医学影像技术成像原理范文

导语：如何才能写好一篇医学影像技术成像原理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：波利亚；解题思想；解题表；一元一次方程

中图分类号：G633.6 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2013）09-0007

一、波利亚的数学解题思想简介

波利亚认为：“学校的目的应该是发展学生本身的内蕴能力，而不仅仅是传授知识。”在数学学科中，波利亚认为能力就是指学生解决问题的才智，这里所指的问题，不仅仅是寻常的，它还要求人们具有某种程度的独立见解、判断力、能动性的创造精神。他发现，在数学上要想获得重大的成就或发现，就应该注重平时的解题。因此，波利亚曾指出：“中学数学教学的首要任务就是要加强解题的训练。”而这种“解题”并不同于“题海战术”，波利亚主张在解题教学中要善于选择一道有意义但又不太复杂的题目去帮助学生深入挖掘题目的各个侧面，使学生通过这一道题，就如同通过一道大门进入一个暂新的天地。他所提出的“怎样解题”表只是“题海游泳术”的纲领，他认为解题应该作为培养学生的数学才能和教会他们思考的一种手段和途径。

二、波利亚解题表简介

波利亚的解题思想集中体现在解题表上，该解题表主要分为四个部分，分别为理解题目、拟定方案、执行方案、回顾反思。具体的步骤及问题如下表：

三、一元一次方程实际问题教学的重要性

方程是贯穿中学数学教学的一条重要纽带，而一元一次方程作为最基础的方程，是教学的重点，也是教学的难点。掌握一元一次方程应用题解题方法是中学生学好方程的关键，也是学好数学的一个关键环节，能使学生在更深层次上理解数学，进而学好数学。刚刚从小学升入初中的学生，通过对应用题的学习，对数学概念的形成，数学命题的掌握，数学方法和技能的获得都将起到重大的作用。一元一次方程的应用是让学生通过审题，根据应用题的现实意义，找出等量关系，列出有关方程。一元一次方程的应用题，为学生初中阶段学好必备的代数、几何的基础知识与基本技能，解决实际问题起到启蒙作用，对其他学科的学习也将起到积极的促进作用。在提高学生解决问题能力，培养学生对数学的兴趣等方面有独特的意义。

如何能让学生对一元一次方程实际问题形成一种规范的解题思路，培养学生良好的解题习惯，拓展学生的解题思维呢？本文以实例为载体，以波利亚的解题思想为理论基础对该问题进行了研究。

四、波利亚解题表在求解一元一次方程实际问题中的应用

在接下来的研究中，本文选择了一道一元一次方程中常见的“相遇问题”作为研究的载体，希望对一元一次方程实际问题的解题教学起到“抛砖引玉”的作用。

例：甲、乙两人从A、B两地同时出发，甲骑自行车，乙骑摩托车，沿同一条路线相向匀速行驶，出发后经3小时两人相遇。已知在相遇时乙比甲多行驶了90千米，相遇后乙经1小时到达A地。问甲、乙行驶的速度分别是多少？

1. 理解题目

理解题目就相当于我们平时所说的审题，它是成功解决问题的前提。研究表明，善于解题的人用一半的时间来理解题目。因此，在解题中善于理解题目显得尤为重要。而理解题目包括对题目的表层理解和深层理解。表层理解表现为对问题的字面含义进行解释。而深层理解则要在此基础上抓住题目的关键信息，并能用自己的话解释题目的已知条件、分析出题目隐含条件、探索出从已知到未知的可能途径。那么，如何达到深层理解呢？可以根据波利亚解题表进行自我提示实现。

以上面的例题来看，在理解该题时，我们可以自我提问：这是一个什么类型的问题？题设是什么？结论是什么？题设与结论有什么联系？关键信息在哪里？我可以通过画图描绘题设与结论吗？

自我提示可以诱导我们发现这是一道和一元一次方程有关的“行程问题”，本题涉及路程、速度、时间三个基本量，它们之间有如下关系：速度=■。题目主要告诉了我们甲乙相遇的时间及相遇时二者所行驶的路程之间的大小关系，结论要求我们求甲乙的速度。可以画出草图帮助分析：

通过图1我们可以看出，甲乙分别从A、B出发，经过3小时在C点相遇，且有数量关系BC=AC+90。如果设其中一个的速度为x，则可以利用该数量关系结合速度=■求出另一个的速度，所以只需要设其中一个未知数即可。

此外，通过进一步挖掘题目信息，题目还有一个非常关键的信息就是相遇后乙经1小时到达A地，从图1来看就是乙从C到A所需时间为1小时，而乙从B到C的时间是3小时且匀速行驶，则说明BC=3AC。

2. 拟定方案

理解题目后，接下来要确定解决问题的策略，即拟定方案，它决定着问题解决的方向与成败。波利亚建议分两步走：第一，努力在已知与未知之间找出直接联系；第二，如果找不出直接的联系，就对原来的问题做出某些必要的变更或修改，如引进辅助元素。这两步可以通过自我提示实现。譬如，看着未知数、回到定义去、重新表述问题、考虑相关问题、分解或重新组合、特殊化、一般化、类比等，积极诱发念头、努力变化问题。

对于上面的例子，关键是寻找等量关系，如果设甲的速度为x千米/时，可以自我提问：可以通过哪一个关系建立等量关系？不难发现，根据理解题目得到的信息，可以得出AC=3x，BC=3x+90，而乙行驶BC这段距离所用时间为3小时，可以得出乙的速度为 ■千米/时。而乙从C到A所用的时间为1小时，故AC的距离用乙的速度和行驶时间可表示为：AC=■・1=■，从而可以建立等量关系3x=■，如下图2所示：

此外，根据理解题目得出的结果，发现BC=3AC，从而可以通过BC建立等量关系，可以得出等式3x+9=3・3x如下图3所示：

本题分别从AC和BC建立了等量关系，那么进一步自我提问：还可以从哪一段建立等量关系呢？不难发现还可以从AB建立等量关系，从而得到等式：■（3x+9）+3・3x=3x+（3x+9）

综合以上的分析，本题共得到了三种基本解题方案，分别为：

方案一：通过AC建立等量关系，3x=■

方案二：通过BC建立等量关系，（3x+9）=3・3x

方案三：通过AB建立等量关系，■（3x+9）+3・3x=3x+（3x+9）

对比三种方案，可以发现方案二最简单，故教师在进行解题教学的时候要善于引导学生挖掘题目中的隐含条件，发散学生的思维，寻求最简便的解决方案。

3. 执行方案

方案拟定之后，相当于解题已经完成了一大半，但是往往要检验这个方案是否是清晰合理及最简便的。不加以判断地执行这样的方案是愚蠢的，所以我们为了使自己确信每一个细节都符合这个框架，不得不细心检查，对每一步演算和推理进行检验，直到每一点都非常清晰，不再有任何可能隐藏的错误或含糊之处。诸如以下这些自我提示是有帮助的：解题的每一步理由充分吗？解题过程是否遵循数学原理或规律？解题的结果是否符合实际或原来想法？等。

以上例来说，往往很多学生容易得到方案一，这时大多数学生就开始解方程得到答案，忽略了检验和进一步思考这一步。这样，学生的思维得不到进一步的发展，题目如果稍加变化可能又不会做。这时候可以进一步自我提问，如：我得到的方案一的方程是最简单的吗？还有其他的方法吗？刚才是利用AC建立的等量关系，还可以通过其他的线段建立等量关系吗？BC和AC之间又有怎样的关系呢？通过这样不断的自我提问，就很容易得到方案二，而且发现方案二的方程更简单。

确定方案之后，下一步就是解方程，根据解出的结果就可以求出甲、乙的速度，这一步是比较容易的。

4. 回顾反思

对于解题来说，完成了解题过程，并不意味着一次“解题学习”活动的结束，对解题的真正学习是“解题回顾”。这好比采蘑菇，在你找到第一朵蘑菇后，要环顾四周，因为它们总是成堆生长的，用推广题的方法，可以解决更多的问题。众多研究表明，回顾与反思是数学思维活动的核心。但目前的普遍情况是，与前面解题步骤相比，“解题回顾”是最容易被忽视的阶段。

所谓解题回顾，不仅要回顾有关知识、解题方法以及理解题意的过程，而且更要回顾：一开始是怎样探索的，走过哪些弯路，产生过哪些错误，为什么会出现这些弯路和错误；是否还有其他解题策略；改变部分条件，会得出什么结论；这些结论或解题策略对于另外一些问题有什么意义等等。这些回顾能引领我们反思、评价整个解题结果与过程，能促使我们一题多解、举一反三，能启发我们总结归纳相关知识、解题策略等，并形成解题经验。

波利亚的解题思想启示我们，解题的关键在于理解题目，要学会深度挖掘题目的条件。此外，还要学会反思，真正做到“做一题，会一类”。

解题的目标不仅在于解题结果，解题本身是一个有意义的学习过程，深入挖掘波利亚解题表中蕴含的解题思想，在解题中学习解题，能促使我们学会解题，并最终解放题海战术。

参考文献：

[1] G・波利亚著，涂泓，冯承天译.怎样解题[M].上海：上海科技教育出版社，2007.

[2] 涂荣豹.数学解题的有意义学习[J].数学教育学报，2001（4）.

[3] 欧慧谋、黄红梅、欧贻丽.用波利亚解题表在解题中学解题[J].内蒙古师范大学学报（教育科学版），2011（10）.

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【关键词】医学影像系统 差异化竞争

医学影像系统是医院医疗系统中不可分割的一部分，作为代表民生重要福利的行业，医疗正在随着科技的发展而成为社会各个阶层瞩目的焦点，一些新型病症的出现让人们开始迫切地需要一种能够探究疾病成病原理的重要手段，而医学机构和组织也急需要进一步对相关病症进行深入研究，利用前沿科技作为基辅的影像医学自然引起了人们的关注和追捧，因此我国医疗影像系统和相关设施设备在市场上的需求也急剧增长。可以说，医学影像系统开发成为了医疗领域必然也是必须研究的课题。

一、医学影像技术的现状

一百多年以前，伦琴发现了X射线，从而为后来医学影像的发展奠定了核心基础，这么多年以来，医学影像的发展速度非常迅猛，除了将X线应用到医学影像中以外，一些非X线的成像技术也逐渐被一一开发，包括人们耳熟能详的B超、核磁共振（MR）、PET（正电子发射断层扫描）、SPECT（单光子发射计算机断层照相机）等等。

1. 1常规X线成像

X线成像作为发展最早、最基本的成像方式，一直以来都是应用最多、推广范围最广的技术，但科技发展让数字化技术成了X线成像的新突破，包括影像板技术（CR）和电子板成像技术（DR）。影像板技术是让影像板取代了传统的X线胶片成为了影像载体，影像板通过X线照射感光后经过激光扫描就得到了数字化的影像，其主要特点是便于进行携带、储存，且影像板可以重复利用。电子板成像技术是指曝光利用多个微小的X线感光元件排列形成的电子成像板，可直接形成数字化影像。

1. 2CT成像

CT成像早在1972年就被应用在了临床诊断和治疗上，其基本原理是利用X线束从多个不同的角度对需要进行检查的人体部位（且要求具有一定厚度的层面）扫描，探测器在接收到信号之后将其转变为可见光，再通过光电转换器将光信号转换为电信号，最后转换为数字信号进行储存和进一步处理。现今螺旋CT技术的应用让传统CT成像在质量、速度和成像方式等多个方面都上了一个新台阶，也让CT诊断技术有了长足进步。

1. 3 磁共振成像

磁共振成像技术主要应用于脑血管疾病、关节病、脊髓病等病症上，该技术在这些病症上的独特优势令其成为近年来发展最快、技术成果最多的成像技术。成像速度从最初的几分钟每层到后来的几十分之一秒每层，再到后期的3D、4D处理影像和核磁共振透视等，目前的磁共振成像因为抗血管生成因子辅助MR功能成像等多个新技术的持续开发与应用，已经将磁共振成像仅用于大体解剖水平向分子水平甚至基因迈进。

1. 4正电子发射断层扫描（PET）

PET技术是指利用人体或生物代谢所必需的某一种物质，例如蛋白质、葡萄糖、核酸等，用短寿命的放射性核素进行标记，通过观察该物质在代谢过程中的聚集和分解等活动情况来反映生物代谢的情况，以此为依据进行诊断。一般临床应用较多的是氟代脱氧葡萄糖，用于观测恶性肿瘤方面具有较高的准确性和针对性。

1. 5图像储存与传输技术（PACS）

PACS技术是医学影像数字化的典型代表，主要分为图像获取系统、控制系统、显示工作站三大部分，如果只是医院或者科室内几台放射设备的联网则称为mini PACS（微型），若是整个放射科的设备联网则被称为radiology PACS（放射科），另外还有全院PACS，其未来还有可能发展至区域乃至全球PACS。

除以上几类医学成像外，还有超声成像、介入放射学等也是医疗领域应用较多、发展较为成熟的医学成像技术。每一种成像技术都根据自身不同的成像原理应用于相同或不同的医学领域，随着科技的不断发展，这些成像技术还会有显著的进步甚至会有新的成像技术诞生。

二、医学影像数字化带来的挑战

经过多年的发展，医学影像为国家医疗实力的提升提供了卓越的贡献，显著提高了人们的医疗水平，互联网和科技的发展让医学影像数字化成为了必然趋势，但同样医学影像数字化也带来了许多现实性的挑战。

2. 1思维方式的变化

对于传统的医学影像工作人员而言，对于医学影像的思维方式很多还停留在二维图像、单纯诊断以及反映真实大体机体状态等层面上，事实上医学影像已经从反映大体病理转向了分子和基因水平，图像维度也早已从二维发展为了三维甚至四维，从单纯诊断发展成为了以诊断为辅助的治疗方向。因此利用医学影像进行诊断和治疗的医务人员乃至科研人员应当及时完成思维方式的过渡和转变，用动静结合、宏微观结合、结构功能结合等多个方面来看待和学习研究医学影像，将医学影像前沿技术应用到医疗中去，发挥其应有的医学价值。

2. 2工作流程变化

在上文所提到的图像储存与传输技术（PACS）不仅已经实现了过去胶片向数字化信息的转变，更是医学影像数据信息从“硬拷贝”向“软拷贝”的转变。在形成医学报告时，未来甚至现在的工作流程必然会发生相应的变化，而已经习惯于传统阅片形式的老医生们在操作流程上会不够顺利，加上对电脑技术的应用不熟练，更难以实现“纯熟经验”与现代先进技术的融合。

2. 3医学影像技术手段的选择和费用问题

相对于传统的X线检查、超声波检查、CT检查等方式，现下的CR、DR、螺旋CT、磁共振成像（MRI）、PET、PACS等技术虽然能够获取更多地医疗信息数据，图像更为清晰，使诊断更为精准和方便。但对于一些较易观察和诊断治疗的病症如急性脑出血等利用CT技术就已足够，其相对螺旋CT等技术所消耗的医疗费用更低，检测结果由一张或几张图像反映反而要优于其他方式形成的几百张图像分析。因此影像学医师不仅要熟知各类技术的应用操作方法，也要学会分辨病变的特征，采取最合理的检查手段，缩短诊断时间的同时也降低费用消耗。

2. 4保密与安全性问题

对于传统的医学影像技术而言，所有针对病患的医学数据信息都是处在相对封闭的环境中，由医学影像设备进行储存，或者所有实质性的资料、电子信息资料等都由档案科一并封存归档。但现代的医学影像设备尤其是诸如PACS等技术设备实现了设备之间的联通功能，相当于打破了传统的封闭式管理和储存方式，这种功能虽然相对外部社会只是属于医院的内部使用，但不能否认其有被盗取、损坏的可能性。因此，在使用医学影像设备时必须利用数字认证或其他保密手段以确保医患的隐私权不被侵犯。

2. 5影像科管理问题

由于各类医学影像技术还在不断地被开发和更新，医疗机构对于设备以及人员的如何配置成为影响医疗机构技术水平高低以及资产合理利用与否的关键问题。经调查发现，与其他科室相比较，医学影像科是占医疗机构固定资产三分之一的大科，人员与设备重组和搭配关系到医疗机构科室建设以及相关技术教研工作。如果不能正确合理进行配置，很容易造成人员或设备浪费，且对于医疗机构来说，控制项目费用成本也是维持机构生存的重点之一。

三、医学影像系统的差异化竞争

差异化竞争包括多个方面，例如市场差异化、价格差异化、功能差异化、包装差异化等等，医学影像作为一种产品，且是未来市场前景强大的产品，要想以自身独特的个体特征赢得市场自然也不能排除利用差异化竞争策略进一步打开市场。根据现代医学影像系统数字化、网络化、标准化、小型化、诊断与治疗相结合等特征，其差异化竞争策略主要应从以下几点入手考虑：

3. 1市场定位的差异化

当下绝大多数正规医疗机构都已经配备了基本的医学影像系统和相关设备，如X线成像设备、CT成像设备、磁共振成像设备、超声波成像设备等，虽然PET、PACS等技术仍然是医疗机构购置热点，但我们必须清晰地认识到市场已经由生产者主宰转变为了消费者主宰，医学影像系统的开发在满足民生医疗基本需要的大众化需求之后，更应该转向攻克一些顽固病症所在的个性化市场，也就是由大众化市场向定制市场以及细分市场进军，利用更有个性特征的市场群进行医学影像系统的功能性提升。

3. 2模版开发的差异化

虽然不同医疗机构所开设的科室基本相同，但不同医院所擅长的医学领域并不一定相同，且对于不同的医疗机构，医学影像系统所具备的应用功能也不同，有以医疗为目的的，也有以研发为目的的，还有以教育为目的的。因此，医学影像系统必须对不同的应用功能有针对性地进行开发应用。医学影像系统通过对系统流程的更改，可以令线上编辑处理、图像数据上传速度等功能进行改善，同时为避免大部分系统模板存在功能单一、分类混乱等问题，还应该拓宽思路和方法，研究开发更多特色功能和高级功能。

3. 3产品种类和层次的差异化

目前所开发的、经由医疗机构普遍应用的多是一些发展较为成熟的医学影像系统设备，即使是一些利用了前沿科技所开发出来的产品正常情况下在一般的医疗机构中应用价值并没有很明显的体现，一方面是由于一般性的医学影像系统能够满足人们日常医疗所需，另一方面也是由于缺乏具有与设备相匹配知识及操作水平的医疗人员所造成的。因此未来医学影像系统的开发必须打破概念模糊、定位不清晰、产品种类多但技术不精的难点，从产品本身性能以及市场定位层次出发提升医学影像系统的核心竞争力。

与普通影像设备不同，医疗影像系统属于专业性较强、功能性明显的系统技术，因此医疗影像系统在宏观层面来看不仅要平均着力，提升民生医疗水平，也要从微观层面体现其在细分市场和客群之中的价值，既要做大做全，也要做优做细，不仅是为了产业盈利性质，更是为了社会安全和进步。

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【关键词】医学影像；临床医疗；重要性

从1895年伦琴发现X线成像至2010年的时间里，医学影像学的发展可谓是日新月异，并且从事研究医学影像学的人员分别于1910、1952、1979和2003年四次获得诺贝尔物理学奖或诺贝尔医学生物奖，由此可见医学影像学在临床医学中的地位和作用是无可比拟和不能替代的。

一、医学影像中的X线成像

1.1 X线成像的基本原理

X线之所以能使人体在荧光屏上或胶片上形成影像，是基于X线具有穿透性、荧光性和感光性，再加之人体组织之间的密度或厚度差异，即人体对X线的吸收程度不同，这样穿过人体并携带人体信息的X线即在荧光屏或X线照片上形成明暗或黑白对比不同的影像，这种影像是以密度来反映人体组织结构的解剖及病理状态。

1.2 X线图像的特点

显示的结构层次比较丰富，有利于整体上观察受检部位的组织结构，具有较高的空间分辨率，但其缺点是密度分辨率低，无法区别组织密度差别小的结构，在密度分辨率方面无法与CT、MRI相比。

1.3 X线诊断的临床应用

X线诊断是重要的临床诊断方法之一，是影像学的基础，已经积累了非常成熟的经验，也是临床上使用最多和最基本的诊断方法，特别是在骨骼、胸部及胃肠道应首先选用X线检查。

二、医学影像中的计算机体层成像（CT）

2.1 CT成像的基本原理

CT成像的基本原理是用X线束对人体检查部位一定厚度的层面进行扫描，由探测器接受透过该层面的X线，转变为可见光之后，由光电转换器变为电信号，再经模拟/数字转换器转为数字信号，输入计算机处理。图像形成的处理有如将选定层面分成若干个体积相同的长方体称为体素。扫描所得的信息经计算机处理获得每个体素的X线衰减系数或吸收系数，再排列成矩阵即数字矩阵，数字矩阵可存储于磁盘或光盘中。经数字模拟转换器把数字矩阵中的每个数字转换为黑白不等灰度的小方块，即像素，并按矩阵排列，即构成CT图像，故CT图像是数字化图像，是重建的断层图像。

2.2 CT成像的特点

CT图像是由一定数目由黑到白不同灰度的像素按矩阵排列所构成，这些像素反映的是相应体素的X线吸收系数。CT图像可以用组织对X线的吸收系数来说明其密度高低的程度，具有一个量的概念，即用CT值来表示，其单位为Hu，CT值表示组织结构的相对密度。

2.3 CT的临床应用

CT的诊断价值高已得到普遍承认，并被广泛应用于临床，但CT设备比较昂贵，检查费用偏高，对某些部位的检查，还有一定限度，所以目前尚不易将CT检查作为常规诊断手段，应在了解其优势基础上，合理选择应用。CT检查对中枢神经系统疾病的诊断价值较高，对颅脑外伤、颅内占位、脑血管病变以及椎管内肿瘤、腰椎间盘突出等病诊断效果好。螺旋CT扫描可以进行脑血管造影即CTA，在一定程度上可取代常规的脑血管造影。

三、医学影像中的磁共振成像（MRI）

3.1 磁共振成像原理

磁共振成像（MRI）是根据生物体磁性核（氢核）在磁场中表现出的共振特性进行成像的高新技术，它的物理基础为核磁共振理论，其本质是一种能级间跃迁的量子效应，实验结果表明，利用磁共振现象可以研究物质的微观结构。磁共振现象产生有三个基本条件：具有磁性的原子核、外界静磁场和适当频率的射频脉冲。据此，人们以不同的射频脉冲序列对生物组织进行激励，从而使原子核产生共振，向外界发出电磁信号，并用线圈技术检测其弛豫或质子密度，就出现了MRI。

3.2 磁共振成像的特点

3.2.1 多参数成像一般医学成像技术都使用单一的成像参数，例如，普通放射、CT成像参数仅为X射线吸收，超声成像只依据组织界面所反射的回波信号等；MRI成像可充分利用适当射频脉冲序列，进行MRI扫描，以获取更多有用的诊断信息。

3.2.2 任意方位成像CT主要为横轴位断层，冠状位和矢状位断层比较困难。MRI扫描在患者不变的情况下，通过选择梯度场进行横轴位、矢状位及任意方位成像，这样对病变的显示极为有利。

3.2.3 能够人体能量代谢进行研究T1和T2弛豫时间及其加权像本身反映质子群周围的化学环境，即生理和生化信息的空间分布。正是因为大脑灰质中的氢几乎都存在于水中，而白质中的氢大量存在于蛋白质中，所以二者在磁共振图像上出现明显对比。

3.3 磁共振成像的局限性

3.3.1 成像速度慢第三代CT每幅图像时间为几秒钟，螺旋CT仅为1 s左右，MRI，常规自旋回波序列一幅T1WI和T2WI的成像时间分别为15～30 s和25～35 s。

3.3.2 对钙化灶和骨皮质病灶不够敏感钙化灶在发现病变和定性诊断方面均有很大的作用。在MRI上钙化通常表现为低信号，另外，由于骨质中氢原子的含量较低，骨的NMR信号比较弱，使得骨质病变不能充分显示，对骨细节的观察比较困难。

3.3.3 图像易受多种伪影影响MRI的伪影主要来自设备、运动和金属异物3个方面，常见的有化学伪影、卷褶伪影、截断伪影、非铁磁性伪影和铁磁性金属伪影等。

四、MRI诊断的临床应用

MRI诊断应用于临床时间虽短，但已显示出它的优越性，在神经系统应用较为成熟。三维成像和流空效应使病变定位诊断更为准确，MRI明显优于CT。在纵隔MRI上，能够很好地观察肿瘤与血管间的解剖关系。对心脏大血管的形态与动力学的研究可在无创的检查中完成。对腹与盆腔器官，MRI也有相当价值。在恶性肿瘤的早期显示，对血管的侵犯以及肿瘤的分期方面优于CT。MRI对骨髓病变相当敏感，对关节及软组织创伤或病变也很有优势。功能磁共振成像就是人体行动功能活动的同时成像，有利于代谢功能方面进行研究，给恶性肿瘤的早期诊断带来希望。

综上所述，各种影像学检查方法各有其特点及局限性。在临床工作中，应根据病情需要有针对性地选择检查项目，既能解决临床问题，又能避免浪费，节省医疗开支，临床医生应根据患者病情需要有的放矢地选择不同的医学影像学检查方法，使其在不同疾病的诊断治疗中发挥最有效的作用。

【参考文献】：

[1]高元桂.磁共振成像诊断学[M].北京：人民为生出版社，1997：98.

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关键词：国际教育认证；医学影像学；教学模式；人才培养

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）09-0178-02

一、引言

探索新的课堂教学方法和实践教学模式，是医学影像学本科提高教育教学水平、提升学生掌握医学影像学知识、提高诊断能力和解决实际医学问题的关键，也是医学影像学教育教学改革的重点。在目前的影像学教学模式和方法中，病例教学法和启发式教学在医学影像学的教学中被普遍采用，直观的病例影像增强了学生的认识能力和认片能力，能进一步提高学生的诊断能力和临床应用能力。而在新的形势下，医学影像学传统的教学模式：老师在课堂上讲片子，学生在课后进行实习观片书写报告[1]，已无法适应目前的培养体系和培养目标。医学影像学数字化的建设，已要求课堂教学模式进行彻底的改革。

在国际教育认证背景下，以学生为中心、以培养目标为导向，突出学生学习积极主动性的教学模式已被多数教学型医院所采用。在教师的指导下，以学生为中心、以目标为导向，以问题为核心的研究性学习教学方式，更加突出学生的主体地位，注重学生实践能力的培养，这样有利于提高学生的分析能力和解决问题的能力。在医学影像学的教育教学过程中，更新教学理念，注重学生应用能力和诊断能力的培养，开展自主学习成为当前医学高等教育改革的热点。

笔者结合所在医院的科研与教学工作，联系医学影像学的教学实际以及新形势下对影像学人才的要求，以专业素质和研究型、应用型人才的培养为核心，以提高影像学教育教学质量为目标，对课程体系和课程设置进行优化，改革教育教学方法，对现有的教学模式进行改革，培B应用型医学影像专门人才，形成以“以学生为中心、以培养目标为导向”的新的教学模式，探讨其在培养应用创新型医学影像学人才中的实践教学模式。旨在培养学生主动思考、运用知识探究和解决问题的能力。提出的培养具有国际化视野的实践创新型医学影像学人才的教育教学持续改进体系和机制，为新形势下医学教育的教学改革、专业课程体系建设提供了有益的参考。

二、医学影像学教育教学现状分析

目前，医学影像学的教育教学方法，还是按照教科书的顺序，教师对主要组织系统的成像原理、CT、MRT成像方法进行详细讲解，对比分析各组织系统的正常影像、异常影像及其在临床应用中的方法和原理。但在日常的教学中，很少涉及影像学的临床表现及其在临床诊断中的应用，而缺乏实践教学意义。由于医学影像学是一门分析影像图像并给出诊断结果的学科，如果在实践教学中，缺乏影像图像的情况下，学生对知识的理解会出现较大的偏差，更多的内容学生无法理解，需要学生花更多的时间去死记硬背，更谈不上对影像图像的表现及其在临床诊断中的应用。所以，学生会感到影像学学习困难、枯燥，从而无法提起学习兴趣[8]。这样的教学模式和方法不利于学生对知识原理的掌握，学生对疾病的成像及其诊断缺乏系统认识，也不利于学生掌握正确的诊断方法。

造成这种现象的原因主要有两点：一是这种教学模式与医学影像学有限的课时有关，在课堂教学过程中，教师只是对基本的成像原理和应用进行讲解，很少对疾病的临床应用和其他的成像特点进行讲解；另一方面医学影像学的教学内容较为抽象，没有影像图像就无法对疾病的形成和发展有一个系统的认识，其诊断水平也无从谈起。医学影像学本身课程的理论及其专业性强，学生除需要掌握医学的基本知识外，还需要掌握较多的临床医学、计算机等多方面的知识，再加上教学内容的抽象，学生缺乏实际的实践经验。因此，有必要对医学影像学课堂教学进行相关改革，提高教学质量。正确转变认识，授课过程中适当地添加疾病的其他影像表现，并进行各种图像间的比较，这对提高核医学的教学效果及学生的临床技能非常有必要。

三、应用型本科院校医学影像学教学模式

（一）以学生为中心的影像学教学体系

在国际教育认证背景下，培养应用创新能力强的医学影像学高素质人才，需要突出以学生为中心的理念，以人才培养目标为指引目标，在教学实践中不断完善和改进影像学教育教学体系，优化影像学实践教学体系，培养具有国际化视野的应用型、实践创新型医学影像学人才，是构建影像学专业教学体系所要达到的目标，并且这种人才培养体系在实施过程中要具有可度量的具体指标，能够用于评价学生对培养目标的达成度。构建适应国际教育认证体系的医学影像学教育教学体系，突出以学生为中心的理念，在课堂教学、实践教学模式、精品课程建设中等突出人才培养目标的达成度，培养学生的应用实践能力和创新能力，帮助学生在思维方式和影像诊断方法方面得到系统训练，提高医学影像学教育教学的质量。

通过医学影像学专业教育教学的实践，在医学影像学专业课程体系建设上，首先构建以学生为中心的专业基础课程体系和专业核心课程培养体系，包括系统的基础课程群，涉及主要组织系统的成像原理、成像方法、影像诊断报告的书写、影像图像的临床表现及其在临床诊断中的应用，使学生掌握基本的理论和方法；其次是以培养目标为导向的医学影像学实践教学平台建设，包括影像学课程的自主学习平台、影像图像诊断与实训平台，注重培养学生的应用实践能力，加强学生对影像图像临床表现的鉴别能力和实际医学疾病的诊断能力；通过前两个阶段的学习和实践，通过持续改进的考核和反馈机制，对学生的学习成果进行展示和考核，并对学生的学习过程进行定量的反馈和评价，对课堂教学模式、实践培养体系进行持续的改进，并进一步对培养目标进行持续修订。

（二）以培B目标为导向是医学影像学人才培养体系的根本

1.医学影像学的培养目标是对该专业毕业生在学习实践过程中，所达到的理论水平、诊断水平及其临床应用水平进行的定量评价和总体描述，对学生毕业后能够达到的职业层次和专业成就的总体性评价，通过对课堂教学模式、实践培养体系进行持续的改进，培养目标要适应国际教育认证对学生的具体要求，并满足学生的个性发展要求。

2.毕业要求是对该专业的毕业生毕业时应该掌握的知识、原理、技能和诊断能力及其临床应用能力的具体描述，通过三个阶段的学习和实践，重点掌握主要组织系统的成像原理、成像方法、影像诊断报告的书写、影像图像的临床表现及其在临床诊断中的应用，掌握基本的诊断方法和诊断技巧，达到培养方案中的毕业要求。

（三）持续改进是医学影像学人才培养体系的支柱

只有不断评价教育教学工作的效果，发现教学过程中的问题，并对教育教学环节出现的问题进行及时的改进和完善，用持续改进理念来推动教育教学体系的建设。

四、结论

在医学影像学的教学过程中，应突出医学生的主体地位，以学生为中心，转变教学思维方式，以专业医学素质和应用型人才的培养为核心，以提高影像学教育教学质量为目标，对课程体系和课程设置进行优化，改革教育教学方法，更新教学内容。有效提升教学质量是一个循序渐进的过程，对医学影像学课程内容的有效调整，重点培养学生解决问题的能力，培养应用型医学影像专门人才，并借助发达的多媒体技术，才能有效地提高教学质量，培养出高质量的影像医学人才。

参考文献：

[1]庄治国，吴晓芬，殷焱，许建荣.PACS在医学影像学教学中的应用[J].医疗设备信息，2007，22（9）：58-59.

Discussion on Teaching Mode of Medical Imaging in the Background of International Education Accreditation

LI Lin，WANG Cheng-wei，LIU Qi

（The First Affiliated Hospital of Shihezi University Medical College，Shihezi，Xinjiang 832000，China）

篇5

物理学的很多新理论都为医学影像检查技术带来了革新，X射线、激光、电子显微镜、核磁共振等技术为医学研究及临床应用提供了新的方法和手段，对现代生命科学的发展作出了突出的贡献．借助于某种能量与生物体的相互作用，提取生物体内组织或器官的形态、结构以及某些生理功能的信息，为生物组织研究和临床诊断提供影像信息。

20世纪中叶，一批物理学工作者进入医学领域，从事肿瘤放射治疗及医学影像的研究．并于1958年成立了美国医学物理学家协会，1963年成立了国际医学物理学组织．并将具有定量特征的物理学思想和技术引入到临床的诊断和治疗中．物理学与医学的结合不仅促进了医学的发展，也对物理学的发展起了推动作用．

1 声学的应用

超声成像90年代以来，由于数字化处理的引入，高性能微电子器件及超声换能器的出现，以及各种图像处理技术的应用，超声成像的新技术、新设备层出不穷。超声不但能显示组织器官病变的解剖学改变，同时还可应用Dopper技术检查血流量、血流方向，从而辨别器官的病理生理受损性质与程度。超声诊断采用实时动态灰阶成像，在掌握正确剂量的前提下，可连续对器官的运动和功能实施动态观察，而不会产生像X射线成像那样的累积效应及危险的电离损害。由于超声诊断具有无损伤性、检查方便、诊断快速准确、价格便宜、适用范围广泛等优点，得以在临床中迅速推广。超声波成像的物理基础是超声医学的基础，超声成像是利用超声波遇到介质的不均匀界面时能发生发射的特性，根据检测到的回波信号的幅度、时问、频率、相位等，得到体内组织结构、血液流速等信息．

2 光学的应用X射线成像

X线实际上是一种波长极短、能量很大的电磁波。医学上应用的X线波长约在0.001--0.1nm之间。X射线穿透物质的能力与射线光子的能量有关，X线的 波长越短，光子的能量越大，穿透力越强。X显得穿透力也与物质密度有关，密度大的物质对X线的吸收多，透过少；密度小则吸收少，透过多。利用差别吸收这种性质可以把密度不同的骨骼与肌肉、脂肪等软组织区分开来，者正是X线透视和摄影的物理基础。X射线成像包括X射线透视和摄影、X射线计算机体层成像． X射线计算机体层成像是以测定人体内的衰减系数为基础，采用一定的数学方法，经计算机处理，重新建立断层图像的现代医学成像技术［1］．X射线的几种特殊检查技术，分别是X射线的造影技术、X射线的断层摄影、数字减影．

3 电磁学的应用磁共振成像

MRI成像的先决条件MRI成像的先决条件是被成像样品中的原子核必须具有磁性，而这种磁性源于原子核本身的自旋运动.因此，对原子核等微观粒子的自旋属性进行的深入研究是量子力学取得的重要成果之一，客观上也是MRI得以产生的知识前提.磁共振成像利用了人体内水分子中的氢核在外磁场中产生核磁共振的原理．由于人体不同的正常组织、器官以及同一组织、器官的不同病理阶段氢核的弛豫时间有显著不同，利用梯度磁场进行层面选择和空间编码就可以获得以氢核的密度、纵向弛豫时间 、横向弛豫时间作为成像参数的体内各断层的结构图像．近年来产生很多新的成像序列和技术方法．如扩散加权成像是通过测量人脑中水分子扩散的特性来反映组织的生化特性及组织结构的改变，在临床上可用于急性脑梗塞的早期诊断［2］．螺旋浆扫描技术，明显消除患者因运动或金属异物造成的伪影， 可生成高分辨率、无伪影、具有临床诊断意义的理想图像。

4 原子核物理学的应用放射性核素成像

放射性核素成像的物理基础放射性核素具有放射性，利用放射性核素作踪剂，结合药物在脏器选择性的聚集和参与生理、生化功能，达到诊断疾病的目的。检察方法 有4种：扫描机、照相机、单光子发射计算机体层和正电子发射计算机体层(PET).核素检查中产生的正电子只能存在极短的时间，当它被物质阻止而失去动能时，将和物质中的电子结合而转化成光子，即正负电子对湮没．转变为两个能量为0．551 MeV的光子，并反冲发出．放射性核素在正常组织和病变组织分布不同，产生的光子强弱也有不同，PET成像技术通过探测光子对的差别形成影像．

5 结语

影像物理学在影像检查技术中的意义非常重要，对影像检查技术的发展影像深远，随着影像物理学的不断发展，新的影像技术不断出现，必将对疾病的诊断总出更大的贡献。

参考文献

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【关键词】高清晰度影像设备；复合应用；专家系统；网络传输；便携式

正子发射电脑断层扫描（PET/CT，Positron emission tomography with computerized tomography），单一光子发射电脑断层扫描（SPECT/CT，Single photon emission computed tomography with computerized tomography），医学影像存储与传输系统（PACS）。

现代医学的发展要求高清晰度影响设备的精确性越来越高，图像越来越清晰，这就要求影像设备亦向着高端方向发展。全民医疗过程中，中小型医院对高清晰度影像设备的需求巨大，甚至在人民生活水平日益提高的情况下，家庭对高清晰度影像设备也会出现需求，这样，高清晰影像设备也要向小型化、便携式发展。因此，在未来的高清晰度影像设备的发展中，将沿着两条路线发展，高端和普及同时并进。

影像设备要发展，一方面是探索新的成像技术，来取代现行的技术，以期提高成像精度，图像显形的清晰度，便于提供准确可靠的诊断结果，方便对病人实行救治。另一方面，与追求新技术怀有同样的目标，则是努力改进、整合现行的各种成像技术。复合应用就是建立在对已发现成像技术的改进之上的，通过对两种以上的显形成像技术的综合应用，来取得更加精准的影像结果，是当前的高清晰度影像设备重要发展方向。

过去普遍应用的影像设备是基于X射线、伽马射线、磁共振、超声波、光学摄影等单一成像原理设计制造的。每一种成像原理都有其优点和缺点，所以影像设备的使用都有各自的优越性和局限性。复合应用则是综合应用两种以上的技术，对人体进行扫描成像，可以规避弊端，发扬长处，提供更加精确的影像。目前，已经应用的正子发射电脑断层扫描（PET/CT，Positron emission tomography with computerized tomography），单一光子发射电脑断层扫描（SPECT/CT，Single photon emission computed tomography with computerized tomography）是比较成熟的复合应用高清晰度成像设备。其中，正子发射电脑断层扫描PET/CT始于2000年业界对PET和CT设备的整合。PET/CT不仅能够继承PET高灵敏度、高特异性、高安全性、全身显像的优点，解决同步扫描的问题，同时，通过CT扫描得到密度图，用于散射校正，可以极大地提高精度和诊断准确率。目前最先进的设备可以达到52环PET同64层CT整和（如西门子公司的Biograph64），通过同心电图的同步（术语叫门控），以及考虑到心率不齐的手动ECG编辑重建，可以用于心脏机能和恶性病变的精确定位，己经是可以将诊断精确到分子水平的尖端成像技术。但是，目前复合应用成像技术也存在一些缺点，有待提高。依旧是在PET/CT成像技术中，检测辐射量明显高于单纯的PET检测，安全性相对差；要求检查者拥有丰富经验，对操作要求高；作一次的费用很昂贵，推广难。要改变这种困境，就要不断的探索新的技术，来改善扫描中的辐射，减少对患者的损坏，提高安全性。

同时，计算机技术的发展，专家系统的完善，网络的可靠传输，都使得小型化高清晰度影像设备的发展成为可能。相关技术的发展，为医学影像存储与传输系统（PACS）的发展提供了基础。PACS不仅能传输和存储图像，还能实现图像实时传输，方便了网络医疗，提高医疗水平，节约成本，并且方便快捷。医疗信息联网，方便医师做出更全面的诊断，这样中小型的高清晰影像设备就可以大幅提高诊断准确性。

这样，未来高清晰度影像设备的发展，将形成以新技术的运用和对原有技术的提高为推动力的大型高端影像设备，依托与计算机、网络技术与大型影像设备链接的中小型高清影像设备两个分支。但是，毋庸置疑未来的高清影像设备，将具有更加精确的识别能力，更加清晰的显行能力，更具智能化，也能够更好的服务于救治患者。

参考文献

[1]严汉民.核医学影像设备的发展与临床应用[J].医疗设备信息，2003，18（8）：1-2，12.

[2]孙作忠，王华娥，宋钢，等.核医学影像设备现状及新技术应用简介[J].中国辐射卫生，2004，13（4）：315.

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        医学影像

        (3)超声造影增强程度对前列腺癌的诊断价值及其影响因素研究 张恒 孙锦平 王勇

        (5)超声诊断继发性腹腔妊娠1例 安泉 安豫

        (6)老年急性脑出血患者52例ct特征及临床诊断 李月强

        (8)螺旋ct冠状动脉成像中图像质量的影响因素分析 栾德才

        (11)ct检查对腔隙性梗塞质量控制的探讨 唐国强 邱雄

        (12)三维螺旋ct在结直肠肿瘤诊断中的临床应用分析 陶立武 单树国

        微缩成像与特种照相

        (14)光谱成像及分析技术鉴别假币的研究 蔡能斌 刘夫军 温思博 黄晓春

        (17)瓷砖表面防晒类护肤品指印的紫外光谱特性研究 刘芳 许小京 俞涛 郭晶晶 高树辉

        数码影像

        (22)浅谈职务摄影责任 张艺

        (25)摄影曝光原理纪要（一） 李名爵

        (29)数码影视后期技术展望浅谈 何祥瑜

        (30)新媒体语境下3d动画结合幻影成像系统的媒介融合实践与智能推介研究（二） 余春娜

        遥感与航空摄影

        (32)基于显著性边缘特征的图像匹配 韩辉

        (35)基于分段多项式模型的星载线阵ccd影像定向 贾博 姜挺 江刚武 余岸竹

        (39)一种基于遥感影像的道路损毁评估方法 靳彩娇 张永生 张宇驰 李润生 张帆

        (42)基于视觉认知的遥感影像数据压缩算法 魏超 苏晓军 李延杰 李润生

        技术开发与研究

        (44)溴化银晶体生长的影响因素 陈朝 东继莲 董艳楠 闫海永

        (47)基于i2c总线cmos成像系统的设计与实现 熊远 赵海盟 杨福兴 晏磊

        (52)浅谈数据库水印技术 赵学军 薛懋楠 杨勤璞 于凯敏 张乐

        (54)色彩工效学与人机界面色彩设计探析 周晓蓉

        无

        (56)海量遥感影像数据管理的独具匠心 无

        (57)乐凯胶片国家科技支撑计划重点项目通过验收 无

        (57)书法家吴紫栋书法展青年艺术家爱玛斯科特·史密斯画展在津展出 无

        (57)易视激光影像技术：让表面变身触摸屏 无

        (58)追求差异化竞争诺基亚押注地图测绘和影像技术 无

        (58)pacs系统在医学影像教学中的应用 无

        (59)博士林明森：立足海洋遥感事业推进海洋卫星发展 无

        (60)多地湖泊变“溜冰场”卫星遥感监测冰情 无

        (61)分享医学影像学领域前沿助力学术论著发表 无

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p;      (62)新型医学影像技术图像更佳辐射更少 无

        (64)《影像技术》征稿启事 无

        (f0002)溪阁清秋图 无

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关键词:医学图像分析;实践教学;教学改革

一、课程背景

医学图像分析是一门医学影像与信息学图像处理相结合的课程。主要学习如何采用图像处理方法对医学图像数据进行增强、勾画、分割、识别等操作［1］。主要授课对象为医工结合专业如生物医学工程、医学信息工程等的本科生或研究生。其主要教学目标是让学生掌握医学图像的采集原理，各种不同类型的医学图像的特点，不同医学图像主要面临的问题，不同医学图像遇到的问题的传统解决方法，并启发学生思考新的解决思路［2］。近几年，由于计算机运算速度的进步以及机器学习算法的快速发展，医学图像分析发展迅速，在医学临床上应用越来越广，例如肺结节的识别、脑灰质白质的分割以及辅助诊断等。总之，医学图像分析在临床上扮演着越来越重要的角色。目前医学图像分析在产业界的发展迅速，相关企业不断涌现，国内目前相关企业超过100家，融资上亿的企业近20家。因此，该课程的重要性也逐渐突显。医工结合是医学与工科学科结合而产生的未来医学的重要发展方向。近几年，综合类大学纷纷创办医学院，其中医工结合是这些综合类大学医学院的重要方面，而医学图像分析又是目前医工结合的优秀范例［3］。然而，目前医学图像分析课程的教学存在重视理论讲述，忽略实践操作的现象。同时医学图像与传统自然图像存在着较大差异，例如信噪比低、图像维度更高、与自然图像纹理显著不一致等问题。因此，医学图像分析与传统图像处理课程存在较大差异。笔者在教学过程发现，学生在学习该门课程后，存在理论与实际脱节的情况。大部分学生反馈在进行课程学习之后，尝试将学会的图像处理方法用于实际医学图像分析时，遇到各种问题，例如:由于数据维度不一，传统二维自然图像处理方法无法用于三维或者四维的医学图像中;由于信噪比的问题，传统自然图像处理方法运用到医学图像上后效果不佳。因此，医学图像分析的教学应该与传统自然图像的处理课程有所区分，需要针对医学图像进行分析与教学。

二、现存教学问题分析

在教学完成后，通过学生反馈，获得的教学反馈问题如下:(1)课程中讲授的图像处理方法多基于二维图像，但医学影像中存在大量其他维度影像，如脑电信号为一维图像，CT、磁共振为三维图像，PET、功能磁共振为四维图像，不知如何处理;(2)课程讲授中出现的自然图像大多分辨率较高，而医学图像分辨率较低，将算法运用于图像分析后效果不佳;(3)构建辅助诊断模型时，自然图像样本量较大，而医学影像样本量相对较小，同时数据维度更高，构建出的模型效果较差。如图1所示，笔者分析与总结现存教学问题之后，认为主要是以下三个原因导致出现了上述教学问题。

(一)自然图像与医学图像存在差异

如表1所示，传统自然图像与医学图像存在较大差异，目前医学图像分析课程讲授的大部分课程内容与传统图像处理一致，涉及的医学图像多为与自然图像性质相近的二维X光图像或单层CT图像。这种差异导致课程所学算法难以直接用于医学图像的分析与处理。

(二)学生缺乏对医学图像特性的了解

学生在学习课程的时候对医学图像的采集过程以及图像特性不了解，导致难以对现有图像处理方法进行改进或者提出新的图像处理方法以适用医学图像。图2所示为一个典型的三维大脑MRI医学图像，该图像具有分辨率低、维度高等特点。

(三)缺乏与临床影像科医生的交流

本门课程的教学主要由图像处理相关老师完成，临床医生没有参与教学。这种缺失进一步导致学生对医学图像以及医学图像在临床上遇到的实际问题缺乏了解，难以提出真正解决临床实际问题的医学图像处理方法。

三、教学改革方案

鉴于目前医学图像分析课程教学存在的问题，笔者结合综合类大学医学院基础条件，提出以下五方面的教学改革措施，并设计了一套医学图像分析教学流程。

(一)增加医学成像原理教学

医学成像原理是一门讲解各种医学影像的采集原理、采集方法的课程。该课程可帮助学生深入理解医学图像的由来，从图像成像原理的部分深入理解各种医学图像的特性，例如脑电信号的位置坐标系统、磁共振图像的无标度特性、PET图像如何从四维图像转变为三维图像等。学生通过该部分理论的学习，了解不同医学图像的特点。

(二)图像处理老师与临床影像科医生携手教学

综合类大学医学院教学相对于其他学院的一大重要优势在于学院具有大批一线临床工作者。相对于学校教师而言，一线临床工作者对于目前医学影像在临床实践中需要解决的问题更为熟悉。临床医生参与教学，可进一步让学生了解自己所学知识可用于解决哪些临床实际问题。在了解到这些的基础上，学生能够理清今后工作中的实际问题，对实际问题有了进一步的了解后才能思考如何对所学理论方法进行融会贯通，并在此基础上进行创新改进。

(三)增加医学影像采集教学环节

在完成医学成像原理的理论教学之后，为进一步让学生理解医学影像采集原理及其特点，结合医学院条件，可安排学生进行各种医学影像采集的实践操作。在影像采集实践操作过程中，学生不仅能深入理解各种医学影像的成像原理，还能进一步了解到各种图像常见噪声的来源与特点，例如磁共振图像的运动伪影的由来及其特点。学生在进行图像处理算法学习之后，能够针对性地对各种不同噪声进行处理分析，或者在了解噪声特点的情况下，能够针对性地提出图像处理算法降低噪声的影响。

(四)结合

Octave进行实践算法教学传统图像处理是一门理论性较强的课程，近些年，该门课程的教学更多地提倡理论与实践融合。Octave是一个类似MATLAB的数学计算软件，其语法模仿了MATLAB。MATLAB是目前世界上最常用的数学分析软件之一，其具有强大的图像处理能力，是目前科研界常用的图像处理平台。Octave在继承MATLAB语法的同时，还具有免费开源的优点。在讲授完图像算法理论之后，将要求学生基于医学影像采集环节得到的医学影像数据，基于Octave进行编程实践，在实践过程中学生将切实感受到各种图像处理算法的作用，以及在医学影像数据上与自然图像不一致的效果，从而激发学生继续探索，对算法进行改进以适用医学影像数据。

(五)改变课程考核方式

基于实践教学的医学图像分析课程在考核环节应该更加注重考核实践操作［4］。笔者在教学过程中，最终考核环节题目设置为:基于课程讲授以及实践教学，提出一个医学图像问题，并给出解决方法。答题模板如表2。学生通过回顾与总结本门课程中的医学图像实践采集环节与后续图像处理算法理论，思考一个现实生活中会遇到的医学图像问题，最后选用合适的图像处理方法或者对现有的图像处理方法进行改进来解决该问题。上述考核方式注重考核学生“提出问题”与“解决问题”的能力。

(六)医学图像分析的实践教学流程总结

前面笔者提出了不同的医学图像分析课程的实践教学环节，最后对全部环节进行一个总结，提出一套医学图像分析的实践教学流程，如图3所示。希望上述教学模式能给具备相应条件的综合类大学医学院的医学图像分析课程教学提供一定的帮助与启示。

结语

通过总结与分析医学图像分析课程教学中遇到的问题与学生反馈，结合本单位的实际情况与优势，本文提出在医学图像分析课程教学中增加诸多实践环节，以提升学生对本门课程的认识，增强对医学影像原理及问题的深入理解，在此基础上培养与提高学生“提出问题”的能力。在图像处理教学环节，提出基于Octave的实践教学环节，在图像处理理论学习的同时，增强学生理论结合实践的能力。最终通过实践考核，考核学生“提出问题”与“解决问题”的能力，通过提出并解决医学图像相关问题达到对本门课程教学内容的深入理解，从而培养出能够学以致用，并能解决实际临床医学影像问题的学生。

参考文献:

［1］汤敏，张士兵，沈晓燕．医学图像处理与分析课程的实践教学改革研究［J］．中国教育技术装备，2014(2):90-91．

［2］陈跃，杨建茹．医学图像分析实验教学改革的研究与实践［J］．中华医学教育杂志，2004(03):45-46．

［3］黄忠江，姜增誉，陈文青，张智星．基于人工智能的医学图像分析在脑肿瘤中的应用进展［J］．中国医学影像学杂志，2021(6):626-630．

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Discussion on Improving the Professional Knowledge of Bio-medical Engineering Students

BAO Xuan， CAI Li

（Anhui University of Chinese Medicine， Hefei 230012， China）

Abstract： This article takes the Bio-medical Engineering of Anhui University of Chinese Medicine Specialty as an example to discuss how to undergraduate professional knowledge from five aspects consist of orientation of market demand， basis of professional characteristics，post function as the goal， teacher's ability as a support and students' ability as a fundamental.Enable students to achieve full employment and perfect career.

Key words： bio-medical engineering；professional knowledge；medical imaging technology

作为一个理工医相结合的高度综合性边缘交叉学科，生物医学工程崛起于上世纪60年代，并从80年代开始，全球生物医学工程医疗器械类产品销售额每年保持6-10%的增长率，因而被誉为产业界的“常青树”，是国民经济可持续发展的生长点。如此大的规模和市场，对人才的需求自然不言而喻。所以，大多医科类院校都开设生物医学工程专业，由于是新开设的专业，难以在较短时间内形成一套系统的人才培养模式。这就造成了经济社会的求贤若渴、高校教育的捉襟见肘、专业人才的凤毛麟角互相矛盾的局面。所以，有针对性地作好思想教育疏导工作，并循序渐进地指导学生根据主客观条件进行未来职业规划，发挥学生主观能动性，圆其成才梦，是新设专业的班主任、辅导员和任课教师以及学校各有关部门必须面临的重要课题。

经过调查研究，学生在不同阶段身心状态的突出表现为：初期缺乏对专业的认知，导致思想困惑迷茫；中期课程学习任务繁重，导致心理压力加大；后期就业前景不明朗，导致缺乏学习动力[1]。为了帮助学生消除以上的顾虑，本文以安徽中医药大学生物医学工程专业为例，对如何使学生对于未来求业择业有一个清晰而理智的认识作了探讨。

1 以专业特点为基础，培养什么人才

安徽中医药大学生物医学工程专业（医疗器械方向）是一个集数学、物理学、计算机科学、信息技术以及医学科学于一体的新兴专业。所学跨学科的课程，既有医学成像原理和电离辐射防护的知识，又有图像重建算法和图像后处理内容；既有理科工科知识，又有医科内容。合理的教学计划和科学的培养方式以具有坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识、熟练的实验操作技术，可以从事各类医学影像设备的研制、开发、技术支持的复合型高级专业技术人才为培养目标，使毕业生具备在医学影像技术及相关领域，从事产品研发、设计制造、经营管理、技术服务、教育培训等工作的能力。

此外，当今的医学影像学科向数字化、网络化、融合化、标准化的方向发展，高级人才也要与时俱进，掌握专业国内外学术发展动态，富有科学思维能力，勇于在专业前沿领域探索与创新，应具有使用新型功能设备和应用新颖科学技术的能力。

2 以市场需求为导向，需要什么技术

医学影像技术主要是指为开展医疗或医学研究，以非侵入方式获得人体某部分内部组织影像的技术与处理过程，为临床疾病诊断提供重要参考依据[2]。其中出现最早的装置是X线机，随着影像技术在不断地探索中改进，超声、磁共振、单光子等断层成像技术和系统的大量涌现，为医生在出示诊断中提供更为详细、精确的信息依据，涵盖了解剖、病理、功能、代谢等多个领域，更早、更准确地发现病变，也为临床制订治疗方案、评价治疗效果提供帮助。具体体现在：现代医学影像率先建设并实现了数字化与网络化体系，成为数字化医院建设的基础和重点；数字成像技术将数据远距离传输，实现远程诊断；从传统的显示宏观结构发展到反映分子、生化水平的变化，为彻底治愈某种疾病提供了可能；从单一的诊断学过渡到了诊断与治疗并举的临床学科[3]；从简单的信号传导跟踪到实现定量成像；电阻抗成像作为无创无放射损伤的成像技术，既能显示形态改变又能反映功能变化；利用多模成像技术实现对疾病的早期诊断和活体病理成像；单光子发射成像和正电子成像根据医学的放射性核素示踪原理实现影像；无创、无害性的检查技术不断发展，辐射剂量的控制逐步得到强化等等[4]。时至今日，医学影像的应用领域已经遍布人体主要的器官和疾病类型，从神经疾病、代谢紊乱到心脑血管疾病、传染疾病，肿瘤诊治方面的应用也有相当进展。医学影像技术逐渐成为临床研究的可靠工具和活力平台。

3 以岗位职能为目标，从事什么工作

总结近些年生物医学工程专业本科生的就业去向分析可知，从事本专业相关工作的毕业生主要集中在三大领域，综合性医院、医疗器械企业和医疗器械监督管理部门。

3.1 综合性医院的放射科、放疗科、设备科、核医学科

从事医学影像设备的应用、管理和维护工作，主要涵盖以下4个方面内容：①具有常规放射学、超声医学、核磁共振及CT等系统理论知识与操作技能；②具有临床医学、基础医学及电子学等有关理论知识；③在疾病诊断中比较熟悉各种影像诊断技术的应用；④比较熟悉医学影像学各专业分支前沿技术及发展趋势[2]。其中，理论知识内容在本科教学过程能够充分体现，而技术应用及操作技能则必须在各功能科室第一线长期工作并积累经验才能够获得，两者是相互制约相互促进的关系。对前沿技术的关注是医学影像技术工作者对自我提升的一个必然要求，也是为良好开展工作必须做到的知识储备。

3.2 中外医学影像设备研发机构和生产经营企业、教育培训机构

相关工作岗位主要包括市场和销售、研发和技术支持，产品注册和产品质量检测。前两者对从业者个人能力的整体水平要求较高，如沟通交际和处事应变能力，从事产品营销和市场推广等工作；中间两者看重专业素质，从事产品研制、开发设计、维修保养等工作；后两者主要是在品管部门，需要熟悉产品质量监管相关的法律法规，从事质量检测、控制和监督工作，了解产品注册要求和撰写标准并能独立完成产品注册、申报、体系认证等工作。

3.3 医疗器械监督管理部门

主要工作职责包括：组织拟订医疗器械注册管理制度并监督实施；组织拟订医疗器械标准、分类规则、命名规则和编码规则；拟订医疗器械注册许可工作规范及技术支撑能力建设要求并监督实施；组织拟订医疗器械生产、经营、使用管理制度并监督实施，拟订医疗器械互联网销售监督管理制度并监督实施；组织开展医疗器械不良事件监测和再评价、监督抽验及安全风险评估；拟订问题医疗器械召回和处置制度等[5]。

4 以教师能力为依托，具备什么知识

生物医学工程本身是一门多交叉学科，教师具有多元化的学科背景对于研究和教学是至关重要的。在注重多种知识和技能的复合的同时，将生物医学与药学、化学、统计学、材料学、电子信息学等相关学科有机结合起来，努力将其他学科的思维方式引入到生物医学领域中来，并将这种优势带到学生的学科设置以及综合实验当中，去启发学生的思维。理工科背景的教师深入临床接触病例，医科背景的教师参加理工科理论培训，任课教师深入行业调研，企业专家走进校园，充分利用不同学科、不同领域间的优势进行教学和科研，为共同促进学科发展起到了强大的推动作用。

5 以学生能力为根本，锻炼什么技能

理工医相结合是生物医学工程的专业特色，在知识结构上培养既懂医学又掌握工程技术的复合型人才，也是社会的需求。学生主要学习电子学、机械学、光学、计算机，医学等基础理论知识、医学电子仪器的系统设计、医学影像设备的系统设计以及产品质量检测标准和风险评价方法，接受典型医疗器械应用的训练，系统地掌握生物医学工程领域宽广的基础理论知识和专业技能，成为具有较强实际动手能力的应用型人才。他们的特点应该是具有较强的技术思维能力，擅长技术的应用，能够解决实际中的具体技术问题，他们是现代医疗技术的应用者、实施者和实现者[6]。

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关键词：高校;影像专业;拓展学习

医学影像学存在人体解剖学、基础医学、临床医学及计算机电子科学等多种学科方向的交叉，在临床辅助治疗和介入疗法上具有很高的医学价值，同时，医学影像技术的理论性和实用性结合非常紧密，是拓展学习衍生范围很广的学科，下文将详细讨论在医学影像专业可供学生挖掘的拓展学习方法。

一、多媒体信息源扩充学习内容

拓展学习途径分三种，其一是扩充学习内容;其二是创新学习方式;其三是优化学习方法，其最终目的就是要深入立体地理解各个理论知识之间的推导关系、应用价值以及潜在的发展创新方向。应用在高校医学影像学的学习中，扩充学习内容的主要方式就是寻找本校教学环境意外的学习渠道。比如通过网络课堂在线学习、电子图书馆文献查阅、高校联盟和校企合作等。网络课堂在线学习体现在各门户网站教育栏大学公开课、相关知识纪录片和以理论关键词发散的周边知识媒体资源。比如网易公开课就有众多名校的医学影像技术操作的现场演示视频，中央电视台《健康之路》栏目和涉及医学相关周边知识的视频资料，都是基于校内资源之外的知识渠道。涉及到文献检索类型的拓展学习，就能接触到不少学科前沿的发展和创新，比如医学影像设备的多种具体型号，不同型号的细微区别，公司的生产信息等等;再比如说一些医师多年的实验记录、调研结果和会议报告等，这些虽然与直接的理论知识没有太大的关系，但行业的发展包括其周围商业市场的发展，对于在校学生来说，拓展学习的目的就是摆脱学校的固有模式，去多了解一些与行业有直接关系或间接关系的一切信息。另外，高校联盟是校际交流的较为流行的知识平台，一般以夏令营或者冬令营的模式为主，也有全国性或省级竞赛等，来自不同学校的同学，可能自身学习的教材都村子一定的版本差异，是经验交流最人性化的一次机会。最后，校企合作的学习模式就具有一定的职业规范性了，通常以见习或者实习为主，在校企合作过程中，学生拓展学习的内容会更具体，这个实习生应该是感受颇深的，但对于暂时没有获得实习机会的在校学生，自己主动找机会去认识企业单位，也是很好的突破方向之一。总结来说，扩充学习内容的主要学习思维就是兼听则明，广为受教。

二、主人公心态创新学习方式

高校学习强调自主性。所谓自主性，是区别于应试教育的个性学习方式，具体的体现形式是学生通过深刻分析自身的特点，为自己私人创造的独有的学习模式，这个模式可以兼容自己的兴趣爱好、课程安排和休息时间。简而言之，就是将学习融入自己的个人特色。例如在椎间孔狭窄的病变中，了解临床症状、病理、影像表现、鉴别诊断只是课本上的理论要点，喜欢自己动手实验的同学可以课后自己设计检查方法，并在带教老师指导下实际操作，了解平片中正位、斜位在不同椎体检查中的选择，以及CT、MRI在检查中的具体应用，激发自身的学习积极性，获得实践经验，拉近自身与临床的距离。再例如结合自己的时间，在自己每天感觉精神最饱满的时候去分析具有逻辑性的医学影像成像原理，在睡前去记忆一些理论的要点和专有名词，或者有的同学会选择大声朗读来增强记忆，有的同学擅长寻找学习伙伴来相互鼓励，相互督促，相互探讨，相互考核。创新学习方式不是一味地标新立异，用来自己展现个性的借口，而是因材施教的学生层面的领悟。能够在很强的执行力下坚持好自己的学习方式，根本在于对于专业学习的主人公心态。只有认为自己是学习的主人，才能控制好自己的学习节奏，在疲劳时允许适当放松，在懈怠时能够积极调整，在效率低下时能够自我激励。

三、科学统筹优化学习方法

广义上上文提到的学习方式，包括扩充学习内容的方式，都应该在优化学习方法的理论范畴内。但这里讨论的学习方法是一个相对狭义的命题， 即针对医学影像学这门专业的课程内容，具有普适性效率最高的学习流程。学习医学影像学关键在于掌握三个方向的融合，其一是基础医学，就是一些常见人体的骨关节结构和各大系统的组成部分;其二是实际的电子物理成像原理和计算机操作的一些技巧;其三是临床医学的相关病理病变原因、过程和结果，通过这三个方向的执果索因和相互论证就是影像学完整的知识系统。在此过程中，科学统筹是目前为止笔者认为最值得提倡的优化学习方法的一个学习理念，具体来讲就是理性做好知识模块的划分和串联的一种学习思维，这种思维能够明显提高学习效率，减少不必要的认识误区。比如说医学影像学的每个章节前都有一段概述，在概述中主要是介绍该章内容的重点和特点，学好概述对掌握全章节主要内容十分重要。每一章都介绍各种检查方法的禁忌症和适应症，以及一些基本病变的影像学表现，这些内容是诊断的基础，也是临床对各种检查方法选用的凭据。在学习的过程中如果能在笔记中提纲契领，然后关上课本自己根据纲目举一反三，那将是科学统筹学习思维达到效果的体现，同时也能有效避免医学影像学知识脉络复杂而造成的烦躁的学习情绪。

四、结语

医学影像学的发展历程目前为止发展历程不过百余年，也就近三十年的发展速度迅速提高，未来医学影像技术的发展方向尚未十分明确，不过值得肯定的是，拓展学习能够让学生对该项技术的发挥有一定程度的把握，甚至还能起到引导作用，而这，也是目前全国高校素质教育体系下所追求的结果。

参考文献：

[1] 袁力，刘林祥，李月卿，冯圣平，袁聿德. 发展中的医学影像学技术与21世纪医学影像学技术高等教育[J]. 医学影像学杂志. 2006（01） .