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篇（1）

[中图分类号] R285.5[文献标识码]A [文章编号]1673-7210(2009)08(a)-030-03

The effect of Yiqihuoxue Chinese Herbal Medicine on amino acid contents in brain tissue of rats after cerebral ischemia-reperfusion

ZHANG Xinchun1, LU Guangyao1, QIN Xiude2

(1.Department of Neurology, Guangdong Provincial Hospital of TCM, Guangzhou 510120, China; 2.Guangzhou University of TCM, Guangzhou 510405, China)

[Abstract] Objective: To discuss the protective effect and mechanism of Yiqihuoxue Chinese Herbal Medicine (Xiongqi Composition) on amino acid contents in brain tissue of rats after cerebral ischemia-reperfusion. Methods: 30 rats were randomly divided into three groups: sham-operated group, model group and Xiongqi Composition treatment group. The ischemia-reperfusion injury model was established, then the amino acid contents in rat brain tissue of ischemia-reperfusion were determined. Results: Xiongqi Composition treatment group showed significant difference in the contents of excitatory amino acids Glu and Asp in the brain tissues after ischemia-reperfusion compared with the model group, but it showed no significant difference compared with the sham-operated group, suggesting Xiongqi Composition could inhibit the increase of excitatory amino acids Glu and Asp contents of ischemia side brain tissue induced by ischemia-reperfusion in rats, and could cause them tend to normal. Xiongqi Composition treatment group showed significant difference in inhibitory amino acides Gln and GABA in brain tissues after ischemia-reperfusion compared with model group and sham-operated group, suggesting Xiongqi Composition could also increase the contents of inhibitory amino acids Gln and GABA in brain tissues after ischemia-reperfusion. Conclusion: Xiongqi Composition can reduce cerebral ischemia-reperfusion injury by adjusting the contents of excitatory amino acids and inhibitory amino acids.

[Key words] Yiqihuoxue Chinese Herbal Medicine; Cerebral ischemia-reperfusion; Amino acid contents

大量动物实验研究表明,脑缺血及再灌注期间发生着复杂的病理生理变化:一方面,脑缺血后再灌注可挽救濒临梗死的细胞;另一方面则会形成再灌注损伤,从而加重细胞损伤,导致细胞死亡。兴奋性氨基酸与抑制性氨基酸是参与中枢神经系统兴奋与抑制调节作用的重要神经递质,在脑缺血损伤的病理生理过程中起着重要的作用。祖国医学采用益气活血中药治疗缺血性脑卒中具有肯定的临床疗效,但作用机制尚未完全阐明。本实验应用益气活血中药(芎芪合剂)对脑缺血-再灌注损伤的大鼠模型进行干预,从其对大鼠缺血脑组织中氨基酸含量的影响来探讨该中药对脑缺血-再灌注损伤的作用机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物

选用SPF级成年雄性SD大鼠30只,体重250～300 g,由广州中医药大学实验动物中心提供。

1.2 主要实验试剂和仪器

氨基酸对照品、衍生试剂由Sigma公司生产;Na2HPO4为分析纯级,甲醇、乙腈为色谱纯级,由上海化学试剂公司生产。

1.3 芎芪合剂的制备

10 ml/支,呈棕黄色,澄清透明,黄芪总皂苷1.00 g、芍药总苷0.90 g、磷酸川芎嗪0.10 g溶于9 ml注射用水,以1% NaOH调节pH至8,定容至10 ml,作为浓缩药液,相当于生药:蒙古黄芪50 g、赤芍30 g、川芎10 g,由广东省中医院制剂室提供。

1.4 大鼠脑缺血-再灌注模型的制作

参照Koizumi[1]方法制成大鼠大脑中动脉缺血-再灌注模型。取1号尼龙钓鱼线,截取为长约5 cm的小段,用酒精灯将其头端烫成球形,在所需长度处做标记,将此线浸泡消毒,然后将栓线头端浸入0.1%多聚赖氨酸溶液中过夜,60℃烤箱中1 h后取出,浸入1.25万U/ml肝素盐水中备用。将大鼠称重后,以10%水合氯醛400 mg/kg腹腔注射麻醉,仰卧固定于手术台上,常规消毒,取颈前正中切口,钝性分离右侧胸锁乳突肌与胸骨锁骨肌,分离右侧颈总动脉(CCA)、颈外动脉(ECA)及颈内动脉(ICA),避免损伤迷走神经。分离颈内动脉至颅底,结扎颈内动脉颅外段的唯一分支翼腭动脉(PPA),再结扎颈总动脉近心端,于颈总动脉分叉处结扎颈外动脉,以微动脉夹夹闭颈内动脉。在右侧颈总动脉接近分叉处剪一小口插入鱼线并用手术线轻度结扎,松开微动脉夹,轻推鱼线,沿颈总动脉入颈内动脉至有阻力时止,系紧结扎线,鱼线尾端露于体外。从颈总动脉分叉处算起进线17～18 mm,此时鱼线头端入大脑前动脉,其体部阻挡住大脑中动脉入口,形成大脑中动脉供血中断。大鼠大脑中动脉闭塞(MCAO)后2 h拔出栓线约10 mm,此时形成再灌注,供血从大脑前、后动脉流入大脑中动脉。术中及清醒前均给予头灯(100 W)照射,保持肛温36.5～37.5℃,室温25℃。假手术除不插入尼龙线外,其余手术步骤均与缺血-再灌注各组相同。

1.5 模型纳入标准

术后2 h观察大鼠的症状和体征,参照Longa等[2]评定神经功能缺损程度的5级4分法标准:0分,无神经功能缺损症状;1分,轻微神经功能缺损,不能完全伸展左侧前爪;2分,中度局灶性神经功能缺损,向左侧转圈;3分,重度局灶性神经功能缺损,向左侧倾倒;4分,不能自发行走,意识水平下降。其中,0分及4分者被剔除。评分1～3分为造模成功,纳入实验。假手术组可出现同侧Horner征,但无左侧肢体瘫痪。

1.6 动物分组及给药方法

选雄性SD大鼠30只,用随机数字表法随机分成3组,每组10只:假手术组,模型组,芎芪合剂治疗组。

栓塞后1.5 h各组给药方法如下:①假手术组、模型组腹腔注射生理盐水2 ml/200 g;②芎芪合剂治疗组腹腔注射中药稀释液2 ml/200 g,为临床用量的10倍(以临床用量200 mg/70 kg计)。栓塞后2 h拔出线栓形成再灌注。芎芪合剂治疗组再灌注12 h后腹腔注射芎芪合剂稀释液2 ml/200 g,假手术组、模型组再灌注12 h后腹腔注射生理盐水2 ml/200 g。

1.7 氨基酸检测

1.7.1 色谱条件Hypersil ODS色谱柱,4.0 mm×125 mm,粒径5 μm;流动相(A):10 mmol/L Na2HPO4 pH 7.2缓冲液(PB);流动相(B):PB-甲醇-乙腈(50∶35∶15)。线性梯度:在0～25 min内,流动相B以线性从0上升到100%。流量:1.0 ml/min。柱温40℃。检测波长:激发波长340 nm,发射波长450 nm。

1.7.2 标准溶液准确称量氨基酸对照品后,用0.1 mol/L HCl溶液溶解并稀释配成含每种氨基酸20、50、100、150、200、250、300 nmol/ml的系列混合标准溶液。

1.7.3 样品处理在缺血2 h再灌注24 h评分后,各组大鼠断头取脑,完整剥取脑组织,用冷生理盐水将表面的血液冲洗干净,去除嗅球、小脑和低位脑干,取右侧(缺血侧)脑组织,精确称取100 mg置匀浆器中,加适量90%乙醇溶液匀浆3 min,倒入离心管,1 000 r/min离心10 min,取上清液,将残留物重复匀浆2次,合并上清液。将上清液在80℃水浴中蒸干,用0.1 mol/L HCl定容至5 ml。1 000 r/min离心10 min,上清液经0.45 μm滤膜过滤,待测。采用HP1050型高效液相色谱仪检测氨基酸:谷氨酸(Glu)、天冬氨酸(Asp)、谷氨酰胺(Gln)、γ-氨基丁酸(GABA),结果以mg/g湿脑组织表示。

1.8 统计学处理

数据用均数±标准差(x±s)表示,采用SPSS 13.0统计软件对各组数据进行单因素方差分析(one-way ANOVA),然后用post hoc检验中的LSD法(方差齐时)或Dunnett's T3(方差不齐时)做多个均数间的两两比较。检验水准α=0.05,双侧检验。

2 结果

2.1 芎芪合剂对脑缺血-再灌注后大鼠脑组织中兴奋性氨基酸(Glu、Asp)含量的影响

见表1。

表1芎芪合剂对模型大鼠缺血2 h再灌注24 h后

Glu、Asp含量的影响(x±s)

与假手术组比较,*P

表1结果提示:①模型组与假手术组比较,差异有统计学意义(P

2.2 芎芪合剂对脑缺血-再灌注后大鼠脑组织中抑制性氨基酸(Gln、GABA)含量的影响

见表2。

表2芎芪合剂对模型大鼠缺血2 h再灌注24 h后

Gln、GABA含量的影响(x±s)

与假手术组比较,*P

表2结果提示:①模型组与假手术组比较,差异有统计学意义(P

3讨论

脑缺血及再灌注时,由于各类氨基酸大量释放,兴奋性氨基酸(excitatory amino acids,EAA)与抑制性氨基酸(inhibitory amino acids,IAA)间的平衡被破坏,是导致神经元急性和迟发性“兴奋毒”损伤的关键因素[3]。

EAA主要包括Glu、Asp、N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)等,是中枢神经系统的主要兴奋性神经递质,生理情况下在神经元之间的信息传递中发挥重要作用,脑缺血时则对缺血脑细胞具有兴奋毒性,是缺血-再灌注损伤的重要环节,在神经元缺血性损伤中起重要作用[4-5]。其中Glu、Asp是脑内含量最丰富的EAA,它们造成神经毒性作用主要有2个过程[6]:一是作用于非NMDA受体,引起Na+、Cl-、H2O等的内流,造成以神经元急性水肿为特征的急性损伤过程,此过程在刺激因素去除后可以恢复;二是通过兴奋NMDA受体,直接或间接启动电压依赖性通道,Ca2+大量内流,造成迟发性的神经元变性及坏死的迟发过程,该过程为不可逆。

IAA与脑缺血-再灌注损伤同样密切相关,主要包括GABA、Gln等,其中GABA是哺乳类动物中枢神经系统中的一种抑制性氨基酸递质,与受体结合后使神经元产生突触前或突触后的抑制[7]。GABA的升高可能对缺血性脑损伤具有保护作用。GABA受体激动时,氯离子通道开放,使膜电位稳定在氯离子静息电位水平,起到突触后抑制的作用。另外,GABA受体激动,可引起突触前抑制,减少Glu的释放。动物实验也证明,提高脑内的GABA浓度可增强神经元对缺血的耐受性[7-8]。Gln是体内含量最丰富的非必需氨基酸,是合成体内极其重要的抗氧化剂――还原型谷胱甘肽(GSH)的前体物质[9],而GSH能降低组织中的氧自由基水平,是机体保护酶和其他蛋白质巯基、对抗氧自由基损害的一种重要的抗氧化剂[10]。此外,Gln可降低大鼠细胞间黏附分子(ICAM-1)的表达,从而抑制多形核粒细胞(PMNs)在血管内皮的黏附与聚集。因此,Gln通过以上机制对脑缺血-再灌注损伤可能具有一定的保护作用。

综上所述,在缺血性脑损伤过程中,兴奋性氨基酸(Glu、Asp)的升高可以造成神经毒性作用,是导致再灌注损伤的重要原因之一;而抑制性氨基酸(GABA、Gln)含量增加则可能是机体应激保护性的反应,在一定程度上是机体自我修复能力的表现。

在临床上,益气活血法是治疗缺血性脑卒中的常见方法,本研究选择常用益气活血中药(黄芪、赤芍、川芎)的有效部位组成芎芪合剂对大鼠脑缺血-再灌注损伤进行干预,试图探讨其对于脑缺血-再灌注损伤的保护机制。实验结果显示,大鼠脑缺血2 h再灌注24 h后,芎芪合剂能降低大鼠缺血侧脑组织中兴奋性氨基酸Glu、Asp的含量,并使之趋向于正常;同时,芎芪合剂亦能提高大鼠缺血侧脑组织中抑制性氨基酸Gln、GABA的含量,提示芎芪合剂能够通过调整大鼠缺血脑组织中兴奋性氨基酸和抑制性氨基酸的含量,减轻兴奋毒性,提高组织自我修复能力,从而达到抗缺血-再灌注损伤的作用。

[参考文献]

[1]Koizumi J, Yoshida Y, Nakazawa T, et al. Experimental studies of ischemic brain edema: a new experiment model of cerebral embolism in rats in which recirculation can be introduced in the ischemic area [J]. Stroke,1986,8(1):1-8.

[2]Longa EZ, Weinstein PR, Carlson S, et al. Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats [J]. Stroke,1989,20(1):84-91.

[3]郭莲军.GABA受体与脑缺血[J].咸宁学院学报:医学版,2004,18(2):77-80.

[4]Haberg A, Qu H, Saether O, et al. Differences in neurotransmitter synthesis and intermediary metabolism between glutamatergic and GABA ergic neurons during 4 hours of middle cerebral artery occlusion in the rat: the role of astrocytes in neuronal survival [J]. J Cereb Blood Flow Metab,2001,21:1451-1463.

[5]Castillo J. Physiopathology of cerebral ischemia [J]. Rev Neurol,2000,30:459-464.

[6]邹建成,罗良鸣.兴奋性氨基酸的神经毒性研究进展[J].中华医学实践杂志,2005,4(8):775-777.

[7]甘平,杨茹,程介士.GABA受体在脑缺血中的作用[J].中国神经科学杂志,2004,20(1):78-81.

[8]郭建荣,岳云,崔健君,等.异丙酚对缺血再灌注损伤大鼠海马氨基酸递质水平变化及神经元凋亡的影响[J].中国病理生理杂志,2007,23(8):1547-1550.

篇（2）

目的观察脑梗塞急性期大鼠血清中内皮素(endothelin，ET)-1、一氧化氮(nitricoxide，NO)的含量变化，探讨含植物雌激素中药的脑保护作用。方法采用线拴法复制急性脑梗塞动物模型，并于造模后6，12，24 h动态观察各组大鼠血清中ET-1，NO的含量变化。结果随着缺血时间的延长，各组大鼠血清中ET-1含量逐步增加，NO含量则不断下降，至24h 分别达到高、低峰值。同时段比较，去势组大鼠血清中ET-1含量显著高于正常组及去势加中药组(P

【关键词】 雌激素 中药 脑梗塞 内皮素-1 一氧化氮

大量研究表明， 雌激素对于缺血性脑组织损伤具有明显的保护作用［1，2］。然而雌激素的应用会导致生殖系统肿瘤、乳腺癌发生、子宫内膜增生、高凝血状态等不良后果发生，限制了其推广应用。因此，天然有效的植物雌激素逐渐引起了众多学者的关注［3～4］。本实验即旨在研究含植物雌激素中药的脑保护作用，并进一步探讨其可能的作用机制。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 药物含植物雌激素中药复方25剂，每剂含生药黄芪30 g，三七粉3 g（冲），银杏叶6 g，蒲黄15 g（包煎）。实验用药时，每剂水煎为200 ml的药液，再将其浓缩成所需浓度的混悬液。所需中药均购自石家庄市乐仁堂药店，由课题组自行煎制。

1.1.2 动物体重200～250 g的雌性Wistar大鼠（鼠龄4个月）90只，由华中科技大学同济医学院实验动物学部提供（动物合格证： 鄂医动字第004-007号）。

1.1.3 试剂内皮素、一氧化氮放免试剂盒购自解放军总医院科技开发中心放免所。

1.2 方法

1.2.1 实验分组及灌胃

90只雌性Wistar大鼠，随机分为3组：正常组、去势组、去势加中药组， 30只/组。去势组、去势加中药组分别于适应性饲养3 d后行去势手术（切除双侧卵巢）。去势加中药组于术后第2天灌胃含植物雌激素中药方（黄芪、三七、银杏叶、蒲黄）。正常组及去势组则每日灌胃等量生理盐水。

1.2.2 动物模型的复制3组动物灌胃两周后，分别采用线拴法复制脑梗塞动物模型。大鼠腹腔内注射10%水合氯醛(350mg·kg-1) 麻醉后，仰卧固定，颈部正中切口，分离并暴露右侧颈总及颈内、外动脉，并在颈内外动脉分叉处结扎颈外动脉，右侧颈总动脉剪口，插入头端烧成圆钝形直径为0.25 mm 的尼龙鱼线，进线长度约为18～19 mm，在大脑中动脉起始端堵塞大脑中动脉，然后将颈总动脉连同尼龙鱼线一起结扎，缝合皮肤，放回笼内，单笼喂养。手术过程中监测大鼠直肠温度，并保持在36.5～37.5 ℃。苏醒后表现为左上肢屈曲、行走时向左侧旋转或左侧肢体瘫痪的大鼠为造模成功，纳入统计结果，否则为造模失败，剔除实验。

1.3 指标检测造模成功后6，12，24 h分别以放免法检测各组大鼠血清中ET-1及NO的表达情况（造模手术后共有72只大鼠进入指标检测：24只/组，其余均在造模过程中死亡或造模失败后剔除实验）。

1.4 统计分析数据用±s表示，采用SPSS11.5软件进行单因素方差分析处理。方差齐，用q检验；方差不齐，则用秩和检验。显著性差异水平以P＜0.05，0.01为标准。

2 结 果

2.1 造模后各时段各组大鼠血清中ET-1表达情况由表1可见，造模后随着缺血时间的延长，各组大鼠血清中ET-1含量呈逐步递增趋势，至缺血24 h分别达到高峰。去势组大鼠血清中ET-1含量始终高于同时段正常组及去势加中药组（P

2.2 造模后各时段各组大鼠血清中NO表达情况由表2可见，造模后随着缺血时间的延长，各组大鼠血清中NO含量呈进行性下降趋势，至缺血24 h分别达到最低水平。造模后各时段，去势组血清中NO含量均低于同时段正常组及去势加中药组，具有统计学差异(P

3 讨 论

3.1 脑梗塞与ET和NO的相关性

ET和NO通过调节血管的舒缩功能共同参与脑梗塞的病理过程。ET具有强烈而持久的缩血管作用，而NO有明显的扩张血管作用，并能强烈地抑制血小板聚集。生理情况下，两者的合成与释放始终维持着一种动态平衡：既相互依赖，又相互拮抗，维持着血管的正常舒缩功能。急性脑梗塞发生时，由于缺血、缺氧等应激因素的突然刺激，这种平衡状态遭到破坏，以致血管舒缩功能失调。一方面，ET释放大量增加，刺激血管急剧收缩，局部血流供应减少，脑组织损伤加重；而脑梗塞后局部血管神经组织缺血缺氧致使损伤的脑血管内皮细胞及神经组织合成ET进一步增加，形成恶性循环［5］；另一方面，NO合成减少，其扩张血管作用减弱，同时血小板将不断聚集并释放血管收缩因子，导致血管痉挛，脑组织局部供血不足，使病灶区缺血缺氧状况进一步恶化。王荔等［6］推测ET水平升高可能既是脑梗塞的原因又是脑梗塞的结果。临床观察也表明，ET和NO参与了脑梗塞（ACI）的发生发展过程，它们与脑梗塞的具有明显的相关性［7，8］。本动物实验结果，在脑梗塞急性期，大鼠血清中ET-1含量随缺血时间延长而增加，NO则呈逐步减少趋势。这与吴海琴等［9］的临床研究不完全一致。推测与指标检测时间差异或动物实验与临床观察本身的差别有关。

3.2 组方依据

本实验所选中药复方由黄芪、三七、蒲黄、银杏叶四药组成。其中重用黄芪，取其补气之功。气为血帅，气旺则运血有力。辅以三七、蒲黄、银杏叶活血散瘀。诸药合用，共奏补气行血之效。从药物化学成分角度分析，四味中药都含有黄酮和异黄酮，是具雌激素样活性的有效成分——植物雌激素。植物性雌激素是植物中可以与雌激素受体(ER)结合的一类化合物，在体内具有双向调节作用。当体内雌激素水平较高时发挥抗雌激素活性，而体内雌激素水平较低时具有拟雌激素作用［10］。因此含植物雌激素中药既可发挥脑保护作用又可避免长期、大量应用雌激素可能导致的各种不良后果，这为人类寻觅天然而有效的药物提供了新的线索。

本实验结果表明含雌激素中药确实能有效减少血清中ET-1含量，增加NO释放，从而发挥较好的脑保护作用。

【参考文献】

［1］卞杰勇，王宇卉，张世明，等.雌激素对大鼠局灶性脑缺血的保护作用［J］.苏州大学学报（医学版），2003，23（4）:399.

［2］陈俊峰，蒋 豪.雌激素的脑缺血保护作用［J］.中华麻醉学杂志，2002，22（9）:562.

［3］王若光，尤昭玲，冯光荣.中药植物性雌激素研究［J］.中国中西医结合杂志，2004，24(2):169.

［4］张博生，徐 运，朱文斌.含雌激素中药脑保护作用的实验研究［J］.中国临床康复，2004，8(34):7740.

［5］毕国荣，卢丽萍，周 卓.脑梗塞患者血浆内皮素和一氧化氮含量及相关性的研究［J］.中国误诊学杂志，2002， 2(1):20.

［6］王荔，成学恭.急性脑梗塞患者血浆内皮素含量的研究［J］.山西医科大学学报，1998，29(1):53转57.

［7］余运贤，梁 晖，黄 健，等.急性脑梗塞血瘀证与一氧化氮、内皮素相关性研究［J］.中国中西医结合杂志，2000，20(7):501.

［8］陈建国，芦 萌，颜万能，等.脑梗塞患者内皮素、一氧化氮含量的动态观察及临床意义［J］.标记免疫分析与临床，1999，6(3):155.

篇（3）

益心胶囊是由麝香、苏合香、丹参、黄芪等多味药物组成，对于心血管疾病有着良好的治疗效果。大量的临床实践表明，长期使用益心胶囊可预防冠状动脉疾病的发生，减少致死性和非致死性心血管病事件的发生率，局限心血管病事件的发病范围及严重程度。因此，我们采用结扎大鼠冠状动脉造成急性心肌梗塞模型，研究益心胶囊不同剂量预先给药对急性心肌梗塞的保护作用及其作用机制，为其临床合理用药提供必要的实验依据。

1 材料与仪器

1.1 动物健康SD大鼠70只，雌雄各半，体重200～220 g，购自河南省实验动物中心，许可证号:SCXK(豫)2005-0011。

1.2 药物益心胶囊，0.3 g/粒，麝香、苏合香、丹参、黄芪等12味药物组成，郑州大学药学院药剂教研室提供;消心痛，10 mg/片，珠海丽珠集团，批号20080302;戊巴比妥钠，上海试剂二厂产品，批号20060802;盐酸利多卡因注射液，20 ml/支(0.4 g)，南京第四制药厂产品，批号20080307。

1.3 仪器ECJ1550P心电图机，日本光电公司产品;DH150型动物呼吸机，浙江大学医疗仪器厂产品;Beckman-Coolter-cx9全自动生化分析仪，美国Beckman公司产品。EC-911放射免疫自动γ计数仪，中佳光电公司产品;CR3i多功能台式离心机，法国Joudan公司产品。

1.4 试剂hs-CRP试剂盒，上海医学科技有限公司产品，批号080405;IL-6试剂盒，北京北免东雅生物技术研究所产品，批号080306。

2 方法

2.1 动物分组及给药SD大鼠70只，雌雄各半，适应性喂养1周，随机分为正常对照组(10只)，其余大鼠依据性别和体重随机分为AMI组、阳性对照组、益心胶囊大剂量组、益心胶囊小剂量组、假手术组，每组12只。分组当天，益心胶囊配成药液，分别以(2 g·kg-1·d-1)和(1 g·kg-1·d-1)给大鼠灌胃，阳性药物组以消心痛(10 mg·kg-1·d-1)，1次/d，连续21 d。正常组、模型组和假手术组给予等量的生理盐水灌胃。

2.2 急性心肌梗塞模型制备末次给药后1 h，除正常对照组外，其余大鼠行冠脉结扎术[1]。腹腔注射3%戊巴比妥钠(40 mg/kg)麻醉大鼠，静脉注射1mg/kg利多卡因预防室颤，将大鼠仰位固定于手术台上，除毛。消毒，沿胸骨中线自胸锁关节至剑突上切开皮肤，连接呼吸机(频率48 次/min)，暴露胸骨及软骨部位，用手术刀在剑突下端上方1 cm处正中位劈开胸骨，沿胸骨正中向上用剪刀延长切口约3 cm，用小开胸器轻轻撑开胸腔切口，可见心包及搏动之心脏。用眼科剪将心包前部剪开，用止血钳将左心耳轻轻提起，用持针器持小圆变针在冠状动脉前降支根部穿一线，5O号线结扎之，于结扎后大鼠四肢皮下连接心电图机(纸速25 mm/s，电压10 mm/mv)，以体表ECG 出现 ST 段弓背向上抬高或呈坏死性 Q 波，直视下可见被结扎血管供血区心肌变为暗紫色，并持续 30 min为模型成功标志，逐层关闭缝合胸腔。假手术组仅在左冠状动脉前降支穿线不结扎。术后24 h，各组动物均有死亡。具体动物数见表1。

2.3 检测指标及方法冠脉结扎后24 h，股静脉采血，冷冻离心10 min(3 000 r/min)，分离血清，置于-20℃冰箱内保存待测。胶乳增强免疫比浊法测定血清hs-CRP，测定范围0.1～10 mg/L;放射免疫法测定血清IL-6，测定范围6.25～250 pg/L。表1 益心胶囊对急性心肌梗塞大鼠hs-CRP含量的影响与AMI组比较，*P

2.4 统计学处理采用统计软件SPSS12.0进行统计学处理，所有数据±s表示，多组间比较用单因素方差分析，P

3 结果

3.1 益心胶囊对急性心肌梗塞大鼠血清hs-CRP含量的影响由表1可见，结扎冠状动脉后，与正常对照组比较，AMI组血清hs-CRP含量显著增高(P

3.2 益心胶囊对急性心肌梗塞大鼠血清IL-6含量的影响由表2可见，结扎冠状动脉后，与正常对照组比较，AMI组血清IL-6含量显著增高(P

4 讨论

急性心肌梗塞是冠心病的危急重症，属于中医“真心痛”“心痹”等范畴，为本虚标实之患，本虚以气虚和阳虚为主，标实以血淤、浊阻为要。益心胶囊为治疗心血管疾病的有效药物，由麝香、苏合香、丹参等药物组成。麝香开窍通络止痛为君;苏合香芳香开窍;丹参活血化瘀为臣;黄芪益气养阴为佐。全方配伍，共奏芳香开窍、通经止痛之效。

随着现代研究的深入，炎症在急性心肌梗塞的发生、发展和预后过程中的作用越来越重要[2]。hs-CRP作为炎症过程中最具有标志性的因子，已被证实是急性心肌梗塞发生发展中具有重要预后意义的指标，通常它在心肌梗塞后6h开始升高，24～48h达到高峰[3，4]。大量的研究已证实血清hs-CRP水平升高与AMI的发生密切相关[5]：它可调节巨噬细胞摄入LDL，有助于泡沫细胞的形成;刺激巨噬细胞产生血栓前组织因子;激活粥样斑块内的补体系统导致斑块不稳定;诱导黏附分子表达，如血管细胞黏附分子-1(VCAM-1)、细胞间粘附分子-1(ICAM-1);致敏内皮细胞，产生CT细胞介导的细胞毒作用造成损坏。

IL-6主要是由活化的单核-巨噬细胞分泌的一种促炎症细胞因子，为预测急性心肌梗塞的早期基础病变及严重并发症的指标，其血清浓度越高，其发生严重程度及再发心绞痛的风险越高[6]。IL-6可促进血管内皮细胞表达黏附分子和其他炎症递质，增强局部的炎症反应;促进血管内皮细胞释放第凝血因子，启动凝血过程;可刺激基质降解酶的合成，侵蚀斑块内的基质，从而导致不稳定斑块破裂[7]。

本实验结果表明，当结扎冠状动脉造成AMI模型后，大鼠血清hs-CRP，IL-6含量大幅升高，而预先服用益心胶囊21 d的大鼠，其血清hs-CRP，IL-6含量均显著降低，且其降低程度与给药剂量呈相关，表明抗炎作用是益心胶囊预防心肌梗塞的作用机制之一，为AMI临床治疗早期使用本药提供了依据。

参考文献

[1] 徐叔云，陈 修.药理实验方法学，第3版[M].北京:人民卫生出版社，2003:1023.

[2] Mul Vihillnt，Foly JB.Inflammation in acute cornary syndromes[J].Heart，2002，87(3):201.

[3] Koenig W.Inflammation and coronary heart disease: an overview[J].Cardiol Rev，2001:9133.

[4] Yu H，Rifai N.High-sensitivety C-reactive protein and atherosclerosis;from theory to therpy[J].Clin Boochem，2000，338:601.

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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。

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关键词：

医院;计算机管理系统;设计;应用

中图分类号：

F49

文献标识码：A

文章编号：1672-3198（2014）24-0208-01

随着我国医疗体制的不断深化改革与信息技术的迅速发展，计算机管理设备逐渐深入到医院的管理工作中，并发挥出不可比拟的作用，成为医院管理现代化的重要保障。在医疗事业发展的新时期，为了使医院计算机管理系统更好的得到发展与提高，还必须加强对其系统的科学设计与应用。

1 医院计算机管理系统的含义及特点概述

医院计算机管理系统（HIS）主要是指对医院各种文献、数据资源、媒介信息等统一通过计算机网络而实现信息化管理的系统。具体来说，医院包含临床、门诊、后勤及部门科室等部门，因而其计算机管理系统也包含对以上科室部门信息化管理的实现。与传统计算机网络资源相比，医院计算机网络具有信息存储数字化、表现形式多样化、传播媒介网络化、信息数量巨大化等特点。

2 医院计算机管理系统的功能组成设计

根据医院医疗服务环节及流程，医院计算机管理系统主要利用的是网络拓扑结构，并要求系统配置简单易操作。在网络服务器选用方面，应该选用双机备份的容错技术。医院计算机管理系统模块设计是在就医流程的基础上进行的，包含10多个子系统，笔者主要对如下几个主要的系统模块设计进行介绍。

（1）门诊管理系统。该系统应包含门诊收费、挂号管理及门诊药房管理等模块。系统要能对门诊患者分科挂号，收取各项检查、治疗及药品费用。在此基础上建立患者的医疗信息档案，以便及时查询病人检查、治疗项目及用药收费的情况。另外，门诊管理系统还应该提供病者退号、发票的服务以及为不同科室提供汇总工作报表的功能。

（2）住院管理系统。该系统主要负责对出入院病人的治疗情况进行记录、查询，以此为医护人员提供病人的信息，以保证病人治疗费用明细，科室费用明细。具体而言，要包含办理病人的入、出院手续、缴款手续办理，及检查项目划价、收退费等功能。

（3）药房管理系统。该系统主要是对医院药品采购、出入库、科室分配及药房药品日常事务进行管理的系统。药房管理系统要重点实现药库及药房之间的连接与数据传输功能，以实时反映药库、药房的进销存情况。另外，该系统还要对药房药品的情况生成各种明细与表格，避免出现药品流失现象，提高医院经济效益。

（4）病案管理系统。该系统应该实现病案数据登陆、存储、查询以及病案出入库、借阅管理等功能，另外还提供各医疗部门所需的报表，方便医护人员在病案管理中的查询与检索，提高病案管理的效率。

（5）医学影像及远程医疗系统。医学影像及远程医疗是现代医院医疗的先进技术，对其进行系统的管理，首先要建立影像资料库，对有价值的医学影像资料存入数据库，方便各科室查阅、传输及利用影像资料。然后通过国际互联网，而实现网络会诊与学术交流。

3 医院计算机管理系统在医院管理中的应用策略

为了提高医院计算机管理系统在现代医院管理中的应用水平，医院应该保证系统在投入使用后的运行及维护。并在充分保证管理队伍、操作人员、系统应急预案健全的基础上加强HIS在医院管理中的应用，提高应用效率。

（1）加强计算机管理系统在门诊收费管理中的应用。

计算机门诊收费系统对提高医院门诊管理水平有重要的作用。各医院门诊操作员应该根据医生处方，通过计算机而写明发票的收费明细，并实现医院门诊收费的分类与汇总。同时，还要对收款员的台账进行核对，对决违规工作行为的发生，以此提高门诊医护人员的工作效率。

（2）加强计算机管理系统在病房收费管理中的应用。

医院要加强对计算机管理系统在病房收费管理中的应用，通过对病人相关信息再计算机网络中的双机备份，能确保数据的安全性。这样便能约束和规范护理人员的素质，减少人工账务核算的漏洞，规范每日账务清单处理。

（3）加强计算机管理系统在病区管理中的应用。

病区管理系统很好的贯彻了“以患者为中心”的服务理念，实行HIS管理，提高了服务质量。医院要加强对HIS的应用，紧密联系医院医生、护士收款处、及药房之间的联系，促进医疗信息资料的完整，提高病区管理的效率，提高患者及家属的满意度。

（4）加强计算机管理系统在药品管理中的应用。

医院计算机管理系统是用于医院药品管理最为广泛的系统，医院要加强对药品计划、采购、入库、调价、领药及消耗到期的全过程的监管，严格规范药房工作人员药品信息录入、发药处理及输送的工作环节，确保患者药品费用的准确性。

4 结语

在医疗事业发展的新时期，医院计算机管理系统对于确保信息资料的真实可靠性、提升医院管理质量与经济效益具有重要的意义。现代医院要时刻关注网络技术，并促进新技术的开发与应用，促进系统功能运行效率与作用的提升。

篇（6）

随着电子技术在各个方面的应用，图像的数字化进程十分迅速。人们要求高质量的图像，不仅仅为了满足视觉需要，更因为在信号分析、通信技术和计算机科学的各个方面，都需要对各种图像进行分析处理从而得出结论和相关数据。

一、自适应计算截止灰度级

人眼的识别能力是有限的，无法辨别图像中过亮和过暗区域中灰度微小的变化，所占用过多的灰度级造成一定浪费，可以对灰度级进行压缩。

2.1信噪比

信噪比是指信号源产生最大不失真信号强度与同时发出的噪声强度之间的比率，通常以S/N表示，一般用分贝（dB）为单位，信噪比越高表示质量越好。同样的定义也可以适用在医学图像中，我们首先可以通过计算一幅医学图像的均方误差，然后由均方误差推算出其峰值信噪比。

2.2信息熵

我们将H（u）称为信息的熵，它表示的含义是观察到单个信源符号输出时能够获取的平均信息量。当信源各符号的出现概率相等时，此时熵达到最大，此时信源能够提供最大可能的信源符号平均信息量。

三、程序实现及结果分析

由图1可以发现，应用综合算法，可以明显增强图像的层次感，比如大骨盆及脊柱上侧，效果与处理前相比有了显著提高；腓骨图像经过处理后，可以明显观察到踝关节部分的钢板和钢钉，同时裙子的褶皱也被真实还原，比起原图，处理后的图像提供了更多的信息量。

虽然主观上已经可以明显看出这种综合算法处理后的图像效果，我们仍然需要客观评价标准来衡量，即本节前述的峰值信噪比（PSNR）和信息熵（MSE），现分别选取大骨盆、脚、颈椎、膝盖和腰椎图像，计算其处理前后的峰值信噪比和信息熵。运用改进算法得到的实验数据和Contextvision公司标准的数据对比如表1和表2所示。

显而易见，使用自适应直方图均衡与反锐化掩模融合技术的图像增强算法，图像在尽可能多的保持原始图像信息及避免噪声放大的同时，增强了图像的可视性，尤其是暗区及细微部分的层次感大大加强，而且无伪影产生，视觉效果得到了极大改善，此增强方法比Contextvision公司的所达到的标准更高，即还原的信息量更大。

四、总结

本文以数字图像处理为背景，提出了能抑制光晕现象的改进的对比度受限直方图均衡算法。对算法进行优化之后，设计了一个医学图像处理软件。本文设计的软件系统已经嵌入到医院的DR影像系统中进行实际应用，并且图像的处理效果得到了医生的认可，处理时间满足点片的时间要求。

参考文献

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【关键词】 点、线、面、体、摄影

1 点 一般用来表示位置，是物质的浓缩，也是人类的微号点，具有空间位置的视角单位。点在人体三维立体结构的不同部位，具可代表不同组织器官的表面位置，同时可以通过点与点之间不同角度的投影、折射、或者立体交叉连接，推断出不同组织器官彼此间的相互关系，从而确定相应组织器官的三维立体空间位置。例如：头颅骨的“翼点”投影到体表相当于太阳穴，本身又是蝶骨、颧骨和颞骨的交汇点，不仅结构薄弱，同时下方还有脑膜中动脉经过，向深部垂直矢状面投影可以经过蝶鞍与对侧“翼点”相连。其次：肚脐位于腹前壁中线体表，其上方3cm处平第3腰椎，下方3cm经过第4腰椎。再次，胸骨剑突末端点，平第11胸椎。很明显，点在人体三维立体结构中代表着无数组织器官的位置或参照物。

2 线 有关线的解释和意义繁多，这里主要针对立体几何里点与点之间的连接线段，即直线或弧形，在人体三维立体结构中，无论从体表或深部组织器官，从解剖学的角度看，无处不体现出线的存在和相应的意义，如：人体正中线，与正中矢状面重合，将人体分为左右两半。其次：水平线，与水平面重合，至上而下有无数条。最后，在头颅还有瞳间线、听鼻线、听口线、听眦线等等。

3 面可以是点的密集，也可以由直线的移动而构成。从解剖学的角度看，人体三维立体结构，就是由无数个大小不等，形态不一，方向不同的面与面相互架构而成。如：矢状面，将人体分为左右两部分的所有平面。其次：冠状面，将人体分为前后两部分的所有平面。再次：水平面，将人体分为上下两部分所有的平面。最后，在矢状面与冠状面之间，根据其夹角大小不同存在着无数个平面等等。更为重要的是，我们必须认清，不同的部位和不同厚度的断面，其间包含着各种不同的组织器官。

4 体 有关体的含义解释繁多，这里我们主要指三维立体空间，即点、线、面相互间的演变和转化最终而来。如点：指物象特定空间中所处的位置，它没有长宽厚度，常常也指线段的起点和末端. 其点的移动形成线，线的移动变为面，面的转变成为体。很显然，体就是点、线、面立体交叉的融合，只有正确理解和掌握点、线、面、体相互间的关系，同时与人体三维立体结构紧密结合，用立体的三维思维来分析和5 理解人体不同组织器官，这样才能从不同的方位、角度、平面全方位判断把握不同组织器官的准确位置。

摄影 即X线束经过人体被检部位，由于不同结构的组织器官，对X线的吸收存在差异，当这些带有被检组织信息的剩余射线作用于胶片或探测器，经过暗室处理或计算机转换，即可获得相应部位的X光照片，其照片显示的组织器官影像形态，由不同的摄影所决定。现就不同摄影与点、线、面、体的关系作如下的探究。

5.1 针对三维立体的人体组织结构，怎样把握摄影与“点”的关系，首先确定不同摄影的“点”在人体体表或深部的位置，明确“点”与暗合（IP板或FPD）的关系（将相应的“点”投影在暗合相应的位置），确定“点”与球管焦点的中心线的入射方位，根据不同的要求，可以垂直或倾斜一定的角度经该“点”进行入射。例如：头颅正位，中心线经眉间垂直射入暗盒。汤氏位，中心线向足端倾斜30°夹角与两外耳孔连续中点入射。这方面的例子举无盛举。

篇（8）

医院需要数据中心

数据中心,顾名思义,应当是提供数据服务的中心。

数据中心的建设应当至少有两层含义:一层是数据中心基础设施的建设与管理。包括底层的供电、制冷、网络等机房环境建设以及服务器、存储、备份等设备和机制的建设与管理。其中心目标是安全、可靠、高性能、可管理。主要的技术热点有服务器集群、存储网络、服务器虚拟化、存储虚拟化、备份手段、灾备方案、重复数据删除等等。数据中心基础设施的主角是服务器和存储系统。在这个层面上管理数据中心的目标归结到一点就是安全、可靠。要保证数据中心安全可靠,保证它的性能;第二层是数据服务能力的建设与管理。包括数据集成与融合、数据生命周期管理、数据服务平台等方面的能力建设。其中心目标是数据的可管理、可用性、利用能力。数据中心主要的技术热点有数据抽取(ETL)、数据集市、数据挖掘、数据生命周期管理等等。

首都医科大学附属北京天坛医院信息中心主任王韬对医院数据中心提出了自己的见解:“早期的信息中心只有一台或者几台服务器,数据量也很少,主要参与的是医院收费业务,比较简单;随着医院信息化建设的快速发展,信息化已经深入到医院业务的方方面面,其中包括患者的基本信息、费用信息,以及患者的诊疗信息和医院物流管理信息、成本分析控制信息和绩效管理等信息。其中以患者的诊疗信息最为复杂,有文字、数字、图像、视频、声音等,多种多样。而且医院的临床信息系统也非常复杂,有医嘱系统、医学影像系统、检验报告系统、麻醉监护系统、门急诊输液系统等等,这些系统都需要信息的互联互通,系统需要集成。”

中南大学湘雅二院信息中心主任黄刊迪从多年实践经验角度谈了对医院数据中心的认识:“数据中心是医院信息化建设发展到一定时期的必然产物。随着医院信息化建设向临床专业化方向的深入,医院内部必然会出现众多临床信息系统,也必然会面临区域医疗信息共享的外部需求和医院临床数据集成的内部需求,医院数据中心是满足这两方面需求的唯一解决方案。没有数据中心,电子病历无法保证临床资料的可及性、完整性和归档性,患者在某些科室的检查资料,可能会因为科室机器的关闭或数据迁移而不能在任何时段访问,也难以解决患者资料被检查科室有意或无意修改的问题。”

“随着医院信息化程度的不断提高,建设数据中心很有必要。不过首先要对数据中心概念进行正确理解。目前很多人是侧重于硬件及平台架构建设,认为把全院服务器、交换机、存贮及数据库等统一建设,数据集中存储,就是建数据中心,而对数据的分析、整合、共享等应用缺乏考虑。甚至一些人把网络中心机房建设认为是建数据中心,还不乏此类的文章介绍。此外,还必须认清建数据中心与数据仓库的关系。”福建省立医院信息中心主任张琼瑶表达了自己对数据中心概念的见解。

对于数据中心的概念,武汉同济医院信息中心主任张晓祥认为:“临床数据中心是所有的医疗信息的静态文档存储仓库。它既可以实现患者医学信息纵向的长期保存和管理,又可以实现不同专业、不同系统、不同业务流程中患者相关医学文档和信息横向的抽取、整合和归档。”

联想大客户业务服务器营销经理李亚杰谈了自己对数据中心的理解:“一般情况下,企业业务达到以下两个层面才会建设数据中心:业务逻辑越来越复杂和数据量激增。这种情况下需要通过IT手段简化业务流程,实现对数据的高效利用。随着医院存储电子病历和影像数据量的逐渐增多,数据大集中成为必然趋势。”

英特尔数字企业部客户平台集成专家丁华发表了自己的观点:“对于医院数据中心而言,核心是数据,其建设目标是数据的利用。而软硬件基础设施正是为医院的数据和应用提供支撑服务的。”

医院数据特点

众所周知,医院信息化已步入快速发展期。从过去单一的HIS系统,向临床信息化发展,系统专业性越来越强、分工越来越细,涉及的系统和厂商越来越多,服务器数量急剧增长、数据量越来越大。

当前,医院数据具有异构系统多、数据量大、关联性强、在线时间长等特点。“医院拥有大量异构系统是由医学学科专业分工决定的。现在信息化程度较高的医院都会有几十个开发商的系统在运行,不同系统平台的数据如何集成将成为一个问题;第二个特点是数据量较大,医疗数据从结构化发展到自由文本,比如患者的病历,再到医学影像以及动态影像等等。医院数据量以TB计,总医院仅医学影像数据存储已经达到数百TB,所以医院数据存储量越来越大,由此对数据管理和利用都提出了较高的要求;第三个特点是关联性。医院的一切活动都是围绕患者展开的,‘以患者为中心’体现在医疗服务的全过程中。因此,尽管各个医疗业务系统是异构的,但这些异构系统之间的数据不是孤立的,有着很强的关联性。‘以电子病历为核心’正是诠释了医疗信息关联性,无论是影像、检验、病理、超声、内窥镜,还是手术、急救等产生的数据都是电子病历的组成部分;第四个特点医疗数据保存时间长。”薛万国主任总结道。

IBM系统科技部解决方案销售代表齐昕表示:“现阶段的医院数据中心基本达到了数据逻辑上独立,即数据库服务器和应用服务器分离,数据库服务器向上扩展,应用服务器向外扩展,实现了企业级的存储和信息管理,这种架构消除了资源的争抢,易于实现管理和维护,数据成为医院临床和运营管理资产,但是,数据还没有做到跨应用的整合,不能有效的为医院的运营决策提供支撑。医院的数据特点一是数据量大,大型医院每天可产生超过10G的数据,如果包括2~3个的数据备份,就要存储超过30G的数据。而且大型医疗影像设备产生的数据还会以几何级数增长;二是数据类型复杂,有数字和文字,还有大量的图形和影像等信息;三是既有对安全性、实时性和并发用户数要求很高的HIS数据,也有对安全性和实时性要求相对较低的数字图书等信息。因此,未来的数据中心必须通过高度的虚拟化实现简化,共享和动态调配IT资源,提供面向服务的IT交付。”

丁华指出:“医院的数据主要有系统异构、数据量大、关联性强三大特点。因此,给医院数据的利用和管理带来了很大挑战。此外,医院的数据往往要求保留较长时间,以支撑贯穿患者生命周期的健康服务。”

医疗数据整合与应用

随着医院数据量的日益增加,如何实现数据的整合,更好将数据为临床所用成为医院信息中心主任急需解决的一个难题。

对此,薛万国主任谈了自己的经验:“要把数据中心的数据利用好,首先是建立一个很好的数据存储管理方案。我认为医院将来的数据存储可以采用数据集中和分布相结合的数据平台。所谓集中不是说把服务器集中,而是把数据集中。而所谓数据集中主要是指不要让数据过度分散到各个系统中,然后以HIS系统为基础形成一个中心数据库。实现数据集中后,医院对数据的使用更为方便。在HIS系统内建立一个统一的数据模型,在收集数据的过程中把异构的问题也解决了。在使用数据的过程中只用这个数据库即可。”值得一提的是,并非所有的医疗数据都适合集中,比如影像数据就不必集中起来。总医院的影像中心有多个科室不同的信息系统,薛万国主任在带领团队进行数据集中的过程中,通过影像中心把这些数据收集起来。通过采取集中和分布相结合的数据分布平台,总医院的数据提取更为方便。

黄刊迪主任表示:“医院数据中心的存储模式将由集中式存储向分布式存储和集中式存储相结合的方向发展。数据集中模式具有数据管理方便、访问性能高等优点以及存储空间利用率低、数据源部门不易接受、数据归档效率较低等缺点;分布模式正好与集中模式相反,两者结合实质上就是将数据量小、结构化程度高、格式简单、特别是索引类数据集中存储,将数据量大,结构化程度低、格式复杂,特别是影像数据分散存储。这种方式虽然克服了集成存储和分布存储各自的缺点,但还是存在着数据管理权限过于集中的问题,因为索引数据的集中存储,实质上意味着数据源部门失去了数据的控制权。集中式存储具有集中与分布结合模式的优点,并且克服了数据过度集权的缺陷。”

IBM软件部资深IT经理杨秀合指出:“在医院的信息化过程中,由于系统的特征不同、系统的提供商不同等原因,往往数据分布在不同的系统中,如:HIS、PACS、EMR。就PACS系统而言,出于存取性能的需要,本身就需要分布存储。因此,数据的分布存储是必然的。不过,为了将大量的医疗过程信息作为‘知识资产’进行管理和再利用,有必要围绕患者、以EMR为中心进行集中存储,将诊疗信息(含费用信息)归档后进行集中存放。另一方面,从数据的类型来看,患者的身份信息、系统中的数据字典有必要集中存储。因此,医院信息系统的数据存储平台是一个‘集中与分布相结合’的平台。”

丁华认为对于医院来说,集中与分布相结合是一种较为理想的解决方案。他谈到:“数据平台的建设可以围绕临床服务与医院管理两个主要方向进行。以电子病历为核心载体,来建立患者诊疗数据组织与共享模式。数据存储的建设,则为医院各业务系统的协同、医院管理提供支持。在数据存储的分布方面,物理上应采取集中与分布相结合的方式。建立集中的临床数据存储库是必要的,但是无需在数据平台上复制所有的数据。例如,影像数据等大容量的数据,可以分布存储在原有系统中,并提供调用的方式。”

更好地利用数据服务平台

医院要建立数据利用的服务平台,它能够提供数据的检索服务。“在利用数据服务平台方面,我想到了两个解决办法:一个是做电子病历的浏览服务。因为电子病历浏览相对而言模式较为固定,是以人和以病历为中心去看,将不同来源、不同时间的医疗数据以患者为中心进行组织和展现,只要有了电子病历浏览服务就能解决很多临床上的需要;第二是解决数据的自由检索服务,这必须先实现数据的整合,然后通过整合后的数据库,开发一个自由条件的查询。在医院内科研和管理会对自由检索提出要求,我们正在寻找一些产品支持此项服务能力建设。”薛万国主任介绍道。

黄刊迪主任指出:“建立数据利用服务平台的工作主要有:建立数据中心,集成和整合医院内部各类数据;采取某种安全方便的技术,比如网闸,连通内网和外网;建立门户网站;完成界面集成;建立数据仓库;建设各种主题数据库;培养或引进数据分析人员,需要有比较全面的知识结构和数据分析利用能力;建立健全和落实数据管理制度,技术代替不了管理,管理代替不了激励。在严格管理的基础上,鼓励数据共享和利用;提高认识:数据只有用才知道有没有价值,只有用才知道有没有问题。”

建立历史数据管理机制

在数据中心建立一个很好的历史数据管理机制是非常重要的,因为历史数据管理非常必要。

薛万国主任认为:“要想建立历史数据管理机制,有两条重要途径:第一条途径是把这些数据库里的数据变成文档,使文档变成静态的内容,方便数据迁移。这样它既可以满足临床科室工作人员阅读的需求,也能把数据从数据库内提取出来,从而减轻数据库的负担;第二条途径是建立历史数据库,把所有数据都倒在历史数据库内。”

作为医院的重要信息资源,历史数据具有很高的利用价值,不过利用难度很高。对此,黄刊迪主任认为:“在克服利用困难的前提下,建立合适的历史数据管理体制,是提高历史数据利用率的根本手段。历史管理体制应该鼓励对历史数据的利用,适当放宽历史数据的访问权限,应该鼓励跨学科、跨医疗机构、跨地域的医院历史数据的利用,应该采取适当的激励措施,提高数据源部门共享历史数据的积极性,对数据利用者制定适当收费标准,收入用于维护数据源的不断丰富。历史数据的利用需要严格管理,不能违反各种相关法律。有必要建立专题历史数据库,针对一些专题对原始数据进行适当处理,既可以提高数据安全,也可以提高数据利用的效率和质量。”

医院数据中心面临的挑战

由于医院数据的特点以及未来数据中心的发展趋势,医院数据中心面临着很多有待解决的问题,主要包括机房环境、管理与监控、可靠性保障、备份与恢复、数据管理、用户管理、数据集成、数据服务等。

机房环境管理包括空调的可靠性、供电的可靠性、网络可靠性等。过去的机房放几个机柜绰绰有余,而现在机房由于设备大量增加,设备非常密集,使得剩余空间小,带来的问题就是散热效果差,对空调的可靠性、供电的可靠性等问题提出了较高的要求。

对此,薛万国主任指出:“大量服务器和存储设备给管理与监控带来严峻挑战。医院希望能有集中的管理系统,对整个数据中心进行集中管理,形成主动报警的管理体系,解决诸如数据存储空间监管、CPU性能利用率监管以及多个服务器时钟协调管理等问题。”

数据集成的问题非常复杂,如何将直接异构平台的数据集中在一个平台下是值得深思的问题。比如医院拥有就诊人次和收费情况的数据,而且它们来自不同的系统,如何围绕一个主题对数据做统计分析是数据集成面临的问题。

数据服务也是令很多医院信息中心主任头疼的一个问题。诚然,数据积累的越多是一个财富,如何发挥这个财富的价值则是非常关键的。“如果建立一个数据的利用平台,让临床科室工作人员自己检索数据,则会提高数据的利用价值。”薛万国主任表示。

医院数据中心发展趋势

对于医院数据中心未来将呈现何种发展趋势这个话题,张晓祥主任谈了自己的看法:“现在卫生信息化建设的三大主题是电子病历、数字化医院和区域协同医疗,这些都将推动医疗行业数据中心的建设。医院数据中心将从单个医院医疗信息整合归档存储发展成为区域医疗信息整合归档存储。”

对这个问题,王韬主任认为:“各个系统之间数据库类型可能不一样,很多数据和信息的交换标准还没有明确,因此,对一个大型的医院数据中心,它的管理难度很大。医疗信息系统有自己的特点,对于门急诊系统来说,稳定可靠最重要,不能出问题。而且,一旦出问题以后,如何在10分钟以内提供应急方案非常重要。随着卫生部电子病历规范的出台,电子医疗文档在医院将越来越普及,除了采用CA认证、数字签名、修改记录、查询使用追踪等技术外,如何有效的保障医疗文档和数据本身的安全也很重要,天坛医院的数据都至少保留三个备份,并且在不同的办公楼。这些数据不仅要有技术的备份,同时也要在管理机制上建立完善的制度,安排专职工程师每天进行巡检,而且主任还要监督,抽查。信息的加工和利用是信息化管理的高级阶段。信息中心不仅是采集和存储数据,还要积极开发和利用数据为医院的管理和决策提供支持,目前天坛医院信息中心每年都有专题信息分析报告提供给医院管理层,就医院运行管理中的各种问题,提供分析意见和改进措施。”

篇（9）

引言

随着信息时代的不断发展，海量的数据被产生出来。在人们的日常生活中，方方面面都可能产生数据。这些数据反应了社会规律和自然规律，被认为是一笔重要的战略资源，与自然资源等可以相提并论。有统计显示，一般的医疗机构每年会产生1TB到20TB的数据，一些大医院甚至可以产生300TB到1PB的数据。随着技术的不断进步，人们处理数据的能力和技术也不断增强。从前，人们只能看着这些宝贵的数据白白丢失；现在，这些数据有望被运用到智慧医疗方面，即让患者就医更方便、疾病诊断更加高效，以及医疗信息更加准确。

一、大数据概述

（一）大数据的定义

随着智能手机、平板电脑、移动互联网、物联网等各式各样传感器的涌现，数据源呈现指数级增长，信息数量迅速扩大。从这些海量数据中提取有用信息并加以利用，已经成为战略性发展和要求。大数据可以通过在海量数据中提取的有用信息，挖掘新的认知，创造新的价值，从而改变市场关系和组织机构。

关于大数据的定义，目前学术界仍然没有获得统一共识。一般认为，大数据指的是巨量数据结合，是指无法在一定时间范围内用常规软件工具和软件进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要更强的决策力、洞察发现能力才能加以挖掘和应用的数据。大数据不是单纯的海量数据，而是大量种类繁多、价值密度低、处理速度要求快和实效性要求高的数据的集合。目前，大数据在互联网、金融、农业等领域都有广泛的应用。

（二）大数据的特征

通常，用4个V（即Volume， Variety， Value， Velocity）来概括。

一是体积巨大。截止到目前，人类生产的所有印刷材料的数据量是300PB，大企业一年生产出的数据量大多处于TB量级。

二是数据种类繁多。对此，人们把这些数据分为结构化稻莺头墙峁够数据。结构化数据多以文本为主，非结构化数据则包括音频、视频、地理位置信息等。这些数据为数据的挖掘处理能力提出了更高要求。

三是价值密度低。在大量不断生产的数据流中，只有极少数的数据是有价值的，如何在海量数据中挖掘真正有用的数据，进行数据“提纯”成为大数据工作者研究的重点。

四是处理速度快。据统计，预计到2020年，全球数据使用量将达到35.2ZB。在如此海量的数据面前，各国政府及企业能否加快处理数据的效率，将成为成败的关键。

（三）大数据的意义

大数据最重要的意义是预测。比如，商业公司对消费者日常的购买行为和使用商品习惯进行汇总和分析，了解到消费者的需求，从而改进已有商品并适时推出新的、消费者很可能会满意的商品。知名互联网公司谷歌对其用户每天频繁搜索的词汇进行数据挖掘，从而进行相关的广告推广和商业研究。

由于大数据的处理迫在眉睫，近年来各国政府和全球学术界都掀起了一场大数据技术的革命，都在积极研究大数据的挖掘技术和分析手段。很多国家都把大数据技术研究上升到了国家战略高度，提出了一系列的大数据技术研发计划，从而推动政府机构、学术界、相关行业和各类企业对大数据技术进行探索和研究。

可以说大数据是一种宝贵的战略资源，其潜在价值和增长速度正在改变着人类的工作、生活和思维方式。可以想见，在未来，各行各业都会积极拥抱大数据，积极探索数据挖掘和分析的新技术、新方法，从而更好地利用大数据。当然，大数据并不能主宰一切。大数据虽然能够发现“是什么”，却不能说明“为什么”；大数据提供的是一些描述性的信息，而创新还是要人类自己来实现。

二、大数据对医学研究的影响

（一）大数据改变医学诊断手段

大数据分析为许多医学难题的解决提供了新途径，改变了一些疾病诊断方式。大数据可以挖掘出大量以往的相似疾病案例，通过分析这些诊断数据，对疑难杂症进行快速判别。如，在心脏病的诊断过程中，首先采集心脏数据并转化为心脏图谱，然后根据图谱进行建模，模型中的变量包括压力、张力、僵硬度等，最后根据这个模型分析心脏疾病病情，并作出相应的诊疗方案。此外，还可以利用图像处理技术，将心脏数据建模成为一个虚拟实体，通过设置不同的参数，模拟观察各类手术或者药物对心脏机能造成的影响，从而在诊疗之前就对诊疗后心脏疾病可能的走势做出预测，为获取疾病诊治方法提供了手段。

（二）大数据可预测病情的扩散趋势

当流行病发生时，可以对疾病已有的扩散趋势和感染人数进行建模，对每一个时间节点的数据进行分析处理，从而对流行病进行统计研究，预测病情的扩散趋势，为疾病防治提供参考。同时，当下一次疫情发生时，可以调出往年数据进行分析，了解规律，从而有望抑制病情的进一步扩张。

（三）大数据有望决定现代医药学研究成败的关键

当前在我国，优质医疗资源有限，患者往往需要争抢医疗资源，才能获得一个宝贵的治疗机会。然而，患者个体差异巨大，疾病种类繁多，且仍然有很多现代医疗技术无法解释和治疗的疑难杂症，使得诊断很难标准化和自动化。同时，医生在治疗时，治疗手段和方法、治疗进度等并不公开透明，缺少病人的主动参与。此外，医生工作强度大，医疗资源不足，误诊漏诊现象时有发生，使得医患矛盾不断加剧，医患关系已经在近年来成为了一个社会问题。大数据医疗则可以使患者主动参与到医疗过程中。医生可以在海量数据中找到病人的既往病史、体质特征、健康数据等资料作为辅助，从而更好更快地为病人做出准确的判断。

此外，以往医院的医疗数据都是独立的，病人若首次在某家医院就诊，医生还需要花费时间和精力了解病人的既往病史，既降低了诊治效率，也增加了病人就医的时间成本。大数据使得医院之间互通数据成为了可能，可避免患者在多个不同的医院之间进行重复诊治而付出高昂的医疗费用。大数据医疗有望构建一个以患者为中心的个性化平台，为患者提供疾病治疗、疾病管理、挂号预约、健康数据查询等多方面的服务，充分尊重患者的价值观和需求，协调不同专业的医疗服务。可以说，大数据有望带来医学研究、临床决策、疾病管理、医疗卫生决策等方面的改变甚至革新，从而带来整个医疗模式的转变。

三、大数据在医疗行业的应用

（一）疾病预防

大数据可以帮助研究者比之前任何时候都更了解健康影响因素。有统计显示，大约只有10%到15%的健康影响因素已经被现代医学确定，而剩下的85%到90%的影响因素，包括基因、健康行为、自然和社会环境均未被确定。利用大数据，研究者可以将患者的家族病史、医疗记录等与平日的生活习惯、饮食习惯、收入、教育等方面联系起来，通过对海量的数据进行分析比对，研究这些健康影响因素相互之间的关联。通过对不同区域、不同年龄的人群进行评选，筛选健康相关危险因素，并制作健康监测评估图谱数据库和知识库，提出有针对性的疾病预防计划，以促进居民健康水平的提高，降低患病风险。这样一来，大数据可以显著提高医疗和健康服务，且对不同的人群提供不同的干预措施和针对性的解决方案。

大数据还可以整合和分析公共卫生数据，提高疾病预报能力，加强对疾病的监测。例如，Asthmapolis公司为哮喘患者研发了一种追踪器，记录患者吸入器的使用，并⑹据传输到中央数据库进行分析，用来了解个人患者的疾病进程和使用习惯。将这些数据与疾病预防中心的哮喘危险因素数据结合，能够有助于医生为患者制定更加个性化的预防、治疗计划。

（二）临床应用

在医学临床方面，大数据有着广泛的应用天地，包括相对疗效研究、医疗资料的透明化、病人病历的进阶分析、药物副作用分析和远距离监测病患。

1.相对疗效研究

信息时代使得电子病历的普及成为可能。目前，电子病历结构化数据已逐渐成熟，通过大数据分析海量的医疗数据，比较分析不同的干预措施的有效性。这为临床治疗决策提供了非常有用的参考信息。在医疗护理系统中利用大数据实现相对疗效研究，将大大提高疾病诊疗的效率，减少过度治疗以及治疗不足。

2.医疗资料的透明化

大数据分析可以对不同医院的治疗费用、治疗质量与绩效进行评估和比对，并快速呈现出来，让患者一目了然。此外，大数据有望精简业务流程，从而降低成本，提高医疗护理质量并给患者带来更好的就诊体验。

3.患者病历的进阶分析

目前，电子病历系统包括三部分数据，即电子病例数据、医学检验数据和医学影像数据。电子病历是病人自述病症、医生记录产生的以文字标书为主体的数据，是一种非结构化的数据。医学检验数据来自于医学检验设备，主要包括各种数据，具有标准性和规范性的特点，是一种结构化数据。医学影像数据则包括X光片、B超影像等来自医学影像设备的数据，由于这些数据以图像为主，因此是一种非结构化数据。构建电子病历系统，可以全面掌握患者的病情演进情况。大数据可以对海量的患者病历和档案进行进阶分析，确定哪些人是某类疾病的高危感染人群，并按照不同患者的既往病史为其提供不同的治疗模式和不同的预防性保健方案，才能达到最佳治疗效果。

4.药物副作用分析

在临床用药的过程中，药物使用可能会引起患者的不良反应。这种不良反应会导致药物不能发挥原本的作用，治疗效果减弱，严重时甚至导致患者死亡，同时不合理的用药也可能大大集中患者的经济负担。来自美国的统计显示，每年美国有70度万人因为药物副作用受到伤害或者死亡。通过对产生药物副作用的患者病情进行分析，挖掘出不同药物的副作用可能产生的情况，从而提高患者疾病的治疗质量，指导临床用药，减少药物副作用或不当用药对患者的伤害，并指导新药研发。

5.远距离监测病患

随着传感器的进步和物联网的发展，大量可穿戴设备、各类App等出现，能够实时获取病人的健康信息。许多高血压、心脏病、糖尿病患者在家中测量的血压、心率、体重、血氧、吐气流量等健康指标和数据都可以传回医院或健康管理中心，给医疗人员提供诊断参考，便于给患者提供饮食和生活建议。

（三）互联网医疗

互联网的发展与大数据技术的进步使得在线医疗成为了可能。在互联网医疗网站上，患者提供病症相关数据，医生根据这些病症数据，对患者的病症情况进行初步判断。该方法能够在一定程度上环节医疗资源不足和分布不均的情况，但是无法从根本上解决这一难题。由于常常有非专业人员给出诊断答案以及缺乏详尽的病理数据，通过互联网医疗网站很难得到准确的医疗治疗。此外，网络药房也在近年来逐渐兴起。通过网络药房，患者可以购买非处方药，或是提供医生的处方购买处方药，等待药品送货上门的。这种方式减少了患者去药房或者医院的时间成本，有一定的发展空间。

四、大数据在医疗领域应用的几个关键问题

将大数据全面应用于医疗领域中，构建医疗大数据系统，除了国家政府从政策层面鼓励支持和加强引导之外，各级政府及医院等相关机构也需要行动起来，积极迎接大数据。

（一）推广电子病历，实现数据标准化采集

各级政府应鼓励医院使用电子病历。在使用电子病历的医院中对医生作出一些规范性的要求，使电子病历记录规范。此外，医学检验数据和影像检验数据的采集和存储也需要规范，同事要建立统一的数据库存储系统来分门别类的存储这些信息。在推广电子病历和构建医疗大数据系统中，数据标准化十分重要，是技术实现的关键问题。

（二）确保数据库的安全性

病历是患者的个人隐私。将这些隐私信息被转移到线上时，应该注意数据库的安全性，保障患者的个人隐私。技术部门要持续更新病毒库，定时对数据库系统进行查漏补缺，同时不断攻克技术难关，加强数据库的安全性，确保患者隐私信息得到保障。

（三）大数据挖掘分析方法

要想真正将大数据为己所用，适当的大数据挖掘分析方法必不可少。大数据挖掘的核心内容是数据的特征与属性提取，并依据特征和属性进行分类。在此基础上，对不同属性的数据类型进行关联分析，从而获得有价值的信息。目前，大数据挖掘分析方法包括分类、估计、预测、聚变等。大数据相关从业人员有必要不断学习理论知识，同时在实践中积累大数据挖掘分析经验，从而提高大数据分析能力。

五、结语

大数据分析是当前计算机科学与技术领域的热点。各个领域都认识到了大数据可能带来的好处，获得大数据并挖掘其中有价值的信息对于领域发展十分重要，也是未来科学发展的必然方向。在医疗领域，大数据有着广泛的应用空间，可以用在包括疾病预防、临床应用、互联网医疗等方面。可以说，医疗大数据是未来医疗领域的发展趋势。目前，在医疗行业应用大数据方面，我国还处于初级阶段，政府、医院及数据挖掘技术人员需要共同努力，才能让大数据在医疗领域发挥作用。

参考文献：

[1]邹北骥.大数据分析及其在医疗领域中的应用[J].计算机教育.2014（7）：25-27

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DOI：1015938/jjhust201702023

中图分类号： TN91173

文献标志码： A

文章编号： 1007-2683（2017）02-0124-05

Abstract：The mammogram case has images of low level features and semantic features In order to achieve efficient retrieval of breast imaging cases， and enhance the certainty of computer aided diagnosis， a multimode retrieval method based on association rules is proposed in this paper First of all， feature selection algorithm based on the association rules can be used to select the low level features associated with image semantic features， to achieve the dimension reduction The associative rules which between the selected features and the semantic features can be excavated by using the Apriori algorithm And then， the associative classifier engine will be used to build the associative classification model depend on the associative rules to capture the visual semantic features Finally， take obtained semantic from the association classification as input semantic， combining with the low level features of image， to implement the mammogram case multimode retrieval We conducted experiments comparing by precision and recall rate and relevance ranking average value and so on， as the results show， multi mode retrieval method proposed by this paper can effectively improve the performance of breast imaging case retrieval， and provide visual semantic features of image by its lowlevel features Multimode retrieval reduced the semantic gap between image low level features and visual semantic features， improved the accuracy of image retrieval and provided more meaningful decision support for doctors

Keywords：mammogram；association rules；feature selection；associative classification；multimode retrieval

0引言

t学影像是医生诊断的一重要依据[1]，作为乳腺癌诊断以及健康普查的首选方法是钼靶乳腺X线影像 [2]。如何能够快速、准确的从乳腺数据库中找到和待查询病例最相似的案例辅助医生进行判断成为一个急需要解决的重要问题。基于文本的图像检索把图像检索问题转换成传统的文本检索问题，但这种方法人工标注的工作量过大并且图像标注具有很强的主观性和不精确性[3]。基于内容的图像检索在医学领域应用时，所提取的图像底层特征无法达到人类的理解水平，图像底层特征与语义特征间具有“语义鸿沟”（semantic gap）问题[4-6]，在医学背景下无法保证有意义的查询[7]。为此，需要一种结合图像底层特征和图像语义特征的多模检索方式。

近年来，在图像检索领域，结合图像信息内容和图像高层语义的检索方式受到越来越多的关注。谢天文[8]等提出了一种联合图像高级语义特征和内容低级特征的医学图像检索方法，提高了图像的检索效果，但需要医生的辅助描述语义，不能根据图像的底层特征获知图像的语义特征。田海曼等[9]人利用基于内容的分级检索方法，通过肿瘤的纹理、形状以及边界特征对其良性和恶性进行计算机辅助诊断，取得了良好的效果，但无法获得肿块的视觉语义特征。关联规则能够克服这种不足，近年来被越来越多的应用到医学图像的数据挖掘方面。王曙燕等[10]利用改进的Apriori算法挖掘关联规则，建立了医学图像分类器，取得了较好的图像分类效果，蒋云等[11]构造了增强关联规则分类器对医学图像进行分类，提高了分类的正确率，但这两种方法将关联规则直接应用到医学案例的正常和异常的判断，无法提供与诊断结果相关的视觉语义特征。

针对以上问题，本文采用基于关联规则的特征选择算法进行特征选择，利用关联规则挖掘算法获取底层特征和语义特征之间的关联规则，同时，降低底层特征的维数。然后通过关联分类引擎算法建立分类模型，通过图像的底层特征获得图像的视觉语义特征，实现机器辅助标注，缩小语义鸿沟，并将该视觉语义特征作为语义输入，结合图像底层特征，实现了底层特征和语义特征结合的多模检索。

1关联分类模型的建立

11关联规则的相关概念

通过关联规则可以发现项集之间的关联性。设I={I1，I2，I3，……}，称I为项集，D是一事务数据库，其中每个事务TI，若A是项目集，当且仅当AT时，我们说事务T包含了A，关联规则是AB的格式，其中A和B都属于项集I但是不相交。A称为规则的前项，B称为规则的后项。关联规则里面有两个重要的参数，分别是支持度和置信度。支持度指的是在一个事务集中包含A同时包含B的概率，即P（A∪B），记为sup，反映了关联规则在数据库中的重要性；置信度指的是支持度与该事务集中只包含A的概率的比值，即P（A|B），记为conf，置信度衡量了关联规则的可信程度，即：

本文挖掘关联规则的算法采用的是由Agrawal等人[12]提出的经典Apriori算法。在挖掘过程中，使用的是类关联规则挖掘，规则的前项为数据项集，后项为类别属性项集。其中数据项集是由八种特征值组成，属性项集是由三种肿块的形状组成，分别为卵圆形、不规则形和分叶形。每条规则用R来代表，挖掘出的规则形式如下：R∶DC，其中，D={Data1，Data2……Datan}，为数据项集合，C={C1，C2，C3}，是类标识集合。

使用Apriori算法进行关联规则挖掘之后要对所得到的规则进行剪枝，最后得到强关联规则。假定两条规则R1和R2，若满足下面任意条件，则称R1的优先级别优于R2。

1）R1的置信度高于R2的置信度，即conf（R1）>conf（R2）；

2）若conf（R1）=conf（R2），R1的支持度高于R2的支持度，即sup（R1）>sup（R2）；

3）若conf（R1）=conf（R2），且sup（R1）=sup（R2），R1拥有比R2更少的项。

本文关联规则的剪枝方案是：选择优先级高的规则覆盖优先级低的，如果优先级别相同的话选择前项比较多的覆盖前项相对少的规则，最后得到强关联规则，利用得到的强关联规则建立关联分类模型，对数据集进行分类训练。

12特征选择

本文采用基于关联规则的StARMiner算法[13]挖掘了影像底层特征与形状语义以及与肿瘤良恶性语义之间的关联规则，达到降维目的同时实现底层特征与语义的有效关联。设T是一个医学图像数据集，T里面包含有多种类别的图像，X是其中的一个图像类别的集合，Xi是X中的一个图像，每个 都有N个特征，假设fi是Xi的第i个特征，μfi（x）和σfi（x）分别为在图像X中fi特征的均值和方差。该算法有3个阈值，是由用户定义的，分别为γmin、Δμmin和Δσmax。其中γmin为在H0不成立时存在的最低置信度；Δμmin为fi在类X中的均值与其它类中均值的最小差值；Δσmax为fi在类X中的最大方差值。如果满足下面的3个条件，就可以找到X类图像和特征之间的关联关系，也就是说特征fi是将X类图像与其它类图像区分出来的关键，是应该保留的特征。本文影像底层特征一共有32个，使用该算法保留的与影像形状有关特征为8个，特征如表1所示。

13关联分类算法

关联分类算法是在关联规则的基础上发展起来，采用的是ACE[17]（associative classifier engine）关联分类引擎算法。在建立图像形状的关联分类模型时，首先选择作为训练图像的底层特征，采用最小长度描述方法对特征进行离散化，然后利用经典的Apriori算法进行关联规则挖掘，并通过基于规则兴趣度的关联规则剪枝算法得到强关联规则，最后采用关联分类引擎ACE算法进行关联分类，实现关联分类模型的构建。

ACE算法中有4个参数，分别为A（h），F（h），N（h）和wmin，分类算法的置信度公式如下：

w=4A（h）+F（h）4A（h）+F（h）+N（h）（6）

其中，W表示图像属于某种类别的可信度，4个参数的含义如下：

1）A（h）为图像特征满足整个规则的个数；

2）F（h）为图像特征部分满足规则的个数；

3）N（h）为图像特征均不满足规则的个数；

4）wmin是该图像属于某种类别的可信程度的最低值，本文中wmin为05。

14乳腺肿块形状分类模型的建立

乳腺肿块的良恶性与不同的肿块形状之间存在相关性[18]，如卵圆形等比较规则的类型一般表现为良性，而分叶和不规则类型则往往呈现恶性。因此，本文在使用与形状有关的底层特征构建关联分类模型时，按照不同肿块形状的良恶性可能进行二分类，然后再对节点进行细致分类，分类方式如图1所示。

本文选取了美国南佛罗里达大学构建的数字乳腺X线图像数据库（DDSM，digital database for screening mammography）中的170幅图像，其形状描述语义为医学影像专家标注，共有170幅图像，其中：卵圆类型为61幅，不规则类型为62幅，分叶类型为47幅，各选每种类型35幅图像参与数据挖掘。用来进行测试的图像有65幅，该模型对于形状的分类准确率如表2所示。

15检索系统

本文提出的检索系统的模型如图2所示。

首先获取输入案例的底层特征，选择出与图像形状以及肿瘤良恶性有关系的特征，选取的和图像形状有关的特征如表1。然后利用选择出来的形状特征得到分类关联规则，通过关联分类算法构建图像形状分类模型，通过该模型获知输入图像的形状语义，最后，结合图像与良恶性有关的底层特征，与图像特征向量数据库征向量，得到和输入案例最相似的图像。

2检索结果

图像检索中分别对特征向量中的语义和底层特征部分，分别采用欧式距离度量式（7）进行相似度量，其中i为案例影像语义或底层的第i个特征。本文所用的底层特征均是进行了特征归一化的数据。在离散语义特征和连续底层特征相似度量基础上。为了融合两者的相似性采用式（8）计算。

）

其中：dk（i，j）是样本i和样本j在第k个属性的相似度，这里，k=1或2，分别对应语义特征和底层特征。 wk取0或1，对缺失属性取0。

检索系统中一共包含有170幅图像，为了查看本文方法在乳腺肿块图像检索方面的效果，与图像检索领域常用的基于内容的图像检索[19]方法进行了实验对比，随机选择5个图像进行检索，检索出前10幅图像，形状语义参与检索，边缘和良恶性作为参与评价检索性能的语义，对比实验结果如图3所示。

图3（a）为按照语义相似性大小排序得到的对比结果，其中带条纹的为本文方法所得结果，无条纹的为基于内容的图像检索方法的语义结果；图3（b）为两种情况下语义所占百分比的对比结果。从图3中可以看出，对于同一幅图像本文提供出更多的语义完全相同和语义相似的案例。

辅助医生诊断的最终目的是能够为医生判断肿瘤的良恶性提供决策支持。本文通过查全率-查准率曲线[20]以及相关排序平均值对多模图像检索方法和基于内容图像检索方法的检索性能进行评估，对比结果如图4所示。

图（a）为查全率-查准率曲线对比结果，从图中可以看出，本文方法的查准率与查全率均高于基于内容的图像检索方法，并且通过关联规则算法进行特征选择后的检索性能比未降维的效果更好。图（b）为降维后两种方法的相关排序平均值对比结果，相关排序平均值越大，说明该方法的检索效果越好，从图中可以看出，本文方法的相关排序平均值的均值高于基于内容的检索方法。通过性能对比结果可知，本文这种对特征进行选择，并且结合肿块图像视觉语义特征和图像底层特征的多模检索方法具有较好的效果。

3结语

本文提出了一种融合图像语义和底层特征的多模检索方法。对于一幅肿块图像，先判断出它的形状语义，然后转化成语义特征向量，选择符合该形状特征的图像，再结合与图像高层语义相关的底层特征进行多模检索。从实验的对比结果可以看出，基于本文给出的关联规则的多模检索方法提供的检索结果，在辅助语义标注和辅助诊断上具有较好的性能，弥补了基于内容单模态检索信息不足的局限。后续可以考虑增加样本数目，改进关联规则挖掘算法，为边缘语义建立关联分类模型，以便为肿瘤良恶性判断提供更有效更全面的Z义信息。

参 考 文 献：

[1]TANG H L，HANKA R， IP H H S Histological Image Retrieval Based on Semantic Content Analysis [J]. Information Technology in Biomedicine， IEEE Transactions on， 2003， 7（1）： 26-36

[2]HUANG Y L， CHEN D R Watershed Segmentation for Breast Tumor in 2D Sonography [J]. Ultrasound in medicine & biology， 2004， 30（5）： 625-632

[3]张磊大规模互联网图像检索与模式挖掘[J].中国科学：信息科学，2013， 43（12）：1641-1653

[4]温超，耿国华基于内容图像检索中的“语义鸿沟”问题[J].西北大学学报（自然科学版），2005，35（5）：536-540

[5]SMEULDERS A W M， WORRING M， SANTINI S， et al Contentbased Image Retrieval at the End of the Early Years[J]. Pattern Analysis and Machine Intelligence， IEEE Transactions on， 2000， 22（12）： 1349-1380

[6]李志欣，施智平，李志清，等 图像检索中语义映射方法综述[J]. 计算机辅助设计与图形学学报， 2008， 20（8）： 1085-1096

[7]曹厚德 医学影像技术的主要进展及前瞻[J]. 中国医疗器械杂志， 2003， 27（4）： 234-237

[8]谢天文，汤伟军，赵秋枫，等 联合图像高级语义特征和内容低级特征的医学图像检索[J]. 生物医学工程学杂志，2009，26（6）： 1237-1240

[9]田海曼，林江莉，陈科，等 基于内容的乳腺肿瘤超声图像分级检索[J]. 四川大学学报（工程科学版）， 2012，44（S1）：177-181

[10]王曙燕，周明全，耿国华 医学图像的关联规则挖掘方法研究[J]. 计算机应用， 2005， 25（6）： 1408-1409

[11]蒋芸，李战怀，王勇，等 基于增强关联规则的医学图像分类新方法[J]. 西北工业大学学报， 2006，24（3）： 401-404

[12]AGRAWAL R，SRIKANT R Fast Algorithms for Mining Association Rules[C]// 20th int conf Very Large Data Bases， VLDB 1994， 1215： 487-499

[13]BUGATTI P H， RIBEIRO M X，TRAINA A J M， et al Contentbased Retrieval of Medical Images by Continuous Feature Selection[C]// ComputerBased Medical Systems， 2008， CBMS′08， 21st IEEE International Symposium on IEEE， 2008： 272-277

[14]ZHENG B， LU A， HARDESTY L A， et al A Method to Improve Visual Similarity of Breast Masses for an Interactive Computeraided Diagnosis Environment [J]. Medical Physics， 2006， 33（1）： 111-117.

[15]PETRICK N， CHAN H P， WEI D， et al Automated Detection of Breast Masses on Mammograms Using Adaptive Contrast Enhancement and Texture Classification [J]. Medical physics， 1996， 23（10）： 1685-1696.

[16]JIN R，MENG B， SONG E， et al Computeraided Detection of Mammographic Masses Based on Contentbased Image Retrieval[C]//Medical Imaging International Society for Optics and Photonics， 2007： 65141W-65141W-8

[17]RIBEIRO M X， BUGATTI P H，TRAINA Jr C， et al Supporting Contentbased Image Retrieval and Computeraided Diagnosis Systems with Association Rulebased Techniques[J]. Data & Knowledge Engineering， 2009， 68（12）： 1370-1382

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【关键词】

医学物理；教育创新；应用实践

医学物理教学是现代化医学教育重要的组成部分，在现代医学教育机制建立的过程中占据着十分重要的地位。但是，在现阶段医学物理课程教学过程中，物理学专业并没有得到系统性的发展，其教学模式的构建出现了很多制约性发展因素。因此，在我国医学物理教育体系构建的过程中，应该建立创新性的发展机制，通过对医学物理专业中设备系统的优化分析，提高学生的专业技能，为其实践能力的提升奠定良好的基础，从而实现医学物理教育体系构建的核心含义，为医学物理教学中创新教育理念的应用及发展奠定良好的基础。

1我国医学物理教育中的现状分析

医学物理学教育机制的建立是将物理学的原理及方法应用于人体疾病的治疗及诊断之中，其涉及的范围相对较广。随着我国临床肿瘤放射治疗以及医学影像理念的发展，面临着很多放射治疗以及医学物理成像等因素，因此，在医学物理教育机制建立的过程中，应该对医学教育现状进行系统性的分析，制定科学化的教育实施方案，为医疗方案的优化提供充分性的保证。与此同时，应在物理学基础教育的基础上，让学生熟悉掌握剖析学、生理学以及遗传学等课程体系的构建理念，为实现医院联合性人才的培养提供保证。在现阶段医学物理工程监理的过程中，通过人才的培养可以为医院提供更多专业性人才，更能为医学物理教育体系的建立奠定良好的基础。

2医学物理教学中创新教育理念的应用实践探究

2.1STS医学物理教育的思想实施

在现阶段医学物理教育事业的建立及发展过程中，应该系统的引入STS教育机制。STS是科学、技术以及社会的英文缩写，它将教育思想与科学知识进行系统的转换，将其应用在医疗技术实践的过程中，实现开放性、人文性以及综合性的教育理念。在现代化教育技术STS教育机制建立的过程中，可以合理运用PPT课件教学体系，很多医学院校在医学物理教育的过程中，要精心选择适合的教学课件以及视频资料，完善物理知识教育体系，为创新教育理念的建立提供充分保证。课程体系实施中要充分展现物理学以及医疗教育的关联性，使学生在掌握物理原理的基础上实现医学实践技术的优化。例如，在物理医学课程教育体系建立的过程中，在讲解“液体表面现象”的过程中，添加了“弯曲液面的附加压强”，课程内容详细的介绍了肺泡中表面活性物质，并讨论了肺泡表面液体对人类呼吸的重要作用，在讲述的过程中要系统了解共振吸脂仪的工作原理，寻找适合性的人群等，从而在医疗事业发展的过程中实现其潜在的物理价值。

2.2建立科学化的物理学教育体系

为了实现教育事业的全面发展，在医学物理教学过程中应该根据我国的实际状况建立医学物理学的教育体系，根据物理学本科生、研究生的教育机制设计教学计划以及教学大纲，同时可以通过借鉴发达国家的教育机制，为教育体制的优化奠定良好的基础。在物理学教育模式构建的过程中，首先要建立肿瘤放射治疗的人才培训计划，院校可以与有条件的医院联系，为人才的培养提供科学化的依据。与此同时，在临床教育的过程中应该确定并培养医学物理教育的基本理念，并在此基础上实现科学、有目的、有计划的教学体系，实现特色化的教育机制。同时，也应该确立正确的思维体系，实现并提高学生的专业素养。在医用物理学教育体系构建的过程中，要实现教育体系的完整性，但是在传统教育机制中，医学物理过于注重物理知识系统的完整性，忽视了物理学与其他学科之间的关联性，在一定程度上限制了医疗技术与物理课程之间的系统管理，对现代化物理医学的发展造成了制约性的影响。而且，传统教学中由于物理医学教育的单一性，医学专业的学生在长期学习的过程中会失去学习兴趣，也就不能在真正意义上实现学生专业技能的提升。因此，在现阶段医学物理学教育机制建立的过程中，院校要改变传统的教育理念，运用多元化的教育体系，将物理学与医学紧密的联系在一起，为课程内容的优化提供有效依据。通过物理学社会价值的分析，使学生在掌握医学物理的基础上实现知识体系的优化应用，为教育机制的优化分析奠定良好基础。

2.3实现医学物理教学的在职培训

在我国现阶段医学物理学教育机制建立的过程中，全国的放疗医师与医学物理人员的比例为5:1，而在欧美等发达国家放疗医师与医学物理的人员比例为2:1，这就意味着我国医学影像以及核医学方面存在着医学物理人员严重不足的现象，制约了临床医生之间的合作及发展，而且，在以往医疗企业运行的过程中，很多医学物理专业的在职人员，由于职、权、利不明等现象的出现，会被很多外国医疗社会的公司聘用而离开企业，对医疗事业的运行及发展造成了严重的影响。因此，在现阶段医学物理教学体系建立的过程中，应该逐渐优化在职人员培训机制，引进先进的医疗设备，为学生专业技能的提升提供科学化的依据。在我国医学物理学教育体系发展的过程中，也应该加强继续教育在职培训，在一些医院中从事放射医疗工作的专业物理人员有硕士研究生及以上的人员，由于专业技能的缺乏造成了人才的缺失。所以，在整个教育过程中要构建在职培训机制，向学生介绍临床应用的新型设备、新技术以及新理念，通过工作人员素质的提高，强化临床放疗工作诺的专业性，逐渐缩小我国医疗事业与发达国家之间的差距。同时也应该建立继续教育的在职培训模式，提升医学院校中物理教师的专业性，为人才的培养及物理专业人才的提升奠定良好的基础。

3结语

总而言之，在现阶段我国医学物理专业建立及发展的过程中，专业学位的教育现状及发展应该得到系统性的优化。目前大型的医疗企业需人员上岗持证，应该适时推进并完善医学物理师的培训，强化继续教育工作的完善及发展，推进并完善医学物理师的培训。与此同时，教育体系建立的过程中应该明确界定相关职责，从而在根本意义上保证我国医学物理专业队伍的建立及稳定性的运行，使我国医学物理教育以及医学物理职业资格的相互促进奠定良好的基础。

作者：韩永平 单位：内蒙古医科大学

参考文献