生物醫(yī)學(xué)工程定義精選(九篇)
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第1篇：生物醫(yī)學(xué)工程定義范文
中圖分類號：G642
摘要：針對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)實(shí)踐與創(chuàng)新能力教學(xué)過程中存在的問題，提出一種“以項(xiàng)目為載體”的課程設(shè)計(jì)（Design Centered Learmng）特色國際化人才培養(yǎng)模式，對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力人才培養(yǎng)模式現(xiàn)狀進(jìn)行分析，以引進(jìn)外方優(yōu)秀教育資源Design Centered Learning（DCL）教學(xué)模式中一個(gè)案例教學(xué)過程為例，闡述這種教學(xué)模式對學(xué)生創(chuàng)新與實(shí)踐能力培養(yǎng)產(chǎn)生的積極影響，為生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)實(shí)踐與創(chuàng)新能力人才培養(yǎng)提供一種模式參考。
關(guān)鍵詞：生物醫(yī)學(xué)工程；DCL；實(shí)踐與創(chuàng)新；人才培養(yǎng)模式
高等教育的根本任務(wù)是人才培養(yǎng)，不斷提升人才培養(yǎng)水平是大學(xué)的永恒目標(biāo)與追求，這一點(diǎn)在當(dāng)前中國的大學(xué)改革和發(fā)展中尤顯重要。隨著我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展，我國的高等教育已由精英教育步入大眾化教育階段。而在這一轉(zhuǎn)變過程中，人才培養(yǎng)模式卻沒有適時(shí)轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致人才培養(yǎng)與社會(huì)需求錯(cuò)位，使大學(xué)生就業(yè)困難。而生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科是一門將理工學(xué)與生物醫(yī)學(xué)相結(jié)合，綜合運(yùn)用各種工程技術(shù)原理和方法，解決醫(yī)學(xué)實(shí)踐相關(guān)問題的交叉學(xué)科。近年來，生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)在我國獲得了快速發(fā)展，涌現(xiàn)出很多具有較強(qiáng)實(shí)力的生物醫(yī)學(xué)工程相關(guān)企業(yè)，從而迫切需要大批合格的、具有實(shí)用創(chuàng)新能力的從業(yè)人員。因此，如何緊密結(jié)合我國社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求，培養(yǎng)社會(huì)急需的高素質(zhì)生物醫(yī)學(xué)工程人才，成為亟待解決的一個(gè)問題。
1 生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)創(chuàng)新型、實(shí)踐型人才培養(yǎng)模式現(xiàn)狀分析
目前，我國開設(shè)工科專業(yè)的本科高校有1 003所，占本科高?？倲?shù)的90%；高等工程教育的本科在校生達(dá)到371萬人，研究生47萬人。但是，我國工程教育仍存在不少問題，主要體現(xiàn)在：人才培養(yǎng)模式單一，多樣性和適用性欠缺；工程性缺失和實(shí)踐教學(xué)薄弱問題長期未得到解決；評價(jià)體系導(dǎo)向重論文、輕設(shè)計(jì)、缺實(shí)踐；對學(xué)生的創(chuàng)新教育和創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練重視與投入不足；產(chǎn)學(xué)研合作不到位，企業(yè)不重視人才培養(yǎng)全過程的參與。工科創(chuàng)新人才培養(yǎng)需要產(chǎn)學(xué)研合作教育。當(dāng)前，我國工科大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力從總體上看顯得比較低，表現(xiàn)在有些學(xué)生缺乏創(chuàng)新實(shí)踐的理念和愿望，缺少創(chuàng)新實(shí)踐能力的毅力與意志；有些學(xué)生有創(chuàng)新實(shí)踐意識但不能很好利用，有創(chuàng)新實(shí)踐熱情但創(chuàng)新實(shí)踐能力不夠；有些學(xué)生雖有創(chuàng)新實(shí)踐靈感但缺乏創(chuàng)新實(shí)踐技能等。每年畢業(yè)生招聘會(huì)上反饋的信息表明，有些畢業(yè)生專業(yè)技能、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力等與用人單位的要求還存在不少差距，企業(yè)很難招收到需要的高素質(zhì)人才來承擔(dān)企業(yè)繼續(xù)發(fā)展的重任，出現(xiàn)了學(xué)生“就業(yè)難”和企業(yè)“人才荒”的兩難境地。工科院校應(yīng)正視現(xiàn)狀、分析原因，從教育理念、課程體系、教師素質(zhì)、實(shí)踐教育、課外科技實(shí)踐、社會(huì)實(shí)踐等多方面入手，構(gòu)建有利于工科大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)模式。
生物醫(yī)學(xué)工程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，動(dòng)手與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)來說顯得尤為重要。而生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)雖然已成長和發(fā)展了幾十年，但是，由于其本身“新興學(xué)科”與“交叉學(xué)科”的特點(diǎn)，并隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，對生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的認(rèn)識及基本定義都還在不斷地創(chuàng)新、調(diào)整、補(bǔ)充和完善，特別是社會(huì)上對這個(gè)專業(yè)的認(rèn)識和接受程度還不高，不大清楚這個(gè)學(xué)科的性質(zhì)、作用和地位，相關(guān)的產(chǎn)業(yè)部門認(rèn)識也較模糊。高等教育人才的培養(yǎng)，不僅要適應(yīng)科學(xué)的進(jìn)步，更要滿足社會(huì)對人才的需求。當(dāng)前，數(shù)字化醫(yī)療技術(shù)正在蓬勃發(fā)展中，相關(guān)的醫(yī)療器械、醫(yī)療技術(shù)服務(wù)產(chǎn)業(yè)也在迅速壯大。珠江三角洲、長江三角洲及京津環(huán)渤海灣三大區(qū)域已成為本土三大醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，三大區(qū)域醫(yī)療器械總產(chǎn)值之和及其銷售額之和均占全國總量的80%以上。因此，如何結(jié)合學(xué)科的創(chuàng)新與發(fā)展，充分利用產(chǎn)業(yè)成長及壯大的時(shí)機(jī)，培養(yǎng)滿足社會(huì)需求的人才，是擺在生物醫(yī)學(xué)工程教育者面前的當(dāng)務(wù)之急。
為了提高本科生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力，在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)中，實(shí)踐教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力方面是十分重要的，具有不可替代的作用。工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力更是教學(xué)改革的核心目標(biāo)。工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力是知識經(jīng)濟(jì)社會(huì)對優(yōu)秀工程技術(shù)人員素質(zhì)的要求，是現(xiàn)代企業(yè)應(yīng)對全球經(jīng)濟(jì)一體化、參與國際競爭的需要，也是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要，同時(shí)也是建設(shè)創(chuàng)新型國家與科教興國發(fā)展戰(zhàn)略的需要。實(shí)踐是實(shí)現(xiàn)、發(fā)展、創(chuàng)新知識的源泉，是檢驗(yàn)真知的標(biāo)準(zhǔn)，也是深刻認(rèn)識、理解、學(xué)習(xí)知識和技術(shù)的最好課堂與老師。人們根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出一句格言：聽到的會(huì)忘掉，看到的能記住，只有親自做過的才會(huì)真正明白，并深深地刻在記憶中。只有親歷親為，才能深刻理解、掌握、運(yùn)用事物的本質(zhì)、原理、規(guī)律，并有新的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展。過去高等學(xué)校培養(yǎng)的畢業(yè)生雖然掌握了一定的知識和技術(shù)，但與企業(yè)工程師相比，他們在綜合素質(zhì)、實(shí)踐與創(chuàng)新能力方面存在著很大的差距。經(jīng)驗(yàn)告訴我們：知識≠能力，兩者之間有一個(gè)傳動(dòng)的鏈條叫做實(shí)踐，即應(yīng)用知識解決工程問題。因此要培養(yǎng)未來的卓越工程師，提高工程師教育質(zhì)量，充分開發(fā)學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新能力就必須要按照其成長的特點(diǎn)和規(guī)律改革教育體系和教學(xué)模式，讓工程師教育回歸工程。
2 引進(jìn)荷蘭特色化教學(xué)模式DCL培養(yǎng)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力
東北大學(xué)中荷生物醫(yī)學(xué)與信息工程學(xué)院在對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)實(shí)施國際化教學(xué)的過程中，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，以培養(yǎng)滿足社會(huì)需求的、“用得上、留得住、干得好”的實(shí)用創(chuàng)新型生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才為目標(biāo)，從培養(yǎng)模式、專業(yè)課程設(shè)置、實(shí)踐教學(xué)、本科生導(dǎo)師制等多個(gè)方面，深入開展了教學(xué)改革與嘗試，并成功探索出“以項(xiàng)目為中心的課程設(shè)計(jì)”本土化實(shí)踐教學(xué)方法，取得了較好的效果。
“以項(xiàng)目為中心的課程設(shè)計(jì)”是一種開展“學(xué)習(xí)+研究”的教學(xué)模式，引進(jìn)了合作方荷蘭埃因霍溫科技大學(xué)Design Centered Learning（DCL）教學(xué)模式，基于問題進(jìn)行研究、面向?qū)嵺`探索學(xué)習(xí)，在教學(xué)中研究、在研究中教學(xué)，把學(xué)生的科技能力培訓(xùn)列入教學(xué)計(jì)劃，校企合作，發(fā)揮資源優(yōu)勢。它是以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，以學(xué)為中心，采取學(xué)生分組合作、查閱資料、調(diào)查研究、討論、交流等方式學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)方法的課程。以培養(yǎng)能力為宗旨，以項(xiàng)目為載體，基于問題研究，以課題研究和問題解決為核心，學(xué)思結(jié)合、知行合一的教學(xué)活動(dòng)，注重方案設(shè)計(jì)、過程訓(xùn)練，激發(fā)學(xué)生科學(xué)研究興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，以及提出問題、分析問題、解決問題的能力，讓學(xué)生提前了解企業(yè)運(yùn)作機(jī)制，為學(xué)生就業(yè)乃至創(chuàng)業(yè)搭建一個(gè)良好的平臺。
3 DCL在研究中教學(xué)，在教學(xué)中研究——以“老年人摔倒測試"案例教學(xué)過程為例
3.1 案例的選擇和設(shè)計(jì)—二整合各類知識、解決實(shí)際問題
“老年人摔倒檢測”是本科生第6學(xué)期進(jìn)行的DCL項(xiàng)目。這個(gè)案例針對當(dāng)今老齡化社會(huì)的熱點(diǎn)問題——獨(dú)居老人的健康智能監(jiān)護(hù)，在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)領(lǐng)域是非常有實(shí)際意義和研究價(jià)值的課題。當(dāng)今獨(dú)居老人逐年增多，老人的健康問題已經(jīng)成為一個(gè)社會(huì)問題。摔倒是威脅老年人健康的一個(gè)惡性殺手。如何利用生物醫(yī)學(xué)工程的專業(yè)知識，研發(fā)可以對老年人行為動(dòng)作進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的儀器設(shè)備，設(shè)計(jì)有效的摔倒檢測的算法，能夠在老人發(fā)生摔倒危險(xiǎn)的第一時(shí)間，通知家屬和社區(qū)醫(yī)院，從而最大程度的減輕傷害，正是這個(gè)課題需要解決的關(guān)鍵問題。而這個(gè)課題也是在學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了信號與系統(tǒng)和數(shù)字信號處理兩門前序課程的基礎(chǔ)上展開的，讓學(xué)生們能夠直接理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)以致用，對知識有更加感性的認(rèn)識?？傊瑥陌咐倪x擇和設(shè)計(jì)上，首先變以教為主為以學(xué)習(xí)研究為主。教師根據(jù)教學(xué)和科研經(jīng)驗(yàn)，提煉出能夠涵蓋本課程主要知識內(nèi)容的項(xiàng)目或研究設(shè)計(jì)課題。選擇提煉項(xiàng)目的原則是項(xiàng)目知識化、知識問題化、問題層次化。然后成立由中外教師和企業(yè)專家組成的教學(xué)小組，編寫該案例的教案、提煉項(xiàng)目、講授工程案例，選擇可以引導(dǎo)學(xué)生對此項(xiàng)目和問題開展自主學(xué)習(xí)、合作探索研究的問題作為主要教學(xué)任務(wù)和目標(biāo)。
3.2 案例進(jìn)行過程中——提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、自主學(xué)習(xí)能力
教師通過案例描述的形式提供給學(xué)生信息，通常是這樣的描述：介紹一些簡單的關(guān)鍵詞、主要目標(biāo)（可以是簡單的建議），并給出案例方面的一些暗示。學(xué)生需要在小組里（最多不超過8人）完成這個(gè)案例。為此，他們需要在助教的協(xié)助下每周進(jìn)行一次會(huì)議，每個(gè)案例持續(xù)10周。與傳統(tǒng)課程不同的是助教的職責(zé)是作為一名觀察者為學(xué)生提供改善方案的建議，而不是傳統(tǒng)意義上單純地傳授知識。在每次會(huì)議期間，學(xué)生需要確認(rèn)自己欠缺的知識、明確自學(xué)作業(yè)中自己需要完成的任務(wù)。每個(gè)學(xué)生都需要做這些任務(wù)并且需要在下次會(huì)議中向整個(gè)小組匯報(bào)自己做的結(jié)果。除了專業(yè)知識部分的任務(wù)，學(xué)生還會(huì)討論到各自的進(jìn)步，如由于在小組里擔(dān)任討論組長、會(huì)議記錄秘書和板書等角色而學(xué)會(huì)的相應(yīng)技巧?？偟膩碚f，DCL主要是鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)組員之間進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考如何組建實(shí)驗(yàn)、如何做報(bào)告、如何開展一次有效的會(huì)議以及如何成為領(lǐng)導(dǎo)者。
3.3 案例完成效果考核方式——顛覆死記硬背的傳統(tǒng)方式、改善被動(dòng)抄襲的學(xué)習(xí)態(tài)度
教學(xué)模式、目標(biāo)改變了，成績考核方式也改變了——小組、教師評價(jià)學(xué)習(xí)研究成果。因此評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)研究成果時(shí)要用新的方法來評價(jià)。要從學(xué)習(xí)知識轉(zhuǎn)向?qū)W習(xí)能力轉(zhuǎn)變，從關(guān)注結(jié)果向過程與結(jié)果并重轉(zhuǎn)變。要重點(diǎn)考核自學(xué)能力、研究能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、學(xué)習(xí)研究的態(tài)度和學(xué)習(xí)研究的成果。小組和教師要結(jié)合個(gè)人在項(xiàng)目中完成任務(wù)的情況、工作量的大小、難易程度、貢獻(xiàn)大小、自主學(xué)習(xí)與研究的態(tài)度、創(chuàng)新等情況給出該門課程的成績。值得注意的是教學(xué)觀念轉(zhuǎn)變的體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)是：只要經(jīng)過學(xué)習(xí)和研究學(xué)會(huì)了知識，收獲了能力，不看成果和貢獻(xiàn)大小，都在合格以上。考核評價(jià)方法的改革，就是要解放學(xué)生，讓其輕松快樂地學(xué)習(xí)，使學(xué)習(xí)成為一種有趣的研究活動(dòng)。就“老年人摔倒檢測”這個(gè)案例來說，最終的考核結(jié)果來源于多個(gè)方面，包括指導(dǎo)教師根據(jù)平時(shí)學(xué)生的表現(xiàn)、每周的自學(xué)報(bào)告、會(huì)議記錄、會(huì)議日程完成的情況給定的分?jǐn)?shù)，小組中期答辯的分?jǐn)?shù)，期末答辯時(shí)評委根據(jù)小組儀器設(shè)備展示以及PPT講述情況給定的分?jǐn)?shù)，其他小組評價(jià)的分?jǐn)?shù)，組員之間互評的分?jǐn)?shù)等多個(gè)方面，從不同維度對學(xué)生成績進(jìn)行評估，使考核方式脫離傳統(tǒng)，更加科學(xué)合理，更有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生們的積極性。
實(shí)踐表明，這門課程很受學(xué)生喜愛，“老年人摔倒檢測”這個(gè)案例也取得了比預(yù)期更好的成效。學(xué)生們普遍反映，對前序的信號與系統(tǒng)和數(shù)字信號處理的課程理論知識的理解更加深入，而對怎么分工合作完成項(xiàng)目也有了初步的了解，對未來的工作或者繼續(xù)深造都有很多益處。
4 實(shí)踐效果
經(jīng)過多年的中外校企合作、學(xué)研產(chǎn)醫(yī)結(jié)合，利用教學(xué)資源和優(yōu)勢，實(shí)施以項(xiàng)目為載體、基于問題的研究，學(xué)研一體，在研究中教學(xué)，在教學(xué)中研究的DCL教學(xué)改革，使教學(xué)得到了真正意義上的回歸，變以教為中心為以學(xué)為中心，學(xué)生回歸了學(xué)習(xí)的主體地位，教師變成了主導(dǎo)的角色。把學(xué)習(xí)和研究集合于項(xiàng)目之中，學(xué)習(xí)知識與收獲能力共生并進(jìn)，用新的考核評價(jià)方式評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)，減輕了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，使學(xué)習(xí)變成了一種積極快樂的研究活動(dòng)。東北大學(xué)中荷生物醫(yī)學(xué)與信息工程學(xué)院本科生大學(xué)4年中除基本實(shí)驗(yàn)實(shí)踐類課程外，主持并實(shí)際參與的項(xiàng)目案例達(dá)10余項(xiàng)，共計(jì)2400余學(xué)時(shí)，學(xué)生的英語能力、動(dòng)手能力及創(chuàng)新能力得到顯著提高。幾年來本科生的就業(yè)率達(dá)到100%。在實(shí)習(xí)與實(shí)訓(xùn)考核中，絕大多數(shù)學(xué)生被東軟集團(tuán)一類的企業(yè)納入人才儲(chǔ)備庫。這種研究型的教學(xué)模式的優(yōu)勢越來越凸顯，正在改變著教學(xué)的水平和質(zhì)量，也在改變著教師的教學(xué)觀念，同時(shí)也改變著學(xué)生的學(xué)習(xí)觀。
5 結(jié)語
東北大學(xué)中荷生物醫(yī)學(xué)與信息工程學(xué)院的教育教學(xué)改革仍在不斷深化，新的本科人才培養(yǎng)模式在中外合作、產(chǎn)學(xué)研合作辦學(xué)、集成優(yōu)勢資源、通過教學(xué)培養(yǎng)人才、科研創(chuàng)造成果、成果孵化高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)推動(dòng)人才培養(yǎng)和成果轉(zhuǎn)化、基礎(chǔ)研究與技術(shù)研發(fā)融合、產(chǎn)品生產(chǎn)、市場營銷、人才培養(yǎng)和創(chuàng)業(yè)培育有機(jī)結(jié)合等方面做了一些工作，這些成果有待在實(shí)踐中進(jìn)一步完善。
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第2篇：生物醫(yī)學(xué)工程定義范文
我校自2003年開辦生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)以來,根據(jù)醫(yī)科院校特點(diǎn),以為醫(yī)療和醫(yī)學(xué)研究服務(wù)為目的,培養(yǎng)能將醫(yī)學(xué)與工程技術(shù)相結(jié)合,從事醫(yī)學(xué)影像、醫(yī)療電子儀器和計(jì)算機(jī)技術(shù)的研發(fā)、操作和管理工作,并且能夠開展生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科研究的人才[1]。該專業(yè)主要學(xué)習(xí)生命科學(xué)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及信息圖像傳輸、處理等有關(guān)的基礎(chǔ)理論知識以及醫(yī)學(xué)與工程技術(shù)相結(jié)合的科學(xué)知識,設(shè)置的主干課程有:“電路原理”“模擬電子技術(shù)”“數(shù)字電子技術(shù)”“微機(jī)原理”“生物醫(yī)學(xué)傳感器”“醫(yī)療儀器原理”“信號與系統(tǒng)”“數(shù)字信號處理”“生物醫(yī)學(xué)信號檢測與處理”“單片機(jī)原理與接口技術(shù)”等。另外憑借醫(yī)學(xué)院校的優(yōu)勢還開設(shè)了一些醫(yī)學(xué)方面的基礎(chǔ)課,生理學(xué)、人體解剖等。為了提高教學(xué)質(zhì)量,更好的達(dá)到教學(xué)效果,所開設(shè)的這些課程基本上都需要做實(shí)驗(yàn)演示,以增強(qiáng)形象性效果和形象性驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)教學(xué)在大學(xué)教育中是必要手段。幾乎每門課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)都需要用到各種各樣的電子儀器,主要包括示波器、信號發(fā)生器等。在傳統(tǒng)教學(xué)中基本上都是使用相對獨(dú)立、功能固定的電子儀器,不能夠隨意更改它們的結(jié)構(gòu)和功能。對于需要電子計(jì)算機(jī)之類的課程而言,一般都得配備幾十套教學(xué)儀器來供教學(xué)使用,這些儀器設(shè)備還需要不斷更新維護(hù),教學(xué)成本比較高。另外,在醫(yī)學(xué)院校對于和醫(yī)學(xué)相關(guān)的專業(yè)課程很多實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作比較困難,效果不理想。中國的醫(yī)學(xué)教育資源本身很緊張,另外醫(yī)院的設(shè)備多是大型設(shè)備,體積龐大,價(jià)格昂貴,操作使用復(fù)雜,臨床使用要求高,一般院校很難滿足大型醫(yī)療設(shè)備的教學(xué)使用需要。因此,在醫(yī)學(xué)院校的教學(xué)中就出現(xiàn)很多問題,比如醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的人體生理參數(shù)采集等演示效果不好,所以,傳統(tǒng)的醫(yī)療儀器教學(xué)只能偏重于理論講解,不夠生動(dòng),即使有個(gè)別實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?其教學(xué)效果也不理想。在當(dāng)前學(xué)校經(jīng)費(fèi)較少的情況下,如果大量增加常規(guī)儀器、儀表的配置,學(xué)校財(cái)力難以支付。這樣容易造成實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不理想,對提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新及實(shí)踐能力都有一定影響。隨著現(xiàn)代測試功能和計(jì)算機(jī)技術(shù)的密切結(jié)合,出現(xiàn)的虛擬儀器技術(shù)可以幫助我們克服一些硬件上不能解決的難題,彌補(bǔ)傳統(tǒng)儀器教學(xué)的不足。
2虛擬儀器在課程中的應(yīng)用
2.1虛擬儀器簡介
虛擬儀器(VirtualInstrument,VI)是一種新興的儀器,一種功能意義上的儀器,在以通用計(jì)算機(jī)為主的硬件基礎(chǔ)上,由用戶自己設(shè)計(jì)定義虛擬的操作面板,測試功能由軟件來實(shí)現(xiàn)的一種計(jì)算機(jī)儀器系統(tǒng)[2]。其實(shí)質(zhì)是以計(jì)算機(jī)為核心的儀器系統(tǒng)與電腦軟件技術(shù)的密切結(jié)合,將儀器裝入計(jì)算機(jī)。通過軟件將計(jì)算機(jī)硬件資源與儀器硬件融合,通過軟件編程來實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)儀器中的由硬件電路完成的功能,利用計(jì)算機(jī)顯示器的顯示功能來模擬傳統(tǒng)儀器的控制端,利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的軟件功能來管理儀器系統(tǒng),完成對信號數(shù)據(jù)的運(yùn)算、分析處理等,可以多種形式輸出結(jié)果,少量的硬件模塊則為虛擬儀器的正常運(yùn)行提供信號I/O接口設(shè)備來完成不同要求的測試。虛擬儀器具有傳統(tǒng)儀器沒有的性能高、擴(kuò)展性強(qiáng)、開發(fā)時(shí)間短、開發(fā)成本低等優(yōu)點(diǎn),具有很強(qiáng)的靈活開放性。不同領(lǐng)域的科學(xué)家和工程師都借助虛擬儀器來解決工作與課題中的實(shí)際問題。所以,虛擬儀器自誕生以來就在測量、航空航天、自動(dòng)化、遠(yuǎn)程教學(xué)和生物醫(yī)學(xué)等世界范圍的眾多領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用[3]。LabVIEW是美國NI(NationalInstrument)公司推出的一種基于圖形化編程的軟件開發(fā)工具,將功能強(qiáng)大的圖形化設(shè)計(jì)平臺LabVIEW與相關(guān)硬件結(jié)合應(yīng)用于教學(xué)上,能夠使傳統(tǒng)理論教學(xué)與實(shí)際有效結(jié)合,幫助學(xué)生完成從理論到實(shí)踐的學(xué)習(xí)。LabVIEW軟件平臺結(jié)合數(shù)據(jù)采集卡等相關(guān)硬件可以開發(fā)出示波器、信號發(fā)生器等常用的電子儀器,不僅可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器且擺脫了傳統(tǒng)電子儀器功能單一、更換維護(hù)麻煩等缺點(diǎn)[4]。將基于LabVIEW的虛擬儀器應(yīng)用在教學(xué)中極大提高了教學(xué)效率,已經(jīng)逐漸成為一種新的手段。
2.2在醫(yī)療儀器教學(xué)中應(yīng)用
“醫(yī)學(xué)儀器原理”是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課。該課程涉及了醫(yī)學(xué)和電子學(xué)、計(jì)算機(jī)、信號處理、傳感器技術(shù)等方面的知識,是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的科目。作為生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生,要掌握常見的醫(yī)療儀器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理,而且還要具有一定的創(chuàng)新思想和科研水平,有開發(fā)和設(shè)計(jì)高水平的醫(yī)療電子儀器的素質(zhì)[5]。因此做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)水平和綜合能力的關(guān)鍵。醫(yī)學(xué)儀器原理實(shí)驗(yàn)主要將人體生理信號的檢測及處理分析作為教學(xué)內(nèi)容,包括了人體血壓信號、心電、體溫、呼吸、脈搏等生理參數(shù)的測量。生物醫(yī)學(xué)信號由傳感器轉(zhuǎn)變成電信號,因?yàn)槿梭w生理信號比較微弱要先經(jīng)過信號的放大、濾波等預(yù)處理,再進(jìn)入數(shù)據(jù)采集卡。信號通過數(shù)據(jù)采集卡采集到計(jì)算機(jī)上以后,利用LabVIEW的圖像化語言進(jìn)行編程,實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的各種分析,包括數(shù)值分析、頻譜分析等,再通過儀器軟面板把結(jié)果顯示在電腦上。我們以人體呼吸測量為例,這種設(shè)備一般只在醫(yī)院常見,用于教學(xué)中的儀器基本上沒有。因此講過理論原理后,學(xué)生不能夠真正透徹的明白,無法滿足教學(xué)上的需要。我們利用少量硬件設(shè)計(jì)結(jié)合LabVIEW軟件編程構(gòu)建了一個(gè)人體呼吸測量系統(tǒng),采用阻抗式呼吸測量原理,硬件電路主要涉及放大和濾波環(huán)節(jié),限于篇幅就不詳細(xì)說明了。圖1為基于LabVIEW平臺搭建的呼吸測量面板圖,針對學(xué)生教學(xué)取得了很好的效果,同學(xué)們一致反映對呼吸測量的原理有了更透徹的認(rèn)識,并且能學(xué)習(xí)新的軟件技術(shù),擴(kuò)展知識面。在LabVIEW環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)只需要根據(jù)實(shí)際情況,比如是呼吸測量還是心電測量等,通過軟件編程及很少的硬件連接便可完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),即節(jié)省了實(shí)驗(yàn)成本,又利于實(shí)驗(yàn)設(shè)備更新,讓教師和學(xué)生脫離了傳統(tǒng)教學(xué)儀器功能單一的框框,更重要的是可以充分提高學(xué)生積極性和發(fā)揮創(chuàng)造性,像搭積木一樣,根據(jù)不同的測試需要,在計(jì)算機(jī)上構(gòu)建一個(gè)基于虛擬儀器技術(shù)的測試測量裝備,這樣做還能夠充分的節(jié)省高校技術(shù)資源[6]。
2.3在信號處理類課程教學(xué)中應(yīng)用
生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)設(shè)置的信號處理類課程主要有:“數(shù)字信號處理”“信號與系統(tǒng)”“生物醫(yī)學(xué)信號檢測與處理”等。這些課程中往往涉及大量抽象的概念、公式,老師上課的時(shí)候也只是講解推導(dǎo)公式或證明算法,學(xué)生沒有直觀印象,無法把函數(shù)公式與實(shí)際波形相聯(lián)系,理解起來非常困難,從而很大程度的影響了教學(xué)效果。我們以“數(shù)字信號處理”課程為例作一簡單介紹?！皵?shù)字信號處理”是一門理論性很強(qiáng)的,以算法為核心的科目。為了使學(xué)生深入理解教材上提到的理論算法,需要通過仿真實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證那些理論。LabVIEW軟件平臺的特點(diǎn)之一就是具有豐富的運(yùn)算且靈活高效的信號處理功能,LabVIEW圖形化信號處理平臺由多個(gè)信號處理與數(shù)學(xué)函數(shù)庫組成,包含小波變換、濾波器設(shè)計(jì)、時(shí)頻分析、圖像處理等工具包,將信號處理的各種功能轉(zhuǎn)化為VI函數(shù),給使用者提供了方便、簡單的編程途徑,從函數(shù)庫調(diào)用這些現(xiàn)成的VI函數(shù)就可以迅速完成信號處理。學(xué)生能一目了然地看到程序的運(yùn)行情況,也可以比較不同的參數(shù)對結(jié)果的影響。在數(shù)字信號處理教學(xué)中濾波器是重點(diǎn)知識,也是教學(xué)難點(diǎn)。在以往的教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生普遍對于濾波器的作用弄不明白,另外根據(jù)學(xué)習(xí)的理論知識怎樣設(shè)計(jì)出有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的數(shù)字濾波器也不清楚。在講授濾波器時(shí),在LabVIEW中信號處理函數(shù)面板中的濾波基本函數(shù)欄進(jìn)行選擇,在虛擬儀器前面板上放置多個(gè)圖形顯示控件,完成對濾波器的設(shè)計(jì),還可以同時(shí)顯示多個(gè)濾波器的濾波結(jié)果,這種學(xué)習(xí)方式簡單明了,學(xué)生很容易理解抽象的概念從而掌握所學(xué)知識。另外LabVIEW圖形化的編程語言有助于學(xué)生在比較短的時(shí)間內(nèi)開發(fā)出相對復(fù)雜的數(shù)字信號處理程序,增加了同學(xué)們的自信,提高了其學(xué)習(xí)積極性。虛擬儀器技術(shù)強(qiáng)大的功能可以使其對學(xué)生開展形象、直觀的教學(xué)方式,靈活的應(yīng)用于教學(xué)中,不僅可以幫助學(xué)生深刻領(lǐng)會(huì)抽象的理論知識,扎實(shí)掌握所學(xué)知識,同時(shí)還可以提高他們的學(xué)習(xí)興趣,達(dá)到最佳教學(xué)效果。
第3篇：生物醫(yī)學(xué)工程定義范文
關(guān)鍵詞：脈搏波速；小波去噪；脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間
中圖分類號：TP29 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）03-0135-02
Abstract：Pulse wave velocity is an important index to measure cardiovascular disease. It is of great significance to the measurement of blood pressure and the prevention and treatment of cardiovascular disease. In this paper， removing noise from pulse wave signal using wavelet transform method， wavelet reconstruction of pulse wave reference point selection accuracy is greatly improved， to improve the measurement accuracy， and have high stability and repeatability.
Key Words：pulse wave velocity；wavelet denoising；pulse wave time
脈搏波波速是衡量心血管病變的重要指標(biāo)，對血壓的測量以及心血管病的監(jiān)測有重大意義，是臨床疾病診斷與治療效果評估的重要依據(jù)之一[1]。脈搏信號十分微弱，測量過程中易受人體運(yùn)動(dòng)，外界噪聲干擾影響，因此要對其降噪處理，保證有用信號的提取。小波變換因其多分辨率和優(yōu)異的去噪性能被廣泛應(yīng)用于信號去噪處理[2]。本文提出了一種基于小波變換的脈搏波速法無創(chuàng)多模量血壓模型，應(yīng)用小波變換對脈搏波信號進(jìn)行去噪，以獲得特征明顯的脈搏波信號，從而準(zhǔn)確計(jì)算脈搏波波速[3]。
1 脈搏波導(dǎo)速度的測量原理
本次研究中，脈搏波傳導(dǎo)速率測量方案如圖1所示。圖1中L為手臂動(dòng)脈兩測量點(diǎn)間的動(dòng)脈長度，TPTT定義為同一脈搏波到達(dá)兩測量點(diǎn)的時(shí)間間隔，則脈搏波傳導(dǎo)速度。
2 小波變換原理
由于小波分析繼承了Fourier變換的優(yōu)良特性， 并彌補(bǔ)了Fourier分析的許多不足而得到了快速發(fā)展和廣泛的應(yīng)用[4]。小波基的平移、展縮功能，使小波具有靈活可變的時(shí)間-頻率窗，在高頻時(shí)，時(shí)間窗變窄，而在低頻時(shí)，時(shí)間窗變寬，可以聚焦到分析對象的任意細(xì)節(jié)， 非常適合于分析非平穩(wěn)脈搏信號。圖2為小波變換原理示意圖。
3 小波實(shí)驗(yàn)
小波去噪的一般步驟為：（1）信號預(yù)處理；（2）小波分解高頻系數(shù)閾值量化；（3）一維小波重構(gòu)。
對含噪信號小波分解前，首先需要選擇一種適合去噪信號的小波。因?yàn)閷ν恍盘?，用不同小波分解重?gòu)效果不同。對于連續(xù)性較好的信號，采用db5 小波去噪較好，且理論上來說，小波尺度函數(shù)與信號越相近，去噪效果越好。以MATLAB 小波工具箱中脈搏波的信號為測試對象，對原始信號進(jìn)行加噪處理，用db5小波對含噪信號進(jìn)行去噪處理。對采樣到的袖帶壓數(shù)據(jù)進(jìn)行db5 小波5層分解，對高頻系數(shù)采用軟閾值固定去噪，去噪后再進(jìn)行小波重構(gòu)得到去噪后的信號。其實(shí)驗(yàn)前含噪脈搏波信號如圖3所示，db5小波分析結(jié)果如圖4所示。
從圖中可以看出，經(jīng)過小波處理后重構(gòu)的脈搏波信號變得非常的平滑，噪聲基本上被濾除，保證了后期處理對信號信噪比的要求。
4 脈搏波波速測量結(jié)果
在對脈搏波進(jìn)行小波去噪之后，能夠更準(zhǔn)確地選取脈搏波特征點(diǎn)，大幅提高了脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間的提取精度，并計(jì)算出脈搏波波速。對同1名實(shí)驗(yàn)者，同時(shí)在其左右兩側(cè)手臂測量9次其脈搏波傳導(dǎo)速度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。
測量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性可以通過標(biāo)準(zhǔn)偏差來衡量。對九次測量所得的18組脈搏波速結(jié)果進(jìn)行計(jì)算可知，其標(biāo)準(zhǔn)差為0.0899，表明本方法所測得的脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間具有較高的穩(wěn)定性和重復(fù)性。
參考文獻(xiàn)
[1]顧亞雄，楊濤，包科，等.脈搏波波速法無創(chuàng)血壓測量中多模量血壓計(jì)算模型研究[J].中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào)，2016，35（6）：691-698.
[2]張麗瓊，王炳和.基于小波變換的人體脈搏信號去噪處理[J].陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自科版），2004（S1）：84-86.
第4篇：生物醫(yī)學(xué)工程定義范文
2生物材料的類型與應(yīng)用生物材料種類繁多,到目前為止,被詳細(xì)研究過的生物材料已經(jīng)超過一千種,在醫(yī)學(xué)臨床上廣泛應(yīng)用的也有幾十種,涉及材料學(xué)科各個(gè)領(lǐng)域。依據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn),可以分為不同的類型。
2.1以材料的生物性能為分類標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)材料的生物性能,生物材料可分為生物惰性材料、生物活性材料、生物降解材料和生物復(fù)合材料四類。
2.1.1生物惰性材料生物惰性材料是指一類在生物環(huán)境中能保持穩(wěn)定,不發(fā)生或僅發(fā)生微弱化學(xué)反應(yīng)的生物醫(yī)學(xué)材料,主要是生物陶瓷類和醫(yī)用合金類材料。由于在實(shí)際中不存在完全惰性的材料,因此生物惰性材料在機(jī)體內(nèi)也只是基本上不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),它與組織間的結(jié)合主要是組織長入其粗糙不平的表面形成一種機(jī)械嵌聯(lián),即形態(tài)結(jié)合。生物惰性材料主要包括以下幾類:(1)氧化物陶瓷主要包括氧化鋁陶瓷和氧化鋯陶瓷.氧化鋁陶瓷中以純剛玉及其復(fù)合材料的人工關(guān)節(jié)和人工骨為主,具體包括純剛玉雙杯式人工髖關(guān)節(jié);純剛玉—金屬復(fù)合型人工股骨頭;純剛玉—聚甲基丙烯酸酯—鈷鉻鉬合金鉸鏈?zhǔn)较リP(guān)節(jié),其他人工骨、人工牙根等。(2)玻璃陶瓷該材料主要用來制作部分人工關(guān)節(jié)。(3)Si3N4陶瓷該類材料主要用來制作一些作為替代用的較小的人工骨,目前還不能用作承重材料。(4)醫(yī)用碳素材料它主要被作為制作人工心臟瓣膜等人工臟器以及人工關(guān)節(jié)等方面的材料。(5)醫(yī)用金屬材料該類材料是目前人體承重材料中應(yīng)用最廣泛的材料,在其表面涂上活性生物材料后可增加它與人體環(huán)境的相容性.同時(shí)它還能制作各類其他人體骨的替代物。
2.1.2生物活性材料生物活性材料是一類能誘出或調(diào)節(jié)生物活性的生物醫(yī)學(xué)材料。但是,也有人認(rèn)為生物活性是增進(jìn)細(xì)胞活性或新組織再生的性質(zhì)。現(xiàn)在,生物活性材料的概念已建立了牢固的基礎(chǔ),其應(yīng)用范圍也大大擴(kuò)充.一些生物醫(yī)用高分子材料,特別是某些天然高分子材料及合成高分子材料都被視為生物活性材料.羥基磷灰石是一種典型的生物活性材料。由于人體骨的主要無機(jī)質(zhì)成分為該材料,故當(dāng)材料植入體內(nèi)時(shí)不僅能傳導(dǎo)成骨,而且能與新骨形成骨鍵合。在肌肉、韌帶或皮下種植時(shí),能與組織密合,無炎癥或刺激反應(yīng).生物活性材料主要有以下幾類:
(1)羥基磷灰石,它是目前研究最多的生物活性材料之一,作為最有代表性的生物活性陶瓷—羥基磷灰石(簡稱HAP)材料的研究,在近代生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科領(lǐng)域一直受到人們的密切關(guān)注.羥基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH)2]是脊椎動(dòng)物骨和齒的主要無機(jī)成分,結(jié)構(gòu)也非常相近,與動(dòng)物體組織的相容性好、無毒副作用、界面活性優(yōu)于各類醫(yī)用鈦合金、硅橡膠及植骨用碳素材料。因此可廣泛應(yīng)用于生物硬組織的修復(fù)和替換材料,如口腔種植、牙槽脊增高、耳小骨替換、脊椎骨替換等多個(gè)方面.另外,在HA生物陶瓷中耳通氣引流管、頜面骨、鼻梁、假眼球以及填充用HA顆粒和抑制癌細(xì)胞用HA微晶粉方面也有廣泛的應(yīng)用.又因?yàn)樵摬牧鲜艿奖旧泶嘈愿?、抗折?qiáng)度低的限制,因此在承重材料應(yīng)用方面受到了限制.現(xiàn)在該材料已引起世界各國學(xué)者的廣泛關(guān)注。目前制備多孔陶瓷和復(fù)合材料是該材料的重要發(fā)展方向,涂層材料也是重要分支之一。該類材料以醫(yī)用為目的,主要包括制粉、燒結(jié)、性能實(shí)驗(yàn)和臨床應(yīng)用幾部分。
(2)磷酸鈣生物活性材料這種材料主要包括磷酸鈣骨水泥和磷酸鈣陶瓷纖維兩類.前者是一種廣泛用于骨修補(bǔ)和固定關(guān)節(jié)的新型材料,有望部分取代傳統(tǒng)的PMMA有機(jī)骨水泥.國內(nèi)研究抗壓強(qiáng)度已達(dá)60MPa以上。后者具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和生物活性,可用于無機(jī)骨水泥的補(bǔ)強(qiáng)及制備有機(jī)與無機(jī)復(fù)合型植入材料。
(3)磁性材料生物磁性陶瓷材料主要為治療癌癥用磁性材料,它屬于功能性活性生物材料的一種。把它植入腫瘤病灶內(nèi),在外部交變磁場作用下,產(chǎn)生磁滯熱效應(yīng),導(dǎo)致磁性材料區(qū)域內(nèi)局部溫度升高,借以殺死腫瘤細(xì)胞,抑制腫瘤的發(fā)展。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)效果良好。
(4)生物玻璃生物玻璃主要指微晶玻璃,包括生物活性微晶玻璃和可加工生物活性微晶玻璃兩類。目前關(guān)于該方向的研究已成為生物材料的主要研究方向之一。
2.1.3生物降解材料所謂可降解生物材料是指那些在被植入人體以后,能夠不斷的發(fā)生分解,分解產(chǎn)物能夠被生物體所吸收或排出體外的一類材料,主要包括β-TCP生物降解陶瓷和生物陶瓷藥物載體兩類,前者主要用于修復(fù)良性骨腫瘤或瘤樣病變手術(shù)刮除后所致缺損,而后者主要用作微藥庫型載體,可根據(jù)要求制成一定形狀和大小的中空結(jié)構(gòu),用于各種骨科疾病。
2.1.4生物復(fù)合材料生物復(fù)合材料又稱為生物醫(yī)用復(fù)合材料,它是由兩種或兩種以上不同材料復(fù)合而成的生物醫(yī)學(xué)材料,并且與其所有單體的性能相比,復(fù)合材料的性能都有較大程度的提高的材料。制備該類材料的目的就是進(jìn)一步提高或改善某一種生物材料的性能。該類材料主要用于修復(fù)或替換人體組織、器官或增進(jìn)其功能以及人工器官的制造,它除應(yīng)具有預(yù)期的物理化學(xué)性質(zhì)之外,還必須滿足生物相容性的要求,這里不僅要求組分材料自身必須滿足生物相容性要求,而且復(fù)合之后不允許出現(xiàn)有損材料生物學(xué)性能的性質(zhì)。按基材分生物復(fù)合材料可分為高分子基、金屬基和陶瓷基三類,它們既可以作為生物復(fù)合材料的基材,又可作為增強(qiáng)體或填料,它們之間的相互搭配或組合形成了大量性質(zhì)各異的生物醫(yī)學(xué)復(fù)合材料,利用生物技術(shù),一些活體組織、細(xì)胞和誘導(dǎo)組織再生的生長因子被引入了生物醫(yī)學(xué)材料,大大改善了其生物學(xué)性能,并可使其具有藥物治療功能,已成為生物醫(yī)學(xué)材料的一個(gè)十分重要的發(fā)展方向,根據(jù)材料植入體內(nèi)后引起的組織反應(yīng)類型和水平,它又可分為近于生物惰性的、生物活性的、可生物降解和吸收等幾種類型。人和動(dòng)物中絕大多數(shù)組織均可視為復(fù)合材料,生物醫(yī)學(xué)復(fù)合材料的發(fā)展為獲得真正仿生的生物材料開辟了廣闊的途徑。
2.2以材料的屬性為分類標(biāo)準(zhǔn)
2.2.1生物醫(yī)用金屬材料生物醫(yī)用金屬材料是用作生物醫(yī)學(xué)材料的金屬或合金,又稱外科用金屬材料或醫(yī)用金屬材料,是一類惰性材料,這類材料具有高的機(jī)械強(qiáng)度和抗疲勞性能,是臨床應(yīng)用最廣泛的承力植入材料。該類材料的應(yīng)用非常廣泛,及硬組織、軟組織、人工器官和外科輔助器材等各個(gè)方面,除了要求它具有良好的力學(xué)性能及相關(guān)的物理性質(zhì)外,優(yōu)良的抗生理腐蝕性和生物相容性也是其必須具備的條件。醫(yī)用金屬材料應(yīng)用中的主要問題是由于生理環(huán)境的腐蝕而造成的金屬離子向周圍組織擴(kuò)散及植入材料自身性質(zhì)的退變,前者可能導(dǎo)致毒副作用,后者常常導(dǎo)致植入的失敗。已經(jīng)用于臨床的醫(yī)用金屬材料主要有不銹鋼、鈷基合金和鈦基合金等三大類。此外,還有形狀記憶合金、貴金屬以及純金屬鉭、鈮、鋯等。
2.2.2生物醫(yī)用高分子材料醫(yī)用高分子材料是生物醫(yī)學(xué)材料中發(fā)展最早、應(yīng)用最廣泛、用量最大的材料,也是一個(gè)正在迅速發(fā)展的領(lǐng)域。它有天然產(chǎn)物和人工合成兩個(gè)來源,該材料除應(yīng)滿足一般的物理、化學(xué)性能要求外,還必須具有足夠好的生物相容性。按性質(zhì)醫(yī)用高分子材料可分為非降解型和可生物降解型兩類。對于前者,要求其在生物環(huán)境中能長期保持穩(wěn)定,不發(fā)生降解、交聯(lián)或物理磨損等,并具有良好的物理機(jī)械性能。并不要求它絕對穩(wěn)定,但是要求其本身和少量的降解產(chǎn)物不對機(jī)體產(chǎn)生明顯的毒副作用,同時(shí)材料不致發(fā)生災(zāi)難性破壞。該類材料主要用于人體軟、硬組織修復(fù)體、人工器官、人造血管、接觸鏡、膜材、粘接劑和管腔制品等方面。這類材料主要包括聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、芳香聚酯、聚硅氧烷、聚甲醛等.而可降解型高分子主要包括膠原、線性脂肪族聚酯、甲殼素、纖維素、聚氨基酸、聚乙烯醇、聚己丙酯等。它們可在生物環(huán)境作用下發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞和性能蛻變,其降解產(chǎn)物能通過正常的新陳代謝或被機(jī)體吸收利用或被排出體外,主要用于藥物釋放和送達(dá)載體及非永久性植入裝置.按使用的目的或用途,醫(yī)用高分子材料還可分為心血管系統(tǒng)、軟組織及硬組織等修復(fù)材料。用于心血管系統(tǒng)的醫(yī)用高分子材料應(yīng)當(dāng)著重要求其抗凝血性好,不破壞紅細(xì)胞、血小板,不改變血液中的蛋白并不干擾電解質(zhì)等。
2.2.3生物醫(yī)用無機(jī)非金屬材料或稱為生物陶瓷。生物醫(yī)用非金屬材料,又稱生物陶瓷。包括陶瓷、玻璃、碳素等無機(jī)非金屬材料。此類材料化學(xué)性能穩(wěn)定,具有良好的生物相容性。一般來說,生物陶瓷主要包括惰性生物陶瓷、活性生物陶瓷和功能活性生物陶瓷三類。其中惰性生物陶瓷和活性生物陶瓷在前面已經(jīng)簡要作了介紹,而功能活性生物陶瓷是近年來提出的一個(gè)新概念.隨著生物陶瓷材料研究的深入和越來越多醫(yī)學(xué)問題的出現(xiàn),對生物陶瓷材料的要求也越來越高。原先的生物陶瓷材料無論是生物惰性的還是生物活性的,強(qiáng)調(diào)的是材料在生物體內(nèi)的組織力學(xué)環(huán)境和生化環(huán)境的適應(yīng)性,而現(xiàn)在組織電學(xué)適應(yīng)性和能參與生物體物質(zhì)、能量交換的功能已成為生物材料應(yīng)具備的條件。因此,又提出了功能活性生物材料的概念。它主要包括以下兩類:(1)模擬性生物陶瓷材料該類材料是將天然有機(jī)物(如骨膠原、纖維蛋白以及骨形成因子等)和無機(jī)生物材料復(fù)合,來模擬人體硬組織成分和結(jié)構(gòu),以改善材料的力學(xué)性能和手術(shù)的可操作性,并能發(fā)揮天然有機(jī)物的促進(jìn)人體硬組織生長的特性。(2)帶有治療功能的生物陶瓷復(fù)合材料該類材料是利用骨的壓電效應(yīng)能刺激骨折愈合的特點(diǎn),使壓電陶瓷與生物活性陶瓷復(fù)合,在進(jìn)行骨置換的同時(shí),利用生物體自身運(yùn)動(dòng)對置換體產(chǎn)生的壓電效應(yīng)來刺激骨損傷部位的早期硬組織生長。具體來說是由于腫瘤中血管供氧不足,當(dāng)局部被加熱到43~45℃時(shí),癌細(xì)胞很容易被殺死?，F(xiàn)在最常用的是將鐵氧體與生物活性陶瓷復(fù)合,填充在因骨腫瘤而產(chǎn)生的骨缺損部位,利用外加交變磁場,充填物因磁滯損耗而產(chǎn)生局部發(fā)熱,殺死癌細(xì)胞,又不影響周圍正常組織?，F(xiàn)在,功能活性生物陶瓷的研究還處于探索階段,臨床應(yīng)用鮮有報(bào)道,但其發(fā)展應(yīng)用前景是很光明的。各種不同種類的生物陶瓷的物理、化學(xué)和生物性能差別很大,在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域用途也不同.尤其是功能活性陶瓷更有不可估量的發(fā)展前途.臨床應(yīng)用中,生物陶瓷存在的主要問題是強(qiáng)度和韌性較差.氧化鋁、氧化鋯陶瓷耐壓、耐磨和化學(xué)穩(wěn)定性比金屬、有機(jī)材料都好,但其脆性的問題也沒有得到解決。生物活性陶瓷的強(qiáng)度則很難滿足人體承力較大部位的需要。
2.2.4生物醫(yī)用復(fù)合材料此類材料在2.1.4中已有介紹,此處不再詳述
2.2.5生物衍生材料生物衍生材料是由經(jīng)過特殊處理的天然生物組織形成的生物醫(yī)用材
料,也稱為生物再生材料.生物組織可取自同種或異種動(dòng)物體的組織.特殊處理包括維持組織原有構(gòu)型而進(jìn)行的固定、滅菌和消除抗原性的輕微處理,以及拆散原有構(gòu)型、重建新的物理形態(tài)的強(qiáng)烈處理.由于經(jīng)過處理的生物組織已失去生命力,生物衍生材料是無生命力的材料.但是,由于生物衍生材料或是具有類似于自然組織的構(gòu)型和功能,或是其組成類似于自然組織,在維持人體動(dòng)態(tài)過程的修復(fù)和替換中具有重要作用.主要用于人工心瓣膜、血管修復(fù)體、皮膚掩膜、纖維蛋白制品、骨修復(fù)體、鞏膜修復(fù)體、鼻種植體、血液唧筒、血漿增強(qiáng)劑和血液透析膜等.
3.生物材料的性能評價(jià)目前關(guān)于生物材料性能評價(jià)的研究主要集中在生物相容性方面.因?yàn)樯锵嗳菪允巧锊牧涎芯恐惺冀K貫穿的主題.它是指生命體組織對生物材料產(chǎn)生反應(yīng)的一種性能,該材料既能是非活性的又能是活性的.一般是指材料與宿主之間的相容性,包括組織相容性和血液相容性.現(xiàn)在普遍認(rèn)為,生物相容性包括兩大原則,一是生物安全性原則,二是生物功能性原則.生物安全性是植入體內(nèi)的生物材料要滿足的首要性能,是材料與宿主之間能否結(jié)合完好的關(guān)鍵.關(guān)于生物材料生物學(xué)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的研究始于20世紀(jì)70年代,目前形成了從細(xì)胞水平到整體動(dòng)物的較完整的評價(jià)框架.國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)以10993編號了17個(gè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)對生物學(xué)評價(jià)方法也進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化.迫于現(xiàn)代社會(huì)動(dòng)物保護(hù)和減少動(dòng)物試驗(yàn)的壓力,國際上各國專家對體外評價(jià)方法進(jìn)行了大量的研究,同時(shí)利用現(xiàn)代分子生物學(xué)手段來評價(jià)生物材料的安全性、使評價(jià)方法從整體動(dòng)物和細(xì)胞水平深入到分子水平.主要在體外細(xì)胞毒性試驗(yàn)、遺傳性和致癌性試驗(yàn)以及血液相容性評價(jià)方法等方面進(jìn)行了一些研究.但具體評價(jià)方法和指標(biāo)都未統(tǒng)一,更沒有標(biāo)準(zhǔn)化.隨著對生物材料生物相容性的深入研究,人們發(fā)現(xiàn)評價(jià)生物材料對生物功能的影響也很重要.關(guān)于這一方面的研究主要是體外法。具體來說側(cè)重于對細(xì)胞功能的影響和分子生物學(xué)評價(jià)方面的一些研究?？傊?關(guān)于生物功能性的原則是提出不久的一個(gè)新的生物材料的評價(jià)方面,它必將隨著研究的不斷深入而向前發(fā)展.而涉及材料的化學(xué)穩(wěn)定性、疲勞性能、摩擦、磨損性能的生物材料在人體內(nèi)長期埋植的穩(wěn)定性是需要開展評價(jià)研究的一個(gè)重要方面。
4生物材料的發(fā)展趨勢展望生物材料科學(xué)是20世紀(jì)新興學(xué)科中最耀眼的新星之一。現(xiàn)在,生物材料科學(xué)已成為一門與人類現(xiàn)代醫(yī)療保健系統(tǒng)密切相關(guān)的邊緣學(xué)科。其重要性不僅因?yàn)樗c人類自身密切相關(guān),還因?yàn)樗缭搅瞬牧?、醫(yī)學(xué)、物理、生物化學(xué)和現(xiàn)代高科技等諸多學(xué)科領(lǐng)域?，F(xiàn)在對于該材料的研究已從被動(dòng)地適應(yīng)生物環(huán)境發(fā)展到有目的地設(shè)計(jì)材料,以達(dá)到與生物組織的有機(jī)連接。并隨著生命科學(xué)和材料科學(xué)的發(fā)展,生物材料必將走向功能性半生命方向。生物材料的臨床應(yīng)用已從短期的替換和填充發(fā)展成永久性牢固種植,并與其它高科技(如電子技術(shù)、信息處理技術(shù))相結(jié)合,制備富有應(yīng)用潛力的醫(yī)療器械。生物材料的研究在世界各國也日益受到重視.四年一次的世界生物材料大會(huì)代表著國際上生物材料研究的發(fā)展動(dòng)態(tài)和目前的水平。分析認(rèn)為,以下幾個(gè)方面是生物材料今后研究發(fā)展的幾個(gè)主要方向:
(1)發(fā)展具有主動(dòng)誘導(dǎo)、激發(fā)人體組織和器官再生修復(fù)功能的,能參與人體能量和物質(zhì)交換產(chǎn)生相互結(jié)合的功能性活性生物材料,將成為生物材料研究的主要方向之一。
(2)把生物陶瓷與高分子聚合物或生物玻璃進(jìn)行二元或多元復(fù)合,來制備接近人體骨真實(shí)情況的骨修復(fù)或替代材料將成為研究的重要方向之一。
(3)制備接近天然人骨形態(tài)的、納微米相結(jié)合的、用于承重的、多孔型生物復(fù)合材料將成為方向之一。
(4)用于延長藥效時(shí)間、提高藥物效率和穩(wěn)定性、減少用量及對機(jī)體的毒副作用的藥物傳遞材料將成為研究熱點(diǎn)之一。
(5)血液相容性人工臟器材料的研究也是突破方向之一。
(6)如何能夠制備出納米尺寸的生物材料的工藝以及納米生物材料本身將成為研究熱點(diǎn)之一。
第5篇：生物醫(yī)學(xué)工程定義范文
關(guān)鍵詞：模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，訓(xùn)練函數(shù)，學(xué)習(xí)函數(shù)，性能函數(shù)
中圖分類號： TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ fuzzy neural network，F(xiàn)NN） 是模糊邏輯推理與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，利用誤差信號反向傳播、調(diào)節(jié)權(quán)重，具有良好的自適應(yīng)性、自組織性和很強(qiáng)的自學(xué)習(xí)能力，是數(shù)據(jù)分類和模式識別的有力工具，目前，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在臨床疾病診斷中的應(yīng)用日益廣泛[1-4] 。消化道系統(tǒng)中的急性胰腺炎、膽囊炎（膽石癥）、急性胃腸炎等疾病之間，由于有很多相似的癥狀體征，從而極容易引起誤診，為了能對這些疾病進(jìn)行準(zhǔn)確的輔助診斷，本文將消化道系統(tǒng)中急性胰腺炎、膽囊炎（膽石癥）、急性胃腸炎等疾病的診斷技術(shù)引入模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，借助模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模式識別來進(jìn)行診斷。
1 資料與方法
1.1 一般資料 收集了2011年1月～2012年10月南昌大學(xué)第四附屬醫(yī)院的100例消化道系統(tǒng)疾病患者的各種檢測結(jié)果，100例患者中膽結(jié)石伴膽囊炎患者30例，急性膽囊炎10例，急性胃腸炎32例，急性胰腺炎28例，診斷結(jié)果均得到病理證實(shí)。
1.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理 提取膽結(jié)石伴膽囊炎患者、急性膽囊炎患者、急性胃腸炎患者、急性胰腺炎患者的血液分析及生化篩查等39項(xiàng)檢測數(shù)據(jù)和7項(xiàng)臨床癥狀為第1層的輸入向量。7個(gè)臨床癥狀通過利用模糊數(shù)學(xué)的"降半梯形"結(jié)構(gòu)的錄屬函數(shù)來賦值：
其中， yji為第i 個(gè)對象對第j 類癥狀的隸屬函數(shù) ，其定義域?yàn)閇0 ，λ（2）m （i）] 。
1.3 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立： 由3層前向BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組成。第1層為數(shù)據(jù)預(yù)處理層，先提取患者的46個(gè)特征值再對其進(jìn)行模糊化處理；第2層為隱含層；第3層為輸出層，輸出層為消化道系統(tǒng)的四種疾病，其結(jié)構(gòu)如下圖（圖1）：
2 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)臨床診斷的實(shí)現(xiàn)
2.1 網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練 從全部樣本中隨機(jī)抽取70 例（膽結(jié)石伴膽囊炎21例，急性膽囊炎6例，急性胃腸炎23例，急性胰腺炎20例）作為訓(xùn)練組，15例作為驗(yàn)證組（膽結(jié)石伴膽囊炎6例，急性膽囊炎3例，急性胃腸炎2例，急性胰腺炎4例），15例為測試組（膽結(jié)石伴膽囊炎3例，急性膽囊炎1例，急性胃腸炎7例，急性胰腺炎4例）。用MATLAB 2012a編程，分別對FNN 進(jìn)行訓(xùn)練，并用完成訓(xùn)練的網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行驗(yàn)證和測試。網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練函數(shù)為trainlm，學(xué)習(xí)函數(shù)為learngdm，誤差性能函數(shù)為mse，各層的傳遞函數(shù)為logsig，訓(xùn)練次數(shù)設(shè)置為1000。
2.2 仿真診斷結(jié)果 通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練、驗(yàn)證和和測試，在訓(xùn)練次數(shù)達(dá)到40次時(shí)，訓(xùn)練、驗(yàn)證和和測試誤差同時(shí)達(dá)到最小，其中驗(yàn)證誤差稍大一點(diǎn)，但也只有2.99 ，見圖2：
從圖2中可以看出，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（FNN）具有較快的收斂速度，只用了40次訓(xùn)練，就使訓(xùn)練誤差、驗(yàn)證誤差、測試誤差都同時(shí)達(dá)到最小，從而使仿真診斷測試的準(zhǔn)確率能大大提高。為了能了解模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)臨床診斷的效果，于是把訓(xùn)練組、驗(yàn)證組和測試組的診斷結(jié)果進(jìn)行對照，見表1：
3總結(jié)
將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與模糊理論結(jié)合構(gòu)起來進(jìn)行醫(yī)學(xué)知識處理是一種很好的方法，這種方法也適用于其他它領(lǐng)域的知識處理，該系統(tǒng)的識別能力與訓(xùn)練集關(guān)系密切，若能搜集更多的典型病例，系統(tǒng)的識別能力將進(jìn)一步提高。
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第6篇：生物醫(yī)學(xué)工程定義范文
20世紀(jì)30年代,量子力學(xué)、量子化學(xué)及高分子化學(xué)鏈理論的確立,為自然科學(xué)和工程技術(shù)的發(fā)展奠定了新的基礎(chǔ)。40年代在各種應(yīng)用研究領(lǐng)域已呈現(xiàn)出有深遠(yuǎn)意義的重大進(jìn)展。例如半導(dǎo)體器件的發(fā)明,高分子材料的誕生和電子計(jì)算機(jī)的研制成功等。此后,電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,不僅帶動(dòng)了其它工程技術(shù),而且還以其為先導(dǎo)相繼涌入了醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,從而出現(xiàn)了一門融理、工、醫(yī)的新型的邊緣學(xué)科——生物醫(yī)學(xué)工程學(xué),并推動(dòng)了諸多醫(yī)用高新技術(shù)的發(fā)展。例如20世紀(jì)50年代研制出了許多人工臟器(人工肺、人工心臟瓣膜、人工血管)。1957年開展了人工心臟的研究。1959年植入式心臟起搏器應(yīng)用于臨床。光導(dǎo)纖維的出現(xiàn)使纖維內(nèi)窺鏡得以發(fā)展。
在醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域出現(xiàn)了用于動(dòng)態(tài)觀察的照相機(jī),紅外成像也開始用于臨床。1958年自動(dòng)生化分析儀研制成功。1960年世界上第一臺激光器問世,不久激光也進(jìn)入了生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域并被廣泛應(yīng)用[1]。然而,由于技術(shù)的迅速發(fā)展及其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域取得的巨大成功,在令人倍感振奮之時(shí),也使人們陷入了對技術(shù)盲目追求的誤區(qū)。在這種思想的影響下,一些新的醫(yī)學(xué)技術(shù)迅速而不加任何限制地廣為傳播[2,3]。而另一些人又對醫(yī)學(xué)技術(shù)持有懷疑看法。早在1816年聽診器剛剛發(fā)明不久,一些使用它的醫(yī)務(wù)人員即對其產(chǎn)生了懷疑和不信任。1827年一位評論家寫道:“聽診器的應(yīng)用程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了我們對這項(xiàng)技術(shù)本身的了解。”1850年甚至有懷疑者將“新的診斷輔助器械描述成危險(xiǎn)儀器”[4]。
雖然絕大多數(shù)人都肯定醫(yī)學(xué)技術(shù)給人類健康帶來的好處,然而還存在相當(dāng)多的不確定因素,包括技術(shù)本身的特性,以及該技術(shù)是否應(yīng)該使用,使用的程度,使用的成本效益等[5]。在技術(shù)的廣泛應(yīng)用中,人們還發(fā)現(xiàn)由它帶來的眾多未預(yù)料到的消極影響和不良后果,尤其是新的或不成熟的技術(shù)的應(yīng)用,更是如此。這些不良后果涉及醫(yī)療、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、倫理、法律及政治等等相關(guān)領(lǐng)域,例如對生命安全和健康的威脅、人口性別比例的失調(diào)、生態(tài)的失衡、環(huán)境的污染、醫(yī)療費(fèi)用的過度上漲、醫(yī)患關(guān)系的淡漠等等。在此歷史背景下,人們開始意識到有必要對醫(yī)學(xué)技術(shù)進(jìn)行科學(xué)地控制和管理,而其基礎(chǔ)即是要對醫(yī)學(xué)技術(shù)及其產(chǎn)生的各種影響進(jìn)行全面性的評估。醫(yī)學(xué)技術(shù)評估也就隨之應(yīng)運(yùn)而生了。技術(shù)評估(TechnologyAssessment)興起于20世紀(jì)60年代中期,是從對技術(shù)的重要作用和未知后果的評價(jià)開始的。技術(shù)評估這個(gè)術(shù)語是在1965年由美國的EmilioDaddario議員正式提出的。最初技術(shù)評估多集中在工、農(nóng)業(yè)等技術(shù)領(lǐng)域,評估的題目有海底石油鉆探、農(nóng)藥、汽車污染、核電站、超音速飛機(jī)等。1972年,美國國會(huì)頒布了技術(shù)評估法案,并據(jù)此建立了技術(shù)評估辦公室(OTA)[22]。在正式的醫(yī)學(xué)技術(shù)評估出現(xiàn)之前,即曾對醫(yī)學(xué)技術(shù)的安全性、有效性、成本和其它的影響開展過評估性研究。在早期的技術(shù)評估中也曾涉及到醫(yī)學(xué)技術(shù),如對人工心臟及多階段健康篩查的評估等。
于是,在美國國家科學(xué)基金會(huì)(NSF)的要求下,美國國家研究委員會(huì)(NRC)將技術(shù)評估的概念進(jìn)一步擴(kuò)展到生物醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,實(shí)施了體外受精等技術(shù)的評估。1974年,OTA提交了一份有關(guān)藥物生物平衡的報(bào)告,1976年OTA衛(wèi)生計(jì)劃提交了第一份正式的衛(wèi)生評估報(bào)告,這標(biāo)志著醫(yī)學(xué)技術(shù)評估的誕生[7]。目前,技術(shù)創(chuàng)新和醫(yī)療費(fèi)用問題,從正反兩方面推動(dòng)了醫(yī)學(xué)技術(shù)評估的發(fā)展。首先,在最近的30年中技術(shù)創(chuàng)新層出不窮,生物技術(shù)、生物材料、手術(shù)技能和計(jì)算機(jī)技術(shù)的突破帶動(dòng)了醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)步。據(jù)報(bào)道,每年就有50種新藥推出,新的器械、新的醫(yī)療方法和新的衛(wèi)生保健的提供方式每時(shí)每刻都在增加[8]。面對這些眾多的已經(jīng)廣泛使用的技術(shù)和新興的技術(shù),醫(yī)生們、衛(wèi)生系統(tǒng)的管理者們不知如何選擇,才能最大地滿足各方面的需求,而醫(yī)學(xué)技術(shù)評估恰恰是為這些選擇提供了科學(xué)的依據(jù)。其次,醫(yī)學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,部分地造成了衛(wèi)生保健費(fèi)用的過度增長。
在西方發(fā)達(dá)國家,其衛(wèi)生保健費(fèi)用的增長速度超過了國民生產(chǎn)總值(GNP)的增長速度,國家衛(wèi)生總費(fèi)用已超出了社會(huì)經(jīng)濟(jì)所能承受的負(fù)擔(dān)。如美、法等發(fā)達(dá)國家,50、60年代國家衛(wèi)生總費(fèi)用占GNP的3%-5%,90年代初增長到10%-14%[6]。據(jù)有關(guān)報(bào)道,美國每年衛(wèi)生保健費(fèi)用增長的1/2是用于技術(shù)的引入和使用[9]。各國政府都在努力控制衛(wèi)生保健費(fèi)用的增長,但是與此同時(shí)人們對衛(wèi)生保健的需求卻越來越高,通過對醫(yī)療技術(shù)進(jìn)行評估選擇適宜的技術(shù),可較好地解決這種矛盾[5]。正因?yàn)槿绱?醫(yī)學(xué)技術(shù)評估得到了普遍的認(rèn)可并迅速傳播。世界各地相繼建立了國際性的醫(yī)學(xué)技術(shù)評估機(jī)構(gòu)。諸如,1985年國際衛(wèi)生保健技術(shù)評估協(xié)會(huì)(theInternationalSocietyofTechnologyAs-sessmentinHealthCare,ISTAHC)正式成立,截止1998年,已有來自40多個(gè)國家的1200個(gè)成員單位[23]。1993年又建立了國際衛(wèi)生技術(shù)評估機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)(theInter-nationalNetworkofAgenciesforHealthTechnologyAssessment,INAHTA),目前有35個(gè)成員機(jī)構(gòu)[11],而且還相繼建立了其它的國際組織,包括衛(wèi)生技術(shù)評估加拿大協(xié)調(diào)辦公室(theCanadianCoordi-natingOfficeforHealthTechnologyAs-sessment,CCOHTA),該組織包含10個(gè)國家的技術(shù)評估辦事處,還有為加強(qiáng)歐洲各國醫(yī)學(xué)技術(shù)評估的交流與合作,建立的歐洲評估計(jì)劃(EUR-AssessProject)[12]。在我國醫(yī)學(xué)技術(shù)評估起步較晚。80年代引入技術(shù)評估的概念,90年代醫(yī)學(xué)技術(shù)評估才日益受到人們的關(guān)注。
1992年4月和9月,衛(wèi)生部先后在上海、杭州召開了“全國醫(yī)藥科技成果推廣研討會(huì)”和“醫(yī)學(xué)技術(shù)評估高級研討會(huì)”[6]。1994年1月,在上海醫(yī)科大學(xué)(現(xiàn)復(fù)旦大學(xué)醫(yī)學(xué)院)成立了全國第一家醫(yī)學(xué)技術(shù)評估中心,并同時(shí)出版了首期《醫(yī)學(xué)技術(shù)評估》內(nèi)部?？Ｄ壳拔覈灿?家相關(guān)的醫(yī)學(xué)技術(shù)評估機(jī)構(gòu),即醫(yī)學(xué)技術(shù)評估中心(復(fù)旦大學(xué)醫(yī)學(xué)院),生物工程技術(shù)評估中心(浙江大學(xué)),醫(yī)學(xué)倫理學(xué)研究中心(北京醫(yī)科大學(xué))和中國循證醫(yī)學(xué)中心(華西醫(yī)科大學(xué))[10]。
2醫(yī)學(xué)技術(shù)評估的定義
醫(yī)學(xué)技術(shù)(國外又稱衛(wèi)生技術(shù),HealthTechnology),是指應(yīng)用于衛(wèi)生保健領(lǐng)域和醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)的特定知識體系,包括用于疾病的預(yù)防、篩查、診斷、治療和康復(fù)的藥物、器械設(shè)備、醫(yī)療方案、手術(shù)方法、后勤支持系統(tǒng)和行政管理組織[10]。這里的醫(yī)學(xué)技術(shù)是廣義的,它不僅涉及到所有衛(wèi)生專職人員應(yīng)用的全部方法,還包括那些使衛(wèi)生保健服務(wù)提供更加有效的后勤支持系統(tǒng)和行政管理組織。技術(shù)的用途也不限于診斷和治療領(lǐng)域,在疾病的預(yù)防、篩查和康復(fù)中使用的技術(shù)也在其內(nèi)。醫(yī)學(xué)技術(shù)評估有多種定義,隨著這個(gè)學(xué)科的不斷發(fā)展,其定義也在逐步完善。1981年,美國國家醫(yī)學(xué)技術(shù)中心將醫(yī)學(xué)技術(shù)評估定義為“對醫(yī)學(xué)技術(shù)的安全性、有效性、成本、成本-效益、倫理和法律方面的影響進(jìn)行細(xì)致的評估,評估既包括對技術(shù)本身的評估也包含與其它競爭性技術(shù)的比較”[13]。1994年,英國國家衛(wèi)生署(NationalHealthService,NHS)的衛(wèi)生處進(jìn)一步擴(kuò)展了醫(yī)學(xué)技術(shù)的內(nèi)涵,定義為“醫(yī)學(xué)技術(shù)評估是用來描述對各種衛(wèi)生專職人員所應(yīng)用的全部方法,包括促進(jìn)健康的,預(yù)防、治療疾病的,以及促進(jìn)康復(fù)的和長期保健所涉及的方法的成本、效益和其它廣泛影響的評估”。
同年,美國國會(huì)的技術(shù)評估辦公室又提出另外一種定義,主要強(qiáng)調(diào)了技術(shù)評估的目的,即“醫(yī)學(xué)技術(shù)評估是對一種醫(yī)學(xué)技術(shù)、一組相關(guān)技術(shù)或與技術(shù)相關(guān)問題的結(jié)構(gòu)化分析,為政策制定提供所需的決策依據(jù)”。目前,國際上最通用的定義為:醫(yī)學(xué)技術(shù)評估是一個(gè)涉及多種學(xué)科的決策分析領(lǐng)域,它評估醫(yī)學(xué)技術(shù)在開發(fā)、傳播和應(yīng)用過程中所產(chǎn)生的醫(yī)療、社會(huì)、倫理和經(jīng)濟(jì)影響[11]。醫(yī)學(xué)技術(shù)評估定義的不斷完善,恰恰反映了這一新興學(xué)科尚在發(fā)展中。
3醫(yī)學(xué)技術(shù)評估的目的
從上述定義可以看出HTA是一個(gè)決策分析領(lǐng)域,它通過多種途徑輔助決策。
3.1為協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)就藥物、治療方案或手術(shù)方法及其它技術(shù)能否進(jìn)入市場,提供決策提據(jù)。例如為FDA提供藥品和設(shè)備批準(zhǔn)進(jìn)入市場的證據(jù)。
3.2幫助醫(yī)學(xué)技術(shù)的提供者和支付者,決定納入衛(wèi)生福利政策的醫(yī)學(xué)技術(shù),并確定合理的費(fèi)用報(bào)銷制度。
3.3協(xié)助臨床醫(yī)務(wù)工作者、醫(yī)學(xué)技術(shù)提供者和消費(fèi)者,做出衛(wèi)生保健設(shè)施合理選擇的決策。
3.4為醫(yī)院、衛(wèi)生保健網(wǎng)絡(luò)和機(jī)構(gòu)的管理人員,獲得和管理醫(yī)學(xué)技術(shù)提供幫助。
3.5協(xié)助政府衛(wèi)生部門的官員,制訂公共衛(wèi)生計(jì)劃。
3.6支持衛(wèi)生保健產(chǎn)品生產(chǎn)者,進(jìn)行產(chǎn)品的開發(fā)和市場營銷。
3.7制定醫(yī)學(xué)技術(shù)生產(chǎn)、使用、維護(hù)和再利用等方面的標(biāo)準(zhǔn)。
3.8為政府官員制定醫(yī)學(xué)技術(shù)創(chuàng)新、研究、開發(fā)、調(diào)控、支付和推廣等方面的政策提供依據(jù)[7,10]。
總之,醫(yī)學(xué)技術(shù)評估可為不同層次的決策者提供所需的信息,例如為單位、地區(qū)、國家甚至國際間提供決策依據(jù)。通過為各種決策提供信息,達(dá)到的最終目的是影響醫(yī)學(xué)技術(shù)的研究、開發(fā)、推廣和應(yīng)用,協(xié)助醫(yī)學(xué)技術(shù)的選擇,提高衛(wèi)生保健系統(tǒng)的效率,使有限的衛(wèi)生資源得到合理的配置,達(dá)到在最佳成本效益比的情況下提高衛(wèi)生保健質(zhì)量的目的。目前,循證醫(yī)學(xué)發(fā)展十分迅猛,實(shí)際上循證醫(yī)學(xué)也可視為是醫(yī)學(xué)技術(shù)評估在臨床領(lǐng)域的應(yīng)用。
4醫(yī)學(xué)技術(shù)評估的內(nèi)容及類型
4.1醫(yī)學(xué)技術(shù)評估的內(nèi)容技術(shù)特性;臨床安全性;有效性(效能、效果和生存質(zhì)量);經(jīng)濟(jì)學(xué)特性(成本-效果、成本-效益、成本-效用和宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)效應(yīng));社會(huì)適應(yīng)性(社會(huì)、法律、倫理、政治方面的影響)[7,10]。
4.2醫(yī)學(xué)技術(shù)評估的類型
4.2.1按照評估的內(nèi)容范圍可分為:全面評估和部分評估。前者是指一項(xiàng)技術(shù)按以上各方面均進(jìn)行評估;后者是指對技術(shù)的一個(gè)或幾個(gè)方面進(jìn)行評估。最常做的醫(yī)學(xué)技術(shù)評估是部分評估。醫(yī)學(xué)技術(shù)評估現(xiàn)狀的調(diào)查發(fā)現(xiàn),全世界的HTA組織均進(jìn)行技術(shù)的安全性、效能、效果和成本的評估,最多的是對技術(shù)效果、效能,其次是成本、安全性的評估。
4.2.2按所評估技術(shù)的物理特性可分為:對藥品,對醫(yī)療器械和設(shè)備,對醫(yī)療方案和手術(shù)方法,對支持系統(tǒng),以及對行政管理機(jī)構(gòu)的評估。調(diào)查發(fā)現(xiàn)在美國89%HTA組織評估器械和設(shè)備,85%評估醫(yī)療方案,74%評估藥物。
4.2.3根據(jù)所評估技術(shù)的用途可將評估分為:治療性技術(shù)的評估、診斷性技術(shù)的評估、預(yù)防性技術(shù)的評估、康復(fù)性技術(shù)的評估和公共衛(wèi)生技術(shù)的評估。調(diào)查顯示,全球89%HTA組織進(jìn)行治療性技術(shù)的評估,84%評估診斷性技術(shù),63%評估預(yù)防性技術(shù),53%評估康復(fù)性技術(shù),27%評估公共衛(wèi)生技術(shù)[9,10]。
4.2.4按照所評估技術(shù)的不同階段來分類:新型技術(shù)的評估,已普遍接受的或標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)療技術(shù)的評估,陳舊技術(shù)的評估。全世界93%的HTA組織評估新型技術(shù),83%的組織評價(jià)已普遍接受的或標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)療技術(shù),僅有44%評估陳舊技術(shù)[9,10]。
4.3衡量健康結(jié)局的指標(biāo)
要對一種技術(shù)的安全性、效能、效果等進(jìn)行評估,首先要對這項(xiàng)技術(shù)所產(chǎn)生的患者健康結(jié)局進(jìn)行研究,通過綜合患者健康結(jié)局的改變來得出對技術(shù)的安全性、效能和效果等方面的評價(jià)。健康結(jié)局的衡量指標(biāo)存在一個(gè)發(fā)展的過程。首先應(yīng)用的是患病率和死亡率,是傳統(tǒng)的結(jié)局衡量指標(biāo)。之后,應(yīng)用健康相關(guān)的生存質(zhì)量指標(biāo)(Health-RelatedQualityofLifeMea-sures,HRQL),其特點(diǎn)是反映了技術(shù)對患者及其他相關(guān)人群的多方面影響,常用于••慢性病治療性技術(shù)的評估。最后出現(xiàn)了生存質(zhì)量調(diào)節(jié)年(Quality-AdjustedLifeYears,QALY),它是一種結(jié)合了所獲得(失去)的生存時(shí)間和生存質(zhì)量的健康結(jié)局單位,其特點(diǎn)是可直接進(jìn)行技術(shù)之間的成本-效益比較。以上是評價(jià)除診斷性技術(shù)以外的技術(shù)的健康結(jié)局衡量指標(biāo)。診斷技術(shù)的評價(jià)更加復(fù)雜,原因是診斷性技術(shù)與患者的健康結(jié)局之間是間接關(guān)系,無法直接應(yīng)用現(xiàn)有的健康結(jié)局指標(biāo)來衡量診斷性技術(shù)的效果,其衡量指標(biāo)包括技術(shù)能力、診斷準(zhǔn)確性、對最終診斷的影響、對治療的影響、成本-效益等[7]。健康結(jié)局的衡量指標(biāo)還在不斷發(fā)展,這也代表了技術(shù)評估的發(fā)展。衡量指標(biāo)越全面,越能更好地對多種競爭性技術(shù)進(jìn)行比較,從而挑選出最為適宜的技術(shù)。
5醫(yī)學(xué)技術(shù)評估的步驟醫(yī)學(xué)技術(shù)評估的基本步驟包括:
5.1確定評估的題目
5.1.1確定備選題目
備選題目的確定在較大程度上是由機(jī)構(gòu)的任務(wù)或目的決定的。不過也有機(jī)構(gòu)通過對機(jī)構(gòu)成員進(jìn)行調(diào)查來獲取題目,還有的公司或組織通過對各種技術(shù)信息資源(新藥和新設(shè)備數(shù)據(jù)庫、醫(yī)學(xué)/技術(shù)期刊以及其它出版物)的廣泛查找確定備選題目。
5.1.2設(shè)定評估優(yōu)先級這一步是對評估的備選題目進(jìn)行挑選的過程,以定出最終評估題目。在設(shè)定優(yōu)先級時(shí)需要遵循一定的原則,要對技術(shù)及其針對的健康問題、項(xiàng)目本身的一些限制因素進(jìn)行全面的考慮。最常用的是定性的方法,目前也有應(yīng)用定量的方法來確定優(yōu)先級的。
5.2明確評估問題
明確要評估的問題是技術(shù)評估過程中十分重要的一步,它對以后的一系列步驟都有影響。開展一項(xiàng)評估要清楚地理解評估的目的和評估服務(wù)的對象,這需要評估小組不斷地論證、討論和澄清。明確評估問題要對所評估的健康問題、技術(shù)、評估所涉及的患者人群、醫(yī)務(wù)工作者和衛(wèi)生保健環(huán)境和評估內(nèi)容進(jìn)行說明。
5.3確定評估的機(jī)構(gòu)
這一步主要是決定評估項(xiàng)目實(shí)施的機(jī)構(gòu)。有3種情況:第1種完全由發(fā)起評估的機(jī)構(gòu)本身來實(shí)施,這主要見于大型醫(yī)院、主要的保險(xiǎn)公司等。第2種情況是完全依賴專業(yè)醫(yī)學(xué)技術(shù)評估機(jī)構(gòu),可免費(fèi)或交納一定費(fèi)用獲得評估結(jié)果。第3種情況是本身實(shí)施一部分,從其它專業(yè)機(jī)構(gòu)購買另外一部分的評估結(jié)果。在決策時(shí),要考慮所評估的問題、可支配的資金、可獲得的專家資源、時(shí)間的限制以及其它因素,權(quán)衡本身實(shí)施和購買的比例。
5.4搜集可獲得的證據(jù)
證據(jù)的收集是進(jìn)行醫(yī)學(xué)技術(shù)評估的重大挑戰(zhàn)之一。證據(jù)包括涉及特殊評估問題的數(shù)據(jù)、文獻(xiàn)和其它信息。文獻(xiàn)的檢索和相關(guān)信息的搜集,是一項(xiàng)成功的醫(yī)學(xué)技術(shù)評估所不可或缺的。對HTA有價(jià)值的信息資源種類繁多,包括期刊數(shù)據(jù)庫、臨床和管理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫、印刷版的索引和目錄、政府報(bào)告和專題研究、專業(yè)目錄/登記報(bào)告、公司報(bào)告和信息、研究/綜述/Meta分析的參考文獻(xiàn)、有關(guān)的國際互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站以及同事和其他專家。要做到對一項(xiàng)技術(shù)的客觀評價(jià)就必須獲得廣泛全面的資料,而許多有價(jià)值的信息不能從經(jīng)典的信息資源中獲得,我們稱其為灰色文獻(xiàn)。有關(guān)文章介紹,灰色文獻(xiàn)可以通過查找行業(yè)和政府專題研究、專業(yè)機(jī)構(gòu)報(bào)告和指南、市場研究報(bào)告、政策研究機(jī)構(gòu)研究報(bào)告、專業(yè)委員會(huì)的即時(shí)出版物、會(huì)議記錄等等來獲取。在利用灰色文獻(xiàn)時(shí),一定要仔細(xì)地閱讀、篩選,注意其權(quán)威性和準(zhǔn)確性。資料證據(jù)收集的越全面,就越能避免出現(xiàn)片面性,這樣評估的結(jié)果才能越客觀、越全面、越有價(jià)值。
5.5新的原始數(shù)據(jù)的獲取
通常情況下,收集的現(xiàn)存的各種信息可能對于評價(jià)一項(xiàng)技術(shù)還不夠充分,需要一些新的數(shù)據(jù)來補(bǔ)充不足的證據(jù),這時(shí)就需要進(jìn)行新的原始數(shù)據(jù)的收集。但是目前大多數(shù)的HTA并不涉及原始數(shù)據(jù)的收集。新的原始數(shù)據(jù)可通過臨床試驗(yàn)、流行病研究等方法獲取。通過在評估中將新的原始數(shù)據(jù)和搜集的現(xiàn)有的證據(jù)結(jié)合,來更全面、有效地評價(jià)醫(yī)學(xué)技術(shù)。
5.6證據(jù)解析
從不同質(zhì)量、類型各異的科學(xué)證據(jù)中演繹出實(shí)質(zhì)性的結(jié)論,這對于任何的HTA都是一種挑戰(zhàn)。評估人員需要一種系統(tǒng)的方法,來慎重地評價(jià)每一條搜集到的證據(jù)的質(zhì)量。總體上說,證據(jù)的解析需要3步。
5.6.1研究分類
原始數(shù)據(jù)的收集方法種類繁多,但是用不同方法收集的證據(jù)其價(jià)值也不同,例如前瞻性研究優(yōu)于回顧性研究,對照性研究優(yōu)于非對照性研究等。根據(jù)研究的基本類型和特征,將所收集的原始資料整理成一個(gè)表明證據(jù)的表格,表格的項(xiàng)目涉及研究的設(shè)計(jì)(是否隨機(jī)、是否是盲法、有無對照等)、患者健康結(jié)局衡量指標(biāo)(患病率、死亡率、健康相關(guān)生存質(zhì)量等)和推論的統(tǒng)計(jì)學(xué)指標(biāo)(P值、可信區(qū)間等)。評估者通過它可以了解所搜集的不同研究的類型分布。
5.6.2證據(jù)評分
對證據(jù)的評分已經(jīng)成為目前HTA的標(biāo)準(zhǔn)步驟之一了,但是不同的專業(yè)評估機(jī)構(gòu)所用的證據(jù)評分體系不同。例如,美國的AHCPR認(rèn)為對設(shè)計(jì)較好的隨機(jī)對照試驗(yàn)的Meta分析中獲取的證據(jù)最可信,證據(jù)的可信度最低的是病例報(bào)告和臨床實(shí)例。評估成員可通過這些層次來對不同的研究分類,且對所得的證據(jù)進(jìn)行分級。例如,AHCRP規(guī)定存在從Meta分析中得出的數(shù)據(jù),定為一級(最強(qiáng));而缺乏證據(jù)和只有病例報(bào)告、臨床實(shí)例匯報(bào)的數(shù)據(jù),定為四級(最弱)。通過對證據(jù)的評分可以使評估成員對證據(jù)有一個(gè)整體的認(rèn)識。
5.6.3選擇證據(jù)
在證據(jù)評分之后,評估成員可以選擇證據(jù)來應(yīng)用于評估。在證據(jù)的選擇上評估專家們尚未達(dá)成一致,有的專家認(rèn)為除隨機(jī)試驗(yàn)以外的證據(jù)都不可取,有些專家卻認(rèn)為那些可靠性較差的試驗(yàn)可以使用,可以通過給不同的權(quán)重來體現(xiàn)證據(jù)的級別。
5.7綜合證據(jù)
由于證據(jù)收集的研究類型各異,而且每項(xiàng)研究的目的不同,所以就要求評估人員綜合有價(jià)值的信息。綜合證據(jù)的方法有:非定量的文獻(xiàn)評述、Meta分析及其它定量的文獻(xiàn)分析方法、決策分析、小組決策或?qū)＜易稍?consensusdevelopment)。傳統(tǒng)定性的文獻(xiàn)評述存在許多片面性,目前評估人員更加青睞應(yīng)用結(jié)構(gòu)化強(qiáng)、定量的、經(jīng)充分證實(shí)的方法。
5.8形成結(jié)論和建議
結(jié)論是評估的結(jié)果,建議是在評估以后得出的意見、觀點(diǎn)。建議比結(jié)論的操作性更強(qiáng),它可直接用于臨床和政策制定。由于證據(jù)的價(jià)值不同,結(jié)論的可靠性也就有相應(yīng)的差異存在。目前,評估的用戶對于明確結(jié)論強(qiáng)弱有確切的要求,所以評估人員可以利用以前對證據(jù)的評分來確定結(jié)論的強(qiáng)弱。結(jié)論的強(qiáng)弱也分為一定的層次,但是它是雙向的,支持的結(jié)論由強(qiáng)到弱,反對的結(jié)論由弱到強(qiáng)。
5.9傳播結(jié)論和建議
評估的目的是為決策服務(wù)的,如何將評估的結(jié)論和建議傳播給需要的各種決策者,對于HTA的成功也是至關(guān)重要的。傳播的計(jì)劃主要涉及3個(gè)層面:目標(biāo)人群、采用的中介和實(shí)施的策略。例如,AHCRP采用小冊子向患者傳播評估結(jié)論,用快速的參考指南、臨床相關(guān)手冊的形式向醫(yī)生宣傳結(jié)論,通過全面的報(bào)告?zhèn)鞑ソY(jié)論給研究者和政策分析者。據(jù)1995年調(diào)查,全球95%的HTA組織通過在公開出版的雜志上發(fā)表文獻(xiàn)傳播結(jié)果,美國還通過研究所和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)如In-ternet傳播[9,10]。
5.10監(jiān)督HTA的影響
HTA的影響存在許多不確定性,正像它評估的技術(shù)一樣,技術(shù)評估也會(huì)產(chǎn)生預(yù)期的影響和未預(yù)料的結(jié)果。它受許多因素制約,包括評估的目標(biāo)組織及該組織的法律性、契約性或行政性的義務(wù),環(huán)境因素,評估結(jié)論、建議本身,評估結(jié)果的傳播等。例如,AHCPR進(jìn)行的絕大多數(shù)HTA,其結(jié)果直接應(yīng)用于HCFA的衛(wèi)生保險(xiǎn)覆蓋的決策。而有些設(shè)計(jì)良好或有權(quán)威性的隨機(jī)臨床試驗(yàn)的結(jié)論和建議卻沒有被采納[7]。以上介紹了HTA的10項(xiàng)基本步驟,但是這并不意味著每一次HTA都要進(jìn)行所有步驟,它們可以實(shí)施其中的部分內(nèi)容,且進(jìn)行的順序也無嚴(yán)格的要求,美國和中國都有一些評估實(shí)例可以證明這一點(diǎn)。[18,23]
6醫(yī)學(xué)技術(shù)評估的方法
HTA方法可根據(jù)評估的內(nèi)容來分類:
6.1功效與安全性的常用評估方法有,臨床前期評價(jià)法、非正規(guī)的臨床評價(jià)法、流行病學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)評價(jià)法、臨床對照試驗(yàn)法與正規(guī)綜合法等。
6.2生存質(zhì)量的評估方法有,心理測試的健康指標(biāo)測量和健康效用評價(jià)的方法。
6.3經(jīng)濟(jì)學(xué)評價(jià)方法有:成本分析、最小成本分析、成本效果分析(cost-benefitanalysis)、成本效用分析(cost-utilityanalysis)、成本效益分析(cost-effective-nessanalysis)、敏感性分析。
6.4社會(huì)適應(yīng)性的評價(jià)方法有,無結(jié)構(gòu)、半結(jié)構(gòu)和全結(jié)構(gòu)訪問法、小組訪談法以及觀察法等[14]。目前,評估的方法學(xué)是一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。原因是評估的用戶要求基于證據(jù)的評價(jià)、所得的結(jié)論要盡量減少片面性、要求盡量使用正規(guī)的定性和定量方法。同時(shí)還要求盡量縮短評估的時(shí)間、提高評估自身的成本效益,這些要求對評估研究者提出了新的挑戰(zhàn)。最近,由于技術(shù)評估國際化的發(fā)展,各國需要交流評估經(jīng)驗(yàn)和結(jié)果。在這種背景下,由EUR-ASSESS的方法學(xué)項(xiàng)目分組(ProjectSubgrouponmethodology),于1997年提出要建立一種為產(chǎn)生透明的、有力和有效的HTA所需的各種邏輯方法的經(jīng)典結(jié)構(gòu)。INAH-TA在2000年提出要統(tǒng)一和規(guī)范評估方法的議題。可見國際上的組織機(jī)構(gòu)正在積極進(jìn)行這方面的嘗試[11]。
7醫(yī)學(xué)技術(shù)評估的實(shí)施
7.1實(shí)施機(jī)構(gòu)
醫(yī)學(xué)技術(shù)評估的實(shí)施或發(fā)起機(jī)構(gòu)種類很多,包括:調(diào)控機(jī)構(gòu),政府和私人支付機(jī)構(gòu),衛(wèi)生職業(yè)組織,標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu),醫(yī)院、管理保健組織和其它衛(wèi)生保健提供者,患者和消費(fèi)者組織,政府政策研究機(jī)構(gòu),私人評估/政策研究結(jié)構(gòu),學(xué)術(shù)中心,生物醫(yī)學(xué)研究機(jī)構(gòu),衛(wèi)生產(chǎn)品公司,風(fēng)險(xiǎn)投資商和其它投資者。這些機(jī)構(gòu)所進(jìn)行的評估的目的、內(nèi)容、方法各不相同。政府的政策研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行的評價(jià),是與國家層次上的技術(shù)政策的制定息息相關(guān)的;而衛(wèi)生產(chǎn)品公司的評估可能是為公司的產(chǎn)品營銷、公司的經(jīng)濟(jì)利益而進(jìn)行的。
7.2實(shí)施所需的人力資源
在定義別強(qiáng)調(diào)醫(yī)學(xué)技術(shù)評估是一個(gè)涉及多種學(xué)科的政策分析領(lǐng)域,而且在評估中使用的方法也涉及許多學(xué)科,所以就需要各種類型的專家來共同合作實(shí)施HTA。所需的專家有:包括放射、化驗(yàn)等在內(nèi)的臨床各科醫(yī)生,醫(yī)院、衛(wèi)生組織的管理者,生物醫(yī)學(xué)和臨床工程師,藥理學(xué)專家,患者,流行病學(xué)家,生物統(tǒng)計(jì)學(xué)家,經(jīng)濟(jì)學(xué)家,律師,社會(huì)學(xué)家,倫理學(xué)家,決策科學(xué)專家,計(jì)算機(jī)專家/程序號,圖書/信息專業(yè)人員。對于一項(xiàng)確定的HTA,專家的選擇要考慮到評估的目的、所評估的內(nèi)容、可利用的資源等因素。
7.3實(shí)施的時(shí)機(jī)
實(shí)施HTA的時(shí)機(jī)很難把握,對于一項(xiàng)新技術(shù)越早發(fā)現(xiàn)它的不利影響,越早控制其傳播和誤用是評估人員所希望的,但是由于技術(shù)本身在發(fā)展、臨床使用者的技術(shù)使用熟練程度在改變,使技術(shù)使用早期的評估結(jié)論可能產(chǎn)生偏差或錯(cuò)誤。要避免這一點(diǎn),就要對技術(shù)進(jìn)行多次的HTA,不能只靠進(jìn)行一次的HTA就蓋棺定論[7]。
8醫(yī)學(xué)技術(shù)評估的意義
HTA開展以來,是否促進(jìn)了醫(yī)學(xué)技術(shù)的合理使用和衛(wèi)生資源的合理分配呢?答案是肯定的。在臨床方面,1995年加拿大魁北克的醫(yī)學(xué)技術(shù)評估委員會(huì)就21份HTA報(bào)告對衛(wèi)生政策和醫(yī)療費(fèi)用的影響進(jìn)行了調(diào)查。結(jié)果表明,除3份報(bào)告外,其它的均產(chǎn)生了巨大的影響。1990年建議使用高滲造影劑來替代低滲造影劑,使醫(yī)療費(fèi)用明顯降低,凈節(jié)約近1200萬美元。對心導(dǎo)管再利用的建議節(jié)約醫(yī)療費(fèi)用約600萬美元,而取消術(shù)前常規(guī)胸片則節(jié)約了700萬美元,并且,有關(guān)高檔技術(shù)如器官移植、MRI等的HTA報(bào)告,對制定衛(wèi)生政策和臨床指南,以及合理配置資源均產(chǎn)生了顯著的影響[16]。哈佛大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院分析了4種醫(yī)療方案,10年中:內(nèi)皮細(xì)胞顯影檢查節(jié)約為1.3億美元,精神分裂癥的隔離節(jié)約為2.46億美元,癌癥病人的熱療節(jié)約為2.72億美元,近視眼的角膜手術(shù)節(jié)約為4.77億美元。加州大學(xué)洛杉磯分校公共衛(wèi)生學(xué)院對另外3種治療方法進(jìn)行的評估表明,10年節(jié)省為:家用氧氣600-2000萬美元,心臟起搏器的電化監(jiān)測為0.87-0.97億美元,風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的血漿提取療法為100-150億美元[6]。而且,有些HTA本身就可以產(chǎn)生直接的臨床作用,即通過參與評估所進(jìn)行的臨床試驗(yàn),直接使患者受益[17]。例如某些癌癥和艾滋病患者,通過參與HTA的臨床試驗(yàn)嘗試先進(jìn)的治療方法,即可能會(huì)直接受益。在預(yù)防醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,HTA也起著明顯的作用。例如加拿大一項(xiàng)有關(guān)乳腺癌普查的HTA結(jié)果顯示,對于50-70歲的婦女進(jìn)行普查其成本-效果最佳,這使政府改變了過去對所有育齡婦女進(jìn)行普查的政策,節(jié)約了相當(dāng)?shù)男l(wèi)生保健經(jīng)費(fèi),優(yōu)化了衛(wèi)生保健系統(tǒng)[10]。1978年美國對肺炎球菌疫苗的成本-效果評價(jià),發(fā)現(xiàn)成本-效果比最佳的是65歲以上的老年人。國會(huì)據(jù)此修改了老年保健法,規(guī)定從1981年開始給老年人接種肺炎球菌疫苗。1988年OTA發(fā)表關(guān)于在老年人口中進(jìn)行青光眼篩查的報(bào)告。報(bào)告中指出,這種篩查成本高,效益不確定。分析結(jié)果表明,識別和證實(shí)1例青光眼患者的成本在2000-1600美元。通過對技術(shù)評估結(jié)果的應(yīng)用,減少一些沒有效果的或不必要的醫(yī)學(xué)技術(shù)的支出。據(jù)報(bào)道,美國國家衛(wèi)生保健技術(shù)中心對老人保健項(xiàng)目覆蓋政策的咨詢工作,使項(xiàng)目開支每年節(jié)省幾億美元[6]?？傊?在選擇適宜衛(wèi)生技術(shù)、合理利用衛(wèi)生資源和優(yōu)化資源配置上醫(yī)學(xué)技術(shù)評估做出了相當(dāng)大的貢獻(xiàn)。
9醫(yī)學(xué)技術(shù)評估的障礙
雖然總的趨勢是鼓勵(lì)廣泛開展HTA,但是仍然有一些因素和情況不利于HTA,其中包括:
1)技術(shù)方面:存在對技術(shù)的盲目崇拜,尤其在美國一些人認(rèn)為“技術(shù)是迫切的”,只要是新的就是好的,不管技術(shù)是否有效。還有一些技術(shù)權(quán)威人士在沒有可信的證據(jù)情況下控制技術(shù)的使用。更有些人認(rèn)為,技術(shù)評估的目的是阻止技術(shù)的創(chuàng)新和傳播[7]。
2)醫(yī)學(xué)方面:醫(yī)生對于醫(yī)學(xué)實(shí)踐的慣性,他們習(xí)慣了長期形成的實(shí)踐常規(guī),其醫(yī)學(xué)知識也已過時(shí),且接受科學(xué)咨詢的機(jī)會(huì)甚少,同時(shí)也缺乏對臨床知識的批判態(tài)度,故產(chǎn)生了他們對舊的作法的慣性,這對于HTA結(jié)論的傳播和利用是一種障礙[7]。再者,一些醫(yī)生希望自己有選擇技術(shù)的自由,不希望HTA來干涉他們的自由[19]。
3)商業(yè)方面:一些生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的企業(yè)認(rèn)為,HTA限制了他們的醫(yī)學(xué)創(chuàng)新獲得最大經(jīng)濟(jì)利益的自由。他們一般通過法律程序來限制HTA。1997年加拿大的BMS(BristolMyers-SquibbCanadaInc.)藥品公司CCOHTA來阻止其對該公司藥品的技術(shù)評估報(bào)告的發(fā)表。類似的事情也發(fā)生在美國的Merck公司。目前國際的經(jīng)濟(jì)條例也對HTA是一種威脅,在經(jīng)濟(jì)條例中給予商業(yè)機(jī)構(gòu)過多的權(quán)利。1998年WHO表示要關(guān)注與貿(mào)易相關(guān)的知識產(chǎn)權(quán)協(xié)定(theAgreementonTrade-RelatedAspectsofIntellectualPropertyRights,TRIPs)的有關(guān)問題。這些由商業(yè)目的引發(fā)的法律威脅,對HTA造成了嚴(yán)重的影響,包括評估人員在評估中將會(huì)過多考慮技術(shù)以外的社會(huì)因素,研究者、研究機(jī)構(gòu)、出版商和基金組織不愿進(jìn)行可能引起法律糾紛的評估等不利影響[20]。
4)資金方面:HTA的資金不足。一些醫(yī)學(xué)研究人員不愿意將資金從基礎(chǔ)研究轉(zhuǎn)向HTA,還有一方面HTA要花費(fèi)一定的經(jīng)費(fèi)用于應(yīng)付技術(shù)生產(chǎn)商的[19,20]。總之,HTA的發(fā)展過程中確實(shí)存在一些困難和障礙,并且這些困難正在擴(kuò)大且還會(huì)出現(xiàn)新的障礙,HTA能否在未來順利地發(fā)展,將需要政府給予更多的關(guān)注和支持。
10醫(yī)學(xué)技術(shù)評估的展望
第7篇：生物醫(yī)學(xué)工程定義范文
論文摘要：隨著醫(yī)學(xué)成像和計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的發(fā)展，從二維醫(yī)學(xué)圖像到三維可視化技術(shù)成為研究的熱點(diǎn)，本文介紹了醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，對圖像分割、紋理分析、圖像配準(zhǔn)和圖像融合技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展進(jìn)行了綜述。在比較各種技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域中應(yīng)用的基礎(chǔ)上，提出了醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)發(fā)展所面臨的相關(guān)問題及其發(fā)展方向。
1．引言
近20多年來，醫(yī)學(xué)影像已成為醫(yī)學(xué)技術(shù)中發(fā)展最快的領(lǐng)域之一，其結(jié)果使臨床醫(yī)生對人體內(nèi)部病變部位的觀察更直接、更清晰，確診率也更高。20世紀(jì)70年代初，X-CT的發(fā)明曾引發(fā)了醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域的一場革命，與此同時(shí)，核磁共振成像象(MRI:MagneticResonanceImaging)、超聲成像、數(shù)字射線照相術(shù)、發(fā)射型計(jì)算機(jī)成像和核素成像等也逐步發(fā)展。計(jì)算機(jī)和醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)作為這些成像技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)，帶動(dòng)著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)診斷正產(chǎn)生著深刻的變革。各種新的醫(yī)學(xué)成像方法的臨床應(yīng)用，使醫(yī)學(xué)診斷和治療技術(shù)取得了很大的進(jìn)展，同時(shí)將各種成像技術(shù)得到的信息進(jìn)行互補(bǔ)，也為臨床診斷及生物醫(yī)學(xué)研究提供了有力的科學(xué)依據(jù)。
在目前的影像醫(yī)療診斷中,主要是通過觀察一組二維切片圖象去發(fā)現(xiàn)病變體,往往需要借助醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)來判定。至于準(zhǔn)確的確定病變體的空間位置、大小、幾何形狀及與周圍生物組織的空間關(guān)系,僅通過觀察二維切片圖象是很難實(shí)現(xiàn)的。因此,利用計(jì)算機(jī)圖象處理技術(shù)對二維切片圖象進(jìn)行分析和處理,實(shí)現(xiàn)對人體器官、軟組織和病變體的分割提取、三維重建和三維顯示,可以輔助醫(yī)生對病變體及其它感興趣的區(qū)域進(jìn)行定性甚至定量的分析,可以大大提高醫(yī)療診斷的準(zhǔn)確性和可靠性。此外,它在醫(yī)療教學(xué)、手術(shù)規(guī)劃、手術(shù)仿真及各種醫(yī)學(xué)研究中也能起重要的輔助作用。
本文對醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)中的圖像分割、紋理分析、圖像配準(zhǔn)和圖像融合技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展進(jìn)行了綜述。
2．醫(yī)學(xué)圖像三維可視化技術(shù)
2.1三維可視化概述
醫(yī)學(xué)圖像的三維可視化的方法很多，但基本步驟大體相同，如圖.。從#$/&’(或超聲等成像系統(tǒng)獲得二維斷層圖像，然后需要將圖像格式（如0(#1&）轉(zhuǎn)化成計(jì)算機(jī)方便處理的格式。通過二維濾波，減少圖像的噪聲影響，提高信噪比和消除圖像的尾跡。采取圖像插值方法，對醫(yī)學(xué)關(guān)鍵部位進(jìn)行各向同性處理，獲得體數(shù)據(jù)。經(jīng)過三維濾波后，不同組織器官需要進(jìn)行分割和歸類，對同一部位的不同圖像進(jìn)行配準(zhǔn)和融合，以利于進(jìn)一步對某感興趣部位的操作。根據(jù)不同的三維可視化要求和系統(tǒng)平臺的能力，選擇不同的方法進(jìn)行三維體繪制，實(shí)現(xiàn)三維重構(gòu)。
2.2關(guān)鍵技術(shù)：
圖像分割是三維重構(gòu)的基礎(chǔ)，分割效果直接影像三維重構(gòu)的精確度。圖像分割是將圖像分割成有意義的子區(qū)域，由于醫(yī)學(xué)圖像的各區(qū)域沒有清楚的邊界，為了解決在醫(yī)學(xué)圖像分割中遇到不確定性的問題，引入模糊理論的模糊閥值、模糊邊界和模糊聚類等概念?？焖贉?zhǔn)確的分離出解剖結(jié)構(gòu)和定位區(qū)域位置和形狀，自動(dòng)或半自動(dòng)的圖像分割方法是非常重要的。在實(shí)際應(yīng)用中有聚類法、統(tǒng)計(jì)學(xué)模型、彈性模型、區(qū)域生長、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等適用于醫(yī)學(xué)圖像分割的具體方法。
由于可以對同一部位用不同的成像儀器多次成像，或用同一臺儀器多次成像，這樣產(chǎn)生了多模態(tài)圖像。多模態(tài)圖像提供的信息經(jīng)常相互覆蓋和具有互補(bǔ)性，為了綜合使用多種成像模式以提供更全面的信息，需要對各個(gè)模態(tài)的原始圖像進(jìn)行配準(zhǔn)和數(shù)據(jù)融合，其整個(gè)過程稱為數(shù)據(jù)整合。整合的第一步是將多個(gè)醫(yī)學(xué)圖像的信息轉(zhuǎn)換到一個(gè)公共的坐標(biāo)框架內(nèi)的研究，使多幅圖像在空間域中達(dá)到幾何位置的完全對應(yīng)，稱為三維醫(yī)學(xué)圖像的配準(zhǔn)問題。建立配準(zhǔn)關(guān)系后，將多個(gè)圖像的數(shù)據(jù)合成表示的過程，稱為融合。在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，不同模態(tài)的圖像還提供了不互相覆蓋的結(jié)構(gòu)互補(bǔ)信息，比如，當(dāng)CT提供的是骨信息，MRI提供的關(guān)于軟組織的信息，所以可以用邏輯運(yùn)算的方法來實(shí)現(xiàn)它們圖像的合成。
當(dāng)分割歸類或數(shù)據(jù)整合結(jié)束后，對體數(shù)據(jù)進(jìn)行體繪制。體繪制一般分為直接體繪制和間接體繪制，由于三維醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)量很大，采用直接體繪制方法，計(jì)算量過重，特別在遠(yuǎn)程應(yīng)用和交互操作中，所以一般多采用間接體繪制。在圖形工作站上可以進(jìn)行直接體繪制，近來隨著計(jì)算機(jī)硬件快速發(fā)展，新的算法，如三維紋理映射技術(shù)，考慮了計(jì)算機(jī)圖形硬件的特定功能及體繪制過程中的各種優(yōu)化方法，從而大大地提高了直接體繪制的速度。體繪制根據(jù)所用的投影算法不同加以分類，分為以對象空間為序的算法（又稱為體素投影法）和以圖像空間為序的算法!又稱為光線投射法"，一般來說，體素投影法繪制的速度比光線投射法快。由于三維醫(yī)學(xué)圖像的繪制目的在于看見內(nèi)部組織的細(xì)節(jié)，真實(shí)感并不是最重要的，所以在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的繪制要突出特定診斷所需要的信息，而忽略無關(guān)信息。另外，高度的可交互性是三維醫(yī)學(xué)圖像繪制的另一個(gè)要求，即要求一些常見操作，如旋轉(zhuǎn)，放大，移動(dòng)，具有很好的實(shí)時(shí)性，或至少是在一個(gè)可以忍受的響應(yīng)時(shí)間內(nèi)完成。這意味著在醫(yī)學(xué)圖像繪制中，繪制時(shí)間短的可視化方法更為實(shí)用。
未來的三維可視化技術(shù)將與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合，不僅僅是獲得體數(shù)據(jù)的工具，更主要的是能創(chuàng)造一個(gè)虛擬環(huán)境。
3．醫(yī)學(xué)圖像分割
醫(yī)學(xué)圖像分割就是一個(gè)根據(jù)區(qū)域間的相似或不同把圖像分割成若干區(qū)域的過程。目前,主要以各種細(xì)胞、組織與器官的圖像作為處理的對象，圖像分割技術(shù)主要基于以下幾種理論方法。
3.1基于統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法
統(tǒng)計(jì)方法是近年來比較流行的醫(yī)學(xué)圖像分割方法。從統(tǒng)計(jì)學(xué)出發(fā)的圖像分割方法把圖像中各個(gè)像素點(diǎn)的灰度值看作是具有一定概率分布的隨機(jī)變量,觀察到的圖像是對實(shí)際物體做了某種變換并加入噪聲的結(jié)果,因而要正確分割圖像,從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度來看,就是要找出以最大的概率得到該圖像的物體組合。用吉布斯（Gibbs）分布表示的Markov隨機(jī)場(MRF)模型,能夠簡單地通過勢能形式表示圖像像素之間的相互關(guān)系,因此周剛慧等結(jié)合人腦MR圖像的空間關(guān)系定義Markov隨機(jī)場的能量形式,然后通過最大后驗(yàn)概率(MAP)方法估計(jì)Markov隨機(jī)場的參數(shù),并通過迭代方法求解。層次MRF采用基于直方圖的DAEM算法估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)有限正交混合(SFNM)參數(shù)的全局最優(yōu)值,并基于MRF先驗(yàn)參數(shù)的實(shí)際意義,采用一種近似的方法來簡化這些參數(shù)的估計(jì)。林亞忠等采用的混合金字塔Gibbs隨機(jī)場模型,有效地解決了傳統(tǒng)最大后驗(yàn)估計(jì)計(jì)算量龐大和Gibbs隨機(jī)場模型參數(shù)無監(jiān)督及估計(jì)難等問題,使分割結(jié)果更為可靠。
3.2基于模糊集理論的方法
醫(yī)學(xué)圖像一般較為復(fù)雜，有許多不確定性和不精確性，也即模糊性。所以有人將模糊理論引入到圖像處理與分析中，其中包括用模糊理論來解決分割問題。基于模糊理論的圖形分割方法包括模糊閾值分割方法、模糊聚類分割方法等。模糊閾值分割技術(shù)利用不同的S型隸屬函數(shù)來定義模糊目標(biāo)，通過優(yōu)化過程最后選擇一個(gè)具有最小不確定性的S函數(shù)，用該函數(shù)表示目標(biāo)像素之間的關(guān)系。這種方法的難點(diǎn)在于隸屬函數(shù)的選擇。模糊C均值聚類分割方法通過優(yōu)化表示圖像像素點(diǎn)與C各類中心之間的相似性的目標(biāo)函數(shù)來獲得局部極大值，從而得到最優(yōu)聚類。Venkateswarlu等[改進(jìn)計(jì)算過程，提出了一種快速的聚類算法。
3.2.1基于模糊理論的方法
模糊分割技術(shù)是在模糊集合理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,它可以很好地處理MR圖像內(nèi)在的模糊性和不確定性,而且對噪聲不敏感。模糊分割技術(shù)主要有模糊閾值、模糊聚類、模糊邊緣檢測等。在各種模糊分割技術(shù)中,近年來模糊聚類技術(shù),特別是模糊C-均值(FCM)聚類技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛。FCM是一種非監(jiān)督模糊聚類后的標(biāo)定過程,非常適合存在不確定性和模糊性特點(diǎn)的MR圖像。然而,FCM算法本質(zhì)上是一種局部搜索尋優(yōu)技術(shù),它的迭代過程采用爬山技術(shù)來尋找最優(yōu)解,因此容易陷入局部極小值,而得不到全局最優(yōu)解。近年來相繼出現(xiàn)了許多改進(jìn)的FCM分割算法,其中快速模糊分割(FFCM)是最近模糊分割的研究熱點(diǎn)。FFCM算法對傳統(tǒng)FCM算法的初始化進(jìn)行了改進(jìn),用K-均值聚類的結(jié)果作為模糊聚類中心的初值,通過減少FCM的迭代次數(shù)來提高模糊聚類的速度。它實(shí)際上是兩次尋優(yōu)的迭代過程,首先由K-均值聚類得到聚類中心的次最優(yōu)解,再由FCM進(jìn)行模糊聚類,最終得到圖像的最優(yōu)模糊分割。
3.2.2基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法
按拓?fù)錂C(jī)構(gòu)來分,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可分為前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和自組織映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。目前已有各種類型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)圖像分割,如江寶釧等利用MRI多回波性,采用有指導(dǎo)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為分類器,對腦部MR圖像進(jìn)行自動(dòng)分割。而Ahmed和Farag則是用自組織Kohenen網(wǎng)絡(luò)對CT/MRI腦切片圖像進(jìn)行分割和標(biāo)注,并將具有幾何不變性的圖像特征以模式的形式輸入到Kohenen網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行無指導(dǎo)的體素聚類,以得到感興趣區(qū)域。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(FNN)分割技術(shù)越來越多地得到學(xué)者們的青睞,黃永鋒等提出了一種基于FNN的顱腦MRI半自動(dòng)分割技術(shù),僅對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理前和處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊化和去模糊化,其分割結(jié)果表明FNN分割技術(shù)的抗噪和抗模糊能力更強(qiáng)。
3.2.3基于小波分析的分割方法
小波變換是近年來得到廣泛應(yīng)用的一種數(shù)學(xué)工具，由于它具有良好的時(shí)一頻局部化特征、尺度變化特征和方向特征，因此在圖像處理上得到了廣泛的應(yīng)用。
小波變換和分析作為一種多尺度多通道分析工具，比較適合對圖像進(jìn)行多尺度的邊緣檢測，典型的有如Mallat小波模極大值邊緣檢測算法[6
3.3基于知識的方法
基于知識的分割方法主要包括兩方面的內(nèi)容:(1)知識的獲取,即歸納提取相關(guān)知識,建立知識庫；(2)知識的應(yīng)用,即有效地利用知識實(shí)現(xiàn)圖像的自動(dòng)分割。其知識來源主要有:(1)臨床知識,即某種疾病的癥狀及它們所處的位置；(2)解剖學(xué)知識,即某器官的解剖學(xué)和形態(tài)學(xué)信息,及其幾何學(xué)與拓?fù)鋵W(xué)的關(guān)系,這種知識通常用圖譜表示；(3)成像知識,這類知識與成像方法和具體設(shè)備有關(guān)；(4)統(tǒng)計(jì)知識,如MI的質(zhì)子密度(PD)、T1和T2統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。Costin等提出了一種基于知識的模糊分割技術(shù),首先對圖像進(jìn)行模糊化處理,然后利用相應(yīng)的知識對各組織進(jìn)行模糊邊緣檢測。而謝逢等則提出了一種基于知識的人腦三維醫(yī)學(xué)圖像分割顯示的方法。首先,以框架為主要表示方法,建立完整的人腦三維知識模型,包含腦組織幾何形態(tài)、生理功能、圖像灰度三方面的信息；然后,采用“智能光線跟蹤”方法,在模型知識指導(dǎo)下直接從體積數(shù)據(jù)中提取并顯示各組織器官的表面。
3.4基于模型的方法
該方法根據(jù)圖像的先驗(yàn)知識建立模型,有動(dòng)態(tài)輪廓模型(ActiveContourModel,又稱Snake)、組合優(yōu)化模型等,其中Snake最為常用。Snake算法的能量函數(shù)采用積分運(yùn)算,具有較好的抗噪性,對目標(biāo)的局部模糊也不敏感,但其結(jié)果常依賴于參數(shù)初始化,不具有足夠的拓?fù)溥m應(yīng)性,因此很多學(xué)者將Snake與其它方法結(jié)合起來使用,如王蓓等利用圖像的先驗(yàn)知識與Snake結(jié)合的方法,避開圖像的一些局部極小點(diǎn),克服了Snake方法的一些不足。Raquel等將徑向基網(wǎng)絡(luò)(RBFNNcc)與Snake相結(jié)合建立了一種混合模型,該模型具有以下特點(diǎn):(1)該混合模型是靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)和動(dòng)態(tài)模型的有機(jī)結(jié)合；(2)Snake的初始化輪廓由RBFNNcc提供；(3)Snake的初始化輪廓給出了最佳的控制點(diǎn)；(4)Snake的能量方程中包含了圖像的多譜信息。Luo等提出了一種將livewire算法與Snake相結(jié)合的醫(yī)學(xué)圖像序列的交互式分割算法,該算法的特點(diǎn)是在少數(shù)用戶交互的基礎(chǔ)上,可以快速可靠地得到一個(gè)醫(yī)學(xué)圖像序列的分割結(jié)果。
由于醫(yī)學(xué)圖像分割問題本身的困難性，目前的方法都是針對某個(gè)具體任務(wù)而言的，還沒有一個(gè)通用的解決方法。綜觀近幾年圖像分割領(lǐng)域的文獻(xiàn)，可見醫(yī)學(xué)圖像分割方法研究的幾個(gè)顯著特點(diǎn)：（1）學(xué)者們逐漸認(rèn)識到現(xiàn)有任何一種單獨(dú)的圖像分割算法都難以對一般圖像取得比較滿意的結(jié)果，因而更加注重多種分割算法的有效結(jié)合；（2）在目前無法完全由計(jì)算機(jī)來完成圖像分割任務(wù)的情況下，半自動(dòng)的分割方法引起了人們的廣泛注意，如何才能充分利用計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力，使人僅在必要的時(shí)候進(jìn)行必不可少的干預(yù)，從而得到滿意的分割結(jié)果是交互式分割方法的核心問題；（3）新的分割方法的研究主要以自動(dòng)、精確、快速、自適應(yīng)和魯棒性等幾個(gè)方向作為研究目標(biāo)，經(jīng)典分割技術(shù)與現(xiàn)代分割技術(shù)的綜合利用（集成技術(shù)）是今后醫(yī)學(xué)圖像分割技術(shù)的發(fā)展方向。
4．醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)和融合
醫(yī)學(xué)圖像可以分為解剖圖像和功能圖像2個(gè)部分。解剖圖像主要描述人體形態(tài)信息，功能圖像主要描述人體代謝信息。為了綜合使用多種成像模式以提供更全面的信息，常常需要將有效信息進(jìn)行整合。整合的第一步就是使多幅圖像在空間域中達(dá)到幾何位置的完全對應(yīng)，這一步驟稱為“配準(zhǔn)”。整合的第二步就是將配準(zhǔn)后圖像進(jìn)行信息的整合顯示，這一步驟稱為“融合”。
在臨床診斷上，醫(yī)生常常需要各種醫(yī)學(xué)圖像的支持，如CT、MRI、PET、SPECT以及超聲圖像等，但無論哪一類的醫(yī)學(xué)圖像往往都難以提供全面的信息，這就需要將患者的各種圖像信息綜合研究19]，而要做到這一點(diǎn)，首先必須解決圖像的配準(zhǔn)(或叫匹配)和融合問題。醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)是確定兩幅或多幅醫(yī)學(xué)圖像像素的空間對應(yīng)關(guān)系；而融合是指將不同形式的醫(yī)學(xué)圖像中的信息綜合到一起，形成新的圖像的過程。圖像配準(zhǔn)是圖像融合必需的預(yù)處理技術(shù)，反過來，圖像融合是圖像配準(zhǔn)的一個(gè)目的。
4.1醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)
醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)包括圖像的定位和轉(zhuǎn)換，即通過尋找一種空間變換使兩幅圖像對應(yīng)點(diǎn)達(dá)到空間位置上的配準(zhǔn)，配準(zhǔn)的結(jié)果應(yīng)使兩幅圖像上所有關(guān)鍵的解剖點(diǎn)或感興趣的關(guān)鍵點(diǎn)達(dá)到匹配。20世紀(jì)90年代以來，醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)的研究受到了國內(nèi)外醫(yī)學(xué)界和工程界的高度重視，1993年P(guān)etra等]綜述了二維圖像的配準(zhǔn)方法，并根據(jù)配準(zhǔn)基準(zhǔn)的特性，將圖像配準(zhǔn)的方法分為兩大類：基于外部特征（有框架）的圖像配準(zhǔn)和基于內(nèi)部特征（無框架）的圖像配準(zhǔn)。基于外部特征的方法包括立體定位框架法、面膜法及皮膚標(biāo)記法等?；谕獠刻卣鞯膱D像配準(zhǔn)，簡單易行，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，能夠獲得較高的精度，可以作為評估無框架配準(zhǔn)算法的標(biāo)準(zhǔn)。但對標(biāo)記物的放置要求高，只能用于同一患者不同影像模式之間的配準(zhǔn)，不適用于患者之間和患者圖像與圖譜之間的配準(zhǔn)，不能對歷史圖像做回溯性研究?；趦?nèi)部特征的方法是根據(jù)一些用戶能識別出的解剖點(diǎn)、醫(yī)學(xué)圖像中相對運(yùn)動(dòng)較小的結(jié)構(gòu)及圖像內(nèi)部體素的灰度信息進(jìn)行配準(zhǔn)?；趦?nèi)部特征的方法包括手工交互法、對應(yīng)點(diǎn)配準(zhǔn)法、結(jié)構(gòu)配準(zhǔn)法、矩配準(zhǔn)法及相關(guān)配準(zhǔn)法?；趦?nèi)部特征的圖像配準(zhǔn)是一種交互性方法，可以進(jìn)行回顧性研究，不會(huì)造成患者不適，故基于內(nèi)部特征的圖像配準(zhǔn)成為研究的重點(diǎn)。
近年來，醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)技術(shù)有了新的進(jìn)展，在配準(zhǔn)方法上應(yīng)用了信息學(xué)的理論和方法，例如應(yīng)用最大化的互信息量作為配準(zhǔn)準(zhǔn)則進(jìn)行圖像的配準(zhǔn)，在配準(zhǔn)對象方面從二維圖像發(fā)展到三維多模醫(yī)學(xué)圖像的配準(zhǔn)。例如Luo等利用最大互信息法對CT-MR和MR-PET三維全腦數(shù)據(jù)進(jìn)行了配準(zhǔn)，結(jié)果全部達(dá)到亞像素級配準(zhǔn)精度。在醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)技術(shù)方面引入信號處理技術(shù)，例如傅氏變換和小波變換。小波技術(shù)在空間和頻域上具有良好的局部特性，在空間和頻域都具有較高的分辨率，應(yīng)用小波技術(shù)多分辨地描述圖像細(xì)貌，使圖像由粗到細(xì)的分級快速匹配，是近年來醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)的發(fā)展之一。國內(nèi)外學(xué)者在這方面作了大量的工作，如Sharman等提出了一種基于小波變換的自動(dòng)配準(zhǔn)剛體圖像方法，使用小波變換獲得多模圖像特征點(diǎn)然后進(jìn)行圖像配準(zhǔn)，提高了配準(zhǔn)的準(zhǔn)確性。另外，非線性配準(zhǔn)也是近年來研究的熱點(diǎn)，它對于非剛性對象的圖像配準(zhǔn)更加適用，配準(zhǔn)結(jié)果更加準(zhǔn)確。
目前許多醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)技術(shù)主要是針對剛性體的配準(zhǔn)，非剛性圖像的配準(zhǔn)雖然已經(jīng)提出一些解決的方法，但同剛性圖像相比還不成熟。另外，醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)缺少實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性及有效的全自動(dòng)的配準(zhǔn)策略。向快速和準(zhǔn)確方面改進(jìn)算法，使用最優(yōu)化策略改進(jìn)圖像配準(zhǔn)以及對非剛性圖像配準(zhǔn)的研究是今后醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)技術(shù)的發(fā)展方向。
4.2醫(yī)學(xué)圖像融合
圖像融合的主要目的是通過對多幅圖像間的冗余數(shù)據(jù)的處理來提高圖像的可讀性,對多幅圖像間的互補(bǔ)信息的處理來提高圖像的清晰度。不同的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備獲取的影像反映了不同的信息：功能圖像（SPECT、PET等）分辨率較差，但它提供的臟器功能代謝和血液流動(dòng)信息是解剖圖像所不能替代的；解剖圖像（CT、MRI、B超等）以較高的分辨率提供了臟器的解剖形態(tài)信息，其中CT有利于更致密的組織的探測，而MRI能夠提供軟組織的更多信息。多模態(tài)醫(yī)學(xué)圖像的融合把有價(jià)值的生理功能信息與精確的解剖結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，可以為臨床提供更加全面和準(zhǔn)確的資料。
醫(yī)學(xué)圖像的融合可分為圖像融合的基礎(chǔ)和融合圖像的顯示。（1）圖像融合的基礎(chǔ)：目前的圖像融合技術(shù)可以分為2大類，一類是以圖像像素為基礎(chǔ)的融合法；另一類是以圖像特征為基礎(chǔ)的融合方法。以圖像像素為基礎(chǔ)的融合法模型可以表示為：
其中，為融合圖像，為源圖像，為相應(yīng)的權(quán)重。以圖像特征為基礎(chǔ)的融合方法在原理上不夠直觀且算法復(fù)雜，但是其實(shí)現(xiàn)效果較好。圖像融合的步驟一般為：①將源圖像分別變換至一定變換域上；②在變換域上設(shè)計(jì)一定特征選擇規(guī)則；③根據(jù)選取的規(guī)則在變換域上創(chuàng)建融合圖像；④逆變換重建融合圖像。（2）融合圖像的顯示：融合圖像的顯示方法可分成2種：空間維顯示和時(shí)間維顯示。
目前，醫(yī)學(xué)圖像融合技術(shù)中還存在較多困難與不足。首先，基本的理論框架和有效的廣義融合模型尚未形成。以致現(xiàn)有的技術(shù)方法還只是針對具體病癥、具體問題發(fā)揮作用，通用性相對較弱。研究的圖像以CT、MRI、核醫(yī)學(xué)圖像為主，超聲等成本較低的圖像研究較少且研究主要集中于大腦、腫瘤成像等；其次，由于成像系統(tǒng)的成像原理的差異，其圖像采集方式、格式以及圖像的大小、質(zhì)量、空間與時(shí)間特性等差異大，因此研究穩(wěn)定且精度較高的全自動(dòng)醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)與融合方法是圖像融合技術(shù)的難點(diǎn)之一；最后，缺乏能夠客觀評價(jià)不同融合方法融合效果優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)，通常用目測的方法比較融合效果，有時(shí)還需要利用到醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)。
在圖像融合技術(shù)研究中，不斷有新的方法出現(xiàn)，其中小波變換在圖像融合中的應(yīng)用，基于有限元分析的非線性配準(zhǔn)以及人工智能技術(shù)在圖像融合中的應(yīng)用將是今后圖像融合研究的熱點(diǎn)與方向。隨著三維重建顯示技術(shù)的發(fā)展，三維圖像融合技術(shù)的研究也越來越受到重視，三維圖像的融合和信息表達(dá)，也將是圖像融合研究的一個(gè)重點(diǎn)。
5．醫(yī)學(xué)圖像紋理分析
一般認(rèn)為圖像的紋理特征描述物體表面灰度或顏色的變化,這種變化與物體自身屬性有關(guān),是某種紋理基元的重復(fù)。Sklansky早在1978年給出了一個(gè)較為適合于醫(yī)學(xué)圖像的紋理定義:“如果圖像的一系列固有的統(tǒng)計(jì)特性或其它的特性是穩(wěn)定的、緩慢變化的或者是近似周期的,那么則認(rèn)為圖像的區(qū)域具有不變的紋理”。紋理的不變性即指紋理圖像的分析結(jié)果不會(huì)受到旋轉(zhuǎn)、平移、以及其它幾何處理的影響。目前從圖像像素之間的關(guān)系角度,紋理分析方法主要包括以下幾種。
5.1統(tǒng)計(jì)法
統(tǒng)計(jì)分析方法主要是基于圖像像素的灰度值的分布與相互關(guān)系,找出反映這些關(guān)系的特征?；驹硎沁x擇不同的統(tǒng)計(jì)量對紋理圖像的統(tǒng)計(jì)特征進(jìn)行提取。這類方法一般原理簡單,較易實(shí)現(xiàn),但適用范圍受到限制。該方法主要適合醫(yī)學(xué)圖像中那些沒有明顯規(guī)則性的結(jié)構(gòu)圖像,特別適合于具有隨機(jī)的、非均勻性的結(jié)構(gòu)。統(tǒng)計(jì)分析方法中,最常用的是共生矩陣法,其中有灰度共生矩陣(graylevelco-occurrencematrix,GLCM)和灰度—梯度共生矩陣。杜克大學(xué)的R.Voracek等使用GLCM對肋間周邊區(qū)提取的興趣區(qū)(regionofinterest,ROI)進(jìn)行計(jì)算,測出了有意義的紋理參數(shù)。另外,還有長游程法(runlengthmatrix,RLM),其紋理特征包括短游程優(yōu)勢、長游程優(yōu)勢、灰度非均勻化、游程非均勻化、游程百分比等,長游程法是對圖像灰度關(guān)系的高階統(tǒng)計(jì),對于給定的灰度游程,粗的紋理具有較大的游程長度,而細(xì)的紋理具有較小的游程長度。
5.2結(jié)構(gòu)法
結(jié)構(gòu)分析方法是分析紋理圖像的結(jié)構(gòu),從中獲取結(jié)構(gòu)特征。結(jié)構(gòu)分析法首先將紋理看成是有許多紋理基元按照一定的位置規(guī)則組成的,然后分兩個(gè)步驟處理（1）提取紋理基元；（2）推論紋理基元位置規(guī)律。目前主要用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法處理紋理圖像,該方法適合于規(guī)則和周期性紋理,但由于醫(yī)學(xué)圖像紋理通常不是很規(guī)則,因此該方法的應(yīng)用也受到限制,實(shí)際中較少采用。
5.3模型法
模型分析方法認(rèn)為一個(gè)像素與其鄰域像素存在某種相互關(guān)系,這種關(guān)系可以是線性的,也可以是符合某種概率關(guān)系的。模型法通常有自回歸模型、馬爾科夫隨機(jī)場模型、Gibbs隨機(jī)場模型、分形模型,這些方法都是用模型系數(shù)來表征紋理圖像,其關(guān)鍵在于首先要對紋理圖像的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析以選擇到最適合的模型,其次為如何估計(jì)這些模型系數(shù)。如何通過求模型參數(shù)來提取紋理特征,進(jìn)行紋理分析,這類方法存在著計(jì)算量大,自然紋理很難用單一模型表達(dá)的缺點(diǎn)。
5.4頻譜法
頻譜分析方法主要基于濾波器理論，包括傅立葉變換法、Gabor變換法和小波變換法。
1973年Bajcsy使用傅立葉濾波器方法分析紋理。Indhal等利用2-D快速傅立葉變換對紋理圖像進(jìn)行頻譜分析,從而獲得紋理特征。該方法只能完成圖像的頻率分解,因而獲得的信息不是很充分。1980年Laws對圖像進(jìn)行傅氏變換,得出圖像的功率譜,從而提取紋理特征進(jìn)行分析。
Gabor函數(shù)可以捕捉到相當(dāng)多的紋理信息,且具有極佳的空間/頻域聯(lián)合分辨率,因此在實(shí)際中獲得了較廣泛的應(yīng)用。小波變換法大體分金子塔形小波變換法和樹形小波變換法(小波包法)。
小波變換在紋理分析中的應(yīng)用是Mallat在1989年首先提出的,主要用二值小波變換(DiscreteWaveletTransform,DWT),之后各種小波變換被用于抽取紋理特征。傳統(tǒng)的金字塔小波變換在各分解級僅對低頻部分進(jìn)行分解,所以利用金字塔小波變換進(jìn)行紋理特征提取是僅利用了紋理圖像低頻子帶的信息,但對某些紋理,其中高頻子帶仍含有有關(guān)紋理的重要特征信息(如對具有明顯的不規(guī)則紋理的圖像,即其高頻子帶仍含有有關(guān)紋理的重要特征)得不到利用。使用在每個(gè)分解級對所有的頻率通道均進(jìn)行分解的完全樹結(jié)構(gòu)小波變換提取特征,能夠較全面地提取有關(guān)紋理特征。
由于醫(yī)學(xué)圖像及其紋理的復(fù)雜性，目前還不存在通用的適合各類醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行紋理分析的方法，因而對于各類不同特點(diǎn)的醫(yī)學(xué)圖像就必須采取有針對性地最適合的紋理分析技術(shù)。另外，在應(yīng)用某一種紋理分析方法對圖像進(jìn)行分析時(shí)，尋求最優(yōu)的紋理特征與紋理參數(shù)也是目前醫(yī)學(xué)圖像紋理分析中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
6．總結(jié)
隨著遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)的蓬勃發(fā)展，對醫(yī)學(xué)圖像處理提出的要求也越來越高。醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)發(fā)展至今，各個(gè)學(xué)科的交叉滲透已是發(fā)展的必然趨勢，其中還有很多亟待解決的問題。有效地提高醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)的水平，與多學(xué)科理論的交叉融合、醫(yī)務(wù)人員和理論技術(shù)人員之間的交流就顯得越來越重要。多維、多參數(shù)以及多模式圖像在臨床診斷（包括病灶檢測、定性，臟器功能評估，血流估計(jì)等）與治療（包括三維定位、體積計(jì)算、外科手術(shù)規(guī)劃等）中將發(fā)揮更大的作用。
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第8篇：生物醫(yī)學(xué)工程定義范文
關(guān)鍵詞：醫(yī)療器械；市場營銷學(xué)；課程內(nèi)容
中圖分類號：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1002-4107（2014）01-0008-04
市場營銷學(xué)理論誕生于19世紀(jì)末的美國，是從經(jīng)濟(jì)學(xué)分化出來的一門獨(dú)立學(xué)科。隨著醫(yī)療器械行業(yè)的發(fā)展，醫(yī)療器械生產(chǎn)、銷售的實(shí)際需要，市場營銷學(xué)知識已逐漸滲透到醫(yī)療器械學(xué)科之中，形成一門專業(yè)性的市場營銷分支學(xué)科，是一門內(nèi)容涉及生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)、哲學(xué)、數(shù)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、行為科學(xué)等學(xué)科的醫(yī)療器械市場營銷學(xué)。它將伴隨著世界范圍內(nèi)醫(yī)療器械經(jīng)濟(jì)發(fā)展與企業(yè)經(jīng)營管理而出現(xiàn)的機(jī)會(huì)與優(yōu)勢而產(chǎn)生和發(fā)展，并且有著在社會(huì)生活、經(jīng)濟(jì)生活、醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)、個(gè)人或家庭廣泛的服務(wù)利用的需求，必將成為本世紀(jì)發(fā)展最快的管理學(xué)科之一。
一、醫(yī)療器械市場營銷學(xué)課程歷史沿革
戚鵬等人認(rèn)為，“教材建設(shè)工作在實(shí)踐中出現(xiàn)的主要問題是教材內(nèi)容、創(chuàng)新性的滯后，教材建設(shè)與教學(xué)改革實(shí)踐相脫離，教材重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重，缺乏對教材編寫質(zhì)量的監(jiān)控”[1]。就市場營銷學(xué)課程教學(xué)來講，起步較晚，1978年改革開放后，才開始從國外引進(jìn)市場營銷學(xué)編著、雜志和國外學(xué)者講課的內(nèi)容譯稿。醫(yī)療器械市場營銷學(xué)更是黑洞，開設(shè)醫(yī)療器械市場營銷學(xué)課程的高校只是近十年來的事，且并不多見.即使開設(shè)此課程的高校也沒有教材，所用教材幾乎都是教師自編，湖北科技學(xué)院與國內(nèi)多數(shù)高校一樣，采用自編自用教材。2011年7月，人民衛(wèi)生出版社出版《醫(yī)療器械營銷實(shí)務(wù)》十二五規(guī)劃教材，供高職高專醫(yī)療器械類專業(yè)用，可視為教育史上第一部醫(yī)療器械市場營銷學(xué)教材，它只為今后教材建設(shè)提供最初的式樣和鋪墊，也能為編著出版一部供醫(yī)療器械類專業(yè)使用的《醫(yī)療器械市場營銷學(xué)》優(yōu)質(zhì)教材提供研究基礎(chǔ)。
二、醫(yī)療器械市場營銷學(xué)課程內(nèi)容體系的構(gòu)架
（一）課程內(nèi)容目標(biāo)與體系設(shè)計(jì)
醫(yī)療器械市場營銷課程內(nèi)容總體設(shè)計(jì)，在“管用、夠用、實(shí)用”的整體設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想和“邊教學(xué)、邊探索、邊選材、邊優(yōu)化”的內(nèi)容建設(shè)原則的影響下，探索醫(yī)療器械市場營銷課程內(nèi)容，本著以營銷理論為主干線，融洽醫(yī)療器械知識特點(diǎn)，在市場領(lǐng)域中形成專業(yè)性營銷學(xué)分支學(xué)科，突出以醫(yī)療器械市場營銷目標(biāo)、任務(wù)為中心組織選擇教學(xué)內(nèi)容，以醫(yī)療器械營銷對象為載體而設(shè)計(jì)營銷知識點(diǎn)，達(dá)到以點(diǎn)帶面，把握理論知識與實(shí)踐知識匹配、實(shí)踐知識與崗位技術(shù)匹配、營銷知識與管理能力匹配的關(guān)聯(lián)性，并充分考慮職業(yè)教育對理論知識學(xué)習(xí)的需要，融合相關(guān)職業(yè)資格證書對營銷知識、技能的要求，完善課程內(nèi)容構(gòu)建體系。
（二）課程性質(zhì)定位與適用專業(yè)
醫(yī)療器械市場營銷學(xué)課程內(nèi)容探索，實(shí)質(zhì)是課程性質(zhì)的擇向。作為非營銷類專業(yè)或醫(yī)療器械類專業(yè)使用，在其使用策略選擇方面，它針對不同學(xué)科或?qū)I(yè)來說，可以是一專業(yè)基礎(chǔ)課，也可以是一專業(yè)的主干課；從另一個(gè)角度上講，可以作為醫(yī)療器械營銷或其他專業(yè)的必修課程，也可以成為選修課。當(dāng)然，醫(yī)療器械市場營銷學(xué)作為新學(xué)科、新課程的面世，依內(nèi)容體系的整體設(shè)計(jì)，其課程性質(zhì)應(yīng)定論為是一門具有系統(tǒng)理論知識與技能的綜合性、應(yīng)用性學(xué)科。適應(yīng)什么專業(yè)用？課程性質(zhì)的定位已闡明，它主要適用于生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)、醫(yī)用電子儀器與維護(hù)專業(yè)、醫(yī)療器械制造與維修（維護(hù)）專業(yè)，藥劑設(shè)備制造與維修（維護(hù)）專業(yè)、醫(yī)學(xué)影像設(shè)備與管理專業(yè)、眼視光學(xué)專業(yè)使用；也可供醫(yī)療器械營銷專業(yè)、藥學(xué)營銷專業(yè)及從事市場營銷或銷售管理人員參考。
（三）課程范疇教學(xué)要求與學(xué)時(shí)
醫(yī)療器械市場營銷學(xué)是一門建立在經(jīng)濟(jì)科學(xué)、行為科學(xué)、現(xiàn)代管理理論基礎(chǔ)之上的應(yīng)用學(xué)科，具有綜合性、實(shí)踐性特點(diǎn)，屬于管理學(xué)科范疇。課程教學(xué)基本要求，采用課堂講授、案例分析與討論等教學(xué)方法與手段相結(jié)合，使學(xué)生比較系統(tǒng)地掌握醫(yī)療器械市場營銷學(xué)的基本理論知識和基本方法，牢固樹立以顧客為中心的醫(yī)療器械市場營銷觀念，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用醫(yī)療器械市場營銷知識解決企業(yè)營銷問題的基本能力，為學(xué)生畢業(yè)后能較好地適應(yīng)醫(yī)療器械市場營銷管理工作的需要打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
關(guān)于學(xué)時(shí)分配，醫(yī)療器械市場營銷學(xué)的先修課程是醫(yī)療器械監(jiān)督管理、經(jīng)濟(jì)學(xué)原理等課程，明確了這些課程，有了這些課程的知識，其營銷學(xué)的學(xué)時(shí)配量也就有了基礎(chǔ)和方向目標(biāo)，一般要求是按其在專業(yè)課程體系中所占地位與實(shí)際需要而分配學(xué)時(shí)數(shù)，其課時(shí)量策劃，醫(yī)療器械類本科專業(yè)必修課配量48學(xué)時(shí)，?？祁悓I(yè)以36學(xué)時(shí)為宜；如果作為本科專業(yè)選修課來開設(shè)，學(xué)時(shí)分配宜36學(xué)時(shí)為度；公共選修課就不用分專業(yè)，教學(xué)形式可多樣化，分配18學(xué)時(shí)左右，當(dāng)然這都是個(gè)商榷的課時(shí)量，僅是個(gè)參考的標(biāo)準(zhǔn)。
（四）課程內(nèi)容體系的架構(gòu)
四年多來醫(yī)療器械市場營銷課的教學(xué)實(shí)踐，探索課程內(nèi)容與結(jié)構(gòu)體系，以總結(jié)性概括出適合理工醫(yī)類專業(yè)特點(diǎn)，體現(xiàn)出醫(yī)療器械行業(yè)開發(fā)生產(chǎn)、營銷管理的思想方法，針對醫(yī)療器械類專業(yè)的差異，已將基本內(nèi)容的精選與結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)分為10個(gè)主體模塊部分，并在每個(gè)模塊后備用中英對照的關(guān)鍵詞、模塊思考題、典型案例與思考分析，以助知識認(rèn)知、識記與保持，達(dá)到理解、掌握與應(yīng)用知識、技能的目的。
1.醫(yī)療器械市場營銷概述。（1）目標(biāo)與要求：了解市場營銷的基本概念，營銷理論產(chǎn)生的歷史背景與階段特征、內(nèi)涵及其外延，市場營銷學(xué)的性質(zhì)、研究對象和方法；掌握醫(yī)療器械營銷的含義、內(nèi)容，熟悉醫(yī)療器械營銷與醫(yī)療器械監(jiān)督管理關(guān)系、醫(yī)療器械營銷學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系，研究醫(yī)療器械營銷學(xué)的意義。（2）教學(xué)內(nèi)容：市場與市場營銷概念，市場營銷學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展，市場營銷學(xué)的性質(zhì)、研究對象和方法，醫(yī)療器械營銷的含義、內(nèi)容與范圍，醫(yī)療器械營銷與醫(yī)療器械監(jiān)督管理關(guān)系，醫(yī)療器械營銷與其他學(xué)科的關(guān)系。
2.醫(yī)療器械市場營銷環(huán)境。（1）目標(biāo)與要求：了解市場營銷環(huán)境對市場營銷活動(dòng)的影響，環(huán)境和企業(yè)營銷行為的關(guān)系、市場營銷環(huán)境的分析方法，掌握市場營銷環(huán)境的概念、微觀環(huán)境和宏觀環(huán)境的主要構(gòu)成，應(yīng)用分析、評價(jià)市場機(jī)會(huì)與環(huán)境威脅的基本方法，分析企業(yè)面對市場營銷環(huán)境變化所應(yīng)采取的對策，熟練掌握營銷環(huán)境的分析方法及其應(yīng)用。（2）教學(xué)內(nèi)容：醫(yī)療器械市場營銷環(huán)境概念和特點(diǎn)，醫(yī)療器械市場宏觀環(huán)境分析，醫(yī)療器械市場微觀環(huán)境分析，醫(yī)療器械企業(yè)內(nèi)外環(huán)境SWOT分析。
3.醫(yī)療器械市場購買行為分析。（1）目標(biāo)與要求：了解消費(fèi)者市場的含義、特點(diǎn)以及影響消費(fèi)者購買的主要因素，掌握消費(fèi)者購買一般行為模式和決策過程，消費(fèi)者購買行為的因素及其作用機(jī)理；學(xué)會(huì)運(yùn)用消費(fèi)者購買行為理論分析中國消費(fèi)者的購買行為類型及其特征。了解生產(chǎn)者市場、中間商市場和非營利組織市場的含義和基本特征，市場營銷組織的演變，掌握生產(chǎn)者購買決策的參與者，影響生產(chǎn)者購買決策的主要因素和生產(chǎn)者購買決策過程的階段特征，運(yùn)用生產(chǎn)者、中間商和非營利組織的購買行為類型及其相關(guān)原理，分析中國組織市場購買行為的特殊性[2]。（2）教學(xué)內(nèi)容：消費(fèi)者市場的概述，醫(yī)療器械消費(fèi)者市場購買行為分析及其購買決策過程，醫(yī)療器械組織市場購買行為分析。
4.醫(yī)療器械市場調(diào)查與預(yù)測。（1）目標(biāo)與要求：了解醫(yī)療器械市場信息對企業(yè)法的重要性，掌握市場營銷信息系統(tǒng)含義與構(gòu)成，掌握市場營銷調(diào)研與預(yù)測過程和方法、步驟；預(yù)測市場的需求，應(yīng)用市場營銷調(diào)研和預(yù)測結(jié)論為企業(yè)市場營銷決策服務(wù)。（2）教學(xué)內(nèi)容：醫(yī)療器械市場現(xiàn)況調(diào)查與分析，醫(yī)療器械市場需求的預(yù)測[3]。
5.醫(yī)療器械市場營銷組織、計(jì)劃與控制。（1）目標(biāo)與要求：了解市場營銷組織的演變、組織形式及其對現(xiàn)在和將來的事務(wù)的具體安排職能，掌握營銷計(jì)劃內(nèi)容與實(shí)施，市場占有率的主要指標(biāo)及其意義，明確計(jì)劃是企業(yè)進(jìn)行營銷管理的重要依據(jù)，通過計(jì)劃的制訂與實(shí)施能夠協(xié)調(diào)營銷活動(dòng)，掌握面向?qū)ο蟮臓I銷技術(shù)，加強(qiáng)營銷管理，從而實(shí)現(xiàn)營銷目標(biāo)；掌握營銷控制，面對現(xiàn)在和將來，開展?fàn)I銷質(zhì)量監(jiān)控，實(shí)施營銷質(zhì)量評估[4]。（2）教學(xué)內(nèi)容：醫(yī)療器械市場營銷組織，醫(yī)療器械市場營銷計(jì)劃，面向個(gè)人或家庭消費(fèi)者、經(jīng)銷商、醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)推銷醫(yī)療器械實(shí)務(wù)，醫(yī)療器械市場營銷控制。
6.醫(yī)療器械目標(biāo)市場營銷戰(zhàn)略。（1）目標(biāo)與要求：了解市場細(xì)分、市場選擇、市場定位營銷戰(zhàn)略各步驟的教學(xué)目標(biāo)與要求及其聯(lián)系，理解市場細(xì)分的作用和依據(jù)，應(yīng)用市場細(xì)分原理和市場定位方法，處理企業(yè)目標(biāo)市場營銷中存在的各種問題。（2）教學(xué)內(nèi)容：醫(yī)療器械市場細(xì)分，醫(yī)療器械目標(biāo)市場選擇，醫(yī)療器械市場定位。
7.醫(yī)療器械市場營銷組合策略[5]。（1）目標(biāo)與要求：了解產(chǎn)品的概念及其營銷價(jià)值，掌握產(chǎn)品組合策略和產(chǎn)品生命周期的階段特征及其營銷策略，學(xué)會(huì)應(yīng)用新產(chǎn)品開發(fā)過程、新產(chǎn)品采用與擴(kuò)散過程以及產(chǎn)品生命周期理論，解決企業(yè)市場營銷實(shí)踐存在的各種問題；了解醫(yī)療器械定價(jià)的主要影響因素，掌握定價(jià)的一般定價(jià)方法和基本策略，學(xué)會(huì)應(yīng)用價(jià)格變動(dòng)的反應(yīng)及價(jià)格調(diào)整原理，分析醫(yī)療器械行業(yè)的價(jià)格大戰(zhàn)及其利弊得失；熟悉分銷渠道和物流的含義及作用，掌握分銷渠道選擇的主要影響因素，分銷渠道和物流管理，以及各類中間商的作用，并應(yīng)用分銷渠道理論來解決當(dāng)前企業(yè)營銷的現(xiàn)實(shí)問題。掌握促銷的含義與作用，促銷組合的基本內(nèi)容以及各種促銷方式的主要特點(diǎn)，理解廣告的設(shè)計(jì)原則和人員推銷的基本策略，公共關(guān)系和營業(yè)推廣的主要活動(dòng)方式，應(yīng)用促銷組合理論，分析中國企業(yè)促銷實(shí)踐中存在的問題。（2）教學(xué)內(nèi)容：市場營銷組合策略內(nèi)涵、構(gòu)成、特點(diǎn)與作用，醫(yī)療器械產(chǎn)品策略，醫(yī)療器械定價(jià)策略，醫(yī)療器械分銷策略，醫(yī)療器械促銷策略。
8.醫(yī)療器械招投標(biāo)與融資租賃[6]。（1）目標(biāo)和要求：了解醫(yī)療器械招投標(biāo)、融資租賃的基本概念、形式、特點(diǎn)及其流程，掌握合同簽約與履約的法律責(zé)任。（2）教學(xué)內(nèi)容：招標(biāo)、投標(biāo)及其融資租賃的基本概念，經(jīng)營租賃、金融租賃與融資租賃，融資租賃的會(huì)計(jì)處理，醫(yī)療器械招投標(biāo)的種類、范圍與形式，醫(yī)療器械融資租賃方案設(shè)計(jì)與實(shí)施，合同簽約與履約。
9.醫(yī)療器械市場國際營銷。（1）目標(biāo)與要求：了解國際市場營銷與國際貿(mào)易，掌握國際市場營銷與國內(nèi)市場營銷的區(qū)別，國際市場營銷環(huán)境的內(nèi)容及其在國際市場營銷活動(dòng)中的重要作用，選擇國際目標(biāo)市場的基本標(biāo)準(zhǔn)，揭示和分析進(jìn)入國際市場的主要方式和基本營銷策略。（2）教學(xué)內(nèi)容：醫(yī)療器械國際市場營銷概述及其演進(jìn)，國際市場營銷與國際貿(mào)易、國際市場營銷與國內(nèi)市場營銷的比較，醫(yī)療器械國際市場營銷宏觀環(huán)境分析，醫(yī)療器械國際市場目標(biāo)選擇與進(jìn)入方式、關(guān)稅知識，醫(yī)療器械國際市場營銷組合策略與組織形式，我國醫(yī)療器械企業(yè)國際市場營銷問題與對策。
10.創(chuàng)新理念與特色營銷。（1）目標(biāo)與要求：了解關(guān)系營銷理論知識，掌握關(guān)系營銷與傳統(tǒng)營銷的關(guān)系；掌握綠色產(chǎn)品市場，樹立綠色營銷觀念，服務(wù)營銷的定義、分類，服務(wù)營銷組合策略，了解網(wǎng)絡(luò)營銷特點(diǎn)，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)營銷策略；了解體驗(yàn)營銷特點(diǎn)，學(xué)會(huì)讓目標(biāo)顧客觀摩、聆聽、嘗試、試用等方式體驗(yàn)醫(yī)療器械企業(yè)提供的產(chǎn)品或服務(wù)，讓顧客實(shí)際感知產(chǎn)品或服務(wù)的品質(zhì)或性能。了解文化營銷內(nèi)涵，掌握文化營銷特征。（2）教學(xué)內(nèi)容：關(guān)系營銷的概述及其運(yùn)作；綠色營銷的內(nèi)涵及其特征；服務(wù)營銷營銷概念、分類及其服務(wù)特征，服務(wù)營銷組合與質(zhì)量管理；網(wǎng)絡(luò)營銷特點(diǎn)與運(yùn)行方式；文化營銷內(nèi)涵及其特征，文化營銷層次與功能；醫(yī)療器械體驗(yàn)營銷的產(chǎn)生與發(fā)展，體驗(yàn)營銷特點(diǎn)營銷策略；水平營銷的概念與傳統(tǒng)營銷的區(qū)別。
三、醫(yī)療器械市場營銷學(xué)課程內(nèi)容設(shè)計(jì)的實(shí)踐探索
（一）近幾年課程教學(xué)實(shí)踐成效
幾年來，醫(yī)療器械市場營銷學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，在滿足教學(xué)需要中選材，在不斷充實(shí)內(nèi)容中優(yōu)化知識體系。已在2008級、2009級、2010級、2011級醫(yī)用電子儀器與維護(hù)專業(yè)（必修課）和2010級、2011級生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)（專選課）的教學(xué)中，通過課程試教、試改與內(nèi)容精選的程序運(yùn)行中，使課程教學(xué)改革深化，課程內(nèi)容優(yōu)化，課程結(jié)構(gòu)體系完善，積累了不少的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。從理論教學(xué)上講，仍采用課堂班級授課，輔導(dǎo)課是利用業(yè)余時(shí)間完成，實(shí)踐教學(xué)主要途徑是每年參加一次區(qū)域性或省、市大型醫(yī)療儀器、設(shè)備展覽會(huì)，5―6次醫(yī)療器械市場調(diào)研、營銷案例分析，也有平時(shí)的課堂案例短時(shí)討論。
（二）多種教學(xué)方法與手段的綜合運(yùn)用
主要教學(xué)方法。醫(yī)療器械市場營銷學(xué)教學(xué)鑒于目前還沒有正式出版教材，書市上典型營銷案例也較少，教學(xué)參考也處于短缺狀態(tài)，教學(xué)仍以課堂理論教學(xué)為主，適量結(jié)合實(shí)踐教學(xué)。理論教學(xué)要求學(xué)生在掌握理論知識的基礎(chǔ)上，閱讀有關(guān)醫(yī)療器械市場營銷案例資料。講授要求少而精，講重點(diǎn)和難點(diǎn)，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)；也可運(yùn)用醫(yī)療器械典型案例進(jìn)行課堂討論式學(xué)習(xí)；實(shí)踐教學(xué)要求學(xué)生參與營銷多種形式的實(shí)踐來提高教學(xué)質(zhì)量與效果。
主用教學(xué)手段。采用講授與自學(xué)結(jié)合，案例分析與講堂討論結(jié)合的方式?；静呗允钦n堂講授與案例分析相結(jié)合，借助課堂討論、計(jì)算機(jī)模擬、情景模擬、社會(huì)實(shí)踐、市場調(diào)查、營銷策劃、營銷咨詢與培訓(xùn)等多種形式，培養(yǎng)學(xué)生的營銷知識應(yīng)用能力、營銷決策能力和營銷創(chuàng)新能力。在教學(xué)中，增加案例教學(xué)的比重，安排案例分析作業(yè)，給學(xué)生接觸實(shí)際、運(yùn)作分析的機(jī)會(huì)，達(dá)到實(shí)踐操作的訓(xùn)練目的。
（三）課程考核目標(biāo)與單科成績計(jì)算法則
課程結(jié)業(yè)考核。實(shí)行試卷考核的傳統(tǒng)模式，采用百分制計(jì)分。對于非營銷學(xué)專業(yè)學(xué)生來講，可以通過營銷學(xué)理論知識的記憶、理解，加深對醫(yī)療器械市場營銷學(xué)課程系統(tǒng)性認(rèn)知，體察其課程內(nèi)容的整體概貌。但這方法有引導(dǎo)學(xué)生死記硬背書本的基本概念、難以考量出掌握知識的實(shí)際水平的缺陷。
考核成績計(jì)算。采用閉卷考試，卷面成績占50%；醫(yī)療器械年展會(huì)和醫(yī)療器械營銷案例分析是學(xué)生實(shí)踐課考核的資料與標(biāo)準(zhǔn)，成績占30%；平時(shí)上課考勤、課堂紀(jì)律等項(xiàng)占20%。綜合計(jì)算單科結(jié)業(yè)成績，滿分100分。
（四）課程考核命題設(shè)計(jì)
醫(yī)療器械市場營銷課程是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)、醫(yī)用電子儀器與維護(hù)專業(yè)開設(shè)的一門專選課、專業(yè)必修課程。課程考核試卷命題標(biāo)準(zhǔn)參照全日制普通高校同專業(yè)、同層次、同課程教學(xué)大綱要求的結(jié)業(yè)水平，以《課程教學(xué)進(jìn)度計(jì)劃》中所規(guī)定的知識內(nèi)容和目標(biāo)層次要求編制。試卷分大題型，以各大題學(xué)時(shí)分布與該門課程教學(xué)中所占的學(xué)時(shí)數(shù)對應(yīng)，各大題考分分布以考試內(nèi)容所占全卷的總分分值，體現(xiàn)教學(xué)時(shí)數(shù)的短長，體現(xiàn)知識單元在整個(gè)學(xué)科領(lǐng)域中的重要性。全卷知識考點(diǎn)涵蓋醫(yī)療器械市場營銷學(xué)課程內(nèi)容體系，符合培養(yǎng)應(yīng)用型人才目標(biāo)的要求，并保證多數(shù)考生能夠在規(guī)定考核時(shí)間內(nèi)完成全部試題回答，其試題難易度、期望考試質(zhì)量與實(shí)際命題目標(biāo)測試要求相符合。
（五）課程內(nèi)容構(gòu)建質(zhì)量與效果的實(shí)證分析
課程內(nèi)容構(gòu)建質(zhì)量與效果的實(shí)證分析，其實(shí)證的內(nèi)容和方式方法是多方面的，本例見證于采用課程內(nèi)容選擇與內(nèi)容結(jié)構(gòu)體系調(diào)研，課程教學(xué)考核的質(zhì)量分析等手段舉證比較。
1.課程內(nèi)容及其結(jié)構(gòu)體系實(shí)證分析。調(diào)研對象與方法，以調(diào)研開設(shè)醫(yī)療器械市場營銷學(xué)課程的必要性、學(xué)時(shí)數(shù)、醫(yī)療器械市場營銷學(xué)課程內(nèi)容及其結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)問卷調(diào)查表。2011年7月以來，先后通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)查、問卷調(diào)查、回校面談等多樣化的方式方法，向畢業(yè)生和在校生共發(fā)放調(diào)研問卷46份，實(shí)際收集有效電子版、紙質(zhì)版問卷共37份，無效卷3份，有效卷回收率約占80%。
調(diào)查結(jié)果。對醫(yī)療器械類專業(yè)開設(shè)醫(yī)療器械市場營銷學(xué)課程的必要性回答，有19人認(rèn)為很有必要開設(shè)，14人認(rèn)為可以開設(shè)，4人認(rèn)為沒有必要開設(shè)；對開設(shè)醫(yī)療器械市場營銷學(xué)課時(shí)的回答，23人認(rèn)為開設(shè)36學(xué)為好，10人認(rèn)為54學(xué)時(shí)合適，4人認(rèn)為36學(xué)時(shí)多了；對近三年開設(shè)醫(yī)療設(shè)備營銷課程教學(xué)內(nèi)容選擇、知識含量與內(nèi)容結(jié)構(gòu)安排的認(rèn)知，24人認(rèn)為內(nèi)容管用、夠用、實(shí)用，13人認(rèn)為內(nèi)容基本上管用、實(shí)用，內(nèi)容缺少不夠用。
實(shí)證分析一。從教學(xué)學(xué)時(shí)看，認(rèn)為36學(xué)時(shí)多了的觀點(diǎn)認(rèn)為，醫(yī)療器械專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)主要是醫(yī)療器械使用、維護(hù)與維修，做售后服務(wù)性技術(shù)工作，學(xué)點(diǎn)營銷知識就可以了，沒有必要深學(xué)；持36學(xué)時(shí)不夠用的觀點(diǎn)認(rèn)為，醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)是關(guān)系人身安全與健康的“朝陽產(chǎn)業(yè)”發(fā)展迅猛，將會(huì)推動(dòng)醫(yī)療器械營銷專業(yè)人才的需求量，這個(gè)需求量就包括數(shù)量和質(zhì)量，需要懂得醫(yī)療器械營銷學(xué)專業(yè)知識，才能適應(yīng)市場營銷工作。最后的結(jié)論佐證了開設(shè)36學(xué)時(shí)比較合適，其點(diǎn)擊36學(xué)時(shí)的人數(shù)也占多數(shù)（62%，23/37）。
實(shí)證分析二。從教學(xué)內(nèi)容方面看，撇開認(rèn)為內(nèi)容基本管用、夠用的觀點(diǎn)而來討論其認(rèn)為內(nèi)容不夠用的說法。認(rèn)為內(nèi)容不夠用是因?yàn)獒t(yī)療器械行業(yè)是一個(gè)較大的支柱產(chǎn)業(yè)，營銷學(xué)涉及的學(xué)科知識面寬闊，只有足夠?qū)W時(shí)、豐富知識內(nèi)容才能構(gòu)成知識內(nèi)容結(jié)構(gòu)體系的科學(xué)性和系統(tǒng)的連貫性、實(shí)用性，才能更好地融入特色營銷、家庭醫(yī)療保健儀器營銷，體驗(yàn)營銷知識內(nèi)容。
結(jié)論，教學(xué)內(nèi)容的充實(shí)性，內(nèi)容知識的寬度、深度及其結(jié)構(gòu)體系的科學(xué)性，是個(gè)漫長的建設(shè)與優(yōu)化過程。對已持有的不同學(xué)說，可能是當(dāng)時(shí)的問卷調(diào)查表沒有把本專科分類設(shè)計(jì)而形成的調(diào)查自身誤差，還有待以后進(jìn)一步研究。
2.課程考核與考試質(zhì)量實(shí)證分析[7]。在醫(yī)療器械市場營銷學(xué)課程內(nèi)容探索研究，以教學(xué)實(shí)踐為手段，并在教學(xué)實(shí)踐中選材，2010年以來，對課程內(nèi)容構(gòu)建質(zhì)量與效果的考核，用教學(xué)測量來舉證分析。以2010級醫(yī)用電子儀器與維護(hù)專業(yè)醫(yī)療設(shè)備營銷課程結(jié)業(yè)考核為例，考核資料來源于湖北科技學(xué)院課程考試質(zhì)量軟件錄入醫(yī)療設(shè)備營銷課程結(jié)業(yè)考核分?jǐn)?shù)，自動(dòng)生成考核結(jié)果及其成績分析、質(zhì)量分析數(shù)據(jù)。
考核結(jié)果，本專業(yè)共有35人參加考試，最高分92分， 最低分61分，平均分75.8分，標(biāo)差8.37，偏差0.12，峰度2.18，區(qū)分度 0.23。
考試成績分析，從成績分?jǐn)?shù)段分布頻數(shù)看，高分或低分的學(xué)生數(shù)相差也不遠(yuǎn)，大約處于持平，頻數(shù)曲線顯示中間高、兩邊低狀態(tài)，近似于正態(tài)分布，大部分學(xué)生考試分?jǐn)?shù)在均值75.8±8.37的范圍內(nèi)，考核結(jié)果與結(jié)論反映學(xué)生對課程知識系統(tǒng)掌握和理解程度。
考試質(zhì)量分析，從試題總體上看，以偏度與峰度見證，偏度值為0.12，表明考試成績的分配，屬于正偏態(tài)，偏態(tài)程度屬中下等。峰度值為2.18，本次考試成績的分配曲線屬于近似于正態(tài)曲線，為扁平而略帶尖的頂峰度。再從區(qū)分度看，它是衡量、鑒別學(xué)生水平能力差異的指標(biāo)，本次考試區(qū)分度值為 0.23，在區(qū)分范圍 0.4～0.5之外的下限，表明考試質(zhì)量沒有較好地區(qū)分學(xué)生實(shí)際水平。
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第9篇：生物醫(yī)學(xué)工程定義范文
其實(shí)很多人認(rèn)為，我們身體生活的是一個(gè)世界，而我們大腦中存在著另一個(gè)完整的世界，而這個(gè)世界神秘之處在于誰也不知道那些頭皮底下正在發(fā)生的故事。那里馳騁的是無盡的想象。只要不把這些想法付諸行動(dòng)，外人永遠(yuǎn)不可知曉。
比如在現(xiàn)實(shí)中，當(dāng)你懶洋洋的想不用遙控器就把電視關(guān)掉，幻想著把桌子上的咖啡移到自己的面前，當(dāng)這些虛擬場景有一天實(shí)現(xiàn)時(shí)，你一定會(huì)欣喜若狂。
這是一個(gè)完全抽象卻讓人欲罷不能的故事。
故事中沒有時(shí)間、地點(diǎn)、人物，主人公是我們的大腦或者說是虛無縹緲的意念，而配角則是隱藏在空氣中看不見的電波，這兩者將給我們上演一出老套卻又刺激的大片——“隔空取物”。
說它老套是因?yàn)殡娪盁o數(shù)遍地重復(fù)過此類場景，說它刺激是因?yàn)楫?dāng)我們親身經(jīng)歷之時(shí)，那種莫名的恐懼和興奮主宰著整個(gè)故事情節(jié)。
過去五年中，人類成功實(shí)現(xiàn)“隔空取物”的夢想數(shù)不勝數(shù)，但有3件事情是我們必須了解的。：
第一件，2006年，清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系研制出一套系統(tǒng)—這個(gè)系統(tǒng)連接大腦和外部設(shè)備，兩名參與者不需要用任何肢體動(dòng)作，只需要用意念，便控制了兩個(gè)受控的機(jī)器狗在地毯上踢了半天足球，這次“主人公”大放異彩。
第二件，2010年，澳大利亞國立大學(xué)的研究人員利用光束，把一塊玻璃移動(dòng)了近2米，其中光束的作用占了主導(dǎo)地位，可以說這次“配角”搶了“主角”的戲。
第三件，2011年，NEC可以說把“隔空取物”第一次用于方便人類生活中。他們所發(fā)明的MP3可以幫助使用者真正實(shí)現(xiàn)不用操控機(jī)器就可以簡化流程。比如當(dāng)我們覺得歌曲可以停止播放的時(shí)候，我們不需要把它從兜里拿出來，或從桌子上拿起來關(guān)掉，只需要輕輕拍打連接在身上的傳感設(shè)備，就可以隨意調(diào)節(jié)音量，以及關(guān)閉系統(tǒng)。
一個(gè)“介質(zhì)”，一個(gè)“世界”
NEC的這種新技術(shù)，是通過兩只手腕上的加速傳感器實(shí)現(xiàn)的。只要我們輕拍上臂，或者輕拍下臂，因?yàn)榕拇蛭恢门c手腕處傳感器的距離不同，傳感器就利用這種細(xì)微的不同之處，可以推斷出拍打位置，然后將該位置所對應(yīng)的“指令”發(fā)送給便攜設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)“隔空自控”。
腦機(jī)接口系統(tǒng)(brain-computer interface,簡稱 BCI)。在學(xué)術(shù)上，這種技術(shù)被定義為“人腦與計(jì)算機(jī)或其它電子設(shè)備之間建立的直接的交流和控制通道”。
正是這套系統(tǒng)在未來將深刻地影響著我們的生活。
早在20世紀(jì)70年代，腦機(jī)接口系統(tǒng)概念開始出現(xiàn)，其目的是為了幫助那些腦癱或者殘疾人能夠正?；顒?dòng)，研究者推出一種叫“腦電放大器”的工具，捕捉人們腦中形成的微弱意念，不斷放大加強(qiáng)，甚至解讀它，然后使這種意念進(jìn)入相關(guān)儀器中。
但距離奇跡的出現(xiàn)，還差一小步。因?yàn)椤敖橘|(zhì)”的缺失，要達(dá)到“隔空取物”，腦機(jī)接口系統(tǒng)還必須配齊另一種設(shè)備。否則，殘疾人的手不會(huì)自己動(dòng)起來，桌子上的杯子也不會(huì)無緣無故飛起來—而這個(gè)“介質(zhì)”必須是可控的物質(zhì)。
