。其二，廉价高效。传统时代下，人们阅读报纸、观看电视，都是需要花费一定的代价的，尤其购买一份报纸更是如此，且收获到的信息大多也已经滞时和落后，而新媒体环境中，由于移动网络和数字报纸的出现，人们阅读刊物廉价了许多甚至全部免费，无须再去花费财力购买昂贵的杂志，且数字化阅读高效快捷，智能化搜索和智能化阅读更是极其方便了人们及时高效获取信息。其三，海量持久。新媒体网络中的任何信息，包括各种视频、图片、文件、文字，只要是在移动网络上以后，便能长久存在和长久查看，且移动网络上所能承载的信息也可能是无限量大，网络上各种信息的丰富多样和种类繁多是无法比拟的。新媒体环境中最重要还是新在各种技术设备上，数字网络、电脑手机、客户终端、微信公众号的普及运用是社会大趋势。3.新在公众。不像传统媒体中的客户公众必须具有一定的阶级地位和文化水平，新媒体环境中的客户公众只要拥有能上网的电脑，会一些最基本的操作，懂一些基本的文化知识，就可以在网络上信息。新媒体环境中的公众大多属90后或00后的社会青年，他们大多思维比较活跃，喜欢故意发表各种奇奇怪怪的言词言论和网络流行语，他们个性张扬、喜欢创新。但是这些网络青年也大多具有懒惰、敏感、过于感性等缺陷存在。新媒体环境中的公众主要定位在年轻的青年群体中，着重关注并研究这类社会人群，具有很强的现实性和前瞻性。

二、数字化保护医学科技类档案的措施

医学科技档案是指医院在科研活动中形成的具有一定归档保存价值的文字资料、影像、图表以及各类电子文件等原始记录。概括起来讲主要包括五大类：国内外公开发表的论文和著作；医院开展科研活动的相关原始实验资料；基金课题相关资料；技术转让资料、专利证明等；其他通过鉴定的科研成果资料等。新媒体环境中，提出对医学科技类档案进行数字化保护，既是顺应社会时代的大趋势，也有利于增强人们对医学科技类档案的保护意识，进而将有利于医学界理论技术的创新和传承。新解新媒体之概念，得出数字化保护医学科技类档案有以下措施：1.适应新时代要求，健全医学科技类档案的管理机制。任何举措的推行都离不开完善的管理体制，只有健全机制的约束才能规范相关人员的行为，才能确保举措的顺利实施，数字化保护医学科技档案同样需要有完善管理机制的指引。但是在制定相关管理机制的过程中，必须要适应新媒体时代的变化要求，即管理机制必须要在社会主义核心价值观念和社会主义市场经济的框架之内展开运行，不能走其他偏颇或者西方狭隘思想的道路。同时，健全的管理机制中也应当要有明确相关的责任人，把具体的分工详细划分到每个工作人员。责任人的作用不可忽视，明确的责任分工是促使管理机制透明高效的关键。2.运用新设备技术，推进医学科技档案的数字化保护。数字化保护医学科技类档案，自然离不开各项新媒体设备技术。具体来说，就是医院要健全电子政务网络系统，将现有的网络进行完善，有目标、有计划地完善医院综合办公系统，建设综合查询和网络办公系统，提高医院科技档案数字化保护和管理体系。医学科技档案数字化保护及管理应该成为医院的重要管理工作之一，在制定信息网络建设的规划的同时，要将档案数字化保护工程作为重点工作来抓好。3.摒弃新公众缺陷，提高医学科技档案管理人员的综合素质。新媒体环境中的公众，虽说个性张扬，具备一定的创新精神，但是仍不能担负起数字化保护医学科技档案的责任和使命。作为新媒体环境中新兴的医学科技档案管理人员，必须要有极高的综合素质。具体体现在：其一，不张扬过胜；其二，医学科技档案人员要调整心态，更新观念。

三、结束语

新媒体环境中，不仅需要对医学科技档案进行数字化保护，对于其他类档案信息，例如：学生学籍档案、党员干部档案、国家历史档案等，都需要进行数字化保护，这是社会现代化信息化发展的大趋势。对档案进行数字化已经成为一种共识，但是数字化管理和保护不是一蹴而就的事情。医院应该从技术以及信息资源建设、社会环境等方面不断完善科技档案的数字化建设，更好地实现科技档案资源的共享，使之为医院的发展提供有力的保障才是。

参考文献：

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【文章编号】：1004-597X(2007)10-0065-02

【摘要】医学影象技术从70年代进入数字时代，二十多年来先后有了MR、B超、DR、DSA、ECT、CR等数字化影像设备投入使用。对医学影像诊断起了很大的推进作用。在客观上促使各种成像技术凭借自身的优势竞相发展。取长补短，综合利用，使疾病的早期诊断率有明显提高。

【关键词】数字图象；医学影像；应用

Digital image in medicine image application

Rao Tianquan

【Abstract】medicine phantom technology enters the Digital Age from the 70's，20 for many years successively have had MR，B ultra，digitized image equipment and so on DR，DSA，ECT，R put into the use. Diagnosed the very big advancement function to the medicine image. In on is objective urges each kind of imagery technology to rely on own superiority unexpectedly to develop. Makes up for one's deficiency by learning from others' strong points，the comprehensive utilization，enable the disease the early diagnosis rate to have the distinct enhancement.

【key word】digital image; Medicine image; Using

图象是周围客观世界的一种印象，数字图象是60年代出现的一种全新的，科技含量极高的产物。它的出现使传统的模拟图象受到了极大的挑战。数字图象和模拟图象相比，二者的区别在于：一：模拟图象是以一种直观的物理量的方法来连续地表现我们期望得知的另一种物理场的特征。而且数字图象则完全以一种规则的数字量的集合来表达我们面对的物理图象。二：用模拟图象的方法来显示图象具有直观，方便的特点，一旦设计出一种图象的处理方法则具有全场性与实时处理等优点。但是模拟图象亦有抗干扰性差，重复精度差，处理功能有限，处理灵活性差的缺点。而数字图象具有很好的抗干扰性，图象处理方便，适应性能强等优点，特别是随着计算机技术的发展，数字图象处理的速度也变得越来越快，越来越显示它的发展潜力和优势。三：数字图象和模拟图象相比，它的图象更清晰、无失真，更便于储存和传输。

从70年代末期开始，医学影像技术进入了数字时代。二十多年来先后有了MR、B超、DR、DSA、ECT、CR等数字化影像设备投入使用。对医学影像诊断起了很大的推进作用。这一些进展无一不是从根本上破除了原有信息载体形式和成像原理的束缚，开创新径而取得的。同时这也在客观上促使各种成像技术凭借自身的优势竞相发展。它们之间不仅没有相互代替，而是取长补短，综合利用，使疾病的早期诊断率有明显提高。

1 数字X线图象的形成

X线透射成像是基于人体内不同结构的脏器对X线吸收的差异。一束能量均匀的X线照射到人体不同部位时，由于各部位对X线吸收的不同，透过人体各部位的X线的强度亦不同，这些穿透过人体的剩余X线就携带着人体被照射部分的组织密度和厚度的信息。这些信息投影到一个检测平面上，即形成一幅人体的X线透射图象。如果这个检测平面是荧光屏，那么我们就得到一幅模拟的图象了。再将这幅图象用不同的方法采集下来(如摄影，录像，拍照等方法)。检测器也可以是其它，如电离室、光电管、晶体压电等等。然后将收集到的信号进行模数转换就形成了一组由不同数字代表X线强弱排列的数字信号了。最后将该组信号交计算机处理经数模转换即成为清晰、无干扰、无变形、无失真的数字X线图象。

2 数字图象技术在X线检查中的运用

2.1 X线电视系统：主要由影像增强器和X线闭路电视系统组成，影像增强器把X线像转换成可见光像，而且图象的亮度得到很大的增强，然后通过电视系统进行观察和分析图象，它是实现X线图象数字化的基础。

2.2 数字摄影：(DR)对影像增强器所得到的电视信号，用摄像机拾取的高信噪比的电视信号进行数字化，然后再进行各种计算机处理，得到不同效果的图象，这种技术多用于胃肠透视和血管造影成像。该种检查拍摄后立即可以得到图象。不必等待冲洗，还可以动态的观察。

2.3 计算机摄影：(CR)它是用影像板(IP)代替胶片暴光，然后将存储在IP板上的X线潜影用激光扫描拾取并转换成电信号，再经计算机处理得到一幅X线数字图象，最终用激光像机把X线图象记录在胶片上。这种方法灵敏度高、敏感范围大、图象清晰。

2.4 数字减影：(DSA)用于血管造影，原理是将检查部位于造影前后用摄像机各采集图象，然后将图象数字化后存储在计算机里，用计算机进行处理，将两次采集的图象进行对应像素逐个相减，减影后的图象只留下充盈的血管图象，这样去掉了组织的重叠干扰，可以清楚地观察血管情况。

2.5 计算机横断体层装置：(CT)X线对人体横断面的各个方向进行照射，检测器采集到体层各个面对X线的吸收曲线后，用计算机处理所得数据最后以数字矩阵的形式表示横断面上个点的密度值，这样断面上的各点的密度都用确定的数值表示出来，这种对组织密度的量化，可以从数值上来区分健康组织和病变组织，大大提高了诊断的科学性。

此外；数字图象还应用于MIR、ECT、B超等医学影象学科，在我们的日常生活中都离不开数字图象。

参考文献

[1] 王容泉. 《医用大型X线机系统》

[2] 梁振声. 《医用X先机结构与维修》

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随着循证医学与医学影像技术的飞速发展，影像学检查在临床疾病诊断中所占比重日渐增长，然而临床医生在本科教育阶段对医学影像学重视程度不足，教学模式老旧，教学知识不能及时更新，导致临床诊断需要和医生知识储备之间存在较大差距。传统的医学影像学教学以器官系统为基础，对各器官、系统的常见病、多发病影像学表现进行“以教师为中心”的教学，实践课程多为理论课的复习和挂片读片模式对理论知识进行实践，教与学差距较大，教学与临床应用断层明显[1]。可见推行医学影像学教学模式改革是弥补目前传统教育模式不足的可行途径。为推动课堂教学革命，开展以学生发展为中心的教学模式，推广智慧化教室建设，提高课堂教学水平，提高教学质量，激发学生求知欲，引导学生自主管理、自主学习，提升学生学习效率，打破传统医学影像学教育死板、教条的灌输式教育模式，为医学领域输送更多高素质高质量人才，本研究组提出借助网络化、多媒体教学模式，将影像解剖学、临床病理学与医学影像学进行学科整合，开展基于学科整合的数字信息化教学模式。

1医学影像学常规教学模式

医学影像学教学模式多采用集中学习理论课+分组实践教学的模式，其中理论授课旨在使学生了解各检查设备的成像原理及各系统正常影像学特征，并掌握多发病、常见病的影像学表现及诊断和鉴别诊断要点[2]。实践教学则通过观看影像资料，了解X线、CT、MRI、超声以及核医学等影像技术的应用范围以及识别常见病多发病的影像学特点[3]。

1.1集中学习理论课

集中进行理论教学，虽然能够以系统为基础对常见病、多发病的影像学表现和鉴别诊断进行系统讲授，但授课方式单调，以灌输式教学为主，学生主要通过背诵疾病的诊断和鉴别诊断要点来应付考试，没有真正的领会应用。该模式虽强调对影像理论知识掌握的重要性，但对学生自主应用影像学检查和阅片能力的培养不足，学生的学习主动性差，学习内容与临床实际需要不匹配，教与学脱节，缺乏积极互动[4-6]。故而改变传统教学模式，将多媒体应用于教学中是很有必要的，不仅有利于提高学生的参与感，提升学生学习主动性，激发对医学影像学的学习兴趣，还可以促进学生对知识的深化理解，更好的发展教育学。此外，传统理论教学多以医学影像学教材为参考教材进行理论授课，教材中影像解剖学和病理学整合的知识量不足，导致授课时学生对影像学基础掌握不牢、理解不深入，因而在临床实践中无法将理论知识进行转化，为临床的诊治服务。

1.2传统分组实践教学

传统实践教学将学生分为人数较少的学习小组，授课形式以阅片、挂图相结合进行临床诊断报告内容的讲授。实践课中由于学生对影像学诊断要点的理解仍较模糊，常先复习书本知识，再进行阅片观摩，课堂中对图像的描述和讲解也比较简单，学生真正通过独立思考去阅片学习的时间较短。上课人数众多时，学生注意力涣散，对胶片的观察不够深入，学生学习就成了机械记忆，导致实践课授课效果不佳。若分组过多，教学时间安排就相对不充足，会导致教学任务加重[4-6]。为更好的理解书本上教授的影像学知识，学生只能大量将影像资料和与书本上的图例进行对比，才能掌握一些初级的诊断方法。这种方法不仅耗费时间，而且对于提升学生的阅片能力也是十分有限的，学生仅能了解常见病的典型表现，不能对疾病的影像学表现融会贯通。为改善传统教学模式的弊端和不足，将影像解剖学、临床病理学与医学影像学进行课程整合，并结合图像归档和通信系统（picturearchivingandcommunicationsystem，PACS）、HIS系统等多媒体教学模式[7]，将医学影像学打造成为一门适应计算机时代的工具与桥梁课程。

2新型教学模式

2.1以多媒体课件为基础的理论教学

随着数字信息化时代的到来，理论课融入了多媒体教学课件，使得医学影像学教学图文并茂，生动形象，课堂中教师与学生有更多机会互动，不仅使学生增加学习兴趣，也使学生阅片更为方便。尽管以多媒体课件为主的教学方式在一定程度上弥补了传统授课的不足，但其教学模式依旧是单向灌输式，并且学生学习方式也没有变被动为主动[8]。随着循证医学和医学影像技术的不断发展，教学任务愈发繁重，教学内容急剧增多，见习教学仅能观摩包含典型病变的几幅图像，对于影像学检查中横断面、矢状位、冠状位图像的学习仍不够深入，学生在未来临床中对影像检查图像的理解仍就困难，很难达到预期教学目标。多媒体教学只是一种单一的模式，不能给教学带来巨大的增幅，因此单纯融入多媒体课件的教学尚不能将影像学检查方法和图像直观而形象的展示给学生，不利于学生的理解和掌握，也无法实现预期教学效果[9]。

2.2以PBL为教学模式的医学影像学实践教学

在医学影像PBL教学实践中，教师根据教材设置章节的内容查阅相关资料，设定病例为主体的模拟情景，编写典型的临床病例，设置并提出与病例相关的问题，提前一周将问题分发给学生，学生围绕病例和问题预习教材以及查找相关资料、制作课件[10-11]。上课时，教师引导学生对病例进行分析并对病例中的问题进行分组讨论，积极解决问题，最后由教师归纳总结本章节重点内容，并对学生完成情况进行点评。尽管PBL教学存在诸多优势：学生能够在轻松、浓郁的氛围下自主学习；面对教师提出的问题，学生能够独立收集资料，展开小组讨论，发现问题从而解决问题，以达到培养学生主观能动性的目的；能够提升学生文献资料的检索搜寻能力，使学生学会对知识进行归纳总结、深入理解，模拟临床情景进行逻辑推理、锻炼学生表达能力，养成良好的学习习惯等，这些都将对其今后参与临床工作产生深远的影响。但是PBL教学也存在诸多不足：课时不足，由于医学影像学涵盖的知识量十分之大，PBL教学难以用较少的课时数完成较多的教学任务；PBL教师及教室的数量严重不足，难于大面积推广PBL的教学模式；个别学生可能不配合，有些学生很懒惰，课前不认真准备学习资料、不参与学习课件的制作，上课时不参加讨论、不回答老师提出的问题，或不独立思考人云亦云、滥竽充数，从而影响了PBL教学目的实现。总之，PBL教学模式是优、缺点兼备的，需根据医学院实际情况进行实践，并不适合所有的本科教育[12-13]。

2.3影像学课程与解剖学病理学课程的整合

解剖学是影像学的基础，只有了解正常解剖特点才能更好的鉴别病变。多项国外医学教学改革项目提出，将影像学课程与解剖学或临床解剖学课程整合，不仅利于解剖学课程的重新学习与理解，也能够提高影像学课程的学习效率[14-15]。此外，影像学上的密度或信号、质地、内部征象和伴随征象等特点在病理学上都可以找到相对应的病理过程，因此病理学在疾病的诊断和鉴别诊断上同样具有重要意义[16]。两者相辅相成，在教学过程中两者相互互补帮助学生更好的理解和掌握疾病特点。然而，国内的医学教学模式常常是先在学校进行基础理论教学，再下系到教学医院进行临床教学，这使得在进行临床教学时，学生对于基础医学知识已经有所遗忘，因此为让学生更加深刻牢固的掌握知识融会贯通，进行影像诊断学、临床病理学与医学影像学课程进行整合是可行和势在必行的。结合目前的传统教学模式和新型教学模式存在的优势和弊端，本研究组提出整合了影像解剖学、临床病理学与医学影像学课程，并结合了PACS、HIS系统等多媒体教学方法的新型教学模式，促使医学影像学教学接轨临床应用，成为临床医生诊断疾病的有力工具，为循证医学提供有力证据。

3基于学科整合的数字信息化医学影像学教学模式

3.1学科整合教材的汇编

医学影像学、影像解剖学和临床病理学教材图片众多且多更新速度快，为顺应时展趋势，本研究组采取编写电子教材的形式，以现有的人民卫生出版社《医学影像学》（第八版）、《人体断面与影像解剖学》（第三版）和《病理学》（第九版）为基础，结合PACS系统和电子病理中的病理学图片，整合成具有专业特色的《医学影像学》教材。

3.2整合理论教学与实践教学

将理论课程和实践课程由原来的先理论后实践转变为边理论边实践，一堂课分为两个部分，先讲理论，然后进行实践，保证在课堂中当堂消化讲授的理论知识，真正让学生身临临床实况，培养学生临床运用影像学检查和独立阅片能力，体会医学影像学在临床中的应用价值，使医学影像学成为临床诊治的有力工具。3.3PACS等数字信息化工具应用于教学为丰富实践课堂教学案例，培养学生独立诊治患者的能力，将PACS和HIS系统用于教学中。采取情景模拟教学的模式，模拟现实诊治患者的过程，从接诊患者开始，逐步给学生提供患者的主诉、现病史、既往史和体征等信息，让学生作为一名医生进行独立思考，运用相应的影像学检查手段，对患者进行诊断和鉴别诊断，同时将PACS系统中影像学图像用投影的形式呈现给学生，使其模拟成为一名影像科医生，自主描述病变的位置、密度或信号、大小、边界、质地、内部征象和伴随征象等，身临其境地体会影像诊断的要点和技巧，使其在未来临床应用时能够很快结合本科阶段所学的知识迅速进入住院医师的角色。

3.4整合教学实践效果的评价

开展新型教学模式时，采用随堂测验和问卷等形式实时监测教学效果和教师授课中存在的问题，合理利用问卷星等新型问卷、测试形式，发现和解决学生对于授课过程中存在的困惑和老师授课过程中的不足之处。我们从在影像科轮转的学生中抽取150名，分为两组，一组进行传统的理论+实践的教学模式，一组进行新型教学模式，进行授课的教师相同，然后对所有学生发放相同的问卷以调查课堂满意度并进行随堂测验。结果显示，传统教学组和新型教学组对授课效果满意度分别为78.7%和90.1%（P＜0.05），两组随堂测验分数分别为（80.9±2.9）分和（87.6±1.7）分（P＜0.05），说明采取新型教学模式能够提升课堂满意度和授课效果。

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【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2014）11-0080-01

一 教学实践

1.正常人体结构CT原始资料的获取

根据不同课时教学内容的需要，选取一名健康志愿者对所涉及的部位通过64排螺旋CT进行精细扫描，扫描参数：像素0.301mm，层厚0.625mm，将扫描数据以DICOM3.0格式刻盘保存。

2.疾病结构CT原始资料的获取

根据不同课时教学内容的需要，选取相关疾病患者1例，对病变部位进行CT扫描，扫描参数同上，数据同样刻盘保存。

3.三维数字模型的重建

应用MIMICS10.0软件读取DICOM3.0格式的CT扫描数据，根据不同的需求分别建立正常人体结构以及疾病结构的三维数字模型，将所有模型进行不同命名后保存在计算机内或移动硬盘上。

4.教学过程的实施

采取小班教学，地点选在PBL教学区，首先在MIMICS10.0软件平台上读取所学课时内容的正常人体结构的三维数字模型，以立体的、全方位的、各角度、各层面任意切割以及各组织结构任意分割和组装的方式，进行非常直观的解剖学学习，在教师进行演示教学后，学生们可以利用电脑主机进行深入的解剖观测和解剖操作的学习。然后调出疾病结构模型，学习不同疾病的发病机理、诊断以及治疗。利用MIMICS10.0软件的复位功能在电脑内模拟骨折、脱位等疾病的复位方法，并利用该软件的固定功能模拟钢板、髓内钉等内固定手术操作以及利用该软件的三维测量功能对不同结构进行测量以明确内固定器材的尺寸。

5.学生模拟练习

教师对疾病的演示讲解结束后，学生借助MIMICS10.0软件平台进行模拟操作练习，进一步增强对手法复位以及手术操作的立体感，为进行相关临床操作打下坚实的基础。

二 引进数字医学教学的优势

1.将基础和临床教学进行有机整合

以前的教学往往是先学基础后学临床，以运动系统疾病为例，其基础课程主要是解剖学、X线、CT等放射诊断学，在以往的教学中，基础课程与临床课程往往是脱节的，学生们在学习临床课程时，大多数学生已经忘记了先期所学的那些解剖和放射学知识，授课老师不得不再次用较多的时间对解剖和放射学知识进行复习，从而浪费了很多时间。课程整合是医学教育改革的一个趋势，整合是评估医学教育计划创新程度的一个关键标准。通过引进数字医学教学，使解剖学、放射学以及临床诊断、治疗一脉相承、有机整合，使学生能在较短的时间内进行循序渐进且全面的学习，极大地提高学习效率。

2.使教学更加客观和形象

以往的教学，不论是解剖、放射学诊断还是临床操作多借助于二维平面图片，这就需要学习者有充分的空间思维能力，而对于没有任何临床经历的学生来说，确实存在理解、思维上的困难，学习效果较差。引入数字医学后，从解剖、放射学诊断到临床手术操作都在三维空间下进行，非常直观，可以进行任意角度、任何平面的切割以及不同组织结构随意的分离和组装，而且可以通过设置组织器官的透明化来观察病灶内部结构，非常客观和形象，使学习者非常直观地进行学习，提高了学习效果。教学过程的重心应该在学，如何使学生学起来轻松、学起来有兴趣才是教学的宗旨，通过引进数字医学教学可有效地解决教学中学的问题。

3.极大的节约教学资源

以往的解剖学教学，为提高教学效果，尸体解剖教学非常重要。由于受到尸体标本来源的受限，教学资源极其短缺。临床操作学习更是如此，受目前医疗环境不好的影响，没有任何操作培训的学生到临床后只能以参观者的角色进行学习，对培养学生的操作动手能力极为不利。通过引进数字医学教学后，一旦模型重建成功，一套数字医学模型可以被复制，而且可以被反复使用而不用担心被破坏，所有学生都有机会进行反复多次的操作练习，从而极大地解决了教学资源短缺的问题。虽然只是模拟，且只在电脑上操作，但只要学生多进行模拟操作，时间一长，学生就会对组织结构、内固定物安放等有很深的形象认识，一旦接触临床其上手很快。

数字医学涉及到人体每一个系统，由于运动系统在三维重建上相对比较容易，而且原始资料的获取相对比较简单，使得数字医学在运动系统的应用较早而且较有成效。作为运动模块的教学老师，要在掌握了一定的数字医学知识后，应用数字医学知识进行教学，这样才能实现卓越医师培养计划的教学要求。相信随着数字医学的进一步发展和教学经验的进一步积累，数字医学在人体其他模块，尤其是以外科为主的模块的教学中将发挥相应的作用。

参考文献

[1]钟世镇.数字人和数字解剖学[M].济南：山东科学技术出版社，2004：1～21

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中图分类号：TP391.41 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）10-0115-02

在医院医疗工作中，医学影像技术是现代医学中的重要组成部分，医学影像技术水平对医院医疗工作的开展情况产生重要影响，这就要求相关人员在工作中，能密切关注有关医学图像质量问题，为提高医疗工作水平奠定基础。医学图像噪声一直是影响图像质量的重要因素，这就要求相关人员在处理医学图像中，能积极采用先进的技术，以进一步提高医学图像质量。本文将以此为背景，对数字滤波技术在医学图像去噪中的应用方法进行研究。

1 医学图像与图像噪音研究

1.1t学成像噪音的含义与分类

在有关医学成像噪音问题的研究中，可以从以下两方面对其进行分析，一方面以人的感官角度为核心，在充分了解人感官特征的基础上，强调了图像噪音是影响人感觉器官所造成的影响，最终导致对图像化的判断出现误差；另一方面主要是从数学角度进行分析，这种方法将图像信息定义为空间函数f，则图像噪声就是会使该图像退化的因素，就是受噪音的影响图像退化为f，其表达关系式为：

在上述关系式（1）中，n代表噪音系数。

按照噪音产物的物理因素进行划分后，可以对其做进一步划分，如表1所示。

1.2 典型医学图像噪音分析

（1）超声图像噪声。超亨图像噪声的产生主要受到超声波的脉冲回波原理影响，在超声波在人体体内进行传播时，其在人体内的不同组织所产生不同的折射与反射，最终导致出现不同强度的回波信号，并且在收集这些回波信号后，能转化为不同强度的电信号参数，最后在显示电路的作用下成为灰度不同的图像信号。同时在超声成像过程中，由于散斑噪声广泛存在，这些都会对成像产生不良影响。这是因为在医学成像过程中超声波会相互作用、干涉，导致散斑噪声现象无法得到彻底的控制。同时，超声成像的噪音还与成像组织表面粗糙程度存在密切关系，表面越粗糙，成像噪音现象越明显。

（2）磁共振图像噪声。磁共振成像技术充分利用了磁共振的原理，通过构建一个磁场，并持续向人体内施加交变频电磁波，在这种情况下，被探查的质子将会发振，并在振动的同时持续性的传播共振信息信号，并接收线圈电动势资料。人体部位不同，所产生的质子共振频率也存在明显差异。从物理学角度来看，常见的磁共振图像主要包括随机噪声与噪声。其中随机噪音主要产生于线圈电容器的阻抗效应，受高频电磁影响，物体表面将会出现不规则的感应电流，并对电磁波强度造成影响，导致出现噪音。而热噪音主要来源与电子热运动，受接收线圈电阻、城乡物体电阻等因素影响，随着运动深入，其产生的噪声也会越来越明显。

2 数字滤波技术研究

2.1 数字滤波技术原理

一个数字系统用系统函数的表达方法为：

在上述关系式（2）中，代表输入；代表输入；、代表多项系数。

从上述关系式（2）中可以看出，该系统是先将输入序列以特定的运算方法转变为输出序列。而数字滤波技术就是根据这一原理发展而来的。因此可以判断，在一般的工作状态下，数字滤波器所需要的基本运算单元主要包括单位延时、乘法器、加法器等。

在一般情况下，数字滤波技术主要的实现方法包括无限冲激响应与有限冲激响应，两种过滤器之间的比较：（1）在相同的技术条件下，无限冲激响应滤波器由于存在对输入的反馈，因此可用比有限冲激响应滤波器较少的阶数来满足指标要求。这种方法的经济性较好，因此也能得到相关人员的认可。（2）有限冲激响应滤波器由于冲激相应时间是有限的，因此能用于快速FFT，这种方法的运算速度进一步提高，而无限冲激响应则无法达到这种要求。

2.2 具体技术研究

2.2.1 小波变换对图像去噪的基本原理

根据小波变化技术的实际情况来看，其对图像去噪的方法可以分为两种，主要体现在图像信号与计算分析上。其中一方面专门处理图像信号，在经过小波变化后，在不同规律特征的基础上，信号所要展示的信息也存在明显的差异；之后相关人员通过调整小波系数，在不同分辨率基础上确定阀值门限，完成去噪。另一方法通过计算，以小波变化多边形的特点，以大量的计算确定图像恢复要求，再按照计算结果进行处理。一般在小波技术进行图像去噪处理中，其主要分为三个步骤：

（1）对图像进行二维离散小波变化，进而获取不同状态下的小波系数，包括、、。（2）分析小波系数，并进行相应的调整；也可以根据具体的使用要求，对其进行传统的处理。（3）对图像进行小波逆变，最后获得想要的图像信息。

篇（10）

1. 数字化可视人体在解剖学教学中的应用

随着数字化可视人体数据集的建立，计算机模拟人体将为解剖学的教学提供革命性的变化。过去，医学生通过阅读教材，看解剖图谱上的注释，并进行尸体解剖的实习来学习解剖学课程。利用虚拟人体进行人体解剖课的教学，学生可以用虚拟手术器械解剖虚拟尸体，并利用操纵杆、手套和其他设备的触觉强力反馈来感受到人体组织的不同质感，在虚拟解剖过程中如发生错误操作，学生可以返回纠正错误，当然也可以反复进行复习和训练。由于学生们可以随时进行虚拟解剖，不需一起来到解剖学实验室进行学习，这既可以方便老师和学生，同时又可以节约宝贵的尸体标本并减少其他器械如手套和刀片等的消耗，为学校和教研室减轻经济负担。

中世纪期间产生的解剖图谱构成了医学学习的基础，但解剖图谱是对人体器官三维结构的二维表达，容易使学习者对解剖结构的学习和理解受到制约。解剖图潜一般有许多个标注，细线的一端指向解剖结构，另一端注有该结构的名称，看上去非常复杂。数字计算机则为科学家获取、储存、利用和显示复杂图像提供了方便。1996年Toh MY等使用可视化人体数据集制成了交互式的大脑数字图谱，可同时显示多幅图像。1998年，美国国立医学图书馆开始了一个使用计算机技术组建标准的数字图像图书馆的计划。利用数字化可视人体数据集研制成的数字形式的解剖图谱，无需复杂的标注，只要将计算机鼠标移到某一解剖结构上，通过超链接则该结构的详细说明便会显示出来，并且可以显示某一部位的横断面解剖，还可将该结构立体显示，并可绕任意轴线旋转，使学生易于学习和掌握。另外人体组织的发育过程在教学中是一个难点，非常抽象，学生通常不易理解，如果将某一组织的发育过程数字化，并通过计算机辅助的模拟技术可将其非常直观地显示出来，这样就便于学习和理解。

2. 数字化可视人体在虚拟内镜检查中的应用

内镜是一种在临床医学中常用而有效的诊断和辅助手术治疗的丁具，它可以帮助医生观察并检测人体器官的内表面。通常包括胃镜、血管镜、肠镜等。然而它也存在这许多的不便，例如给病人带来不适，高昂的费用，有时可以产生严重的并发症如穿孔、感染及出血等。一般三维重建方法只能重构管腔外表面的解剖结构，而虚拟内镜是一项利用CT和MR1数据进行体积和表面重建的影像处理技术，是模拟显示管腔及其内表面的计算机成像技术。Wood等认为虚拟内镜因为无创且需极少的准备是一种理想的筛查工具。虚拟内镜作为一种内部器官结构的成像和检测手段，直接把病人体数据作为输人，可以通过接口接到CT或MRI设备上。通过体数据重建管状器官结构的病变区域，可以把三维体数据作为一种虚拟环境，在这个虚拟环境的内部，使用者可以交互的在器官结构的内部进行导航、成像或检查。Mitaritonno M等认为虚拟内镜很可能成为未来诊断显像领域的金标准，并可避免所有有关的顺从性问题以及传统内镜治疗所带来的穿孔和出血等危险。

虚拟内镜(virtual endoscopy)作为一种新的放射摄影技术，可以提供物体表面的轮廓细节，并能够通过使用高清晰度的图像和独特的计算机处理方法进行空腔器官的三维观察。它将内镜检查的特征和具有代表性的体积测量图像结合在一起，已被普遍使用到了胃肠癌和结肠癌的评价中, 1994年vining等首次提出CT虚拟内镜成像以来，学者们对此技术已进行了一系列的研究，且临床应用取得了初步的成效。Himi T等利用虚拟内镜进行的中耳模拟与术中发现完全相同，认为该技术将在耳科学的术前计划、手术训练以及术后评价中发挥重要作用, K ayCI等通过临床比较证实虚拟内镜能检查出大部分直径超过lom。的病损，并认为该技术正在发展成为直结肠病变的诊断和筛查工具。 Ishimaru T曾利用虚拟关节镜为一病人进行了检查，认为在不久的将来虚拟关节镜将作为一种新的技术上具被用来为患有颖下领关节病变的病人进行检查及治疗。Boor5等通过内耳疾病的临床应用表明虚拟内镜可以提供类似于真实内镜检查的视野，可以将内耳复杂的解剖结构如管道系统和内耳的病理变化准确显示，可用于病例讨论、术前计划和教学。

由于纤维内镜检查是一种带有创伤性的检查，因而病人通常不愿接受，然而虚拟内镜检查则完全避免这类弊端，同时人体许多不能进行纤维内镜检查的部位，但可进行虚拟内镜检查。虽然虚拟内镜检查可以代替真实内镜检查，但仍有必要对虚拟内镜检查的常规临床应用进行确认和改进。2000年Robb PA使用美国国立医学图书馆的可视人数据集改进和测试了虚拟内镜检查的使用程序并评价了其操作在一系列临床应用中的价值，表明虚拟内镜检查可以为临床诊断提供准确的依据。

3. 数字化可视人体在虚拟活检中的应用

“虚拟活检(virtualb iopsy)”系指在虚拟内镜的基础上，借助各种最新成像手段及计算机分析技术，以获取病变部位尽可能多的形态及功能信息，得出类似或接近组织学活检的诊断结果，其一般步骤是通过虚拟内镜技术观察到具体病变部位，在该处进行模拟组织提取，再通过对提取组织的形态、功能信息的分析得到检测结果。在医学上所使用的探针式活检是通过直接穿刺的方式或经纤维内镜从管腔内部将一根探针刺人病变部位，进行组织的提取或分析。活体组织检测对于了解病变组织的细胞学特征以及病变的定性诊断具有十分重要的作用，但由于其属于创伤性的诊断手段，并且对于从整体上和任意方向的取样检查有一定的限度，有时还可能出现假阳性结果。然而虚拟活检技术在这一点上具有突出的优越性。Hopper KD等研究认为利用具有淋巴结增强效应的虚拟支气管镜可以增加活检的成功率，然而一般经支气管活检一些在内镜条件下看不清的淋巴结和肿瘤的成功率通常要低于50%, Vahora F等研制了一种基于先进的力反馈设备的乳腺虚拟活检系统，可为外科医生在对病变区进行检查时提供高保真度的视觉和力反馈线索。从理论上讲，只要仪器的分辨率足够高，通过计算机成像技术对病变区进行尽可能的放大，就能够直接显示组织和细胞的形态结构。这将实现通过无创性虚拟影像学检查即可获得病理学信息的目标，是虚拟影像学研究的一个重要方向。

4 数字化可视人体在计算机辅助外科手术模拟中的应用

篇（11）

【关键词】 数字化虚拟人体；医学应用；计算机模型；力反馈

人体是由100多万亿个细胞组成的复杂整体。目前人类对自身的认识和了解还远远不够，对疾病病因、诊断、治疗方法的研究及人体与环境相互关系的研究由于缺少精确量化的计算模型而受到限制。应运而生的数字虚拟人体是利用来源于真人的人体数据集，通过计算机模拟而构造出来的一个与人类数据完全相同的虚拟人，它使计算机的定量分析计算和精确模拟成为可能，从而为研究人体在各种环境下的生理病理反应提供一个新的平台。在现有基础上，我们对数字虚拟人体的解剖及功能方面的完善及延伸进行了思索及探讨。

1 数字虚拟人体在医学领域的应用前景

1.1 提高医学教学和科研水平

数字化虚拟人体结合了医学和计算机科学的最新成果，运用信息技术建立数字化的人体各个层次的计算机模型，为医学研究与教学提供形象而真实的模型［1~3］。如在外科教学上，以往培训一位合格的外科医生，要在上级医生带领下，长期在病人身上积累开刀的经验。这种“练手艺”的过程，通过数字化虚拟人体的程序设定，可在电脑上反复进行演练。又如在医学科学技术或新药研制方面，以往必须先通过动物实验、小样本临床验证才能用于临床实践，数字化虚拟人体的研究为这一过程提供模型以进行预演，从而降低医疗风险，提高科研质量，加速医学教育和医学研究的现代化。

1.2 提供临床影像诊断的依据

临床断层影像诊断的形态学基础是正常人体断面解剖学。已有的断面解剖学所提供的图像和数据资料，采用的断面标本最薄也有5 mm以上，无法完全满足当前临床影像诊断的需要。数字化虚拟人体数据集采集的连续断面的图像，其断层间距离的精确度可达0.2 mm，甚至0.1 mm，从而为临床断层影像诊断提供与之匹配的断面图像和数据。

1.3 指导临床治疗

传统的医学诊断治疗主要是靠医生的经验积累对病人进行直接治疗，一旦误诊误治，错误将无法挽回。数字人体的出现将能够解决这个问题。由于其所有信息来源于真人，因而可以在数字人体上进行在真人身上无法进行的诊断和治疗。用药之前先将药物信息赋予数字人体，来预测人体对治疗的反应，以便更好地对症下药。手术之前，先在数字人体身上进行模拟，以制定详细的手术计划。目前虽然还不足以达到这一步，但是随着虚拟现实、模拟技术、虚拟内窥镜等技术的发展，数字人体已经开始广泛应用于临床各科。

1.4 为中医药学与针灸经络研究开拓新领域

祖国医学的理论体系的两大特点是整体观和辨证论治，数字化虚拟人体将从宏观和微观方面多指标、全方位地为科学阐述这一理论奠定基础。针灸经络学说是几千年来国人对人体结构研究的智慧结晶，融入针灸穴位数据的数字化虚拟人体，可从多层次、任意角度观察穴位的解剖结构、毗邻结构和针刺要点，为探讨针灸经络实质提供数字化平台，从而为中医药学与针灸经络的深入研究开拓新领域［4~8］。

2 数字化、可视化虚拟人体的研究

“数字化、可视化虚拟人体”是指通过先进的信息技术和生物技术相结合的方式，把人体形态学、物理学和生物学等信息与高级计算法整合成一个研究环境、研究人体对各种刺激的反应、实现人体的数字化描述，为医学及多学科的研究和应用提供一个基础技术的研究平台。

数字化虚拟人体的研究目标是通过将人体的结构和机能数字化、可视化，进而完整地描述基因、蛋白质、细胞、组织以及器官的形态与功能，最终达到人体信息的整体精确模拟［9~11］。其可经历“虚拟可视人”、“虚拟物理人”、“虚拟生理人”和“虚拟智能人”4个发展阶段。“虚拟可视人”是从几何学角度定量描绘人体的解剖结构，属于“解剖人”；如果考虑人体组织的力学特性和形变等物理特性，就是第二代的“虚拟物理人”；包括生理特性的数字化人体被列为第三代的“虚拟生理人”；研究人体微观结构及生化特性的则属于更高级的“虚拟智能人”［12］。

数字化虚拟人体研究是一项巨大的系统工程，集成了最新的科技成就，代表了当代最高的科技发展水平。它的研究在医学与计算机的结合上、在涉及人体模拟的许多方面开辟了新的研究领域，将促进一系列相关学科研究的深入。

2.1 国际相关研究

数字化虚拟人体研究的起源要追溯到美国国立医学图书馆（NLM）发起的可视人体计划。1989年美国国立医学图书馆开始酝酿建立一个医学图像库，以提供生物医学文献的图像检索系统，这需采集人体横断面、CT、MRI和组织学数据集，目的是为利用计算机图像重构技术建造虚拟人体做准备，此项目名称为“Visible Human Project（VHP）”，即“可视化人体计划”。VHP的人体断面数据获取工作由科罗拉多大学健康科学中心承担实施，第一套男性、女性VHP数据集分别于1994年、1995年完成并向世界公布。美国“VHP计划”的实施在全世界引起了巨大反响，不少研究机构或大学利用VHP数据集开发新的计算机人体模拟系统和实用产品，如华盛顿大学开发的数字化解剖学系统、汉堡大学开发的Voxel-Man系统、斯坦福大学开发的虚拟内窥镜系统等。

VHP数据集的出现改变了医学可视化的模式，为计算机图像处理和虚拟现实技术进入医学领域敞开了大门，使三维重构图像处理技术以空前的速度得以普及，VHP项目是信息技术和医学结合的重大创新工程［13~16］。其他国家也相应展开了本国的VHP计划，如日本、韩国等，但也都存在一定的问题，如美国可视人计划获得的数据由于受到当时技术水平的限制，无法提供重要的血管和神经内容。虚拟人体的神经显示目前仍属世界性难题，我国国内学者在该研究方面有初步尝试。

2.2 中国数字化虚拟人体研究动态

2001年在北京香山召开了主题为“中国数字化虚拟人体科技问题”的第174次香山科学会议，香山会议启动了中国数字化虚拟人体的研究［17］。会议后，我国的解剖学专家们加强协作，目前提供了虚拟中国人体（Virtual Chinese Human， VCH）数据集、中国数字化可视人体（Chinese Digitized Visible Human，CDVH）数据集和中国穴位三维人体（Chinese Acupoint Visible Human，CAVH）数据集参与国际科研大协作。

由于可视人体研究在与人体形态结构有关的众多研究领域具有重要的理论意义及广阔的应用前景，国内不少学者一直关注着这一研究领域的进展，并利用美国的VHP数据集进行了卓有成效的研究。如清华大学利用VHP数据集，在基于虚拟人体的计算机医学研究方面，对人体多个器官的结构与功能进行了可视化显示；中国科学院自动化研究所构建了开放的虚拟人体试验平台，对于数据压缩、图像分割、配准与融合、三维重建与绘制等算法进行了研究［18］。

中国数字化虚拟人体研究工作的特点是起步晚、进展快，把切入点放在解决国际上尚未解决的科学疑难问题上，创新尸体标本整体立式包埋和磨削的科学方法，进行血管灌注新配方的研究，取得血管标识的成功应用。中国数字化虚拟人体研究工作在取得断层解剖数据、获取关键技术成果之后，又进入到后期图形图像处理（包括图像配准、分割、3D重建、浏览及网络）、科学数据共享、神经与微小器官信息获取以及在医学和相关领域的应用等相应的研究［19］。

3 有关问题的思索及探讨

3.1 数字虚拟人体的血管、神经解剖结构的建模

血管和神经系统是正常人体解剖结构的重要组成部分，但血管与神经系统的模拟仍是目前面临的最大挑战。由于原始数据采集先天缺失，我们不得不承认开发的软件在血管和神经显示上不尽如意。血管和神经由于具有管状结构细而长的特征，包含的切片层次较多，涵盖的颜色层次也很丰富并具有渐变性，且神经组织与周围脂肪组织的颜色对比度较小，故利用分割肌肉、骨骼的RGB色度空间的双色度椭球的多步分割方法［20］所得的边界较为模糊，显示效果不甚理想。因此采用图形建模的方法，利用管状图形编辑器构建重要的血管和神经模型［21］。其步骤为：① 把血管、神经在每个解剖断面切片上的形状标注出来；② 根据标注组成不同直径的球体标记；③ 通过专用程序将标记自动连接形成管状结构；④ 将通过面成像方法的多面形表面模型转化为基于体素的体数据模型。在德国汉堡大学开发的VOXEL-MAN开发平台上运用此方法较好地显示了血管及神经结构。第一军医大学80岁的钟世镇院士花了几十年的时间掌握了人体血管铸型技术，能将血管标本分离出来，做出三维立体的管道模型，若这项技术与计算机技术相结合，可能也会弥补血管显示不充分的缺陷。

3.2 力反馈构想

目前大部分的虚拟人研究仍集中在第一代虚拟人即“虚拟可视人”阶段。“虚拟可视人”是从几何角度定量描绘人体的解剖结构，把实体变成切片数据，然后在计算机中重建成三维人体，没有生理变化，是人体断层解剖学意义上的数字化的解剖人。如果在此基础上我们能将其更进一步，即在“虚拟可视人”的基础上加入人体组织的力学特性和形变等物理特性，在质感、质地、软硬度及温度等方面达到和人体一样的指标，如皮肤有弹性、肌肉可以收缩、骨骼遭到打击时会断裂、血管受到损伤后会出血等，那么将进一步扩大数字虚拟人的应用范围。如与相应的具有精确力反馈的触摸装置相连接，操作者就可以手持虚拟针灸针在虚拟人体上针刺，从而获得如同真实环境下针刺穴位的感觉。

数字化虚拟人体研究是一项巨大的系统工程，在其现有的基础上加入血管、神经信息以完善虚拟人的解剖结构，同时开发虚拟人的力反馈研究领域以扩大其应用范围，将会为进一步的医学研究开辟更新的领域及促进一系列相关医学研究的深入，具有广泛的应用前景。

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