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生物醫(yī)學(xué)論文范文（精選8篇）
在學(xué)習(xí)和工作的日常里，大家都不可避免地會接觸到論文吧，論文是我們對某個問題進(jìn)行深入研究的文章。相信許多人會覺得論文很難寫吧，以下是小編為大家收集的生物醫(yī)學(xué)論文，歡迎閱讀，希望大家能夠喜歡。
生物醫(yī)學(xué)論文 篇1
醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是高等醫(yī)學(xué)教育的基礎(chǔ)課程。它是一門從細(xì)胞顯微、超微結(jié)構(gòu)和分子水平等層次上研究細(xì)胞結(jié)構(gòu)和基本生命活動規(guī)律的學(xué)科，是高等醫(yī)學(xué)院校重要的必修課，很多醫(yī)科大學(xué)把醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)作為醫(yī)學(xué)生面臨的第一門基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程。但同時，一年級新生對醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)習(xí)的重要性認(rèn)識不夠。如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的主觀能動性，為后續(xù)的醫(yī)學(xué)課程學(xué)習(xí)奠定良好基礎(chǔ)，成為高校醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教改的重要內(nèi)容。本文結(jié)合長期教學(xué)實踐，談?wù)劷虒W(xué)中的心得體會。
一、合理優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是醫(yī)學(xué)生的基礎(chǔ)課程，教材普遍篇幅較大、知識覆蓋面很廣，內(nèi)容涉及許多后續(xù)的相關(guān)學(xué)科。學(xué)生覺得教學(xué)內(nèi)容多，重點不突出。首先需要教師在有限的學(xué)時內(nèi)，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理取舍，和相關(guān)學(xué)科進(jìn)行探討，了解細(xì)胞生物學(xué)與它們的銜接、重復(fù)部分，做好對后繼課程的引導(dǎo)作用。比如在講授生物大分子時，重點講解脫氧核糖核酸的化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)，對于其復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯，在生物化學(xué)課程中要重點學(xué)習(xí)，因此在這里只需要簡單介紹中心法則即可。其次每章的授課內(nèi)容要做到條理清晰、重點分明，引導(dǎo)學(xué)生理清知識脈絡(luò)。要求學(xué)生有大局觀，掌握整個知識體系，注重醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)內(nèi)容上的系統(tǒng)性與全面性。教學(xué)章節(jié)是以“細(xì)胞器”為單位，按照“顯微、超微結(jié)構(gòu)—化學(xué)組成—功能—和疾病的關(guān)系”為知識鏈講解，將醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)與其他課程相關(guān)知識點有機(jī)融合，使學(xué)生建立起細(xì)胞整體進(jìn)行生命活動的概念，加強(qiáng)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)在基礎(chǔ)理論內(nèi)容上的系統(tǒng)完整與學(xué)科交叉性。同時，及時更新教學(xué)內(nèi)容，將自己的科研工作及專家前沿講座、學(xué)術(shù)報告等，引入課堂，保證教學(xué)內(nèi)容的前沿性與科研性。在豐富學(xué)習(xí)內(nèi)容的同時，開闊學(xué)生眼界。培養(yǎng)學(xué)生的醫(yī)學(xué)學(xué)習(xí)能力，作為一年級醫(yī)學(xué)生，要引導(dǎo)他們思考基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識和將來的臨床工作之間的關(guān)系，認(rèn)識到學(xué)習(xí)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程的重要性。
二、更新教學(xué)方法和形式
1.理論課教學(xué)與臨床聯(lián)系的緊密性。
作為醫(yī)學(xué)生，關(guān)注所學(xué)的知識和將來的臨床工作有何關(guān)聯(lián)。同學(xué)覺得學(xué)習(xí)細(xì)胞膜、細(xì)胞核這些中學(xué)都知道的內(nèi)容，今后的臨床工作能用到嗎？因此第一章緒論部分的講授非常重要，要學(xué)生們明確醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是一門什么樣的課程，和醫(yī)學(xué)有什么樣的關(guān)系，重點介紹細(xì)胞生物學(xué)近年來的前沿領(lǐng)域和重大發(fā)現(xiàn)，特別介紹了在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用實例。如2010年的生理或醫(yī)學(xué)諾貝爾獎，獲獎內(nèi)容是試管嬰兒技術(shù)，2012年日本科學(xué)家研究可以重新編程的成熟細(xì)胞以及誘導(dǎo)多能干細(xì)胞，獲得諾貝爾獎，對再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的影響，通過這些介紹，讓學(xué)生切實地感受到細(xì)胞生物學(xué)和醫(yī)學(xué)實踐的相互促進(jìn)和發(fā)展，并非只是毫無價值的基礎(chǔ)理論，從而增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)與臨床密切相關(guān)，在每一章節(jié)的教學(xué)中，也可以引入相關(guān)病案分析，比如在講解受體介導(dǎo)的胞吞作用中，提出大家都比較熟悉的疾病高脂血癥，介紹家族性高膽固醇血癥的發(fā)病機(jī)制，學(xué)生對大分子的物質(zhì)運輸作用有了更深刻的認(rèn)識。同時也使具體疾病和發(fā)病機(jī)理通過細(xì)胞生物學(xué)有了直觀聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識時增強(qiáng)了主動性和自覺性。
2.BOPPPS教學(xué)法。
在教學(xué)過程中，教師也要不斷學(xué)習(xí)，引入先進(jìn)的教學(xué)理念，并在教學(xué)實踐中應(yīng)用。筆者在山東大學(xué)教師培訓(xùn)中心培訓(xùn)中，學(xué)習(xí)了BOPPPS教學(xué)模式，是近年來北美諸多知名院校所采取的一種互動教學(xué)模式，并在教學(xué)實踐中應(yīng)用。BOPPPS式教學(xué)在加強(qiáng)教學(xué)反思、師生互動性等很多方面起到了良好的教學(xué)效果。BOPPPS式教學(xué)6個板塊：
�。�1）Bridge-in（導(dǎo)入），采用靈活多樣的方式引入教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生興趣。
（2）Learning Objectives（學(xué)習(xí)目標(biāo)），明確教學(xué)目標(biāo)，讓學(xué)生知道本次課的教學(xué)重點內(nèi)容。
�。�3）Pre-as-sessmen（t前測），了解學(xué)生的知識基礎(chǔ)，為后續(xù)內(nèi)容做鋪墊。
�。�4）Partici patory Learning（參與式學(xué)習(xí)），課堂教學(xué)的主體，通過提問、小組討論等方式讓學(xué)生參與，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)。
�。�5）Post-assessmen（t課內(nèi)評估），檢測本次課的教學(xué)目標(biāo)是否達(dá)到，評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
�。�6）Summary（總結(jié)），對課堂教學(xué)的內(nèi)容總結(jié)，強(qiáng)調(diào)教學(xué)目標(biāo)，并引出下次課內(nèi)容。例如在講染色體時，首先問：大家知道唐氏篩查嗎？這和臨床婦產(chǎn)科相關(guān)，激發(fā)了學(xué)生的.學(xué)習(xí)興趣，引入了本次課的教學(xué)目標(biāo)：學(xué)習(xí)染色體的組成、形態(tài)結(jié)構(gòu)。學(xué)習(xí)染色體的化學(xué)組成時，提問學(xué)生以前學(xué)過的DNA的組成和結(jié)構(gòu)，進(jìn)而引入染色體結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，在講解染色體的基本結(jié)構(gòu)單位———核小體時，采取了角色扮演的教學(xué)形式，請幾位學(xué)生上講臺，利用自己的一只手當(dāng)作組蛋白八聚體核心顆粒，圍巾當(dāng)作DNA鏈，纏繞組蛋白核心，另一只手當(dāng)作組蛋白H1，每位同學(xué)是一個核小體。下面的同學(xué)可以同桌模擬。以前在講解核小體組成和結(jié)構(gòu)時，學(xué)生覺得很抽象，通過自己演示了核小體的結(jié)構(gòu)，達(dá)到了很好的教學(xué)效果。最后總結(jié)核小體的組成和結(jié)構(gòu)，并引入下一部分內(nèi)容：染色體的二級結(jié)構(gòu)。BOPPPS教學(xué)模式從教師教學(xué)組織實施層面，進(jìn)行了“教學(xué)目標(biāo)→教學(xué)行為→學(xué)習(xí)活動→教學(xué)評估→教學(xué)目標(biāo)”的教學(xué)循環(huán)過程，督促教師有效地組織課程教學(xué)，從學(xué)生方面，改變了學(xué)生被動地聽老師講課，增強(qiáng)了師生互動，學(xué)生有機(jī)會更多地參與到課堂教學(xué)，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。
三、加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)
隨著信息技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)在人們的生活和學(xué)習(xí)中占據(jù)了重要地位。對于教師而言，傳統(tǒng)的教學(xué)模式受到了巨大的沖擊，翻轉(zhuǎn)課堂、慕課等新興教育教學(xué)形式已對我國傳統(tǒng)教育理念帶來革命性變化，越來越多的教師已積極投身于這一生動實踐之中。為推動高等教育教學(xué)質(zhì)量提升，教師也要提高教育技術(shù)應(yīng)用能力和信息化教學(xué)水平，引領(lǐng)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式改革，推動信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，從而達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目標(biāo)。網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)具備學(xué)習(xí)資源充足、學(xué)習(xí)方式自由、不受時間限制等眾多優(yōu)勢，結(jié)合傳統(tǒng)課堂教學(xué)，對于當(dāng)前課時數(shù)有限與教學(xué)內(nèi)容增加的矛盾，能夠在一定程度上緩解、彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足。課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)課程結(jié)合起來，既發(fā)揮了教師引導(dǎo)、啟發(fā)教學(xué)過程的主導(dǎo)作用，還可以給予學(xué)生更多的學(xué)習(xí)自主性，充分體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的主動性、積極性、創(chuàng)新能力和人文精神等。教學(xué)過程中，教師可以提前在課程網(wǎng)站發(fā)布課前預(yù)習(xí)內(nèi)容、相關(guān)參考資料等，課堂授課中利用多媒體教學(xué)，采用圖像、視頻、音效等多種方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在有限的課時里完成教學(xué)內(nèi)容，課后教師通過網(wǎng)絡(luò)課程平臺上傳課件、布置習(xí)題、批改作業(yè)及答疑等輔助教學(xué)活動，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果。學(xué)生在課后可以自主分配學(xué)習(xí)時間，進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)課程平臺進(jìn)行下載學(xué)習(xí)資源、復(fù)習(xí)、在線自測、實時討論交流等學(xué)習(xí)活動。教師引導(dǎo)學(xué)生積極參與開放的網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)。師生之間還可以通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，以及QQ、微信等網(wǎng)絡(luò)交流工具進(jìn)行學(xué)習(xí)和交流等。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)相互融合，不斷補(bǔ)充和完善，逐漸形成實踐教學(xué)中有效可行的教學(xué)體系。這種教學(xué)模式發(fā)揮了課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)各自優(yōu)勢，突出了教師的引導(dǎo)作用，激發(fā)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，同時培養(yǎng)了學(xué)生的協(xié)作和創(chuàng)新能力，并有效增強(qiáng)了師生間的交流互動，真正意義上實現(xiàn)教學(xué)相長，起到了很好的教學(xué)效果。
四、加強(qiáng)實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力
對于醫(yī)學(xué)生而言，在理論學(xué)習(xí)的同時，動手實踐能力是非常重要的，實驗教學(xué)是理論教學(xué)的重要輔助手段。對于一年級新生，在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實驗中，第一次接觸到實驗動物，進(jìn)行解剖操作，學(xué)生對儀器、動物充滿好奇，反而容易忽略實驗內(nèi)容。在實驗教學(xué)之初，應(yīng)強(qiáng)調(diào)科學(xué)實驗對醫(yī)學(xué)生的重要性，掌握實驗儀器的操作，重視實驗基本操作能力的培養(yǎng)。例如顯微鏡的操作，是醫(yī)學(xué)生最基本的技能，在將來的組織胚胎學(xué)、病理學(xué)等課程中，以及科研工作中都是必不可少的。強(qiáng)調(diào)實驗操作的關(guān)鍵點，改變實驗教學(xué)中“教師講解—學(xué)生照做”的實驗教學(xué)模式，盡量多給學(xué)生留下思考的空間和動手的機(jī)會，引導(dǎo)學(xué)生自主完成實驗。實驗教學(xué)中還應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗習(xí)慣，增強(qiáng)主動學(xué)習(xí)的實踐能力，對于部分有科研興趣的學(xué)生，在完成驗證性、綜合性實驗的基礎(chǔ)上，可以開展組織開放性和設(shè)計性實驗，開放實驗室，學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)，運用已學(xué)習(xí)掌握的知識和技術(shù)，自主設(shè)計實驗，通過采集、整理、分析和歸納資料，學(xué)生完成了從實驗設(shè)計到實驗實施，對實驗結(jié)果進(jìn)行分析討論，乃至探討進(jìn)一步的研究設(shè)想等過程，培養(yǎng)學(xué)生的科研思維，提高其創(chuàng)新能力。綜上所述，教學(xué)是一門藝術(shù)，教師要不斷學(xué)習(xí)、思考、探索、總結(jié)，更新自己的知識體系，把各種新穎的教學(xué)方法運用到教學(xué)實踐中，達(dá)到更好的教學(xué)效果，培養(yǎng)優(yōu)秀的醫(yī)學(xué)人才。
生物醫(yī)學(xué)論文 篇2
[摘要]生物醫(yī)學(xué)是一門新興的學(xué)科，它是應(yīng)用了生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)的理論和方法而發(fā)展起來。隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，計算機(jī)科學(xué)已經(jīng)深度參與和滲入到生物技術(shù)的研究之中了。生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用多屬于大規(guī)模計算密集型應(yīng)用，而生物醫(yī)學(xué)研究中也越來越頻繁地涉及到大數(shù)據(jù)存儲和高性能集群運算需求技術(shù)，所以需要采用大規(guī)模的計算環(huán)境支持。
[關(guān)鍵詞]生物醫(yī)學(xué)；計算平臺；管理模式；運行與維護(hù)
近幾年，隨著生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的飛速發(fā)展，大規(guī)模生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用計算平臺正從傳統(tǒng)的以計算集群為基礎(chǔ)的網(wǎng)格環(huán)境向高性能計算環(huán)境快速發(fā)展，以承載和支撐大規(guī)模生物與醫(yī)學(xué)為中心任務(wù)，充分利用其并行運算和大數(shù)據(jù)處理的能力，為大數(shù)據(jù)提供高效的處理和分析機(jī)制。
一、生物醫(yī)學(xué)計算平臺的有效管理
�。ㄒ唬┥镉嬎闫脚_發(fā)揮的作用以及工作宗旨
其作為相對獨立的輔助部門存在，為教學(xué)科研提供保障，最大限度地發(fā)揮資源的利用率，提供一流的生物醫(yī)學(xué)計算和存儲等服務(wù)工作。因此，計算平臺是否能夠按需求服務(wù)，科研和教學(xué)用戶對平臺服務(wù)是否滿意，如何通過創(chuàng)建和創(chuàng)新服務(wù)而為生物醫(yī)學(xué)研究創(chuàng)造更多的價值等一系列問題，依然是需要關(guān)注的重點問題。
�。ǘ┥镉嬎闫脚_所面臨的建設(shè)、運營等主要問題
一方面，各實驗室和院所的發(fā)展對生物計算平臺的建設(shè)提出許多新的挑戰(zhàn)，需要長遠(yuǎn)目光和快速響應(yīng)，比如每年的項目申報。另一方面，因頻繁變化的業(yè)務(wù)使計算平臺日常管理遭遇很多突發(fā)狀況，如臨時停電、軟硬件技術(shù)故障、突擊檢查等，要求提前做好充分的準(zhǔn)備工作。
�。ㄈ┥镉嬎闫脚_服務(wù)管理的廣度和深度
生物計算機(jī)平臺對人、基礎(chǔ)設(shè)施、信息資產(chǎn)、其他資產(chǎn)的管理，范圍廣，涉及到的面多，只有抓住信息這個要素以信息管理為重點，以流程為指標(biāo)，建立標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)級別，并進(jìn)行模塊化管理。
（四）定制的服務(wù)體系構(gòu)架
1）服務(wù)級別管理：計算機(jī)平臺的核心使命是為各類用戶提供滿意的存儲及計算服務(wù)，因此立足于平臺的實際，針對不同用戶的特點，制定和實施相匹配的用戶服務(wù)協(xié)議，是衡量平臺工作的核心標(biāo)準(zhǔn)之一。
2）財務(wù)管理：計算機(jī)平臺逐年累月積累下來的教學(xué)和科研經(jīng)驗，必須考慮投入和產(chǎn)出效益。因此，需要設(shè)計預(yù)算和計費管理、運維的管理、對外服務(wù)的管理等，費用約定應(yīng)明確體現(xiàn)在服務(wù)協(xié)定上，這對改善計算平臺的運維和服務(wù)質(zhì)量，提升平臺的使用平率都十分必要。
3）持續(xù)可用性管理：作為一個重點建設(shè)，任務(wù)繁重的計算平臺，必須在人員、技術(shù)、資產(chǎn)等方面進(jìn)行持續(xù)管理。并必須明確計算平臺服務(wù)需求，這樣平臺的工作目標(biāo)才是明確的，這樣優(yōu)化和基礎(chǔ)構(gòu)架才有實用性。
4）事故能力的管理：為避免用戶違規(guī)、例外操作等造成的事故，計算機(jī)平臺需要制定嚴(yán)格的服務(wù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并在此基礎(chǔ)上規(guī)范操作、記錄操作事故現(xiàn)象、分析并給出報告，以達(dá)到與用戶溝通、減少事故次數(shù)、提高服務(wù)質(zhì)量的`目的。計算平臺需要通過合理的崗位設(shè)置，來實現(xiàn)各類服務(wù)，并通過對人員的培訓(xùn)，以及對資源的優(yōu)化合理配置，來發(fā)揮計算平臺投資的最大效能。
5）問題配置管理：為兌現(xiàn)服務(wù)協(xié)議，降低事故損失，有必要開展事前分析，找出潛在因素，減少服務(wù)成本和對用戶的影響。而合理地配置是計算機(jī)平臺軟件協(xié)同、高效工作的基石，對系統(tǒng)的配置項需要定期確認(rèn)，以確保變更管理和日志。
6）變更發(fā)布管理：科學(xué)試驗的流程變更需要合理管理，因計算平臺面向的用戶眾多，擁有的信息資源有限，而在實際過程中，用戶的使用權(quán)限或端口會經(jīng)常進(jìn)行變更，所以用戶出于自身需要對軟硬件的變更也是變更管理工作的重點。為使IT技術(shù)信息透明化，應(yīng)定期發(fā)布有關(guān)產(chǎn)品的配置項信息，而計算機(jī)平臺通常使用可信第三方提供的軟件產(chǎn)品。
二、生物醫(yī)學(xué)計算平臺的合理化運維
�。ㄒ唬┥镝t(yī)學(xué)計算平臺下的用戶維度
在傳統(tǒng)模式下，業(yè)務(wù)系統(tǒng)與物理服務(wù)器明確對應(yīng)，而采用計算平臺后，是利用虛擬服務(wù)器進(jìn)行服務(wù)的，其數(shù)量會動態(tài)增減。如要查看客戶滿意度、群集開機(jī)率、任務(wù)按時完成率以及平均等待時間，都可以在計算平臺中操作實施。因計算平臺面向的用戶面廣，所以用戶維度是關(guān)鍵。在為各類用戶提供滿意的計算平臺服務(wù)，并達(dá)到與客戶之間的良好溝通，才能對計算平臺的使用率以及良好的信譽(yù)有很大的提升。
（二）生物醫(yī)學(xué)計算平臺下科研項目與業(yè)績的維度
隨著生物醫(yī)學(xué)計算平臺的發(fā)展，國家極度重視生物醫(yī)學(xué)，為該科學(xué)投入了大量的物力財力，鼓勵科研人員的積極參與，將計算平臺累積下來的寶貴科研資源進(jìn)行研究、分析、整合。在預(yù)算成本的控制范圍內(nèi)，科研工作者研究開發(fā)科研項目的同時，又為國家科研項目開源節(jié)流、控制成本，這對改善對外服務(wù)管理、項目成本以及完善計算平臺都起到了極大的促進(jìn)作用，為國家在科研上的可持續(xù)發(fā)展打開了便利之門。
�。ㄈ┥镝t(yī)學(xué)計算平臺下建立面向客戶服務(wù)的虛擬化共享系統(tǒng)
計算機(jī)平臺下，協(xié)助客戶運維管理部門實現(xiàn)從成本中心向價值中心的轉(zhuǎn)化，突出體現(xiàn)在計算平臺下科技價值體系的貢獻(xiàn)與重要性。國家在計算平臺下虛擬化的管理與技術(shù)還相對比較薄弱，所以這就要求在提高運維管理效率、降低運維資源投入的前提下，改善和提高計算平臺的運行模式，讓用戶在虛擬化的系統(tǒng)下，有權(quán)共享系統(tǒng)資源。虛擬化共享系統(tǒng)根據(jù)用戶可能需要的服務(wù)將進(jìn)行分類，生成相應(yīng)的虛擬機(jī)模板。系統(tǒng)自動會在用戶提出申請需要時，從存儲系統(tǒng)取出虛擬機(jī)模板，根據(jù)模板生成相應(yīng)的虛擬機(jī)，并自動對其他所需資源進(jìn)行配置，自動測定資源余量，然后提交到一個有資源余量的物理機(jī)上運行，最后給提出申請的用戶進(jìn)行分配。
�。ㄋ模┥镝t(yī)學(xué)計算平臺下資源的優(yōu)化使用
在醫(yī)院數(shù)據(jù)中心，提供的服務(wù)和很多業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運行時間段不同，多數(shù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)在白天的訪問量較大，晚上則相對較小。服務(wù)器在采購數(shù)據(jù)時，峰值是日常值的幾倍甚至幾十倍，這就導(dǎo)致大部分日常時間中服務(wù)器多數(shù)空閑，資源浪費嚴(yán)重。在計算機(jī)平臺下，虛擬服務(wù)與自動化服務(wù)相結(jié)合，可以使系統(tǒng)資源得到最優(yōu)化的使用，可設(shè)定各系統(tǒng)的服務(wù)時間段，在系統(tǒng)使用量較小的時候，減少該服務(wù)使用數(shù)據(jù)量、釋放其占用資源，將這些資源轉(zhuǎn)交給其他服務(wù)和系統(tǒng)。也可關(guān)閉不提供服務(wù)的服務(wù)器，以節(jié)省電力。
三、結(jié)語
為了有效提高管理與運維效果，在生物醫(yī)學(xué)計算平臺的管理實踐中，我們對其中的部分進(jìn)行了因地制宜的修改、增減和實施，并在平臺內(nèi)部進(jìn)行了相對嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)化和文檔化記錄。而生物醫(yī)學(xué)計算平臺的管理與運維對促進(jìn)我國的生物醫(yī)學(xué)技術(shù)，以及對現(xiàn)代化的可持續(xù)發(fā)展都有著積極的促進(jìn)作用。
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生物醫(yī)學(xué)論文 篇3
摘要：生物醫(yī)學(xué)工程，是綜合了工程學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等學(xué)科，以預(yù)防和治療疾病、保障人體健康為主要目的的新興學(xué)科。生物醫(yī)學(xué)工程致力于研發(fā)新的生物學(xué)制品和生物學(xué)材料，改進(jìn)醫(yī)療技術(shù)，在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中占有重要的地位。本文將追溯我國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的發(fā)展歷程，提出發(fā)展過程中存在的一些問題，為解決這些問題提供一些可行的策略。
關(guān)鍵詞：生物醫(yī)學(xué)工程；學(xué)科發(fā)展；學(xué)科建設(shè)
電子學(xué)、光電子學(xué)、計算機(jī)技術(shù)、物理學(xué)、化學(xué)、精密儀器制造等科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，對現(xiàn)代醫(yī)學(xué)產(chǎn)生了極大的促進(jìn)作用，生物醫(yī)學(xué)工程就是在這些技術(shù)背景下產(chǎn)生的新型醫(yī)學(xué)分支學(xué)科。生物醫(yī)學(xué)工程利用現(xiàn)代工程技術(shù)來對人體進(jìn)行研究，分析疾病的機(jī)理，從而制定有效的治療措施，極大提高了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的治療水平。但是，我國在建設(shè)和發(fā)展生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的過程中，也遇到了一些問題，必須對這些問題加以解決，才能夠促進(jìn)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的發(fā)展。
1生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展歷程
生物醫(yī)學(xué)工程的歷史可以追溯到20世紀(jì)50年代，起源于美國。這一學(xué)科一經(jīng)產(chǎn)生，就迅速受到世界各國的重視。1965年，國際醫(yī)學(xué)和生物工程聯(lián)合會建立，后來改名為國際生物醫(yī)學(xué)工程協(xié)會[1]。生物醫(yī)學(xué)工程之所以受到世界各國的重視，是因為具有廣闊的應(yīng)用前景，能夠產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。生物醫(yī)學(xué)工程將現(xiàn)代科學(xué)的技術(shù)成果與醫(yī)學(xué)聯(lián)系起來，極大地提高了人體對疾病的預(yù)防水平和治療水平。歐美等地區(qū)的先進(jìn)國家，在20世紀(jì)70年代初就已經(jīng)成立了針對這一學(xué)科的研究部門，負(fù)責(zé)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的發(fā)展與建設(shè)。而我國的生物醫(yī)學(xué)工程起步相對較晚，而且應(yīng)用范圍比較窄，僅限于醫(yī)院設(shè)備保管和維修、醫(yī)療物資采購等方面，生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的建設(shè)還有很大的提升空間。
2我國生物醫(yī)學(xué)工程存在的問題
我國在生物醫(yī)學(xué)工程的學(xué)科建設(shè)方面起步比較晚，應(yīng)用也處于初級水平。導(dǎo)致這種局面的原因主要來自于以下2個方面。首先，歷史遺留的體制問題。我國的各級醫(yī)院，負(fù)責(zé)生物醫(yī)學(xué)工程的科室沒有統(tǒng)一的名稱，也沒有明確的職責(zé)范圍，各級醫(yī)院都是根據(jù)自己的理解，設(shè)定有關(guān)部門的名稱、職責(zé)范圍、人員編制、歸屬單位等情況，具有很大的隨意性。有些醫(yī)院的生物醫(yī)學(xué)工程部門只負(fù)責(zé)醫(yī)療設(shè)備和物資的采購，對醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行維修，而另一些醫(yī)院的類似部門，不僅要負(fù)責(zé)醫(yī)療設(shè)備和物資的采購，還要負(fù)責(zé)生活用品的采購；有些醫(yī)院的生物醫(yī)學(xué)工程部門由醫(yī)務(wù)處來管理，而另一些醫(yī)院卻將其列為后勤保障處的`管理范圍。這種學(xué)科建設(shè)上的混亂，極大程度地妨礙了生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展，導(dǎo)致人們對其產(chǎn)生了偏見，沒有意識到生物醫(yī)學(xué)工程的重要意義。其次，人員編制問題。我國很多醫(yī)院在設(shè)立生物醫(yī)學(xué)工程的相關(guān)部門時，為了方便醫(yī)療設(shè)備的維修，聘用了一些電工、鉗工等專業(yè)維修人員。然而隨著現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)療設(shè)備越來越精密，這些維修人員的水平已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生物醫(yī)學(xué)工程的需要。如果醫(yī)院不能夠加強(qiáng)對員工的培養(yǎng)，建立起一支理論知識扎實、實踐能力強(qiáng)、能夠規(guī)范應(yīng)用現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)的人才隊伍，就會導(dǎo)致人員冗余，許多專業(yè)能力不足的人占據(jù)崗位，真正的人才難以被引進(jìn)，不能對生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展起到促進(jìn)作用。
3我國生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展策略
3.1明確生物醫(yī)學(xué)工程的職責(zé)范圍
在一些生物醫(yī)學(xué)工程發(fā)達(dá)的國家，醫(yī)療、護(hù)理、醫(yī)學(xué)工程已經(jīng)成為了醫(yī)院發(fā)展的3個主要方面，這3大部門共同構(gòu)成了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的技術(shù)體系[2]。而在我國，醫(yī)學(xué)工程的地位遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到與醫(yī)療和護(hù)理平齊的地步，應(yīng)用范圍還比較狹窄，醫(yī)學(xué)工程的作用還沒有得到充分發(fā)揮。為了改變這種現(xiàn)狀，我國的醫(yī)院必須調(diào)整觀念，強(qiáng)化對生物醫(yī)學(xué)工程的建設(shè)和管理，明確地劃分醫(yī)學(xué)工程部門的工作范圍，不僅要負(fù)責(zé)醫(yī)療設(shè)備的采購、安裝、維修保養(yǎng)，還要做好下列工作。首先，醫(yī)療設(shè)備的安全性能調(diào)試。比如，目前我國醫(yī)院所運用的先進(jìn)醫(yī)療設(shè)備大多數(shù)依靠國外進(jìn)口。但是，醫(yī)院在引進(jìn)設(shè)備的時候，往往只關(guān)注設(shè)備的技術(shù)水平和價格高低，忽視了醫(yī)療設(shè)備的插頭問題。由于國內(nèi)外醫(yī)療設(shè)備的插頭標(biāo)準(zhǔn)不同，所以忽視插頭問題，很容易導(dǎo)致花費大量資金引入的先進(jìn)醫(yī)療設(shè)備無法在國內(nèi)應(yīng)用。另外，還有醫(yī)療設(shè)備的安全等級控制、設(shè)備之間的相互干擾問題，這些都是醫(yī)學(xué)工程部門的工作內(nèi)容。其次，醫(yī)療設(shè)備的保養(yǎng)。醫(yī)療設(shè)備的保養(yǎng)包括靜態(tài)保養(yǎng)和東泰保養(yǎng)兩個方面。靜態(tài)保養(yǎng)就是建立醫(yī)療設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)制度，對設(shè)備的存放環(huán)境進(jìn)行整頓；而動態(tài)保養(yǎng)則是根據(jù)設(shè)備的使用、消耗、故障情況實時進(jìn)行的保養(yǎng)，比如檢查設(shè)備的運行狀況，及時進(jìn)行故障診斷和維修，更換損害嚴(yán)重的部件等等。
3.2完善醫(yī)療設(shè)備的管理制度
在我國很多大型醫(yī)院，都具備各種先進(jìn)醫(yī)療設(shè)備，其固定資產(chǎn)的總額甚至能達(dá)到幾百萬、幾千萬。但是，這些醫(yī)院當(dāng)中，都存在一個共同的問題：只重視醫(yī)療設(shè)備的采購，而忽視了醫(yī)療設(shè)備的管理，醫(yī)療設(shè)備的管理制度不夠完善，難以發(fā)揮醫(yī)療設(shè)備的最大性能，導(dǎo)致醫(yī)療設(shè)備閑置或者損壞。對此，我國的醫(yī)院應(yīng)當(dāng)積極完善醫(yī)療設(shè)備的管理制度，以便能夠最大程度發(fā)揮醫(yī)療設(shè)備的性能。比如說，將醫(yī)院所有的醫(yī)療設(shè)備集中起來進(jìn)行管理，而不是將醫(yī)療設(shè)備分屬于各個科室，在各個科室需要使用設(shè)備的時候進(jìn)行租賃。通過這種方式，就能夠有效避免醫(yī)療設(shè)備的閑置狀況，而且方便了醫(yī)療設(shè)備的統(tǒng)一維修與保養(yǎng)。
3.3加強(qiáng)專業(yè)人才培養(yǎng)力度
生物醫(yī)學(xué)工程具有極高的科技含量，與眾多高新科學(xué)技術(shù)成果都具有密切的聯(lián)系。所以生物醫(yī)學(xué)工程的從業(yè)人員也要具備相當(dāng)高的科學(xué)素質(zhì)，在具備應(yīng)有的醫(yī)學(xué)理論知識的同時，也要能夠?qū)Ω鞣N先進(jìn)醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行正確、規(guī)范地操作，制定針對患者身體健康狀況的分析報告[3]。為了滿足生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展需求，醫(yī)院必須加強(qiáng)人才隊伍的建設(shè)，著力培養(yǎng)生物醫(yī)學(xué)工程的專業(yè)人才。醫(yī)院要與各大高校進(jìn)行合作，建立人才的引進(jìn)機(jī)制，同時加強(qiáng)對內(nèi)部員工的培養(yǎng)，制定激勵制度來提高員工的學(xué)習(xí)熱情。
4結(jié)論
生物醫(yī)學(xué)工程對現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展進(jìn)步具有促進(jìn)作用，我國各級醫(yī)院要明確劃分醫(yī)學(xué)工程部門的工作范圍，提高醫(yī)學(xué)工程部門的地位，完善醫(yī)療設(shè)備的管理制度，加強(qiáng)專業(yè)人才的培養(yǎng)，促進(jìn)生物醫(yī)學(xué)工程的建設(shè)與發(fā)展。
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生物醫(yī)學(xué)論文 篇4
〔摘要〕隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，生物醫(yī)學(xué)信號逐漸成為醫(yī)學(xué)方面的一項重要的診斷技術(shù)。由于生物體的復(fù)雜性，生物信號還具有隨機(jī)性強(qiáng)、信號弱、噪聲強(qiáng)、頻率范圍低、周期性等特點，這導(dǎo)致在相似性分析時面臨很多困難。該文提出了窗口斜率特征提取法，通過確定參數(shù)窗口閾值和網(wǎng)格高度，利用相關(guān)公式進(jìn)行計算，用斜率變化規(guī)律對比相似波形。
〔關(guān)鍵詞〕生物醫(yī)學(xué)信號;相似性;度量方法;窗口斜率法
生物醫(yī)學(xué)信號是由復(fù)雜的生命體發(fā)出的不穩(wěn)定的自然信號，可以反映出生物體所處的狀態(tài)及生命情況等，生物醫(yī)學(xué)信號不同于其他信號，具有本身的特征和測試方法。通常生物信號包括心電、呼吸、脈搏等，這些信號是生物生命活動的基本屬性［1］。采集生物體內(nèi)的信號后，可以根據(jù)信號的特征對生物體所處狀態(tài)進(jìn)行分析和研究，為診斷生物體器官功能并確定治療方法提供可靠的依據(jù)。
1生物體醫(yī)學(xué)信號
生物體不同信號的波形圖。幾種常見的心電波形圖如圖2所示，可以看出不同形態(tài)的生物體反映出不同的信號特征，進(jìn)而反映在波形圖上。醫(yī)師可以根據(jù)波形圖的特征對生物體的病情加以判斷，從而進(jìn)行針對性治療。計算機(jī)和智能化技術(shù)的不斷發(fā)展為生物信號診斷技術(shù)提供可靠的保證。正確地劃分生物信號類別是醫(yī)學(xué)內(nèi)的重要保證。一般來說，對波形間的相似性程度進(jìn)行劃分類別，再對不同類別信號加以分析，可以縮短工作量，提高工作效率和分析的準(zhǔn)確性，這是目前生物信號研究的發(fā)展方向。
2相似性分析法
指采用某種方法來描述和分析兩者之間的相似度。相似性分析通常分為兩個步驟:特征提取和表示以及相似性度量。由于生物體發(fā)出的生物自然信號能夠隨時間的推移而發(fā)生變化，因此可以把生物信號作為時序信號中的一種。對時序數(shù)據(jù)的分析目前已廣泛應(yīng)用，例如氣象變化情況、石油勘探情況、股票走勢數(shù)據(jù)等�？梢钥闯鰰r序數(shù)據(jù)具有很大的復(fù)雜性和計算量，其相似性度量會很大程度影響著分析的結(jié)果。生物信號同樣具有上述特性，復(fù)雜多變是生物信號波形曲線形態(tài)的主要特征，因此其相似性分析要包括以下兩個方面:一是從原始生物信號中提取特征信息，進(jìn)行優(yōu)化組合，作為表示特征向量;二是對特征向量進(jìn)行相似性度量或分類。原始數(shù)列的特征提取對降低計算量有很好的幫助，通過只保留數(shù)列的主要形態(tài)，去除次要形態(tài)和細(xì)枝末節(jié)，提高數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性。目前，特征提取的方法有很多，研究思路也各不相同。Keogh等［2］以時間序列為基礎(chǔ)，輸出的結(jié)果形式為線性分段，這種成為線性分段算法。主要方法是將數(shù)列表示為多段線性的直線，從而減少實驗數(shù)據(jù)。這種線性分段算法的優(yōu)點直觀明了，可進(jìn)行多解析多運算，支持各類測量方法，應(yīng)用廣泛。生物信號作為時間序列的一種，也存在復(fù)雜表現(xiàn)形式，因此在分析中會面臨很多困難�；�漂移和時間軸的伸縮是生物信號最主要面臨的問題［3－4］，選擇合適的距離度量方法，能夠提高相似性分析的準(zhǔn)確性。動態(tài)時間彎曲(dynamictimewarp，DTW)可以作為一種有效的解決方法，但它的缺點是時間復(fù)雜，應(yīng)用并不廣泛.
3生物醫(yī)學(xué)信號相似性分析的關(guān)鍵問題
生物信號作為時序信號的一種，具有維數(shù)高、數(shù)據(jù)量巨大、噪聲干擾嚴(yán)重的特點。但由于人體是一個復(fù)雜的自然系統(tǒng)，人體信號具有時序信號所沒有的一些特點。
3.1隨機(jī)性強(qiáng)
由于人體的個體差異性很大，所表現(xiàn)出的生理信號也會隨之產(chǎn)生差異，比如年齡的差異、性別的差異等。人體健康與生病的生理信號，其差異性會更大。生物醫(yī)學(xué)信號具有隨機(jī)性，它的特征并不平穩(wěn)，隨著時間發(fā)生變化，這種變化為醫(yī)學(xué)中的信號處理帶來較大困難。
3.2信號弱，噪聲強(qiáng)
一般直接從人體中檢測到的'電信號幅值比較小。因此，在處理各種生理信號之前要應(yīng)用放大器。噪聲是指其他信號對所研究對象信號的干擾，研究時需要對信號去除噪聲再進(jìn)行研究。
3.3頻率范圍低
經(jīng)頻譜分析可知，除聲音信號(如心音)頻譜成分較高外，其他電生理信號的頻譜一般較低。
3.4周期性
生物信號的幅值會隨著時間而產(chǎn)生周期性的變化，如圖3所示的心電波形。首先，將連續(xù)信號分為單個波形，即找到電波的最高點為分割點;然后，將連續(xù)波形分為多個單段連續(xù)的波形。若分割點選取不準(zhǔn)確，將會對信號的判斷產(chǎn)生影響.生物信號具有維度高、數(shù)據(jù)多等特征，在相似性分析方面存在一定的難度。由于人們大都注意特征數(shù)據(jù)的提取方法，因此希望距離度量采用更簡單的方法。生物信號經(jīng)過復(fù)雜的特征數(shù)據(jù)提取后，距離度量通常采用簡單方法降低運算復(fù)雜程度，提高準(zhǔn)確率。生物信號具有信號弱、噪聲強(qiáng)、頻率范圍低等特點，需要采用相應(yīng)方法達(dá)到降維、去噪的功能。通常提取初次特征后，剩余的信息量仍然會很大，因此需要對特征數(shù)據(jù)進(jìn)行再優(yōu)化，采用該方法雖然能保證較高的準(zhǔn)確率，但優(yōu)化過程復(fù)雜度過高。
4窗口斜率的特征表示方法
特征提取方法是相似性分析的重要內(nèi)容，是影響分析的效率和精確性的重要保證。由于生物信號波形的相似性，我們需要關(guān)注波形中特征點的微小差異，重視波形中的細(xì)節(jié)走勢變化，對波形進(jìn)行分類研究。上文提到，特征提取優(yōu)化過程復(fù)雜度很高，難以同時兼顧提取的效率和準(zhǔn)確性，但因為生物信號波形具有周期性，可以將波形按照周期進(jìn)行劃分，波形的變化走勢可以用不同階段內(nèi)的斜率表示，因此本研究提出了采用窗口斜率的特征表示方法。
4.1窗口斜率表示法
基于X、Y軸的波形圖表示方法。首先將該坐標(biāo)內(nèi)的區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格的大小可由兩個參數(shù):閾值t和網(wǎng)格高度h決定。對橫坐標(biāo)的劃分網(wǎng)格大小由閾值t確定，對縱坐標(biāo)的劃分網(wǎng)格大小由網(wǎng)格高度h確定。兩個參數(shù)t和h的大小對窗口效率法分析結(jié)果影響較大，對于不同的生物信號波形應(yīng)選取合適的參數(shù)進(jìn)行劃分。在網(wǎng)格劃分中，首先設(shè)定兩個參數(shù)，窗口閾值為t，網(wǎng)格高度為h。則波形的任意一個窗口的幅值可表示為(at(i－1)+1，…，ati+1)。任意一個窗口內(nèi)的縱向幅值差可以通過公式(3－1)來表示。(3－1)從公式可以看出，當(dāng)閾值t固定后，公式所計算的值實際就是窗口內(nèi)的斜率，因此這種方法稱作窗口斜率表示法。
4.2參數(shù)確定
從上述公式的計算方法我們可以看出，窗口斜率特征法的參數(shù)t對于窗口內(nèi)斜率的計算有著重要的影響，參數(shù)選擇過大，則無法起到精細(xì)分析的效果;參數(shù)選擇過小，會導(dǎo)致任務(wù)量增加，網(wǎng)格高度一般選擇0.1且不變動。圖5顯示了心電波形和鋒電位波形的形狀，進(jìn)行兩種心電波形分析時，采用窗口斜率法首先確定閾值和高度。通常，窗口閾值在關(guān)鍵波峰的1/10～1/5內(nèi)選擇，經(jīng)過大量實驗數(shù)據(jù)表明，心電波形窗口閾值為4時效果最佳，鋒電位波形窗口閾值為2時效果最佳.
4.3窗口斜率法特征提取結(jié)果
窗口斜率法的實質(zhì)就是將坐標(biāo)內(nèi)的波形圖進(jìn)行網(wǎng)格劃分，對網(wǎng)格內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行斜率計算，計算結(jié)果表現(xiàn)在坐標(biāo)內(nèi)，從而對相似的波形區(qū)分開來。生物信號具有復(fù)雜性、緯度高等特征，非常適合采用窗口斜率法進(jìn)行特征提取。在特征提取過程中主要關(guān)注窗口內(nèi)斜率的變化規(guī)律，即使幾個波形走勢非常相似，但反映在斜率變化上會有很大的不同。圖6顯示了3種相似的波形經(jīng)過窗口斜率法計算后，結(jié)果對比差異很明顯。計算前可以看到3種原始波形很難區(qū)分，但通過窗口斜率計算后，特征體現(xiàn)在斜率上會有很大的變化，通過這些變化可以準(zhǔn)確判斷波形類別，再進(jìn)行下一步研究分析。
4.4窗口斜率法特點
窗口斜率特征提取法是基于生物信號復(fù)雜性與相似性的難點而定。對3種相似的波形采用窗口斜率法計算后，其斜率波形表現(xiàn)出明顯的差異，因此，窗口斜率法對于生物信號波形的特征提取非常有用，其原理較為簡單，計算方法方便。經(jīng)窗口斜率法對序列降維計算，能夠節(jié)約計算量。此外，窗口斜率法能夠維持靈敏度和特異度的平衡，使其均保持在較高水平，即在避免異常波形漏檢的情況下，提高了波形識別的準(zhǔn)確率。因此，窗口斜率法可作為生物信號相似波形處理的重要手段。然而，窗口斜率法的關(guān)鍵點在于選擇合適的閾值參數(shù)，它很大程度影響計算的準(zhǔn)確性。尋找最優(yōu)閾值是一個煩瑣的工作，需要不斷地迭代計算。窗口斜率法的關(guān)鍵點在于窗口閾值的選取，該參數(shù)對斜率計算結(jié)果影響很大，而且對不同波形時要求不盡相同。通過手動選取分類閾值，計算結(jié)果會有誤差，選不到最優(yōu)閾值，分類結(jié)果也得不到最優(yōu)。如果閾值范圍很大，會造成任務(wù)量增大，如何選擇確定合適的閾值參數(shù)，對于窗口斜率法的應(yīng)用具有重要影響，這也是下一步工作的主要方向。此外，未來的工作還需要一些實驗結(jié)果來論證此方法的效果，通過對不同信號波的研究，確定選擇最佳閾值參數(shù)的方法與理論。
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生物醫(yī)學(xué)論文 篇5
摘要:生物醫(yī)學(xué)是一門融合了多種學(xué)科知識的綜合型學(xué)科，其中主要涉及到的學(xué)科類型包括生物學(xué)、醫(yī)學(xué)以及生命科學(xué)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，生物醫(yī)學(xué)的覆蓋范圍也變得越來越廣泛，大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用也更加頻繁。大數(shù)據(jù)時代為生物醫(yī)學(xué)研究的發(fā)展創(chuàng)設(shè)了良好的社會環(huán)境。本文將就生物醫(yī)學(xué)的大數(shù)據(jù)現(xiàn)狀以及展望進(jìn)行深入的探索研究。
關(guān)鍵詞:生物醫(yī)學(xué);大數(shù)據(jù);研究趨勢
由于生物醫(yī)學(xué)涉及到了許多學(xué)科的理論和知識，因此，在大數(shù)據(jù)時代下，生物醫(yī)學(xué)研究能夠獲得更加全面細(xì)致的數(shù)據(jù)支持。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的深入應(yīng)用，生物醫(yī)學(xué)的數(shù)據(jù)規(guī)模正呈現(xiàn)出不斷擴(kuò)大的趨勢。在這樣的背景下，生物醫(yī)學(xué)的內(nèi)涵將變得更加豐富。由此可見，大數(shù)據(jù)技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)的有機(jī)融合對于生物學(xué)規(guī)律的研究具有十分重要的積極意義。
1對生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)的分析研究
大數(shù)據(jù)分析是生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)中的重要組成部分之一，大數(shù)據(jù)分析的深入開展需要大數(shù)據(jù)儲存的強(qiáng)力支持，目前，生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)分析的內(nèi)容主要包括以下幾個方面:
1．1蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)分析研究
經(jīng)過長時間的發(fā)展，蛋白質(zhì)組質(zhì)譜分析技術(shù)已經(jīng)逐漸趨于完善，在分析工作開展的過程中，需要使用到大量具備高分辨率的質(zhì)譜數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在蛋白組定性和定量分析工作開展的過程中能夠發(fā)揮出巨大的作用。當(dāng)前階段，蛋白質(zhì)組學(xué)的研究內(nèi)容得到了極大的擴(kuò)充，更加強(qiáng)調(diào)了對研究規(guī)律深入應(yīng)用。在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持下，很多更加先進(jìn)高效的數(shù)據(jù)分析方法得到了有效的應(yīng)用，蛋白質(zhì)組學(xué)研究的'標(biāo)準(zhǔn)朝著更加規(guī)范化以及系統(tǒng)化的方向發(fā)展，因此，為了保障蛋白質(zhì)組學(xué)研究的順利發(fā)展，必須加快推進(jìn)不同層面組學(xué)數(shù)據(jù)的綜合分析。
1．2單細(xì)胞數(shù)據(jù)的分析研究
單細(xì)胞數(shù)據(jù)分析的細(xì)胞數(shù)量十分龐大，因此，相應(yīng)的數(shù)據(jù)量也十分龐大。單細(xì)胞基因組測序中涉及到了DNA擴(kuò)增技術(shù)的應(yīng)用，這也導(dǎo)致測序深度存在高度不一致的現(xiàn)象，這對相應(yīng)的基因組分析工作帶來了巨大的挑戰(zhàn)，加之單細(xì)胞的性質(zhì)存在一定的差異性，因此，單細(xì)胞數(shù)據(jù)分析的難度相對較高。當(dāng)前階段，單細(xì)胞基因組數(shù)據(jù)分析所使用的方法較少，比較常見的方法為單細(xì)胞基因表達(dá)差異化分析方法以及經(jīng)過完善的velvet基因組拼裝方法，同時，在單細(xì)胞異質(zhì)化分析領(lǐng)域仍舊存在大量的空白。
1．3基因組數(shù)據(jù)分析研究
隨著越來越多先進(jìn)測序技術(shù)的推廣，高通量數(shù)據(jù)分析法的應(yīng)用變得更加完善，為基因組和轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的分析提供了有效的支持。系統(tǒng)化數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)了對基因組、轉(zhuǎn)錄組以及的表觀基因組等數(shù)據(jù)的綜合分析，促進(jìn)了生物系統(tǒng)研究朝著的更加標(biāo)準(zhǔn)化以及深入化的方向發(fā)展。大量的高通量測序數(shù)據(jù)的采集推動了基因組的數(shù)據(jù)的集中整合以及深度挖掘，因此必須使用更加先進(jìn)的大數(shù)據(jù)分析硬件以及軟件才能保障基因組數(shù)據(jù)分析的有效推進(jìn)。
1．4宏基因組數(shù)據(jù)分析研究
近些年來，與生物醫(yī)學(xué)相關(guān)的宏基因組項目的數(shù)量正呈現(xiàn)出迅猛增加的趨勢，其數(shù)量的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。同時嗎，微生物群落大數(shù)據(jù)分析項目的數(shù)據(jù)量也在增加，在這樣的情況下，如何保障數(shù)據(jù)分析的效率和準(zhǔn)確性就成了科研人員必須考慮的問題。目前，宏基因組研究領(lǐng)域已經(jīng)基本完成了數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建，微生物群落研究的流程的規(guī)范性得到了極大的提升。同時，一大批微生物群落生物信息學(xué)研究網(wǎng)站開始涌現(xiàn)出來，為微生物群落研究提供了更加完善的服務(wù)項目。此外，微生物群落數(shù)據(jù)規(guī)模的不斷擴(kuò)展對計算機(jī)的性能提出了更高的要求，因此必須研發(fā)出更加先進(jìn)的計算機(jī)分析平臺，才能更好的應(yīng)對數(shù)據(jù)量不斷增加的趨勢。
2大數(shù)據(jù)時代下生物醫(yī)學(xué)的研究趨勢探究
目前，大數(shù)據(jù)已經(jīng)滲透到社會的各個領(lǐng)域，為各行各業(yè)的發(fā)展提供了更加龐大的數(shù)據(jù)，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用推動了生物醫(yī)學(xué)研究的高速發(fā)展，具體表現(xiàn)在以下幾個方面:
2．1促進(jìn)了不同類型生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的高度整合
通過不同樣本的高效整合，可以構(gòu)建出更加全面完善的數(shù)據(jù)模型，這樣可以實現(xiàn)不同類型、尺度數(shù)據(jù)的集成化分析。但是需要注意的是，在上述過程中，由于數(shù)據(jù)的格式等問題，不同數(shù)據(jù)之間不可避免的會產(chǎn)生一定的矛盾，為了有效的解決這一問題，必須采用更加智能化的數(shù)據(jù)建模和分析方法。這是生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)研究發(fā)展的重要方向這一。
2．2生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的實時分析和臨床處理
隨著生物醫(yī)學(xué)研究的不斷發(fā)展，對樣本的迅速提取以及數(shù)據(jù)的深入挖掘已經(jīng)成為其必然趨勢，因此，生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的臨床處理受到了越來越多的關(guān)注，逐漸成為生物醫(yī)學(xué)研究的主要方向之一。
2．3生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的個性化分析、預(yù)測和保存
生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的采集以及分析處理不僅能夠促進(jìn)數(shù)據(jù)規(guī)模的增大，還能夠為相關(guān)數(shù)據(jù)的個性化分析預(yù)測提供更加有效的支持，同時，針對個性化數(shù)據(jù)的分析安全保存也是必須重視的問題。
2．4人體微生物群落研究
生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)在人體研究領(lǐng)域不僅包含了人體基因型和表型數(shù)據(jù)，同時還涉及到了人體微生物群落的研究。人體微生物群落對人體健康的影響主要體現(xiàn)在以下幾點:其一，通過病原菌數(shù)據(jù)庫的建立能夠為患者致病原因的分析提供良好的幫助。其二，通過對人體微生物的檢測可以對其健康狀況進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測，及時采取合適的預(yù)防措施避免疾病的出現(xiàn)。其三，通過人體有益菌的合理利用能夠極大的提升人體的免疫能力。其四，及時發(fā)現(xiàn)有害菌，促進(jìn)預(yù)防工作的高效開展。其五，生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)研究方法對于多種類型的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究的發(fā)展具有一定的積極意義。其六，通過對人體微生物群落的研究，可以有效的應(yīng)對細(xì)菌武器的侵害，為有害菌的控制和治療提供良好的幫助。
3結(jié)語
綜上所述，在大數(shù)據(jù)時代下，隨著先進(jìn)技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用，生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的規(guī)模正在持續(xù)擴(kuò)大，面對這一情況，想要保障生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)分析工作的有效開展，必須借助更加高效的大數(shù)據(jù)分析平臺。同時，大數(shù)據(jù)存儲以及深度挖掘促進(jìn)了生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)分析的深入化發(fā)展，為我國生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用水平的提升作出了巨大的貢獻(xiàn)。
生物醫(yī)學(xué)論文 篇6
摘要：核酸適體在生物醫(yī)學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用前景，其是一種特殊的離子和分子。核酸適體是一種經(jīng)配體指數(shù)富集系統(tǒng)進(jìn)化技術(shù)篩選形成的，具有廣泛的應(yīng)用價值。主要從基于核酸適體的生物醫(yī)學(xué)診斷、基于核酸適體的靶向治療進(jìn)行闡述核酸適體在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，希望能為研究核酸適體的專家與學(xué)者提供理論參考。
關(guān)鍵詞：核酸適體；生物醫(yī)學(xué)；應(yīng)用
現(xiàn)在我國因為腫瘤死亡人數(shù)逐年增加，現(xiàn)在全世界很多醫(yī)學(xué)工作者都在研究腫瘤的治療方式，但是腫瘤的突破成績不大。核酸適體是檢驗?zāi)[瘤的一個指標(biāo)，現(xiàn)在很多科學(xué)家都在研究核酸適體，想通過對核酸適體的研究，能提出治療腫瘤的方式，這是全世界醫(yī)療工作者研究的課題，也符合現(xiàn)代人們的需要，老百姓現(xiàn)在談腫瘤色變。
1基于核酸適體的生物醫(yī)學(xué)診斷
1.1生物大分子檢測
現(xiàn)在醫(yī)學(xué)界都在研究基因組學(xué)，這是現(xiàn)在重點和熱點問題。蛋白質(zhì)中大生物分析的研究，通過分析與診斷，研究出抗體免疫功能。而核酸適體能夠與蛋白質(zhì)進(jìn)行特異性結(jié)合，在不同溫度、不同鹽濃度絡(luò)合劑條件下能夠進(jìn)行特異性變性與復(fù)性研究，所以在蛋白質(zhì)分析檢測上的使用越來越受到各方面重視。運用核酸適體能夠通過GIC方法實施擴(kuò)增的特點，增強(qiáng)酶聯(lián)核酸適體診斷方法的檢測精確度，把兩種不一樣的核酸適體組合到蛋白或蛋白復(fù)合體兩個相近的結(jié)合位置上，兩種核酸適體的游離末端通過互補(bǔ)堿基鏈接起來，最終根據(jù)GIC方式實施實時擴(kuò)增。傳統(tǒng)的生物大分子檢測技術(shù)已經(jīng)不適合現(xiàn)代社會發(fā)展需要，基于核酸適體的生物大分子檢測技術(shù)是能按要求完成檢測的需求，符合現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展需要，也是社會發(fā)展對生物醫(yī)學(xué)提出了更高的要求，具有一定的應(yīng)用價值及研究價值。
1.2腫瘤細(xì)胞鑒別分析
腫瘤細(xì)胞鑒別分析對研究腫瘤就有一定的意義，腫瘤細(xì)胞的鑒別對于腫瘤早期患者有一定的應(yīng)用價值，腫瘤早期潛伏性很長，對人體的影響不是很大，一般不容易被發(fā)覺。但是通過醫(yī)學(xué)腫瘤細(xì)胞鑒別分析具有一定意義，可以發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞的變化，可以及時采取措施，現(xiàn)在的醫(yī)療水平是可以控制，讓其不發(fā)展�，F(xiàn)在應(yīng)用新型核酸適體技術(shù)進(jìn)行鑒別分析，運用一種修飾有核酸適體的.吸引力納米粒子實施靶細(xì)胞的提取和聚集，還有一種摻雜有熒光色素的納米粒子添加到待檢測系統(tǒng)中完場信號放大，氧化鐵混合的二氧化硅納米粒子接觸面積大，這相比較于一般微米尺寸粒子擁有更加強(qiáng)大的萃取功能，所以相對于免疫表型等復(fù)雜的檢測方式，這種方式僅僅需要完成分析即可。腫瘤細(xì)胞的鑒定分析隨著科技水平不斷發(fā)展，鑒定方法多元化，其準(zhǔn)確率在提高，符合現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)發(fā)展需要，在新技術(shù)不斷發(fā)展，不久將來可能攻克腫瘤的疾病。
2基于核酸適體的靶向治療
基于核酸適體的靶向治療是現(xiàn)代先進(jìn)的醫(yī)學(xué)診斷方式，利用核酸適體進(jìn)行醫(yī)學(xué)鑒別可以診斷很多疾病，尤其腫瘤方面的疾病，具有一定的研究價值，符合現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的應(yīng)用價值�；诤怂徇m體的靶向治療是一種新型的治療方式，通過實踐研究，具有一定的研究價值。在核酸適體的靶向治療的過程中，提高分子水平的應(yīng)用效率，對提高腫瘤的治療效果起到重要作用，減少無副作用，蛋白質(zhì)的直接應(yīng)用效率，細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)等有效的結(jié)合方式，蛋白質(zhì)之間的滲透效果比較好，在實際應(yīng)用過程中，利用核酸適體進(jìn)行高效的腫瘤研究，已經(jīng)成為現(xiàn)代腫瘤研究的核心問題，具有一定研究價值。通過研究實踐證明，核酸適體是可以定向進(jìn)入靶向細(xì)胞，可以進(jìn)行藥物傳輸?shù)裙δ�，具有�?yīng)用的價值。核酸適體在生物醫(yī)學(xué)中的廣泛應(yīng)用，尤其對研究腫瘤起到重要效果，是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中重點的研究領(lǐng)域。
3結(jié)束語
總之，核酸適體在研究腫瘤起到重要作用，在腫瘤細(xì)胞鑒定分析、核酸適體的應(yīng)用過程，都起到一定作用。核酸適體在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用范圍比較廣，其在實際應(yīng)用過程中取得一定的成績。核酸適體在生物醫(yī)學(xué)中進(jìn)行疾病檢測以及靶向治療具有一定的應(yīng)用意義，核酸適體的應(yīng)用與研究，在一定程度上彌補(bǔ)抗體領(lǐng)域中的醫(yī)療診斷問題。
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生物醫(yī)學(xué)論文 篇7
1應(yīng)用于微球內(nèi)外徑等尺度指標(biāo)的自動測定
將微球投入溶液中，使其分布較均勻，并置于顯微鏡下觀察，得到清晰的微球顯微圖像。根據(jù)我們先前的工作，通過測定微球的外徑D以及其在溶液中所成像的黑環(huán)內(nèi)徑的d，可以根據(jù)有關(guān)理論方程來確定微球或其周邊介質(zhì)的折射率。因此，需要精確測定D與d。下面介紹我們用VBAI編寫的程序如何實現(xiàn)對微球像D與d的智能自動測定。進(jìn)入VBAI的InspectionState編輯窗口，可以編輯整個程序的主要過程。我們的設(shè)計是:先在“Inspect”過程中對圖像進(jìn)行預(yù)處理并找到物體，得到物體個數(shù);然后在“GOON?”過程中判斷檢測到幾個物體，是否已經(jīng)檢測完全部物體;隨后在“Measure”過程中對當(dāng)前序號的物體進(jìn)行檢測。進(jìn)入每個過程進(jìn)行具體步驟的編輯，只需雙擊右側(cè)工具中的相應(yīng)操作，就可以將該操作加入程序中，在屬性窗口中對操作的各項參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。在“Inspection”過程中，我們首先打開圖片，選中循環(huán)取圖將依次獲取目標(biāo)文件夾中的每個圖像文件。如要測量真實尺寸，則要對圖像進(jìn)行標(biāo)定，VBAI中Calibrateimage有多種方式。通常實驗室顯微鏡采用顯微標(biāo)尺進(jìn)行標(biāo)定，選擇第一種模式，導(dǎo)入顯微標(biāo)尺的圖像，標(biāo)定完成后生成標(biāo)定文件，檢測時自動讀取。
接著我們對圖像進(jìn)行預(yù)處理，這將打開visionassistant窗口，可對圖像進(jìn)行LUT變換、濾波、分割、形態(tài)學(xué)變換等多項操作，在本實例中將圖像處理為適合尋找物體的二值化圖像。然后對處理過的二值化圖片進(jìn)行DetectObjects操作，得到物體數(shù)列。SelectImage操作將原圖像讀入，代替處理過的二值化圖像，為下一步檢測做準(zhǔn)備。SetVariable的操作是將DetectObjects操作中檢測到的物體個數(shù)存入代表剩余物體數(shù)的X�！癎OON?”過程中沒有圖像處理的具體操作，只在InspectionState編輯中有一個判斷，在指向end的箭頭定出編輯走向end的條件，為剩余物體數(shù)X＜1，當(dāng)X≥1時將執(zhí)行默認(rèn)箭頭，走向“Measure”過程�！癕easure”過程中，首先IndexMeasurements讀取之前DetectObjects中檢測得到的物體數(shù)列的的第X個物體。接著，要設(shè)置程序可以根據(jù)物體的位置、大小等自動建立相應(yīng)的ＲOI，即檢測區(qū)域，由于要進(jìn)行微球圖像直徑的檢測，因此區(qū)域類型選擇圓環(huán)形。然后就可以在檢測區(qū)域內(nèi)進(jìn)行圓的直徑檢測了，利用FindCircularEdge操作可以很方便地做到這一點。在直徑檢測中，程序在檢測區(qū)域內(nèi)沿徑向生成一系列的檢測線，曲線為沿檢測線方向上灰度值變化曲線的一次導(dǎo)數(shù)曲線，反映了灰度值的變化速率，負(fù)數(shù)部分對應(yīng)圖像由亮變暗，正數(shù)部分對應(yīng)圖像由暗變亮，極值處即變化速率最快處，也就是邊緣所在位置。曲線上方的參數(shù)設(shè)定包括判斷邊緣的閾值，平滑算子的大小，取樣寬度，每條檢測線之間的間隔等。由于是根據(jù)擬合出的曲線確定邊緣位置，因此可以超越像素的限制，實現(xiàn)亞像素等級的超分辨率精確度。
檢測程序首先得到每條檢測線上的邊緣點位置，再根據(jù)所有邊緣點擬合出圓形邊界，計算出直徑數(shù)值，程序中給出精確到0．01個像素的結(jié)果。結(jié)果的穩(wěn)定性還要取決于拍攝環(huán)境、光照、相機(jī)穩(wěn)定性等。圖像中微球邊緣的黑環(huán)是由于光線折射造成的，根據(jù)我們先前工作，證明其粗細(xì)與微球與溶液的折射率比值成一定比例關(guān)系。因此，程序中通過分別測量各微球的D與d，調(diào)整FindCircularEdge操作中搜尋方向、邊緣種類等參數(shù)可以搜尋到內(nèi)徑圓和外徑圓。在精確測定D與d值后，可自動根據(jù)我們先前工作導(dǎo)出的方程式，給出微球的折射率或是其周邊介質(zhì)的折射率。Calculator是界面類似LabVIEW圖像化編程工具的一項功能，可以由用戶自己選擇輸入輸出量、制定復(fù)雜的運算程序等，本實例中為利用文獻(xiàn)的方程式計算出微球的折射率。DataLogging可以選擇需要記錄的數(shù)據(jù)寫入指定的txt或csv文件，以便后續(xù)的數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計。最后SetVariable將變量X減1。VBAI應(yīng)用編寫完成后可作為專用的檢測軟件使用，處理圖片時將需要分析的圖像放在同一目錄下，進(jìn)入VBAI文件，指定該路徑，點擊ＲunInspectioninLoop，就可以自動完成所以圖片的分析，并得到記錄有數(shù)據(jù)的txt或csv文件。這樣生成的檢測程序智能、客觀、準(zhǔn)確、快速，實現(xiàn)了圖像中微球的識別尋位、移動ＲOI建立、兩個直徑的測量、折射率計算、數(shù)據(jù)保存等操作的完全自動化運行。而且整個操作與運算排除了人為操作中的主觀性因素，精度亦達(dá)到亞像素水平，平均單個微球的測量時間僅需0．20s。為了檢驗其測定的準(zhǔn)確性，在對拍攝系統(tǒng)和環(huán)境進(jìn)行標(biāo)定和控制之后，選擇合適的微球作為檢測對象進(jìn)行多次檢測。同時，用以往常用的油浸法對微球折射率作對照測定，測得的折射率與本VBAI生成系統(tǒng)測定結(jié)果高度吻合，說明VBAI檢測程序的測量準(zhǔn)確性可重復(fù)性較高。
2應(yīng)用于細(xì)胞檢測
2．1背景
細(xì)胞是生物醫(yī)學(xué)研究的重要對象之一，通過分析細(xì)胞的顯微圖像我們可以得到很多有用的信息。紅細(xì)胞是人類血液中存在的主要細(xì)胞，一直是研究的熱點。正常的紅細(xì)胞呈雙凹圓盤狀，而衰老和不健康的紅細(xì)胞會呈棘形、雙凹消失等不規(guī)則的形態(tài)。通過觀察與分析顯微圖像中紅細(xì)胞的形態(tài)可以評價其健康程度。所以這里以紅細(xì)胞為例說明如何采用VBAI編寫適合于進(jìn)行細(xì)胞圖像分析的技術(shù)過程。
2．2方法
將紅細(xì)胞懸浮于緩沖液中，置于顯微鏡下觀察，利用數(shù)碼CCD攝像頭拍攝下細(xì)胞的圖像。檢測程序上需要先尋找到各個細(xì)胞，再對每個細(xì)胞進(jìn)行檢測，與微球檢測的過程類似，程序總體設(shè)計上依然可以利用上節(jié)中微球的檢測程序的設(shè)計，但需要根據(jù)有關(guān)圖像處理分析的內(nèi)容更改具體的`圖像處理分析操作。在圖像預(yù)處理操作中需要將原始圖像處理為適合物體識別的二值化圖像，利用VisionAssistant，先對圖像轉(zhuǎn)灰度圖像、適當(dāng)?shù)腖UT處理，在分割處理上，由于細(xì)胞邊緣處明暗對比較大，邊緣銳利，因此選用基于移動窗口分割的算法可以較容易地找到邊緣。通過實驗比較證明，選用Backgroundcorrection分割，可綜合局部和全局的灰度變化信息。分割移動窗口大小設(shè)置為邊長接近細(xì)胞邊緣寬度2倍的正方形最為合適。分割完成后再對二值圖像進(jìn)行一定的形態(tài)學(xué)變換操作，將邊緣盡量變得閉合并填充孔洞。最后進(jìn)行DetectObjects操。接著將對細(xì)胞形態(tài)進(jìn)行分析。首先根據(jù)DetectObjects操作中所檢測到的物體列表，對每個細(xì)胞進(jìn)行檢測區(qū)域的建立，即設(shè)置ＲOI。然后依然使用FindCircularEdge操作，在該操作中調(diào)整參數(shù)，使得檢測線能較準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)邊緣。該操作完成后，將輸出一項名為Deviation的參數(shù)，該參數(shù)代表了細(xì)胞邊緣與標(biāo)準(zhǔn)圓的標(biāo)準(zhǔn)偏差。同時該操作還可以得到細(xì)胞直徑等相關(guān)的信息。將Deviation除以直徑后可以得到細(xì)胞邊緣與標(biāo)準(zhǔn)圓的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，由于健康紅細(xì)胞的圖像是近似圓形的，因此Deviation參數(shù)可以一定程度上反映紅細(xì)胞的健康程度。將實驗中拍攝到的采用不同保存格式、保存不同天數(shù)的紅細(xì)胞圖片歸類，用VBAI程序進(jìn)行分析，結(jié)果保存在csv文件中。為較健康的細(xì)胞，圖像中細(xì)胞外輪廓近似圓形，Deviation/Ｒ=1．2‰;為發(fā)生了一定形變的細(xì)胞，Deviation/Ｒ=3．2‰為嚴(yán)重變形的棘形細(xì)胞，Deviation/Ｒ=7．3‰。隨著細(xì)胞變形程度加重，細(xì)胞的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差值也隨之增加。通過軟件分析的優(yōu)勢在于:可以客觀而定量地給出每個細(xì)胞的變形程度;可以快速自動地分析大量的圖片，得到大量的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)的統(tǒng)計處理，具有統(tǒng)計學(xué)意義。除此之外，還可以獲得細(xì)胞的大小信息，通過視野內(nèi)細(xì)胞個數(shù)，得到細(xì)胞分布密度信息等。
3應(yīng)用于圖像的改善
3．1背景
某些生物醫(yī)學(xué)樣品的顯微圖像，由于各種原因，其清晰度與對比度都不能滿意，對此，也可以運用VBAI的圖像處理的方式對圖像進(jìn)行改善。下面介紹花粉孢子斷層掃描圖像中噪音及對比度不理想的斷層圖作改善的技術(shù)過程。
3．2方法
首先對整幅圖像中的噪雜進(jìn)行去除，通常改善的方法有空域濾波和頻域濾波，兩種方法都可通過VisionAssistant中的算法實現(xiàn)。其中空域濾波的算子較多，功能更加豐富。不僅提供了低通、高通等10多種算子、每種算子3×3，5×5，7×7三種尺寸，還可以由用戶自定義算子以滿足特殊需要。整幅圖像改善完成后對左右對比度及清晰度不理想的花粉孢子斷層圖像進(jìn)行增強(qiáng)，首先建立一覆蓋中央花粉孢子像的區(qū)域，使用一可旋轉(zhuǎn)的長方形區(qū)域，長方形的方向與左右像平移的方向垂直，寬度等于左右像平移的距離。接著利用Calculator操作計算圖11(a)左右像的位置。輸入中央像的中心點(X0，Y0)、角度α和平移距離L，則左像、右像中心點(X1，Y1)，(X2，Y2)分別為:X1=X0+LcosαY1=Y0－LsinαX2=X0－LcosαY2=Y0+Lsinα以此為中心點坐標(biāo)參數(shù)，長寬與角度參數(shù)使用中央?yún)^(qū)域的長寬與角度，分別建立覆蓋左右像的區(qū)域，使用VisionAssistant對左右區(qū)域內(nèi)的圖像進(jìn)行對比度、明暗度的調(diào)整增強(qiáng)。得到處理后的圖像，三個層面的圖像的對比度基本相同。利用VBAI對圖像進(jìn)行處理與改善，不僅功能豐富，適用性強(qiáng)，且操作簡單，易于掌握，程序建立完成后還可以快速的對其他同類圖片進(jìn)行處理，大大節(jié)省了時間。
4結(jié)語
使用VBAI創(chuàng)建圖像分析處理程序，可對各種生物醫(yī)學(xué)對象進(jìn)行分析和檢測，可對圖像進(jìn)行處理與改善，其優(yōu)勢在于:
(1)相比起人眼觀測和手動測量，本方法能夠提供客觀和量化的數(shù)據(jù)，可快速對大量圖像進(jìn)行自動分析并保存檢測結(jié)果。
(2)相比起通用化的測量分析軟件，本方法針對性強(qiáng)，針對各種特定情況和需要制定適應(yīng)的程序，準(zhǔn)確性、有效性和實用性高。
(3)相比起使用VC等編程軟件編寫特定測量分析軟件，本方法簡單，有大量強(qiáng)大的模塊化功能自由選用，程序開發(fā)周期短，工作量小，不需要專業(yè)編程技能，一般人易于掌握，且程序易于調(diào)整改進(jìn)。綜上所述，使用VBAI可簡單快捷的針對不同生物醫(yī)學(xué)圖像建立相應(yīng)檢測處理程序，可快速自動地對大量圖像進(jìn)行分析，得到客觀量化的數(shù)據(jù)。VBAI是實驗室快速建立生物醫(yī)學(xué)圖像處理與分析檢測程序的有力工具。
生物醫(yī)學(xué)論文 篇8
1生產(chǎn)實習(xí)現(xiàn)狀及存在的問題
在當(dāng)前的大學(xué)教育中，實踐教學(xué)原本就是一個薄弱環(huán)節(jié)，加上學(xué)生對實習(xí)的目的和重要性普遍認(rèn)識不足，導(dǎo)致生產(chǎn)實習(xí)大多停留在參觀認(rèn)識實習(xí)的階段。作為交叉學(xué)科的生物醫(yī)學(xué)工程，涉及的知識面非常廣，既有生物材料知識的學(xué)習(xí)，又涉及醫(yī)療電子、醫(yī)療器械等知識，在實習(xí)時很難找到既包括生物材料又涉及生產(chǎn)醫(yī)療器械如此對口的實習(xí)單位。因此，一個生產(chǎn)實習(xí)往往需要在多個實習(xí)單位開展。每個實習(xí)單位的實習(xí)時間都非常有限，學(xué)生走馬觀花地參觀了解，很難深入進(jìn)行，因此學(xué)生的積極性普遍不高。
2加強(qiáng)生產(chǎn)實習(xí)建設(shè)的探討
2.1實習(xí)模式的改革
現(xiàn)在的生產(chǎn)實習(xí)大多是直接將學(xué)生送到實習(xí)單位，由實習(xí)單位安排相關(guān)技術(shù)人員講解產(chǎn)品知識并帶領(lǐng)參觀生產(chǎn)過程。在此過程中，學(xué)生僅僅通過教師編制的實習(xí)指導(dǎo)書對實習(xí)單位及其產(chǎn)品有所了解，而對自己所學(xué)知識在這些產(chǎn)品中的應(yīng)用認(rèn)識不夠充分。針對這些情況，首先根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和實習(xí)基地的實際情況，聯(lián)合實習(xí)單位編寫實習(xí)指導(dǎo)書，并在實習(xí)指導(dǎo)書中，給出相應(yīng)的思考題，引導(dǎo)學(xué)生思考，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)理論知識運用到實踐。其次在實習(xí)模式中，可考慮采取“校內(nèi)-企業(yè)”相結(jié)合的實習(xí)模式。[9]例如在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的生產(chǎn)實習(xí)中，涉及生物材料聚乳酸合成的生產(chǎn)�？煽紤]先在實驗室開展聚乳酸合成實驗，使學(xué)生對聚乳酸的性能及合成原理有進(jìn)一步的了解；通過實驗學(xué)生對聚乳酸合成的工藝流程有更清晰的認(rèn)識。完成校內(nèi)實驗后，再去企業(yè)實習(xí)，就能夠更熟悉該產(chǎn)品的合成生產(chǎn)流程，可以有針對性地比較企業(yè)規(guī)�；a(chǎn)與實驗室合成的異同，這樣學(xué)生對實習(xí)更加熟悉，更能調(diào)動其積極性，同時又使得實習(xí)更有針對性。
2.2實習(xí)基地的建設(shè)
在實習(xí)基地的建設(shè)方面，應(yīng)當(dāng)發(fā)揮學(xué)院的主導(dǎo)作用，以科研服務(wù)為切入點，幫助實習(xí)單位解決技術(shù)問題，從而建立良好的合作關(guān)系，深化實習(xí)基地建設(shè)。除了與企業(yè)有科研項目的合作之外，還應(yīng)考慮充分利用高校的人才優(yōu)勢，為企業(yè)單位提供有關(guān)人員的進(jìn)修培訓(xùn)；另外還可聘請實習(xí)單位的技術(shù)人員作為學(xué)校的兼職講師，邀請實習(xí)單位的高級工程師到學(xué)校做專業(yè)講座，加強(qiáng)雙方的交流合作，激發(fā)學(xué)生實習(xí)的積極性以及動手實踐操作的興趣。通過學(xué)院層面與實習(xí)單位簽訂實習(xí)協(xié)議，協(xié)商好實習(xí)時間、實習(xí)內(nèi)容以及其他實習(xí)相關(guān)事宜，避免實習(xí)時間不確定，實習(xí)內(nèi)容臨時改變或減少等情況的出現(xiàn)。同時可避免幾個實習(xí)單位出現(xiàn)時間沖突，便于按原定計劃進(jìn)行。另一方面，除了實習(xí)還可推薦安排學(xué)生去實習(xí)單位完成相關(guān)課程設(shè)計或畢業(yè)設(shè)計。實習(xí)單位通過畢業(yè)設(shè)計了解學(xué)生的專業(yè)技能和性格特點，學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計熟悉企業(yè)單位的相關(guān)工作，對自己工作的定位能夠更加準(zhǔn)確，同時也拓寬了自己的就業(yè)渠道，達(dá)到實習(xí)畢業(yè)生就業(yè)及企業(yè)用人雙贏的效果。除了校外實習(xí)基地的建設(shè)，在條件成熟的情況下，學(xué)�？煽紤]建立校內(nèi)實習(xí)基地。一方面，校內(nèi)實習(xí)基地可更有針對性，與所學(xué)專業(yè)知識更加對口，學(xué)生在實習(xí)基地有更多的機(jī)會參與動手實踐。另一方面，在實習(xí)時間的安排上，更便于協(xié)調(diào)分配，實習(xí)時間也能得到充分保障。同時專業(yè)的實習(xí)基地，還可為周圍甚至全國其他擁有同類專業(yè)的院校開放，在提高了實習(xí)基地的利用率的同時，為院校之間的.交流提供了機(jī)會和平臺。同時，實習(xí)基地還可考慮結(jié)合學(xué)校開設(shè)的大學(xué)生科研訓(xùn)練計劃(SRTP)、個性化實驗以及工程實踐等項目開展進(jìn)行，為更多的學(xué)生服務(wù)。
2.3實習(xí)成績的考核
在成績考核方面，實習(xí)開始前、實習(xí)過程中以及實習(xí)結(jié)束后，對學(xué)生的成績考核也是提高生產(chǎn)實習(xí)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。加強(qiáng)實習(xí)質(zhì)量監(jiān)控，前期主要是檢查學(xué)生對實習(xí)的預(yù)習(xí)情況，可通過簡單提問及檢查預(yù)習(xí)報告進(jìn)行；中期進(jìn)行檢查督促，檢查實習(xí)日志的填寫及督促實習(xí)筆記的完成；后期檢查所撰寫的實習(xí)報告及收獲體會。在實習(xí)過程中，除了帶隊教師根據(jù)學(xué)生在實習(xí)過程中的表現(xiàn)給予評定外，還可以考慮邀請實習(xí)單位的指導(dǎo)教師參與到實習(xí)成績的考評，嚴(yán)格把關(guān)，進(jìn)而提高實習(xí)質(zhì)量。
2.4實習(xí)帶隊教師的培養(yǎng)
實習(xí)帶隊教師是學(xué)生與實習(xí)單位的紐帶，穩(wěn)定、高素質(zhì)的實習(xí)帶隊教師是提高生產(chǎn)實習(xí)質(zhì)量的關(guān)鍵。在生產(chǎn)實習(xí)開始前，帶隊教師應(yīng)先到實習(xí)單位，與實習(xí)單商定實習(xí)時間、實習(xí)內(nèi)容等具體事宜；在校內(nèi)，帶隊教師召開實習(xí)動員大會，并對實習(xí)中可能遇到的相關(guān)知識進(jìn)行強(qiáng)化講解；在實習(xí)過程中，實習(xí)帶隊教師主要是及時了解學(xué)生在實習(xí)過程中遇到的困難和問題，協(xié)助實習(xí)基地指導(dǎo)教師解答學(xué)生在實習(xí)過程中遇到的疑問，合理安排實習(xí)進(jìn)度，保證實習(xí)順利完成。實習(xí)結(jié)束后，需要審閱實習(xí)報告，提交學(xué)生成績并對實習(xí)過程中存在及出現(xiàn)的問題歸納總結(jié)，提出合理建議為下一屆實習(xí)積累經(jīng)驗。因此在整個過程中，帶隊實習(xí)教師是學(xué)生與實習(xí)單位之間的關(guān)鍵紐帶，起著非常重要的作用。而每一次的實習(xí)都因人、因時、因地而不同，存在很多不確定因素，特別需要經(jīng)驗積累。因此，培養(yǎng)陣容穩(wěn)定、經(jīng)驗豐富的實習(xí)帶隊教師，對提高實習(xí)質(zhì)量有著至關(guān)重要的作用。
3結(jié)束語
生產(chǎn)實習(xí)是一個涉及面廣、環(huán)節(jié)眾多的復(fù)雜過程，要提高生產(chǎn)實習(xí)的質(zhì)量，除了要讓學(xué)生和教師都充分意識到生產(chǎn)實習(xí)的必要性和重要性，還應(yīng)在校內(nèi)外實習(xí)基地建設(shè)及高素質(zhì)帶隊教師的培養(yǎng)方面多做工作。同時學(xué)校也應(yīng)考慮在生產(chǎn)實習(xí)中投入更多的人力、物力和財力，保證生產(chǎn)實習(xí)的順利開展，取得更好的實習(xí)效果。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，根據(jù)學(xué)科門類及專業(yè)的不同，生產(chǎn)實習(xí)的模式也有待發(fā)展和完善，與時俱進(jìn)，不斷提高生產(chǎn)實習(xí)的質(zhì)量，為社會培養(yǎng)更多具備高素質(zhì)的全面綜合型人才。
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