生物医学工程发展趋势范文
时间:2023-12-20 17:40:28
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篇1
论文摘要:生物医学工程(biomedical engineering,bme)是一门生物、医学和工程多学科交叉的边缘科学,它是用现代科学技术的理论和方法,研究新材料、新技术、新仪器设备 ,用于防病、治病、保护人民健康,提高医学水平的一门新兴学科。
本文就其目前发展情况进行分析讨论。
生物医学工程在国际上做为一个学科出现,始于20世纪50年代,特别是随着宇航技术的进步、人类实现了登月计划以来,生物医学工程有了快速的发展。在我国,生物医学工程做为一个专门学科起步于20世纪70年代,中国医学科学院、中国协和医科大学原院校长、我国著名的医学家黄家驷院士是我国生物医学工程学科最早的倡导者。1977年中国协和医科大学生物 医学工程专业的创建、1980年中国生物医学工程学会的成立,有力地推进了我国生物医学工程的发展。目前,我国许多高校科研单位均设有生物医学工程机构,从事着生物医学的科研 教学工作,在我国生物医学工程科学事业的发展中发挥着重要作用。
一、显微镜的发明
“解剖”一词由希腊语“anatomia”转译而来,其意思是用刀剖割,肉眼观察研究人体结构。17世纪lee wenhock发明了光学显微镜,推动了解剖学向微观层次发展,使人们不但可以了解人体大体解剖的变化,而且可以进一步观察研究其细胞 形态结构的变化。随着光学显微镜的出现,医学领域相继诞生了细胞学、组织学、细胞病理 学,从而将医学研究提高到细胞形态学水平。
普通光学显微镜的分辨能力只能达到微米(μm)级水平,难以分辨病毒及细胞的超微细结构、核结构、dna等大分子结构。而20世纪60年代出现的电子显微镜,使人们能观察到纳米(nm)级的微小个体,研究细胞的超微结构。光学显微镜和电子显微镜的发明都是医学工程研究的成果,它们对推动医学的发展起了重要作用。
二、影像学诊断飞跃进步
影像学诊断是20世纪医学诊断最重要发展最快的领域之一。
50年代x光透视和摄片是临床最常用的影像学诊断方法,而今天由于x线ct技术的出现和应用,使影像学诊断水平发生了飞跃,从而极大地提高了临床诊断水平。即计算机体断层 摄影(computed tomography ct),即是利用计算机技术处理人体组织器官的切面显像。x线ct片提供给医生的信息量,远远大于普通x线照片观察所得的信息。目前,螺旋ct(spiral ct 或helicalet ct)已经问世,能快速扫描和重建图像,在临床应用中取代了多数传统的ct,提高了诊断准确率。
医学工程研究利用生物组织中氢、磷等原子的核磁共振原理。研制成功了核磁共振计算机断层成像系统(mri),它不仅 可分辨病理解剖结构形态的变化,还能做到早期识别组织生化功能变化的信息,显示某些疾病在早期价段的改变,有利于临床早期诊断。可以认为mri工程的进步,促进了医学诊断学向功能与形态相结合的方向发展,向超快速成像、准实时动态mri、mra、fmri、mrs发展。根据核医学示踪,利用正电子发射核素(18f,11c,13n)的原理,创造 的正电子发射体层摄影(pet),是目前最先进的影像诊断技术。美国新闻媒体把pet列为十大医学生物技术的榜首。pet问世不过30年历史,但它已显示出对肿瘤学、心脏病学、神经病学、器官移植,新药开发等研究领域的重要价值。影像学诊断水平的不断提高,与20世纪生物医学工程技术的发展密切相关。
三、介入医学问世
介入医学是一种微创伤的诊疗技术。dotter和judkin(1964 年)是最早使用介入技术治疗疾病的创始人,他们用导管对下肢动脉阻塞性病变进行扩张治疗取得成功。1967年margulis首先使用过介入放射学,这是医学文献出现“介入”一词的最早记载。1977年 gruenzing成功地进行了首例冠状动脉球囊扩张术获得成功以后,介入性诊疗技术由于其创伤小、患者痛苦少,安全有效而倍受临床欢迎。20世纪80年代随着生物医学工程的发展,高精度计算机化影像诊查仪器、数字减影血管造 影(dsa)、射频消融技术以及高分子(high-polymer)新材料制成的介入技术用的各种导管相继问世,使介入性诊疗技术发生了飞速进步,临床应用范围不断扩大,从心血管、脑血管、非血管管腔器官到某些恶性肿瘤等都具有使用介入诊疗的适应证,并使诊疗效果明显提高,患者可减免许多大手术之苦。有人把介入诊疗技术视为与药物诊疗、手术诊疗并列的临床三大诊疗技术之一,也有人把介入诊疗技术称之为20世纪发展起来的临床医学新领域--介入医学。
四、人工器官的应用
当人体器官因病伤已不能用常规方法救治时,现代临床医疗技术有可能使用一种人工制造的装置来替代病损器官或补偿其生理功能,人们称这种装置为人工器官(artificial organ)。如20世纪50年代以前,风湿性心脏瓣膜病的治疗,除了应用抗风湿药物、强心药物对症治疗外,对病损的瓣膜很难修复改善,不少患者因心功能衰竭死亡。而今天可以应用人工心肺机体外循环技术,在心脏停跳状态下切开心脏,进行更换人工瓣膜或进行房、室间隔缺损的修补,使心脏瓣膜病、先天性心脏病患者恢复健康。心外科之所以能达到今天这样的水平,主要是由于人工心肺机的问世和使用了人工心脏瓣膜、人工血管等新材料、新技术的结果。
肾功能衰竭、尿毒症患者愈后不良,而人工肾血液透析技术已挽救了大量肾病晚期患者的生命,肾病治疗学也因此有了很大进步。
现代生物医学工程中人工器官的发展也非常迅速,除上述人工器官外,人工关节、人工心脏起搏器、人工心脏、人工肝、人工肺等在临床都得到应用,使千千万万的患者恢复了健康。可以说,人体各种器官除大脑不能用人工器官代替外,其余各器官都存在用人工器官替代的可能性。
此外,放射医学、超声医学、激光医学、核医学、医用电子技术、计算机远程医疗技术等先进的医疗技术和仪器设备都是现代医学工程研究开发的成果,综上可见,20世纪生物医学工程的发展,显著提高了医学诊断和治疗水平,有力地推动着医学科学的进步。
五、生物医学工程展望
纵观医学新技术诞生和发展的 历史,从伦琴发现x线到今天x射线诊疗技术的发展,从朗兹万发现超声波到今天b超诊断的广泛应用,从布洛赫和伯塞尔发现核磁共振到今天mri的问世,从赫斯费尔德发明ct到今天ct成像系统的应用,都是以物理学工程技术为基础、医学需求为前提发展起来的医学新技术。
(一)各种诊疗仪器、实验装置趋向计算机化、智能化,远程医疗信息网络化,诊疗用机器人将被广泛应用。
(二)介入性微创,无创诊疗技术在临床医疗中占有越来越重要的地位。激光技术,纳米技术和植入型超微机器人将在医疗各领域里发挥重要作用。
(三)医疗实践发现单一形态影像诊查仪器不能满足疾病早期诊断的需要。随着pet的问世和应用,形态和功能相结合的新型检测系统将有大发展。非影像增显剂型心血管、脑血管影像诊查系统将在21世纪问世。
(四)生物材料和组织工程将有较大发展,生物机械结合型、生物型人工器官将有新突破,人工器官将在临床医疗中广泛应用。
(五)材料和药物相结合的新型给药技术和装置将有很大发展,植入型药物长效缓释材料,药物贴覆透入材料,促上皮、组织生长可降解材料,可逆抗生育绝育材料、生物止血材料将有新突破。
篇2
1影响因素
科技革命为医学也带来了一次新的变革。随着科技的高速发展,传统的看病模式被时代所淘汰,大量的精尖设备投入到医学实践中。但就目前发展态势来看,医学工程技术部门与医院仪器设备的发展有差距[3]。在实际中,影响医学工程人员解决问题的能力的因素主要有四个方面。
1.1规章制度不健全
由于我国医院医学工程部门发展晚、起步迟,没有完整的规章制度明确划分各部门职责范围,甚至没有统一的名称。各个医院的医学工程部门的职责存在差异,其基本任务都有及时修复仪器设备,以保证仪器设备的正常运行。医学工程部门中存在重视培训操作人员,而忽视对工程技术人员的培训,其成因是采购、论证、管理以及维修的脱节[4]。在签订合同时,医学工程部门往往考虑仪器设备的使用,而忽略了对设备维修方面的考虑,甚至有的设备维修手册都不全。工程技术人员专业技术的提高受到供管和维修脱节的制约。
1.2维修设备不全
受经济条件的制约,一般医院购买的大型仪器设备有限,购买的维修配件也相对较少。一旦这些设备出现故障,就需要立即进行维修,以免影响医院的运行[5]。由于缺少元件配件,工程技术人员面临的挑战大,专业能力和维修速度都会受到影响。
1.3维修方式不先进
当前,医用仪器设备采用大规模集成电路,以高度集成化为发展趋势。传统的维修手段已经无法满足现代维修的要求[6]。例如:要想通过现有的设备,在电路板上更换大规模的集成电路是很难做到的。受维修工具不全、检测仪器缺乏等因素影响,很多大型医院的维修模式发生了变化,仪器设备的维修也由起初的元件级维修转为板级维修。板级维修大概需要半个月或者更长的时间,维修周期太长,维修价格也很高,大大地提高了维修成本。
1.4技术交流无组织
技术人员的工作繁、杂,没有按专业进行明确的划分,造成技术人员负担重。在工程技术工作的性质上,在国内外文献中,关于医疗设备的管理和使用有很多,但对医学工程技术人员的分析却鲜有[1]。自21世纪以来,高科技快速发展,医学的发展也与科技的进步息息相关。医学的发展要以医学理论和技术为依据,以生物技术和生物医学工程为导向。作为一个专门学科,生物医学工程自20世纪70年代以来发展迅速。在发展规模扩大的同时意味着对医学人才的需求也越来越大[2]。高素质的人才队伍是医学能够保持发展步伐的基础。本文主要探讨了对医学工程技术人才的管理以及使用中的实际问题。
2对策
2.1医学工程技术人员综合素质的提高
对医学工程技术人员素质主要有四个方面基本要求。首先,身为医学工程技术人员,既要有好的专业技术,还要懂一定的医学知识[8]。其次,熟练地掌握本专业仪器设备的用途、性能、操作方式、维修及保养方法是对医学工程技术人员的基本要求。还要了解有关仪器设备的相关知识。再次,医学工程技术人员要懂得相关的专业英语知识。最后,医学工程技术人员要有高度的责任感、高尚的道德品质和好的职业操守。即使在情况十分危急的情况下,也要及时保证仪器的正常使用,保持良好的服务态度。目前,我国医学工程人员的知识结构相差很大,技术水平也存在差异,成分复杂[9]。因此,在学科建设上,要构造和谐氛围,从初级到高级合理地分布人才,还要加强团队思想素质和文化建设,使医学工程人员能够最大程度地为医院建设和发展服务。
2.2优秀人才团队的建立
医疗仪器设备的资产就占医院总资产的50%~70%,所占比例较大。因此,建立一支高素质就、高水平的医学工程技术队伍十分必要和迫切。医学工程人员的组织建设和队伍建设是各级管理部门和医院领导都应该给予高度重视。
(1)文化水平和专业技术水平的提高是目前各大医院对工程技术人员的要求。有计划、有步骤地对现有工程技术人员进行技术培训和继续再教育,能够有助于扩充、更新他们的知识。有些医院,甚至可以组织工程技术人员到国外接受培训,以适应医学工程新技术的发展,与国际医学工程接轨,不断了解、更新、掌握最新科技成果[11]。
(2)有计划地招收生物医学工程专业或者相关的学术人才,能够优化团队建设。对工程技术人员进行统一的管理,实施考核制度,增加临床工程技术培训。当前,在医学领域的重要任务是建立适合我国国情的临床工程师资格认证制度。临床工程师资格认证制度的建立在促进医院临床工程进步的同时,能够推动整个医疗技术的发展。
2.3医学工程技术人员社会地位的提高
一套完整的法律法规和规章制度是一门学科得以健康发展的关键。有了完善的制度,医疗设备维修部门中的问题才能够被正视,医学工程技术人员社会地位才会得到很大的改观。长期以来对医学工程的不重视严重制约着医疗设备维修部门的建设和发展。目前,由于没有统一的职称晋升标准,相关的培训、考核以及上岗制度尚未建立,医学技术人员职称晋升困难的现象时有发生。因此,医院应该重视医学工程技术人员,在立功授赏、晋职、加薪时,要与临床科室的人员一视同仁[13]。在工程技术人员由突出贡献的时候要给予奖励,激发他们的工作积极性,努力钻研业务,主动学习新的知识。
3结束语
篇3
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]。
篇4
药物的可控释放可克服传统通过口服或注射药物引起的血药浓度波动大等缺点,因此,控制药物释放的最优化方法一直处于不断的探索中。目前,常见的药物载体通常选用生物相容性和安全性都较好的聚乳酸(PLA)、聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)、导电聚合物等。其中,导电聚合物包裹药物并通过电化学刺激进行可控释放,这种方法由于具备一些优异的特性而引起关注,如制备相对简单、药物释放可控,药物可随聚合物在不同的pH、温度、电荷等条件下结构发生变化而释放,等等。迄今为止,经导电聚合物包裹并通过电化学刺激实现有控释放的药物包括治疗性蛋白质,主要有神经营养因子[4-6]、地塞米松[7]、肝磷脂[8]等。导电聚合物包裹药物的方式及包裹药物的种类现都处于不断探索及试验阶段,早期的研究多是利用导电聚合物固有的氧化还原作用来包裹药物并实现药物的可控释放[9],近年来的研究是采用导电聚合物纳米管来控制药物释放,先采用生物可降解的高分子材料聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)纳米纤维包裹药物(如地塞米松等),然后在包裹有药物的PLGA纳米纤维的外层聚合生成PEDOT纳米管,随PLGA纳米纤维的生物降解,PLGA包裹的药物仍在PEDOT纳米管内,最终PEDOT的电化学特性决定了包裹的药物可有控释放出来[10],如图2所示[11]。导电聚合物应用于药物释放系统的前景应该是广阔的,有望在肿瘤及心脑血管疾病治疗中起到重要的作用。但目前仍存在一些不利因素,如大多数导电聚合物的水溶性较差,限制了其在药物释放系统中的应用。
2应用于生物效应器
导电聚合物从绝缘态转变成导电态,需要从其分子链中迁移出或导入电子,这种电子迁移的过程称为“掺杂”。导电聚合物的掺杂、去掺杂与聚合物中的电子和离子的转移有关。伴随着离子的掺杂和去掺杂,对应的是导电聚合物的体积改变(膨胀或收缩),离子掺杂过程会引起导电聚合物的体积增大,离子释放过程引起导电聚合物的体积缩小。生物效应器是指可产生机械动力的一些生物设备或装置。导电聚合物在电化学刺激下发生离子的掺杂、去掺杂及引起导电聚合物体积改变的特性,可以应用于生物效应器上,如用于构建人工肌肉[12-14]。人工肌肉的构建原理是:3层复合材料,其中内外两层为导电聚合物材料,中间层为非导电材料,内外两层处于相反的离子转移状态,如内层处于离子的掺杂状态,外层则处于去掺杂状态。这样,内层的掺杂致使内层的导电聚合物体积增大,同时外层的去掺杂使外层的体积缩小,内外两层产生的机械力量方向一致,其共同作用使整个3层复合材料向外层弯曲,模拟了生物系统中的肌肉收缩,如图3所示。导电聚合物构建的人工肌有的特点是:可通过电子转移控制、驱动电压低、伸缩率大、伸缩率可控、对温度没有特别要求,可以在室温或人体生理温度下进行、易于合成、重量轻、可在溶液或体液中进行,等等,这些优异特性都决定了导电聚合物是构建人工肌肉较理想的材料。目前,聚吡咯(PPy)、聚苯胺(PANI)、PPy-PANI复合材料以及这些导电聚合物与碳纳米管组成的复合材料,如PPy-碳纳米管复合材料、PANI-碳纳米管复合材料及PPy-PANI-碳纳米管复合材料等都应用到了人工肌肉的构建中[15-16]。在这些材料构建的人工肌肉中,PPy-PANI复合材料构建的人工肌肉每次循环产生的机械动能最大[17-18]。
3应用于组织工程
导电聚合物应用于组织工程领域,是和导电聚合物具备良好的导电性、氧化还原性、三维立体结构及表面形貌等特性密不可分的,但更为关键的是其具备良好的生物相容性。将PC-12细胞培养在聚吡咯(PPy)薄膜上,长时间(达96h)电流(1mA)刺激PPy,没有观察到明显的细胞毒性[19]。最近的研究进一步表明,PPy和PEDOT不论是薄膜还是纳米管形貌,和培养的神经细胞之间的生物相容性好[7]。目前,导电聚合物应用于组织工程领域主要体现在神经工程领域。神经工程中的电极通常是由金、铂等金属材料或镀金、镀铂的硅基材料做成的,这些电极植入神经组织后,其传导神经电信号的功能将逐渐消退,甚至完全丧失。究其原因,是因为坚硬的金属材料和柔软的神经组织之间的机械模量的巨大差异,神经组织对植入金属材料的免疫反应产生大量的胶质疤痕,最终使植入电极周围有功能的神经细胞数量明显减少。采用导电聚合物包裹或修饰神经电极,对改善神经电极电信号的传导功能起到了重要作用。其作用的机理是:生物相容性较好的导电聚合物在坚硬的金属电极表面和柔软的神经组织之间建立了一个机械强度的缓冲区域,降低了神经组织的免疫反应,增加了电极的表面面积,降低了电荷传导的电阻,使神经电信号传导的信噪比大大增强。另外,稳定的氧化还原特性可以使导电聚合物在修饰神经电极的同时,还能包裹药物或大分子物质,如地塞米松、细胞黏附分子、神经生长因子等。这些药物或大分子物质的释放,无疑能使导电聚合物包裹的电极不仅具有增强神经电信号的检测和传导功能,而且还具有抗免疫、促进神经生长和康复的功能[2-3,20-21]。已有的研究表明,应用于神经工程中的导电聚合物主要是PPy和PEDOT。
4应用于生物传感器
生物传感器是由固定化的生物物质(如酶、蛋白质、抗原、抗体、生物膜等)作为敏感元件与适当的化学信号换能器组成的生物电化学分析系统。导电聚合物具有良好的导电性能,可作为分子导线,使电子在生物活性分子和电极间直接传递,是构成生物传感器一种较好的材料[22-23]。生物传感器领域中最常用的导电聚合物是聚吡咯、聚苯胺和聚噻吩。目前,采用导电聚合物构建的生物传感器已广泛应用于很多领域,如医疗卫生中的医学诊断、环境监控及食品分析等方面[24]。在医学诊断方面,基于导电聚合物制备的生物传感器可以检测血糖、尿素、乳酸及胆固醇等;固定有DNA分子的导电聚合物制备的DNA传感器,可检测一些遗传性疾病、病原菌感染,以及分子生物学实验中的cDNA克隆筛选等;导电聚合物制备的免疫传感器可以用来监测有机氯杀虫剂及除草剂,甚至包括一些细菌。已有相关的综述阐述了导电聚合物在生物传感器中的应用[25-26],在此不再赘述。值得特别一提的是,导电聚合物因具备良好的生物相容性,因此特别适合在活体条件下进行生物传感,如将导电聚合物制备的生物传感器应用于活体生物体液内药物及机体代谢产物的连续检测[27]。导电聚合物属于智能材料体系,不但可以作为智能器件材料应用于生物传感器,而且可广泛地应用于传感、驱动、显示及信息储存等方面。综上所述,导电聚合物在生物医学工程领域应用广泛,但不同导电聚合物性质上的差异又决定了它们的应用各有所侧重。其中,几种主要导电聚合物的性质和应用。
篇5
关键词:超声弹性成像;乳腺疾病;弹性对比度
乳腺疾病是危害妇女身心健康的一种常见病、突发病,其致病因素更复杂,如果不及时治疗,可能会损伤,导致危及生命的任何时候。乳腺疾病发病率近年来,我国有明显的上升趋势,乳腺癌的发病率在女性恶性肿瘤第一[1]。乳腺良、恶性肿瘤的鉴别成为医学诊断的重点。
长期的临床实践发现,生物组织的硬度或弹性的变通常意味着疾病的发生,这在很大程度上与生物组织的分子结构和组合,如常见的恶性疾病,如乳腺癌,前列腺癌通常表现为组织硬度的变化,其硬度显著大于正常组织病理变化。
弹性成像是一种相对较新的技术,其基本原理是对组织内部或外部的动态或静态/准静态励磁。在弹性力学和生物力学的物理定律,该组织将产生响应,如位移、应变分布[2]会发生某种变化。当外加负载很小,忽略组织粘弹性的同时,可以将组织各向同性的线性弹性理论假说。通过这种方式,组织被压缩,该组织将产生所有的点在垂直方向)(压缩应变,如果组织内部不均匀分布的弹性系数、应变分布在组织内也将有所不同。
作为一种组织力学特征成像新技术,Jian-wen罗等。[3]将介绍有限元法的超声弹性成像技术,利用有限元方法,有限元分析进行了超声弹性成像的,弹性理论和软组织的应变分布在不同的条件下,弹性成像理论的分析起着重要的作用。赵婷婷等人[4]在利用超声弹性成像进行乳腺疾病的仿真分析中,对组织施加了应力边界条件,并对组织内部的应变分布情况进行了分析比较。
在弹性成像,我们假设线性弹性理论,而忽略粘性(延迟),组织松弛和蠕变,连续的弹性体的应力-应变关系利用广义胡克定律描述。为各向同性体,只需要两个独立的弹性常数的常数λ和亩可以描述应力-应变关系,或由其出口的杨氏模量E和泊松比参数。在这一点上,广义胡克定律可以表述为:
(I,j,k = 1,2,3)(1)
但是(1)是一个复杂的三维弹性问题描述的类型,为了简单起见,研究者将软组织弹性问题简化为平面应变问题。
圆柱目标的模拟实验常常使它,和圆柱形声学和力学性能沿长度方向不会改变,以模拟组织的肿块或囊肿,超声波探头扫描平面垂直于滚筒的长度的方向。
组织实验,使用计算机仿真实体边界条件应用于组织压力边界条件,最终结果是乳腺组织的分布压力作用下的应变,采用有限元分析的方法,与单元节点位移作为基本未知量来解决,一般来说,使用Matlab中的PDE工具箱软件来解决这个问题。
应变模型1.61.6 cm2矩形区域,该区域的半径为0.1厘米的圆形区域,把物理量与实验结果是一致的,该组织的泊松比为0.495,密度1.05公斤/ L,左边和右边的第一组Kurt边界条件的顶部和底部诺伊曼边界条件。这种模型类似于正常组织良性肿瘤的分布在一圈,和探针应变申请2%的组织作为一个整体。
组织弹性的变化通常是与一些疾病相关。大多数恶性肿瘤的病变组织组成,形状是不标准的,边界不清楚,和结构附近的粘连,导致恶性肿瘤组织的活动减少,弹性降低,然后增加硬度。
比较两组不同几何模型X应变和剪切应变的差异和相同的几何模型X应变和剪切应变的差异不同弹性的对比,可以在乳腺肿瘤属性在弹性成像的应用提供一定的参考,来确定肿瘤和提供一定科学依据临床检测:
(1)同样的弹性对比良性肿瘤和恶性肿瘤的X方向应变图,无显著差异;
(2)同样的弹性对比良性肿瘤和恶性肿瘤的剪切应变图,有明显差异;
(3)当肿瘤和正常组织弹性对比< 1,囊性肿瘤,良性肿瘤和恶性肿瘤应变图的区别是显而易见的,但是随着肿瘤和正常组织弹性对比> 1(实体肿瘤)相比,其灵敏度更好的情况;
(4)当肿瘤和正常组织弹性对比> 1(实体肿瘤),良性和恶性肿瘤的小应变图差异;当肿瘤和正常组织弹性对比< 1(囊性肿瘤),当差应变图小,稳定性好。
参考文献:
[1]周永昌,郭万学.超声医学[M].第五版.北京:科学技术文献出版社,2006:137-160.
[2]罗建文,白净.超声弹性成像的研究进展[J].中国医疗器械信息,2005,11(5):23-31.
篇6
前言
全面部骨折(Panfacialfractures)是指面中1/3与面下1/3骨骼同时发生的骨折,骨折涉及颅领面部上下领骨区、颧眶区、鼻眶筛区和(或)额区等多个部位,伤情常较凶险,造成比较复杂的面部畸形,咬合关系紊乱和张口受限,并常伴有全身多器官损伤。在治疗上,不是将相关部位骨折的治疗方式简单汇总,全面部骨折类型多种多样,治疗难度大,处理不当可造成复位不准确,致术后咬合紊乱及面部外观畸形,严重的可能危及患者的生命体征。常规的诊断方法为普通X线摄片和常规CT扫描,它们对于全面部骨折往往显示欠满意,漏诊率较高,无法满足临床实际需要。近年来,随着计算机及图像技术的迅猛发展,通过计算机辅助生物医学治疗方式取得了飞速的发展,在领面部创伤整形也取得了可喜的研究成果。笔者通过我院治疗全面部骨折的临床经验,并结合近年来计算机辅助生物医学技术对全面部骨折的术前设计、诊断及手术治疗模式及进展作一综述。
1全面部骨折的定义
口腔领面部由上领骨、下领骨、颧骨、鼻骨、颖骨、愕骨、蝶骨等共同组成,在交通事故、坠落、体育比赛等意外事故中经常发生领面部撞击性损伤,故领面部骨折呈逐年递增趋势。由于组成领面部的骨形态不规则、骨质薄弱、外形突出等特点。在遭受外力击打后,患者常常出现严重移位的多发性骨折,并波及毗邻的组织和器官的损伤。研究显示90%的患者合并有不同程度的眼损伤眼球,4.4%的患者合并颅骨骨折,17.5%的患者合并闭合性颅脑损伤,22%的患者合并颈椎骨折,4.5%的患者伴有严重的出血川。如诊断和处理不当,常造成多种难以纠正的并发证和畸形,它一直是领面外科治疗中一个比较棘手的问题。但以前并没有对这类多发性骨折进行明确的定义,其诊断依据、治疗原则也缺乏统一的认识。近年来随着研究人员对面部骨折特点的认识和诊断技术的不断发展,领面部多发性骨折才逐渐被重视,并认识到在治疗上它并不是将相关部位骨折的治疗方式简单的汇总,必须按照一定顺序,通过术前精确的设计,有组织、有步骤地达到功能与形态并举的治疗效果冈。2003年在口腔领面创伤暨修复重建会议上正式将这类骨折命名为全面部骨折(panfacialfiacn叮e)。并指出全面部骨折的治疗一方面以恢复正常咬合关系作为解剖复位的金标准;另一方面要恢复面部的对称和匀称、张闭口功能、眼球位置和运动功能。并认识到现代生物医学技术对全面部骨折的发展产生了积极的推动作用。折的常规诊断手段(图l)。
2三维重建显示技术
领面部骨骼血运丰富、空间结构复杂。下领骨有升领和降领肌群附着,骨折时常因肌群的拉力而发生断端错位,临床表现为张口困难、咬合关系紊乱。软硬组织在领面部共同形成了一些生理性腔隙,还存在一些具有特殊功能的组织如唾液腺、面神经、颖下领关节,既往常规采用X线摄片进行诊断和辅助治疗,这些影像检查在评估全面部骨折的空间关系和移位程度时常感到棘手,误诊和漏诊率比较高;很多患者只有在手术过程中才能了解骨折的实际情况,为手术方案的制定带来了一定的困难。20世纪70年代,电子计算机X线体层摄影机CT的发明,为颅领面骨折的诊断,提供了更加准确有效的手段。由于该技术的不断发展和革新,已由最初单纯的以横断面为主的形态学诊断工具,转变为可以多平面重建的影像诊断技术。人体三维重建显示技术实现了二维图像对应点与三维空间位置和解剖结构上的一致,从而准确重建出人体的三维结构采用该技术能够直接地、从任意角度显示人体的各种组织器官及病变部位的三维形态,并可对病变进行定性定量分析,使图像不再损失其原有的结构信息,极大地提高了诊断的准确性。得到的信息,影像形态逼真,直观,易于理解和评估病情;三维重建显示技术是通过多排螺旋CT,把头颅水平位、矢状位及冠状位扫描的图像重组起来,获得领面骨折解剖定位的三维图像[3]。根据三维重建的方式不同又可分为表面遮盖法(shadedsu到触eedis-p一ay,ssD)、容积再现(volumerendering,VR)和多平面重建(Multi一planereconstruction,MPR),其中ssD和VR可逼真的显示颅面骨的立体表现,对于颅面骨较大、移位较明显的骨折显示尤佳,并直观的显示骨折的部位、空间移位的方向和程度,有利于临床医师理解和评估损害情况。MpR对于颅面骨骨折的显示率高,可以显示常规CT的二维图像难以显示的与扫描平面平行或近似平行的骨折线,并能评估软组织的改变情况,为了精确定位领面骨的整体图像,可根据实际需要进行选择lno我院对于全面部骨折采用三维重建进行临床诊断的研究表明采用三维重建有利于观察空间领面部结构复杂的骨折立体结构、形态和骨折的空间移位;对于分析受力方向,了解力量大小以及骨折损害也有重要的帮助,便于手术方案的制定术后疗效的评价提供可靠的依据,目前二维重建技术已经成为领面部骨折的常规诊断手段(图l)。快速成形和反求工程技术的应用上世纪90年代以前,在对这类病人的手术方案的设定时,医生只能通过间接方法或有创性检测手段获得诊断信息;如观察CT断层图像、B超、手术探查等。而后随着技术的发展与进步,快速成形和反求工程在人体三维重建的基础上、电子计算机和影像学快速发展起来的一项理工医结合的新技术。
3快速成形和反求工程技术的应用
该技术在上世纪90年代在国外开始用于临床,它是基于CT图像、逆向工程(reverseengneering,RE)和计算机辅助设计技术(computerassis加叮tdesign,cAD)的人工三维活化结构数字化设计方法!习。也就是将实物变为计算机辅助设计CAD模型相关的数字化技术、几何模型重建技术和产品制造技术的总称,其基本方法是首先对患者健侧进行CT扫描,获得其三维图像基本数据,利用图像处理技术及RE(逆向工程)技术实现个性化人工替代骨表面复杂曲面数字化三维模型重建,然后再结合三维建模技术分别设计骨骼外形结构和内部结构组装得到需进行骨修复的设计模型问。它的优点是患者通过临床CT扫描即可在工作台即刻得到三维立体的头模快速原型;并在此基础上根据患者实际情况制作各种移植物以及设计手术方案。该技术可使修复手术后的外形获得最佳的轮廓外形。这种技术不仅能有效的对患者全面部的骨折及缺失情况作出有效的诊断,还可用于临床治疗前的手术设计和临床疗效预测。完全符合“个体化”医疗的现念并促进了“个体化”修复外科的发展。2000年以后国内一些单位也先后开始应用。上海第二医科大学及第四军医大学通过人体三维重建技术对患者面部进行数据采集,经反求工程软件处理,依据健侧组织数据设计出缺损处修复体表面数据,并利用模具软件设计出修复体模型的三维数据,最后通过快速成型方法制作出修复体的骨折固位模型,并结合铭骨移植和即刻种植技术成功对下领骨缺损患者进行了临床修复m。
4计算机导航外科手术技术
以前骨折手术主要依赖于人体的骨骼解剖特点、术前患者的影像学资料(X线片、CT、MRI)进行定位。但是骨折移位或解剖标志的丧失等往往会导致术中的定位偏差。为提高手术的精确度、准确度和安全性,缩短了手术时间和减小了手术创伤。1986年,日本、美国和瑞士几乎同时开发了由交互式二维CT机组成的导航设备,这就是最初的技术的应用;1992年,使用红外线跟踪技术的影像导航系统在美国开始应用于临床。计算机辅助导航外科手术(comPutedtomograp妙baseds也,cai~•gation)是利用现代数字影像技术如CT、MRI、PET所得到的多模式图像数据,通过计算机处理和分析,精确设计手术方案,模拟手术操作;并借助空间定位导航系统,实现术中实时三维可视定位。从而进行手术导航,使外科手术更趋于精确和微创,为外科技术的发展开辟了崭新的领域阁。新技术新型的计算机辅助导航系统可将患者的术前薄层CT扫描(可达0.8~)或MR扫描数据进行处理,使患者的骨骼扫描数据变成三维立体虚拟图像储存在计算机中冈。医生可在术前利用该计算机系统进行详尽的手术设计。术中应用光学定位系统,跟踪测量手术器械上的发光二极管或被动反射球的位置。由计算机测算手术器械与作的骨结构之间的位置关系,可以动态的显示手术器械的正确位置、前进方向和推进距离等,较虚拟透视系统更准确。这种新型系统已经广泛用于临床。该技术从诊断、手术模拟、术中导航等全方位支撑整个外科领域深人发展。与传统的手术模式相比,其优势在于:①精确定位术区解剖结构及病理组织,便于术前诊断;②术前仿真模拟,制定手术计划,提前了解手术疗效;③术中三维可视实时导航,指导手术步骤;④控制切除范围和手术人路,保护重要组织结构;⑤可虚拟手术便于教学及远程医疗。对口腔领面外科而言,通过虚拟三维空间设计方案,切割移位骨折断端并定量移动或旋转游离骨块(图略)。通过导航手术截骨器械,模拟畸形矫治和骨折复位;Hoffinalma等采用该技术治疗颧骨及上领骨骨折后认为,采用计算机导航外科手术治疗面中份骨折有利于制定精确的术前计划和即时术后疗效评估。
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关键词: 医用诊断仪器 示教仪 设计初衷 应用思考 发展前景
随着社会的发展与进步,医用诊断仪器在整个社会医疗卫生系统中起着相当重要的环节,它已经成为生命科学和医学中一个不可或缺的组成部分。同时,在其满足医学进步与工作的需要时,作为生物医学工程方面的一个相关分支,在高校对医用诊断仪器进行教学时,又对医用诊断仪器提出了新的要求。首先医用诊断仪器是集医学、数理化、电子学、机械学、分子生物学、精密仪器、超声、计算机等于一体的综合性仪器,它所涉及的知识面比较宽,内容较为复杂;其次,面对现代医学和生命科学的飞速发展及医用电子仪器的日新月异,其更新速度较快;再次,由于各个生产医用诊断仪器的生产厂商不同,其原理与结构也有较大差异,真正综合起来有一定困难。但是从医用诊断仪器的教学需求来看,其对学生“实践、动手、综合”能力要求较为突出,在教学之中,既要教授理论方面知识,又要突出教学方面的动手性、应用性。因此,医用诊断仪器示教仪应运而生,本文主要结合自己平时所接触的相关医用诊断示教仪,例如B型超声诊断示教仪、数字脑电地形示教仪、心电示教仪、生命体征监护示教仪等仪器,谈谈对当前医用诊断仪器示教仪的探索与想法。
一、医用诊断仪器示教仪设计初衷与当前形势
医用诊断仪器示教仪是诊断和教学仪器相互结合的一类具有鲜明特色的示教仪。首先,它可以满足实际诊断的基本需要,同时,作为其突出的一个特点,它的初衷是与教学诊断结合在一起,在其教学或者实验过程中,结合相关教学资料,让学生更快、更全面、更深入地掌握最实用的诊断设备知识和技术,扩大学生就业面,让学生的学习达到事半功倍的效果。
结合市面上各种类型的医用诊断仪器示教仪,可以看到此类产品需求量有固定的客户群,整体发展前景较好。另外,现在市面上各种类型的医用诊断仪器示教仪大多采用原理图式,模块化布局设计,在其图上,信号的处理和信号的流向清晰、直观。大多数情况下,通过面膜板上的固定元器件的插管,可以在教学中即时更换电参数相近的部件,可在显示器上直接观测到插入不同部件前后的差异,方便学生的学习与实验测试。
二、医用诊断仪器示教仪应用在教学中的思考
医用诊断仪器示教仪具有鲜明特点,在教学中也有很大用途,学生在利用医用诊断仪器示教仪进行学习的过程中,可以从其面膜板上直观地看到原理图与信号的流向图,打破以往只是操作,接触不到内部结构的局面,提高学生的学习兴趣,也便于教师进行教学,同时,学生可以通过示波器对仪器相关信号进行测量,自己设置相应故障,这是它的一个突出特色。
但是,在实际教学过程中,即使是同一类型的仪器,例如B型超声诊断仪,其生产厂家的不同、型号的差别等都会使其在内部结构上有较大差异,无法全面兼顾,厂商如何应对现在更新日益快的仪器?如何把握最核心最前沿的知识?教学又如何和最新前沿知识接轨?在其设计过程中,采取接插件的方法,可以让学生直观地看出各个不同现象,不过这类仪器本身一般都较为复杂,由于其特殊性,仪器系统存在不稳定性,如何改变这种现象,从特别向一般,从不定到稳定?最后,最重要的一点是,医用诊断仪器示教仪其实服务的是以下三类主体:最核心的主体应是学生,学生由于年龄层次不一、接收层次,如何真正让学生所用?如何保护好相应的精密的示教仪?同时如何达到教学的真正目的?直接的传授者:教师是传道授业解惑者,如何传?如何和实际现实接轨?有没有相应的考核措施?示教仪本身是企业和学校方面的相互结合,那么在传授知识方面,是否可以以此为平台,真正做到二者融为一体?最终隐含的主体:需要诊断的病人、或者会修仪器的操作者、维修者,所有教与学的目的,都是服务最后的隐含主体,在教学中,掌握他们所需的要求,如何真正做到学有所用?这几者之间有什么关联,有什么冲突?又有什么取舍?
三、医用诊断仪器示教仪的希望与发展前景
医用诊断仪器示教仪现在已经逐渐发展完善,前景也越来越乐观。面对众多优势,我们应该好好维护这个发展趋势,打造特色。
不过由于本身接触及经验有很大不足,我只能从下面几个方面提出看法。关于示教仪可以通过教学、医院、企业三者互相结合,找到所需点,使功能更加完善,更加为我们所需;从其性能方面来看,医用诊断仪器示教仪本身的稳定性、安全性是最重要的,同时,可以通过模块化处理,加入新的元素,与实际科研接轨,便于与时俱进;至于教学方面的资料,可以成为一个系统,和企业双向合作,找到企业与教学的共同点,共同参与;再者,医用诊断示教仪还可以更为广泛地推广,在进行教学的同时,多方向、前沿发展,对企业及学校有很大好处。
参考文献:
[1]范继田.安全用电实用组合示教仪.仪器自制与改进,2003(11).
篇8
[关键词] 现代医院人际关系形成发展
根据关于事物是不断向前发展的观点来看,现代医院人际关系的形成正是有人类社会以来医疗活动中所形成的人际关系不断完善的结果。在“医院人际关系”这一称谓前冠以“现代”二字,不仅表明了这一过程的不断延续直到今天,也包含了其本身仍在发展变化的深刻寓意。
一、现代医院人际关系的形成与发展
医院人际关系的形成与发展经历了一个漫长的历史过程,它的形成与发展是受生产力水平和医学科技的影响和制约的,与整个自然科学与哲学思想的发展有密切的联系。从古至今,从东方到西方,经历了由简单到复杂,由面到立体多维的医院人际关系,期间大体上可以分为以下四个发展阶段。
1.原始医学的人际关系
原始医学在人类社会医学发展史上占据了漫长的时间,包括有早期的图腾幻想医学及其晚期的巫术医学。原始人类为了生存和减轻痛苦,研究各种动物、植物、矿物对生物体的利害特征,或通过自己的经验判断,或通过畜养动物身上观察某些植物的疗效来寻找治病的方法,如某些植物有毒,某些植物能治疗或减轻疾病,原始人类知道用砭石、棘刺、骨针作为外科手术工具,用于取出异物、开放脓肿、施行放血术。尽管这些做法仍是原始人类保护生命的本能,但在原始思维指导下的原始人类通过观察、思索,再加上把原始的经验积累起来,使无意识的动物本能逐渐过渡到有意识的人类原始医疗经验的积累。虽然这一时期医疗活动的人际关系非常简单,没有医业分工,人际关系主要体现在自救、互救,更没有形成过固定的医生与患者的关系,但正是基于这种原始的互相帮助才得以使其在恶劣的条件下求得生存。
2.古代医学的人际关系
古代医学的最大进步体现在医学逐渐地成为一种独立的职业,并且出现了医业分工,像我国战国时期公元前5世纪名医扁鹊,秦汉时期名医张仲景,东汉末年外科杰出名医华佗。古代时期,个体医疗是医疗的主要形式,医者主要多为个体行医。许多医生游历乡间为民治病,当然,很多医者属于“座门等患”的“座堂”先生。古代医学主要是经验医学,医疗活动中的人际关系主要体现在医生与病人之间的关系,医生通过为病人治病而谋生,病人为治病而求助于医生,是相对平等的供求交换关系。古代时期医院萌芽已出现,公元前7世纪,春秋时代在各国都城设立残废院,在公元2年汉朝建立最早的收容传染病的隔离院,东汉时建立了军医院叫“庵芦”,元代军医院叫“安乐堂”。这一时期医院的人际关系也只是较以往相对复杂些,独立个体行医仍是当时条件下医疗的主要形式,这些医者间少有往来,多是通过口口相传、著书立说为人所知。
3.近代医院的人际关系
近代医学开始于“文艺复兴”之后,欧洲在16,17世纪步入封建社会后期,由于手工业工厂的出现,生产力的发展,封建关系瓦解,从而推动了科学技术的发展,也促进了医学的发展,使医学摆脱了僧侣的统治,克服了唯心主义的束缚,使医学的发展与当时的科学技术更相结合。近代医学一个最显著的特征是其建立在分析实验的基础上,近代实验医学的标志就是近代医院的产生,近代医院成为社会医疗的主要形式。[1]尽管同一时期还有大量个体医疗的存在,但无论从医疗技术水平,医疗能力和物质条件来说,医院都处于领先地位,个体医疗从此退居辅助、边缘地位。近代医院为适应近代实验医学的发展,实现了专科分工,医护分工,医技分工,集体协作医疗。尽管分科、分工不细,但这些分工与集体协作仍是近代医院基本特征。
近代医院人际关系开始走向复杂,主要有医生与患者之间的关系、医生与护士之间的关系,医生与医生之间的关系,医生与医技人员之间的关系。医生与患者之间的关系是近代医院人际关系中的主要关系,医患关系既有“主仆关系”,又有“平等合作”的关系,人际关系既有集体协作的关系,又有同行竞争的关系。这一点,前些年曾有一部脍炙人口的电视剧《神医喜来乐》,就集中鲜明地塑造了晚清末期宫廷、民间医者之间医德医术的矛盾对立乃至大时代背景下中外医者之间的智慧的交叉与碰撞。
4.现代医院人际关系
20世纪中期后特别是近三十年来,由于电子、核子、计算机等最新自然科学领域的重大突破,大量高新技术渗入医学领域,为医学的发展提供了现代化的技术手段,并且为医学奠定了坚实的理论基础,使医学科学技术向宏观和微观两个方面飞速发展。多学科的互相渗透,促使医学也产生了众多新兴学科:如分子生物学、现代免疫学、遗传工程、病理生物学、生物物理学、生物医学工程等。进入现代医学阶段,医学迅速发展。本世纪70年代,欧美等工业、科技先进国家率先进入现代医院发展阶段。这是现代化科学技术、文化发展的必然结果。时至今日,这股大潮已席卷全球。虽然现代医院的发展还不够全面和充分,远未到终点,但这一切都昭示了现代医院发展的趋势。现代医院人际关系呈现出立体多维的结构体系。人际交往剧增,人际关系复杂多样,联系广泛,呈现网络状,并有多向合作、互相交流沟通的特点。人际关系还有国际化趋势、法规化趋势。人际关系多种类型并存,多种形式同在。
二、现代医院人际关系的特点与发展趋势
现代医学模式由近代传统生物医学模式向现代生物、心理、社会医学模式转变,医学科学呈现出六个方面的特点:(1)医学发展的高速化,发明与应用周期明显缩短,知识更新加快;(2)医学学科既高度分化又高度综合,使一些医学体系呈现立体多维网络化;(3)微观与宏观研究两级并进,医学科学社会化趋势明显加大;(4)大量新技术,如计算机信息技术广泛应用于医学,医学研究科学化;(5)重视社会因素,心理因素对人健康与疾病的影响。医学工作者不仅重视人体微观低层次内环境的动态平衡,而且重视整体性,如精神与躯体的平衡;(6)医学科学国际化的趋势。医学科学研究打破国界,医学科学技术相互引进。现代医学和现代医院的发展,使现代医院的人际关系形成了明显的特点和发展趋势,概括起来主要有以下五点:
在现代医院发展过程中,由于医务人员在医疗行为中始终占据主导地位,并且医院分科精细,医务人员分工专一,医疗活动必须在集体协作之下共同完成,这就需要医务人员之间要“避免相妒,凡事求真,言必由衷;应谦恭有礼地相处,不可任意批评,更不能再患者或其家属面前”起争执。现代医院人际关系呈现出明显的特点和趋势,主要有以下四点:
1.多维联系趋势
由于医学科学技术的发展,分科分工精细,病人从诊断到治疗药经过许多科室,许多医务人员。因此,病人要得到及时的诊治,从心理上和行为上要与多方发生联系,希望得到各方面的“关照”。医务人员越来越懂得重视社会、心理因素对健康和疾病的影响,注意接触病人,同病人主动建立联系,以加强心理治疗。因此,病人与医生都主动建立多维联系和进行信息、心理的交流,心灵的沟通。
2.经济关系强化趋势
现代医院既讲社会效益,也讲经济效益;现代医院既讲管理,也讲经营;现代医生既讲奉献,也必须追求个人价值和经济利益。在市场经济条件下,医患双方始终存在着经济关系,这是不可避免的。正是由于患者具有病人和消费者的双重角色,医务人员通常也具有医者和经营者的双重身份,因此,近年来医患之间的经济关系在不断强化,随之而来的就是大到整个医疗卫生体系,小到每个医疗科室内部的利益合理分配问题。
3.法规化趋势
传统医院人际关系,很大程度上是靠伦理道德规范维系的,通过人的内心信念、传统习俗和社会舆论来调节、约束人际关系。在现代社会,单靠伦理准则来规范约束医务人员彼此之间的行为显然是不够的,即便单靠行政管理也是不完整的。因此,对现代医院医务人员彼此间权益、地位关系的立法,不妨成为一种构想,并且在条件成熟的情况下促使之成为维护人际关系正常发展的制度和重要手段。
4.国际化趋势
由于现代各国都扩大对外开放,国际间交流不断扩大,医学科学技术打破国界,各国医务人员之间相互交流、接触日趋增多,而这种交流在某种意义上代表着医学发展的高端水平和未来的趋势。相信在未来,不仅一个国家内部的医务人员可以在本国内跨地区行医,亦可以实现各国医务人员间的跨国行医,从而实现全球范围内的医疗人才、资源互补,而不再只限于学术上的交流。因此,现代医院医生必须适应人际关系的国际化趋势。
通过深入挖掘现代医院人际关系的演变发展进程以及综合概述现代医院人际关系的特点,我们可以发现其中包含着对我们现代医院建设的深刻意义。现今,国内学者对于现代医院人际关系的综合研究相对较少,既往的研究也局限于某些特定专业立场。例如管理人员对医患关系矛盾冲突根源进行深入挖掘,护理专业学者从维护护理工作人员权益出发对医护间各种现象研究较多,医院行政管理人员对其与临床间关系研究较多……当然,这些都不乏正面积极的作用,但我们更需要能够站在一个全面统筹的高度对现代医院人际关系作整体、深入、权威的把握,才能对现代医院人际关系有一个全面、准确的认识,真正理顺现代医疗活动中所衍生的各项人际关系,以便更好地服务于现代医院发展的长远规划。
参考文献:
[1]王志杰:现代医院人际关系学[M].北京:学苑出版社,1998.5:7
[2]王志杰:现代医院人际关系学[M].北京:学苑出版社,1998.5:8
篇9
学科融合;医学教育;寄生虫;肿瘤
学科融合是指在承认学科差异的基础上不断打破学科界限,促进学科间相互渗透、交叉的活动。学科融合既是学科发展的趋势,也是产生创新性成果的重要途径[1]。作为医学教育者,如何拓展学生的知识面、教育并督促学生掌握多学科知识,以适应现代医学发展的需要,是我们必须深入思考的问题。
1学科融合信息在医学教育中的重要性
随着经济社会的进步、科技发展和医学模式的转变,学科交叉对医学发展的推动力更加显著,学科融合信息在医学教育中的重要性也日益凸显。例如,随着研究的深入,我们发现,疾病通常并不只对单一器官造成损伤,更多时候的表现却是多系统、多器官受损,这远远超出了某个三级学科的单一研究范围,若继续从器官医学的角度去解决问题,则难免出现疏漏[2]。因而,学科交叉与融合已成为医学教育的重要需求,我们必须加大学科融合信息在教学中的应用力度和范围,督促并帮助医学生掌握多学科的知识,以适应现代医学发展的需要。
2学科融合信息在医学教育中的应用举例
2.1寄生虫的抗肿瘤作用
某些人体寄生虫的存在不仅与肿瘤的发生有关,甚至还具有抗肿瘤作用,这可能与以下几方面机制有关。
2.1.1寄生虫本身的抗肿瘤作用
一方面,某些寄生虫的感染可阻断肿瘤细胞周期而抑制肿瘤细胞的增殖,如人蛔虫提取物对小鼠Lewis肺癌细胞增殖的抑制[3],旋毛虫虫体蛋白对宿主体内肿瘤细胞生长的抑制[4];再如,疟原虫对S180腹水癌细胞的抑制作用[5],弓形虫对小鼠结肠癌ct26细胞及黑色素瘤的抑制[6-7];另一方面,寄生虫能够分泌一些抗肿瘤的物质,对于某些肿瘤细胞具有较强的毒性,能够引起该肿瘤细胞的调亡,例如阿米巴滋养体对于Hela细胞具有较强的毒性作用,能够引起该肿瘤细胞的凋亡[8]。
2.1.2通过调节机体免疫系统抗肿瘤
寄生虫通过调节宿主免疫系统抗肿瘤的现象可见于蠕虫及原虫感染。如旋毛虫幼虫能够刺激感染小鼠NK细胞,进而加强细胞毒性[9];当卵巢癌患者感染尿嘧啶营养缺陷型刚地弓形虫后,卵巢癌微环境中受到抑制的CD11c+抗原递呈细胞会转变为活化型,增加了T细胞受体协同刺激分子CD80和CD86的表达水平,CD11c+抗原提呈细胞重新获得了抗原递呈能力,启动CD8+T细胞特异性应答,引起效应T细胞的抗肿瘤免疫应答,进而增强了对卵巢癌细胞的抑制效果[10]。
2.1.3寄生虫与肿瘤的共同分子结构为抗肿瘤研究提供思路
由于肿瘤细胞可逃避机体的免疫监控,抗肿瘤疫苗的研究一直举步维艰。有研究表明,某些寄生虫具有和肿瘤相似的抗原表位,因而,对寄生虫免疫逃避机制的研究可为深入认识肿瘤的免疫逃避机制提供新的思路。例如,肿瘤细胞表面黏蛋白型O-聚糖的结构和数量的变化可导致肿瘤抗原特异性的改变,进而引起肿瘤细胞抗原性和黏附能力的变化,加速肿瘤细胞向恶性增殖和转移。因而,关于黏蛋白型O-聚糖的深入研究可为部分肿瘤的诊断和抗肿瘤药物或疫苗研发提供依据。巧合的是,有些寄生虫细胞表面具有和肿瘤细胞表面相同的黏蛋白型O-聚糖结构,这为探求寄生虫和肿瘤免疫逃避之间的联系提供了可能,也为研究复杂的肿瘤免疫提供了帮助和借鉴[11]。
2.1.4抗寄生虫药物的研究促进抗肿瘤药物的研究
研究发现,一些抗寄生虫药物具有抗肿瘤的作用,而一些抗肿瘤药物同样可以抗寄生虫,这提示,这两类药物可能具有相同的药物作用靶点。如组蛋白脱乙酰酶抑制剂Apicidin可通过结合组蛋白脱乙酸酶而导致组蛋白过度乙酞化,从而抑制肿瘤细胞转移和增殖,并使肿瘤细胞凋亡、分化,巧合的是寄生虫也具有此类组蛋白,所以Apicidin还具有抗寄生虫的效果[12]。由此看来,寄生虫与肿瘤在某些方面有着极为相似的生命特征,因此,深入研究抗寄生虫药物的作用机制,可有效促进抗肿瘤药物的研发。
2.2学科融合信息应用于授课及学生的反映
2.2.1学科融合信息在授课中的应用
为拓展学生的知识面、教育并督促学生掌握多学科知识,以适应现代医学发展的需要,我们在不改变传统教学方式的前提下,以专题讲座的形式加入了有关寄生虫抗肿瘤的相关知识和研究进展,为了考察教学效果,随机挑选了部分同学进行了问卷调查,以观察学生对讲座的反映。
2.2.2学生对于学科融合信息应用于授课的反映
本次调查共发放调查问卷328份,全部收回。通过统计分析,发现90.55%(297/328)的学生表示非常喜欢这一授课形式,97.56%(320/328)的学生表示愿意接受更多的学科融合信息,可见学生对于学科融合信息应用于教学的欢迎程度。但与此同时,也有学生对于考试产生了疑虑,分析发现,有83.23%(273/328)的学生担心在期末考试中出现有关学科融合的考题。
3结语
从现代的医学发展趋势来看,学科融合在医学领域不仅仅停留在各传统医学学科之间,医学甚至还将在更广泛的领域与数学、工学、理学、化学等学科相互渗透,从而派生出像人体工程学、医学伦理学、生物医学工程等边缘学科,而这些交叉学科将成为医学新发现生长点和新课题的孕育区,为突破医学发展瓶颈,扩展医学科学研究的新天地具有十分重要的意义[13]。不容否认,学科的交叉与融合是科学研究取得突破性进展的重要途径,现代医学的许多重要突破也必将通过学科的交叉与融合来实现。这就对未来的医学工作者提出了更高的要求,要适应现代医学的这一发展需要,我们必须从在校医学生抓起,在教学中适时适量加入经典的学科融合信息,提高学生的学习兴趣,拓宽其知识面,因为只有熟悉掌握了多种学科知识背景,才能够轻而易举地将各种知识融汇交叉、进而激发出创新的思想。总之,恰如其分的在教学中加入学科融合信息,对于培养复合型高素质医学人才而言,具有非常重要的实践意义。
作者:姜鹏 王黎 张玺 张紫芳 刘若丹 崔晶 薛长贵 王中全 单位:郑州大学基础医学院病原生物学系
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篇10
〔关键词〕互联网+;医疗设备;管理
20世纪80年代以来,生物医学工程产业蓬勃发展。2016年,全球医疗设备种类已超过1800种[1]。当前,国内医院设备总值已达1万亿元人民币,成为支撑我国医疗卫生保健事业的基础[2]。然而长期以来,医疗机构对医疗设备的管理,虽然已经上升到医疗安全和质量的层面,但是没有同互联网结合其管理效率仍然较低[3]。在医疗质量和安全高度重视的今天,医疗设备作为临床上重要的诊断和治疗工具,基于互联网+的医疗设备质量控制也应引起重点关注。
1互联网技术在医院设备管理及质控中的应用的必要性
新形势下医疗设备管理的特点为技术综合度高、技术更新周期短、集成化自动化程度高。很多厂家的维修配件垄断,市场很难购买。有些厂商使用密码锁定医疗设备,使得第三方及医院无法进行维修。另外,由于医疗设备更新换代快,故存在技术壁垒。医疗设备管理的难点。(1)管理难。大型医院医疗设备数量多,逐一统计设备利用率、使用效益、维修保养情况难度大。(2)质控难。医院资产管理部门人员较少、专门的质量控制设备较少、缺乏质量控制技术人员。(3)维修难。医院的维修工程师维修响应速度快,但是培养周期长、成本大。购买原厂保修质量稳定,但是价格高、响应慢。第三方公司维修响应速度相对原厂较快、价格适中,但是维修质量没有保证。医疗设备质控管理提升的必要性。(1)医疗设备的质量控制已经写入有关国家规定;(2)医疗设备的质量控制有利于防范医疗风险;(3)医疗设备的质量控制能够提升医院资产管理效益[4]。
2互联网+医疗设备管理原则
互联网+模式下的医疗设备管理原则为:动态管理、系统管理、经济管理[5]。动态管理是指审批登记、常见问题汇总、数据分析、维修跟踪反馈、合同供应商等内容实时录入到平台;系统管理是指中长期计划、生命周期管理、流程化管理、分级管理制度等内容可以通过平台进行系统的管理;经济管理是指:通过平台可以进行成本核算、折旧、报废、维修成本控制、预防性养护维修管理,进而分析医疗设备的成本-效益等经济情况。
3互联网+成为医疗设备质控的有力武器
电子化档案、互联网信息实时交互、互联网实时数据采集、平台化发展打破垄断形成产业社会化[6]。(1)将医疗设备管理制度化、规范化、精细化、档案化管理;(2)提升设备使用效率、社会经济效益;(3)通过缩短报修响应时间、完善维修跟踪情况、实时进行维修记录、全面记录配件更换等工作,提升维修、质控效率。
4基于互联网+的医疗设备管理平台设计
该平台的功能包括:设备分类档案、设备申购管理、设备资产管理、设备质量检测、设备保养管理、质量控制(保养计划、质控记录、安全监测、服务推送、提醒功能、要点提示)、效益分析(大型设备收支及效益分析、按科室设备类型时间分析、维修养护成本分析)、工作提醒平台[6-7]。通过平台使医院建立起包含供应商管理、维修管理、质控管理、资产管理、流程管理、数据管理等方面的高效率管理[8-9]。
5对策建议
第一,将医疗设备质量控制作为资产管理处的重要日常工作。有3点原因:(1)《国家医疗器械管理条例》明文规定,医院医疗设备必须进行分级定期的保养、维护、质量检测,以保证医疗设备的正常运行;(2)医疗器械引发的医疗纠纷逐年增多,如果发生因为医疗设备原因的医疗事故医院负全责,做好医疗设备质量控制工作可以规避医疗风险;(3)医院大型医疗设备多,价值高,做好质量控制有利于提高医疗设备的使用率,降低运行成本[10-12]。第二,规范的医疗设备资产管理制度提高设备综合效益。逐步规范医疗设备资产管理制度,结合医院实际情况对医疗设备进行中长期规划与全生命周期管理。完善供应商资料库,对供应商资质、合同审批等进行动态管理。对设备的购置、折旧、维护维修、使用次数、使用时间进行分析,科学配置医疗设备资源,提高设备综合效益[13-14]。第三,整合自修、原厂修、第三方维修提高医院设备保障水平。逐步规范工程师培训、学习制度,进一步加强医院工程师的自修技术能力。对一些大型的、存在技术壁垒的设备,提前对设备进行原厂保修,保障医疗设备的使用率。选择一些技术能力强、信用度高、服务规范的第三方公司,对医院设备进行维修。对自修、原厂修、第三方维修进行分析,科学的选择维修方式,降低维修费用。
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