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2011年5月21日,中華醫學會數字醫學分會在第三軍醫大學舉辦隆重的成立大會。該學會的成立,標志著在鐘世鎮院士倡導下,以解剖學為基礎的“虛擬人”發展到“數字醫學”,數字醫學成為生命科學、工程學與計算機科學交叉的新興學科。
中華醫學會、重慶市政府、總后衛生部、第三軍醫大學等單位的領導,以及來自全國醫療行業的專家教授200余人出會。大會選舉張紹祥教授為中華醫學會數字醫學分會第一屆委員會主任委員。
張紹祥教授認為:數字醫學是指現代醫學和數字技術相結合,包括醫學、計算機科學、數學、電子學、機械工程等多學科的一門新興的交叉學科。數字醫學具有強大的生命力,它不僅突破了傳統的學科架構,而且滲透到醫學的各個方面,帶來醫學的革命性變化,現已成為當今世界最為活躍的前沿學科之一。數字醫學涉及許多方面,目前在外科手術導航、影像立體重建、人體器官個性化制造等方面有所建樹和突破,為臨床醫學帶來全新的手段。
在醫學界,鐘世鎮院士被譽為中國現代臨床解剖學的奠基人、中國數字人和數字醫學研究的倡導者。2001年,鐘世鎮院士在第174次“香山科學會議”上首次研討了“中國數字化虛擬人體的科技問題”。中國人體數據庫初步建成后,鐘世鎮院士開始擔任“中國數字人研究聯絡組組長”。
鐘院士介紹,數字醫學由“虛擬人”發展而來,而“虛擬人”研究分為四個發展階段:第一階段是數字可視人;第二階段是數字物理人,擁有人體的物理性能,可以模擬肌肉的運動;第三階段是數字生理人,可模擬人的生理功能,到達第四個階段的數字智能人則將具備一定的思維能力。
目前,中國對“虛擬人”的研究已經達到第三個階段――數字生理人。數字人課題組已構建了八套男女全身數據集,數十套人體器官數據集,以及數十套用于了解人體結構的數字化解剖軟件。
“虛擬人”技術一經推出便吸引了各個領域的目光。除醫學領域,在汽車碰撞實驗、航天技術、服裝設計業、影視等方面,“虛擬人”技術也充分得到運用。在“神六”返回艙設計和著陸過程中,“虛擬人”數據集同樣功不可沒。
然而,令鐘世鎮更為關心的是,如何能讓“虛擬人”技術在醫學領域推陳出新,將解剖學這一古老的學科變為真正的“朝陽學科”。“要解決‘治病救人’的問題,現在我們更應該倡導‘數字醫學’,轉向臨床當中的實際運用問題。”鐘院士說。
為了使“數字醫學”這門新興的學科更好的發展,在鐘世鎮、戴戎、王正國等院士和傅征教授的聯名提議下,經中華醫學會、中國科協、國家民政部批準,中華醫學會數字醫學分會于2011年5月正式成立。
“虛擬人”研究
人體是由一百多萬億個細胞組成的復雜整體,僅人的神經系統就約有1000億個神經元,而且由細胞構成的組織器官間的相互作用,人體與外界環境的沖突與和諧,這些極為復雜的變化對于人類自身至今還是一個充滿未知的神秘世界。
1895年德國科學家倫琴在一次實驗中偶然看到了射線下妻子的手骨,這是人類有史以來第一次透過皮膚看到自身內部,由此揭開了人類利用以X線為代表的透視工具探索人體內部奧秘的序幕。
今天科學家們掌握的透視工具越來越多,但是仍然無法滿足人類更為全面了解自身的渴望。科學家們為此所做的全部努力都在指向同一個問題,究竟利用什么樣的手段能重建可以真實的反應人類生理機能活動的虛擬人體。
1989年美國人在這個領域率先跨出了關鍵性的一步,他們設想:能否將人體標本通過計算機技術轉換成人體數據集,能夠讓使用者象檢索圖書資料那樣方便的查詢、獲取人體信息。這個項目由美國國立醫學圖書館發起,計劃的名字通俗易懂而且充滿想象力,它被正式命名為:虛擬人類計劃。這個大膽的設想在當時一度引起醫學界的懷疑。要采集這些數據必須先將人體標本切成薄片,并用數碼相機和掃描儀對切面進行拍照、掃描,之后將數據在計算機里合成三維的立體模型,其中的精心程度與龐大的工作量可想而知。1991年和1994年研究小組分別選擇了男女各一具尸體作為標本獲取了完整的人體數據,這些數據稱為V.H.P.數據集。在1989年到1994年的五年里,美國人把虛擬人類的構想推進到了試驗階段,這意味著美國“虛擬人”技術已經達到了可視程度。
虛擬人類自己這顯然是一個大膽的設想,而當人們通過理性分析發現“虛擬人”絕不是另外一種克隆時,“虛擬人”研究就必然成為一項激動人心的重大科研項目。
1996年在美國國防部非致命武器委員會的積極支持下,橡樹嶺國家實驗室牽頭醞釀“虛擬人”創新計劃。在他們的構想中,“虛擬人”應該能夠模擬人體在外界物理刺激下的反應,他會象真人一樣骨頭會斷、血管會出血,有專家稱之為:虛擬物理人。如果說虛擬可視人還僅僅是一個可供人們觀看的人體模型,虛擬物理人則使得這個模型有史以來第一次對外界刺激有了反應。在科學家的計劃中它不再是一個靜止的標本,人類將在計算機建造的虛擬世界中看到另一個自己在呼吸、走動,更會通過模擬各種環境的變化,探測人體極限。這個計劃的目標已經非常接近科學家一直夢想的虛擬人類。
由于構成“虛擬人”的數據來源于自然人,因而“虛擬人”具有民族、區域等特征,東方人的特點明顯的與歐美人不同,因此中國建立具有自已國家人種特征的數字化人體模型成為填補空白的問題。
美國“虛擬人”研究小組在2000年就已經建立了人體主要器官的三維模型,中國的“虛擬人”計劃要在技術上占領哪個制高點?人體內的血管系統可以分為四級,數量達到上千萬條,手術時醫生往往需要更為完整、微觀的血管地圖,以制定安全的手術方案。長期以來盡管醫學專家嘗試了很多辦法,但是這些大大小小錯綜復雜的血管網絡的具體形態分布仍然充滿未知,因此怎樣將人體血管系統通過不同顏色準確區分出來,成為一項具有挑戰性的課題。
從1996年開始,美國“虛擬人”研究小組就面向全球征集建立血管模型的解決方案,但是其中的關鍵問題一直沒有獲得解決,而鐘世鎮院士獨有的血管鑄型技術為中國人在這個領域有所突破提供了可能。由此中國“虛擬人”項目的關鍵技術被正式確定為攻克血管模型。2001年11月舉行的第174次香山科學會議被認為是中國數字“虛擬人”研究的開篇。中科院李華博士、第一軍醫大學鐘世鎮院士、首都醫科大學羅述謙教授等人向國家提出了研究中國“虛擬人”的設想,很快“虛擬人”技術研究被列入國家863項目。
2002年12月,廣西一名19歲的女孩因不慎誤食毒蘑菇引起食物中毒死于廣州,家屬同意捐獻其遺體。經過科學家們仔細檢查與評估,最終決定以她作為人體標本采集數據。中國第一例“虛擬人”――虛擬人女一號數據開始采集。中國第一例“虛擬人”數據采集,每片標本的切削間距為0.2mm,對每片標本進行拍攝平均需要3分鐘,為保證切削連續性,工作人員要在低溫環境下晝夜輪換持續工作,整個切削過程持續了一個月。2003年2月16日虛擬人女一號完成圖像采集。中國第一例虛擬人體數據采集共獲得8556張斷層圖片,每片間距0.2mm,總數據量149.7GB,切片數據被存成計算機可以識別的數字信息,進行數據處理。羅述謙教授領導著一個研究小組,海量數據匯集到這里,他們面對的問題就是將近萬張二維圖片在計算機里合成,并將其數字化變為三維立體人。要完成這個工作,首先要解決的是數據的精確配準問題,所謂配準就是把這8556層對齊,因為切削加工時間比較長,前后有一個多月的時間,由于機械加工的一些晃動,數碼相機的移動,以及照明的不一致性,因此就造成一些斷層圖像有相對左右位移和上下位移,如果不能有效地校正這些位移的話,重建出來的這個人體周圍就是虛的。將8556張圖片中大大小小上千個器官組織一一對準,是一個要付出極大耐心的工作。盡管可以利用專門的軟件作為工具,要完成這樣的任務對于負責模型重建的工作人員仍然是一項極大的挑戰。
大腦是人體最為重要的生命器官,人體許多疾病的發生、發展與大腦深度的核團密切相關,長期以來大腦核團的具體形態與結構一直是一個謎。研究人員希望通過“虛擬人”技術將這些大腦核團準確標識出來,為臨床醫學家提供更為精確的三維圖譜。
人體三維模型建立的精確與否直接關系到“虛擬人”數據集的應用價值。血管模型的精確重建為將來臨床上的進一步應用奠定了基礎。同時李華博士的小組還進行了另一項具有挑戰性的工作,他們嘗試對人體最為復雜的神經組織進行重建。從2003年虛擬人女一號數據集采集完成以來,經過近一年多的努力,基本完成了人體標本大部分器官組織的重建工作。
數字醫學研究取得重要進展
“虛擬人”能做什么?究竟有什么用?成為大家日益關心的問題。
近百年來盡管人類醫療手段在不斷更新,但是針對人體重要器官的手術風險依然嚴重威脅著患者的健康與生命。醫生一直致力于建立更為有效地模擬手術平臺,訓練臨床醫生便捷的獲得手術經驗。“虛擬人”技術的出現有助于這個夢想成為現實。它給全球的醫學工作者在改變現有手術訓練模式方面提供了極大的想象空間。
眼睛是人身上最為脆弱的器官之一,長期以來眼科手術的復雜性以及高危險性,一直是令臨床醫生頭疼的問題。一名眼科醫生在走上手術臺之前至少要經過50次手術訓練。醫學上一直在探索一種能夠低成本、耗時短、有效的手術培訓方式。
針對眼科醫生在手術訓練方面遇到的困難,廈門大學計算機系王博亮教授嘗試建立人體眼球單個器官的模型。在他的實驗中,眼球的切削精度達到了20μm的細胞級別。為了使自己的研究成果能夠緊密結合臨床,王博亮找到了眼科手術專家吳醫師作為合作伙伴,共同研究虛擬眼球在臨床上應用的可能性。他們的目標是建造一只能模擬人類眼睛的各種生理機能的虛擬眼球。它不僅能夠幫助眼科醫生進行手術訓練,還幫助眼科專家揭示人類眼科疾病的發生機理。
今天已經有越來越多的科學家從自己的專業角度出發加入“虛擬人”技術研究領域。他們紛紛從人體單元器官的重建入手,嘗試對人體主要組織器官進行更為細致、精確的重建。他們設想在不遠的將來可以通過復雜技術將這些分散的器官整合為一個三維的立體人體模型。這個模型的建立將把人類對自身的認知提高到一個前所未有的水平。盡管目前還處于研究的初級階段,但是科學家們堅信:他們目前所做的種種努力正在為將來激動人心的各種可能性鋪平道路。
在完成可視化人體模型的基礎上,科學家們還希望“虛擬人”還能像真實的人類那樣具有各種物理、生化反應。在以往的科學實驗中,大量的采用動物甚至是真人來得到實驗數據,在成本居高不下的同時,實驗結果還存在各種不確定性。“虛擬人”技術的成熟有助于改變這種現狀。在“虛擬人”身上加載人體物理反應模型之后,能夠很方便的獲取各種反應數據,從而讓“虛擬人”代替人類在不可想象的嚴酷環境中完成人類不可能完成的任務。
今天“虛擬人”技術的應用設想還在不斷延伸,更多領域專家的介入使得我們看到“虛擬人”應用的更多可能,在交通、體育、服裝、航空、航天等領域,“虛擬人”將如何改變我們的生活,這個充滿誘惑的問題正在不斷激發著人類的想象力。毫無疑問“虛擬人”技術的發展為人類生活的改變展現了廣闊的前景,與民眾對此表現出的極大熱情相對應,科學家們對于這種預測表現出更為謹慎的態度。
以“虛擬人”技術為基礎的數字醫學是新興的學科,在我國已經有了積極的探索和長足的發展,在服務臨床方面進行了積極有益的探索。
第三軍醫大學交通醫學研究所尹志勇等人采用計算機仿真技術開展模擬顱腦、胸部撞擊傷的研究,深化了對損傷機制的認識,事故再現的分析研究,協助交通管理部門更準確地判斷事故的發生情況和肇事者的責任,受到有關部門的高度評價。第三軍醫大學野戰外科研究所陳青等利用計算機圖像重建技術,采用三維圖像對外周神經再生規律進行可視化研究。類似的研究工作在全國多家研究機構已經大量開展。
2007年,“怪頭娃”劉京在廈門市第一醫院手術成功。這是我國完成的首例顱腔重建全顱再造手術,也是國內首例在臨床上成功運用計算機三維仿真技術設計全顱再造。廈門大學計算機系王博亮教授帶領團隊應邀參加設計了顱骨切割和重建的計算機模擬手術過程,精確測算了劉京大腦的容積與顱腔的容積,為手術的成功奠定了基礎。
張紹祥教授主持的“中國人體三維結構數據庫建立”、“中國數字化可視人體數據獲取關鍵技術研究”、“中國數字化可視人體分割數據集的建立”等6項國家自然科學基金課題獲重要研究成果。
北京天壇醫院開展的“顱內腫瘤虛擬仿真研究”;昆明軍區總醫院開展的“數字技術在脊柱側彎手術治療中的應用”;廣東省自然科學基金支持的“數字醫學技術在肝膽胰外科疾病診斷和治療的應用研究”;南方醫科大學珠江醫院開展的“數字醫學技術在肝血管瘤切除術中的應用研究”、數字醫學技術在V、VI段肝癌切除術中的應用”等研究對推動我國數字醫學研究的發展做出了重要的貢獻。
數字化醫學內植物技術研究工程化
植入物在醫學領域的應用已非常普遍,僅以在骨科的應用為例, 2002年世界骨科植入物的銷售額已達到140億美元,隨著人口的老齡化和嚴重創傷疾病等的增加,這一數字還以每年20%的速度增長。近年來,隨著數字化高新技術和生物科學技術的發展,借助計算機輔助設計與制造技術(CAD/CAM技術)、快速原型技術、計算機圖像處理與三維建模等手段,上海交大以人工關節為切入點,研發人工關節設計、制造及臨床應用中的數字醫學關鍵技術,同時借助已開發的系列細胞學和分子生物學的手段,增強植入物的生物學功能,促進與人體組織的整合。
1. 個體化人工關節的快速化制作技術和應用
在國家863項目基金支持下,為了進一步克服影響個體化人工關節臨床應用與推廣的主要障礙,縮短假體的生產周期、降低成本,上海交大基于大批量定制理念開展了有關個體化人工關節的快速化制作技術的研發。依靠CAD/CAE/CAM/PDM技術、參數化變量化設計技術、虛擬制造技術、成組技術等新技術,對各關節假體的個性化需求進行分類,找出盡量多的共性元素,除關節優先區外,在不影響人工關節的力學性能和功能條件下,通過改變肩、肘、髖、膝、踝關節的設計,增加人工關節的共用組件,并減少共用組件的規格品種;統一原材料探傷、表面噴涂、焊接、殺菌、包裝的工藝裝備。對手術輔助器械設計和工藝流程采用同樣的原則,生產用模具、夾具設計盡可能采用互換件,使制造技術合理化,優質、高效、快速地制造出滿足用戶個體化需求的假體。
2. 人體化人工關節的結構仿生和生物學優化
個體化人工關節多數以形態仿生為主。手術以恢復病損部位的大體形態和基本的生理功能為目的,甚至僅為了保肢,遠未達到功能仿生的要求。為了進一步提高個體化人工關節對毀損關節功能替代的質量,上海交大開展了人工關節結構仿生優化研究:包括運動學仿生和穩定性仿生,研發符合正常肩、膝、髖、肘、踝關節的三維共軛活動模式以及重建大節段骨切除和軟組織切除患者的關節穩定性,研發出具有自主知識產權的新型個體化假體。同時為了提高人工關節的生物相容性,上海交大開展了假體材料的優化研究,如在β型鈦合金中加入生物相容性良好的鈮和鋯,使鈦合金在保持其抗腐蝕性和力學強度的同時,進一步提高生物相容性、降低彈性模量,從而有效降低假體的應力遮擋效應;又如對假體表面真空等離子噴涂生物活性鈦(Ti)、氧化鈦(TiO2)涂層,使其具有優良的力學性能,加強涂層與合金基體的結合以及假體-骨整合,并實現個體化加工。
數字醫學研究機構
全國各地紛紛成立數字醫學研究機構,第三軍醫大學、上海交大、復旦大學分別成立了數字醫學研究院和研究中心,國內至今已經構建了8個高精密度的中國人體數據集。
重慶市數字醫學研究所(重慶市數字化人體工程研究中心)由第三軍醫大學建立,開展數字化可視人體的相關研究。第三軍醫大學于2002年正式成立“計算醫學研究室”,并建立了首套中國數字化可視人體數據集,使中國成為繼美國之后世界上第二個擁有完整可視人體自主知識產權的國家;2003年5月成立“重慶市數字醫學研究所”;2007年成立“重慶市數字化人體工程研究中心”。目前建立了基于數字解剖學和數字醫學研究的開放性實驗室。研究成果包括2002年完成中國男性數字化可視人體數據集的建立和三維可視化;2003年完成女性數字化可視人體數據集等。中國數字化可視人體數據集榮獲2007年國家科技進步二等獎;手部創傷修復解剖學研究及臨床應用榮獲2001年國家科技進步二等獎。
關于數字出版,目前似乎還沒有權威、準確、公認的定義。大概有以下幾種說法:1,數字出版,是出版資源全生命周期信息交換的過程;是利用網絡進行在線或者離線數字寫作內容的采集和管理的過程;是把內容中的各種知識析離共享管理的過程;是根據使用者的需要進行全媒體組織輸出的過程;是在線信息網絡化服務的過程。2,數字出版,是依托于信息技術、數字技術和計算機網絡技術而誕生的新的出版形態。3,數字出版,就是將概念、思想、知識借由字符、圖像、影像、語音方式整合成0、1的數字內容,經加值后傳播于公眾。2007年在維也納舉行的第17屆國際數字出版會議上是這樣定義數字出版的,數字出版是依靠互聯網并以之為傳播渠道的出版形式。
雖然概念是模糊的,但這不影響人們對數字出版的熱情。隨著Kindle、iPad、漢王等電子閱讀終端的熱銷,帶動了電子書的熱銷,人們普遍接受了這一新穎的閱讀模式,并對之狂熱地追捧。當然,電子書只能說是數字出版的一部分,絕非全部。此外,網絡游戲、數字期刊、手機報等早已為人們熟悉,并引領著數字出版的潮流。數字出版正在不斷被人們豐富其內容,不斷延伸著其定義。我們也不必糾結于數字出版是傳統出版的延續,還是傳統出版的替代,抑或其他。總之,數字出版時代即將全面到來。
國外醫學領域數字出版現狀
愛思唯爾(Elsevier)
愛思唯爾是一家經營科學、技術和醫學信息產品及出版服務的世界一流出版集團。通過與全球的科技與醫學機構的合作,每年出版1800多種期刊和2200種新書,以及一系列創新性的電子產品,如Science Direct、MD Consult、Scopus,文摘型數據庫、在線參考書目和特定學科入口網站。在數字出版方面,目前愛思唯爾已與中國部分高校建立了合作關系,例如分別與上海交通大學及清華大學圖書館合作建立Science Direct中國鏡像站點,提供電子期刊和電子圖書的分類瀏覽、檢索和全文閱讀功能,其中對于電子圖書提供按章節檢索和閱讀功能,檢索和利用極為方便。
麥格勞-希爾(Me Graw Hill)
麥格勞-希爾專業出版包括五大塊的內容:商業、醫學、技術、教育和大眾出版。該社每年出版大約900種圖書,他們通過四種方法提高產品的數字化程度。麥格勞-希爾開發得很好的一個產品叫Access Surgery(走進外科手術,用于幫助醫學院學生在線觀摩最新的手術方式),它應用了搜索、互動、實時更新、內在存儲這四種方法,是一種只能通過注冊后才能在線使用的產品。在Access Surgery平臺中,麥格勞-希爾放上了所有的圖書內容和視頻等,作者還會經常更新其內容。目前該社已經建成外科、內科、工程、科學等各種數據庫類別,投資相當大。麥格勞-希爾對現在經營的六塊業務中的三塊,即搜索、電子圖書和數字授權,有一個界定:搜索是讓讀者在網上可以找到10%的圖書內容,電子圖書和數字音像圖書內容則是由他們進行數字化轉換后提供給發行商拿去銷售,數字授權是向需要在線使用該社圖書的人收費。對于搜索部分,他們有三家合作伙伴,即谷歌、微軟和亞馬遜,這一塊收入比較少,此舉的目的是希望通過這些網站的參與來提高麥格勞一希爾網站的瀏覽量,這一方面可以提高紙質圖書的銷售,另一方面可以吸引更多的讀者去訪問麥格勞-希爾網站。
威科(Wolters Kluwer)
在紙質圖書出版和銷售時期,威科集團就積累了荷蘭幾乎所有醫科類大中專院校和醫院各系及科室用戶的名錄,這為他們順利開展數字出版業務,提供數字化產品做好了充分準備。威科集團的數字出版理念是這樣的:首要工作就是進行用戶需求分析,在此基礎上,通過內容編輯人員和技術操作人員,對原有內容進行醫學知識的數字化整合,并不斷加入新的醫學內容,開發出讀者真正準備“買單”的數字產品。
威科集團的數字化內容采取由自己完成和交給第三方合作伙伴完成相結合的方式。比如,電子書里的視頻內容由他們自己完成,而數字化平臺的制作則授權給第三方合作伙伴完成。威科集團強調要向技術公司學習,在數字化技術上,技術公司往往有比傳統出版社更豐富的經驗。為此,他們雇傭了全職的技術人員,以解決技術問題和提供技術支持。
開展醫療和健康板塊數字出版業務后,威科集團對數字出版產品分類進行調整,以前,威科集團通常是按照學生,醫生等讀者群來進行產品劃分,但是現在,更多的是按照客戶的生命周期對產品進行分類,這能夠使出版內容更全面、更好地滿足客戶需求。
國內醫學領域數字出版現狀科學出版社
科學出版社早些年推出科學e書房和科學文庫,前者是離線產品,后者是在線產品。
科學e書房是一款采用DRM數字版權保護技術,以U-Key為載體,小巧便捷的移動閱讀產品。其內置綠色版閱讀器,使讀者不用安裝任何插件就可以享受近似紙質書的原版原式閱讀體驗。科學e書房目前已推出17個產品系列,內容包括該社出版的~大批高水平學術著作及文物考古、醫學等特色內容。該產品采用傳統圖書外包裝,便于圖書館管理;兼具翻閱、聽書、目錄導航、檢索、筆記勾畫和書簽功能,是紙質書無法比擬的。
在線產品科學文庫是以科學出版社優質的內容資源為基礎,為高校圖書館、科研院所等機構用戶精心打造的一款基于互聯網的在線檢索、在線閱讀及下載借閱服務產品。其下設5個子庫:“基礎科學”“實用技術”“醫學”“社會科學”和“資源環境”。用戶可以根據自身需求自由組合,定制服務方式,既可以在線閱讀,也可以下載借閱。此外,還能讓用戶在不增加成本的情況下享受更多增值服務。
人民軍醫出版社
2007年,人民軍醫出版社正式組建數字出版中心一一人民軍醫電子出版社,至2009年國慶出版了我國第一本真正意義上的跨媒體書,歷時8年、投資近500萬元。打造出了以“名醫指路”品牌為特征的五大類幾十個品種,其中數字跨媒體出版物5個系列155種,數據庫已建5個、在建6個,網站已建8個、在建7個。
人民軍醫出版社的數字出版,在起步階段,只是簡單地將紙質圖書同步做成電子書,以光盤的形式面世。隨后,該社將紙質書和電子書又做成了具有能聽、能視、能上網在線閱讀、能下載到手機即同時具備紙質書、音頻書、視頻書、網絡書和手機書功能。緊接著,該社集中攻關,將傳統的紙媒圖書,與經多年努力建成的總容量達4.5億字的“中華醫學資源核心數據庫”群實行深度結合,使專業圖書實現了隨讀隨查、即點即答的深度閱讀,拓展了閱讀功能,此外,還具備了同一本書的讀者群在線討論功能。
目前,其跨媒體智能產品主要有6個大類:1.跨媒體智能圖書;2.跨媒體智能網絡閱讀卡,3.跨媒體電子書光盤;4.復合型跨媒體智能出版物;5.大型醫學數據庫群;6.部隊數字醫學系列圖書。
北京大學醫學出版社
北京大學醫學出版社在數字出版方面的基本發展思路是在已有資源的基礎上,開發擁有自主知識產權的數字產品。其數字出版的理念主要是提供基于內容的服務。技術攻關是目前出版社獨立發展數字出版的一個主要瓶頸。基于這種情況,該社首先解決專業技術人才短缺的問題,及時引進一位醫學信息學博士,其一方面具有學醫的背景,另一方面精于計算機技術的研究和使用,能夠對醫學領域數字出版的核心性技術進行開發和把關。
在具體實施方面,北京大學醫學出版社目前正在集中精力開發數字出版平臺一一北京大學醫學出版社醫學教育網,其核心內容已經成型,目前在迅速和整合信息的基礎上,力求實現多種功能的融合與拓展。其設計思路是,以考試書和教材為基礎,開發內容拓展型的數據庫,提供在線服務,并且所提供的服務型資源將采取免費和收費相結合的方式。比如,教材的內容拓展可以是教材作者的相關教學資料或者教學培訓內容,確切地說是一種針對教材本身的增值服務。
醫學領域數字出版的幾點思考
(一)分析現有產品,優化產品設計
各醫學相關出版社,應結合自身特點,分析現有產品結構,設計縱深化產品,以滿足數字時代的需要。醫學圖書的數字出版,或者以獨創內容為資本,或者需要大量信息的優化組合,形成有特色的縱向產品,這兩種發展模式應該并重。產品設計也就應該基于這兩種模式。
作為編輯自身,當務之急是要提高數字出版意識。逐漸培養復合型能力,同時去影響作者,進一步帶動作者的數字出版意識,這有利于將來實現數字產品的直接開發。今后一段時期,要重點做好產品儲備,特別是原創性、獨創性產品,努力提升橫向產品線,發展優勢學科縱向產品線,增強產品競爭力。作為大型出版集團,可通過兼并重組,整合資源,或者采取合作方式擴充產品線,這將在很大程度上縮短資源的積累過程,加快推進數字出版進程。
(二)處理好傳統出版與數字出版的關系
麥格勞-希爾的Jill Reese這么說過:“從編輯的角度來講,當一本書出版時間很長了,不再出版紙質書了,作者總希望拿走他們的版權,但我們不希望如此,因為我們還希望以電子圖書的形式延續銷售。”雖然我們不好評判數字出版是傳統出版的延續,還是傳統出版的替代。但我們可以確定的是,在今后很長一段時間內,傳統出版與數字出版并存,兩者以其各自優勢共同發展。應該說,紙質出版歷史悠久,但始終沒有退出歷史舞臺,因為紙質出版有其不可替代性。人們的閱讀很難離開紙質媒介,雖然其受眾少了,但畢竟還是存在。數字時代的到來,按需印刷也應運而生了,很好地解決了這一現實問題。一本書絕版的概念是比較清楚的,但有了電子圖書,這一定義就發生了改變。將來我們或許是先有電子書,再有紙質書;或者兩者同時出現,但短期內,我們還是很難改變以紙質書出版為基礎的現狀。關于這一點在此不做進一步分析。
(三)加快數據庫建設
數字出版的商業服務模式主要有以下幾種:Kindle模式:“閱讀器+內容平臺”;iPad模式:“終端設備+內容平臺”;Google模式:“海量資源+開放網絡平臺”;盛大文學模式:中國版的“內容+終端”;方正模式:數字圖書B2C;漢王模式:直銷、團購模式;中移動模式:“無線圖書的整合發行平臺”。
但無論哪種模式,內容資源是核心。就像同方知網期刊論文的發展模式一樣,數據庫建設對圖書的數字出版同樣非常重要。人民軍醫出版社在數據庫建設方面,已建成了疾病、藥品、循證醫學、輔助檢查、疾病研究進展、醫保用藥等6個子數據庫。其中華醫學核心資源數據庫涵蓋了有關疾病、藥品、檢查、循證、期刊雜志等五個系統知識。數據庫的建設基于內容資源,在相應的平臺支撐下最終實現信息服務,也是對資源的整合。
(四)離線與在線結合方式
對于這一點,可以借鑒麥格勞-希爾的做法,即經營搜索、電子圖書和數字授權三塊業務。搜索只是讓讀者在網上可以找到10%的圖書內容,即在線產品,目的是用來提高其點擊率,擴大傳播范圍,即“廣告”階段,用來吸引讀者購買完整的產品。電子圖書內容則是在進行數字化轉換后提供給發行商拿去銷售,也即離線產品的銷售。數字授權是向需要在線使用該社圖書的人收費。這三者的最終目的是實現銷售和贏利。
關于在線產品,網站是平臺,這里有很多文章可以做,一般的點擊、瀏覽、下載,以及相應的搜索、查詢等都比較為人們所熟悉。此外,我們還可以開展一些其他業務,提供更為全面的服務,如聘請相應學科的專家,一方面為我們提供專業技術支持,比如做標引,還可以定時、不定時做客訪談,融合科普、專業答疑等環節,以擴大網站影響力,提升服務品牌,聚攏潛在讀者。此外,也可以與期刊雜志合作,延伸圖書產品鏈,擴大知識涵蓋面。經常更新產品內容,為“顧客”提供超值的增值服務。
(五)專業參考書與教材、教輔捆綁模式
醫學專業參考書與教材、教輔的結合即提供一站式服務,就如威科集團的做法,在開展數字出版業務前,通常是按照學生、醫生等讀者群來進行產品劃分,但是現在,更多的是按照客戶的生命周期對產品進行分類。從學生入學使用數字教材(閱讀器+內容平臺+在線學習項目),到學生考試,通過國家執業醫師、執業護士、執業藥師資格考試,提供教輔產品,最后到學生畢業進入醫院完成角色轉變,提供專著、參考書、工具書,打包銷售。在此過程中,均可實現在線和離線產品的結合。
(六)加強復合型人才培養
數字時代,我們要從單純的內容提供商向服務提供商轉變,培養技術型人才是關鍵,包括平臺建設人才,視頻、音頻制作人才,在線編輯人才以及復合型人才,做到既懂專業出版,又懂信息技術。這是不少出版社目前發展數字出版的瓶頸之一。此外,全面開展數字出版,還存在諸多需要時間解決的問題,如數字出版的版權,涉及立法問題;數字出版的技術問題;數字圖書的定價問題,等等。出版社只有掌握數字出版的核心技術,才能在數字出版領域擁有產品定價權,擁有更多發言權。
[關鍵詞]醫學影像;數字化;實驗教學;教學評價
隨著科學技術的不斷發展,數字化逐漸運用于醫學的各個領域,特別是醫學影像信息系統的運用,改變了以往臨床醫學影像資料繁多、查找困難的現象[1-2]。目前,醫學影像信息系統(picturearchivingandcommunicationsystems,PACS)已在醫學影像科室中廣泛應用,其主要目的是將各種影像設備產生的醫學影像通過數字化的形式保存在網站的工作平臺中,需要時可通過授權很快調出,同時還可通過增加輔助診斷管理功能,為臨床影像診斷工作提供幫助[3]。醫學影像信息系統的廣泛應用,要求對影像學專業學生的教學也做出相應調整,以適應影像學的發展,培養與時俱進的影像專業人才[4]。本研究選取醫學影像學專業的學生,在日常教學中,比較醫學影像信息系統與傳統授課方式的效果,探討醫學影像教學的新模式[5]。
1資料與方法
1.1一般資料選取2012年1月至2015年5月南京醫科大學醫學影像學專業大三年級300名學生,按照隨機數表法將其分為對照組和觀察組,每組150名。其中,對照組中男性90名,女性60名;年齡20~24歲,平均年齡(22.25±0.21)歲;入學成績為400~520分,平均成績(450.23±10.43)分。觀察組中男性91名,女性59名;年齡19~24歲,平均年齡(22.46±0.31)歲;入學成績為410~523分,平均成績(450.43±10.31)分。對照組和觀察組學生的一般資料比較無差異,組間可進行良好的對比。1.2教學方法(1)對照組:采用傳統授課方式對學生進行影像學學科的授課,老師通過搜集影像學資料及圖像,制成幻燈片,并結合理論知識對學生授課。(2)觀察組:在傳統授課模式上,結合醫學影像信息系統進行授課,具體措施為:①授課老師在理論知識結合相關圖像資料做出幻燈片對學生進行講解的基礎上,通過影像信息系統挑選出相關臨床病例,從不同角度及層面對學生進行講解,并提出問題,讓學生自行討論,協商解決找出正確答案;②開設醫學影像信息系統實驗課程,讓學生在實踐中更多地接觸數字系統,教會學生如何使用醫學影像信息系統查詢相關影像資料,并通過鏈接共享其他醫院的影像信息資源,更好地了解醫學影像信息系統帶來的巨大方便。1.3觀察指標將對照組和觀察組學生的學習成績、對教學效果的評價及滿意度進行對比。①學生成績評分采用隨堂測試的方式,每次授課結束后對所有學生進行所授知識的測試,采用同一影像資料,選擇統一評分標準,滿分為100分;②教學效果的評價采用問卷調查的形式,主要調查內容有學習積極性、知識理解程度、知識廣度、課程內容印象性以及教學方式新穎度等8項,每個項目總分為10分。1.4統計學方法采用SPSS18.0統計軟件對數據進行處理,兩組學生的學習成績及對教學效果的評價用均數±標準差(x-±s)表示,兩組比較采用t檢驗;兩組學生對教學的滿意率比較采用卡方檢驗。以P<0.05為差異有統計學意義。
2結果
2.1兩組隨堂測試成績比較觀察組學生的醫學影像專業病例分析、典型征象辨認及疾病判斷各成績評分與對照組相比更具有優勢,差異有統計學意義(t=117.281,t=74.515,t=50.106;P<0.05),見表1。2.2兩組教學效果評價比較觀察組學生的對教學方式新穎度、知識理解程度、知識廣度、課程內容印象性以及學習積極性各教學效果評價分值均高于對照組,差異有統計學意義(t=196.620,t=31.365,t=6.283,t=38.509,t=21.394;P<0.05),見表2。2.3兩組對教學效果滿意度比較觀察組學生對教學效果滿意度為96.00%,對照組學生對教學效果滿意度為78.67%,觀察組更具有優勢,兩組相比差異有統計學意義(x2=20.369,P<0.05),見表3。
3討論
在醫學影像學專業學生的學習過程中,要求學生能夠將理論知識與實踐聯系起來,做到融會貫通,并通過臨床實踐將理論知識在實踐中進一步得到驗證,從而有效提高學生的實踐能力[6]。臨床醫學不單純是理論知識的掌握,同時還要求理論和實踐有機的結合起來,這就對教學人員提出了更高的要求[7]。傳統的醫學影像教學模式主要通過膠片及觀片燈形式進行圍觀式教學,以教師主動講授及學生被動接受知識為主,學生無法觀看到完整的影像學圖像的處理過程,不能滿足更高層次教學的需求[8]。隨著醫學影像學科建設的飛速發展,醫學影像信息系統在影像科室教學中得到了廣泛的運用,其能夠提高教學質量,進一步加強學生的理解力和記憶力,因此受到影像學專業學生的廣泛認可[9]。醫學影像信息系統運用于影像學專業的教學中,是適應當今數字化教流的重要舉措。對醫學影像學專業學生的教學,由于內容主要是各類影像圖像,即使是同一病例也會產生多種不同的影像,加重學生的負擔,使教學變得枯燥。采用傳統授課方式,單靠老師的描述及學生的記憶,很難激發學生潛能[10]。因此,將醫學影像信息系統運用于對影像專業學生的教學中,具有以下的優勢。(1)醫學影像信息系統能夠充分發揮學生的主體作用,并將理論與實踐進行有機結合,從而加深學生的印象,提高學習的積極性[11]。教學中采用醫學影像系統與傳統授課方式相結合,可調出不同類型的影像資料,并對資料進行重建和后處理,幫助學生進一步理解如何對疾病采用不同影像檢查進行綜合分析判斷,以免漏診和誤診[12]。(2)采用醫學影像信息系統,授課老師可將病變部位進行360o無死角動態旋轉顯示,從而全面分析病變部位的特點,將整個診斷過程示范給學生,加深學生對影像診斷技巧的認識[13-14]。傳統授課方式授課老師需從不同渠道搜集影像的臨床資料,并通過制作幻燈片進行教學,過程較繁瑣,且不能將系統化、清晰化的影像學資料展示給學生,造成學生學習的不全面、不細致,而醫學影像信息系統的應用,方便查找,且其具有海量、高清影像存儲的特點,能夠輕松將系統全面的臨床醫學影像資料呈現出來[15]。(3)醫學影像信息系統不僅能夠提高學生的專業技能,同時還能培養學生運用數字化工具的綜合能力,在醫學影像學教學中具有顯著的臨床價值[16-17]。
4結論
【關鍵詞】數字化;出版;醫學期刊
目前,網絡化和數字化越來越滲透到我們的工作和生活中,而且影響力在不斷增強。作為學術科研信息及成果、傳播、交流和推廣平臺的科技期刊,同樣也進入到數字化發展的新階段。借助于網絡信息技術的成熟發展和急速擴張,整個科技期刊的編輯出版工作模式和流程已經發生了根本改變[1]。目前,科技期刊的出版雖然仍是傳統模式占據主流,但數字出版的發展趨勢已不可逆轉[2]。2014年中國新聞出版研究院了《2013—2014中國數字出版產業年度報告》,2014年我國的數字出版產業收入為3387.7億元,比2013年增長了33.36%;數字出版產業收入在新聞出版產業收入中的占比由2013年的13.9%提升到了17.1%[3]。醫學期刊是醫學學術交流的重要平臺,同時也是醫學發展的重要組成部分。醫學期刊登載內容專業性強,信息更新及時,受眾群眾教育程度較高,能更好地適應醫學期刊的數字化出版,數字化出版是醫學期刊發展的必然趨勢。
1醫學期刊數字出版目前存在的問題
1.1版權保護難度大
數字技術使作品的復制、整合、傳播更加簡便,導致版權保護較為困難。目前,我國保護數字化出版產權的法律、法規尚不健全,導致作者、期刊的利益無法保障,知識產權的糾紛日益增多,引起了公眾的普遍關注。
1.2期刊數字化破壞了期刊的特色
期刊數字化后,讀者應用網絡對文獻進行瀏覽、下載的是單篇、零散的文章,期刊特色不能得到體現。而期刊的學術特色是期刊編輯工作的創造性所在,是期刊的生命所在。
1.3期刊出版網絡化程度參差不齊
國內各醫學期刊數字化出版的程度各不相同。大多數醫學期刊數字出版的主要方式是將紙質期刊的內容簡單地數字化后以PDF等文件格式進行網上的陳列與閱讀,缺乏對其內容的深度加工及延伸開發。目前,大部分期刊與中國知網、萬方數據庫、維普數據庫等信息服務商合作,進行期刊的二次出版發行;部分期刊自建網站,采用開放存取的方式將紙質期刊內容網絡化,供讀者閱讀下載;僅極少數期刊自創網絡雜志,實現了一定程度的期刊出版網絡化[4]。
1.4網站建設不完善
國內醫學期刊自建網站日益增多,但有不少網站疏于管理和維護,內容不能及時的更新。網站功能也較局限,缺乏對作者和讀者的個性化服務,無法進行讀者—編輯—作者間的實時交流和信息反饋。
1.5復合型人才短缺
醫學期刊數字出版對編輯部人員提出了更高的要求,既要擁有傳統出版技能,又要擁有數字技術,同時還要懂得經營和市場運作。而大多數醫學期刊編輯部人員學習的是醫學專業或生物學專業畢業,缺乏相關的信息化知識,未能完全實現無紙化編輯出版,不能滿足期刊數字出版的要求,阻礙了醫學期刊數字化出版的進程。
2醫學期刊數字化出版的對策及建議
2.1健全保護知識產權的法律、法規
目前,數字版權保護標準的建設正在有序推進。2014年9月開始實施的《使用文字作品支付報酬辦法》提高了原創作品的基本稿酬,并將適用范圍從出版領域擴大到了數字網絡等領域[5]。只有保護好了數字版權,才能兼顧作者、醫學期刊和數字出版商的合法利益,建議簽訂授權許可或轉讓協議合同,以此來協調三方的數字出版利益,保證數字版權不受侵犯。
2.2加快醫學期刊數字化出版的進程
積極加入中國知網、萬方數據庫、維普等技術提供商的數據庫,努力做到優先數字出版,有研究[6]表明,優先數字出版能將期刊影響因子提高15%。目前,大部分醫學期刊建設有自己的網站,并多與采編系統相結合。自建網站可以保留并突出期刊的特色,能與讀者、作者及時互動,但需要一定的物力、財力的支持,并由專人維護管理。期刊社應加大力度,完善網站建設,加快期刊的數字化出版的進程。開放獲取(OA)是上個世紀末發展起來的一種全新的出版發行模式,目前我國已有5個開放存取數據庫[7]。這種模式促進了資源共享,擴大了期刊影響力,有利于期刊的發展,應積極加入。有研究[8]顯示,全媒體出版是醫學期刊出版的發展趨勢。移動出版是全媒體出版的形式之一,讀者可以通過手機、平板隨時查詢需要的文獻。醫務工作者在臨床工作中遇到罕見或棘手的病例,可以隨時隨地通過手機、平板等移動設備查詢相關文獻,使患者得到及時正確的診治。同時,可以充分利用微博、微信等平臺宣傳期刊,目前僅個別醫學期刊有微信公眾平臺訂閱號[9]。
2.3注重培養、引進適應期刊網絡化發展的復合型人才
醫學期刊的數字出版對編輯的能力提出了更高的要求,急需熟悉或精通傳統出版流程、數字技術及經營管理的應用型、實踐型、復合型人才。一方面可以建立有計劃的培訓機制,安排編輯人員參加短期培訓學習數字出版技術,提高業務能力;另一方面,可以引進相關的復合型人才,使期刊能滿足網絡數字化出版的要求[10]。綜上所述,作為綜合性醫學期刊的編輯出版工作者,要有開闊的視野,抓住數字出版的新趨勢,自覺學習數字出版化技術知識,提高數字化出版專業技能,一定能做出高質量的精品期刊。
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關鍵詞:醫學影像;數字化;探究
【中圖分類號】R73 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-3783(2012)05-0150-01
隨著科學技術的發展,各領域的信息系統和信息化進程明顯加快,在現代醫學發展過程中多媒體技術和計算機廣泛應用醫學檢查領域,可以說數字化信息資源和影像資料已經成為人類經濟活動不可或缺的一部分。
在醫學領域廣泛使用醫學影像數字化資料有助于醫生在醫學診斷和教育中的輔助教育,鑒于醫學影像的獨特作用,本文在分析醫學影像數字化與存儲過程中可能會影響醫學影像質量的因素進行分析并提出優化影像質量的方法。
1 影像數字化的發展前景
隨著現代科技和計算機以及多媒體等技術的發展,在當今世界發展中影像數字化是影像信息化的發展階段,數字化影像信息在信息領域應用日益廣泛,影像數字化信息已逐步應用于醫療、氣象、影戲、科研、銀行、城市規劃、公安等眾多領域。
目前人類對充滿影像的現實物質世界總是不斷嘗試用數字化技術進行綜合改造和利用,可以這樣說數字化的影像信息給人類的生存空間帶給無限的想象和財富。
2 影像數字化廣泛應用醫學發展的實踐意義
醫學作為一門和科學技術發展緊密相連的形態科學,對于科技的應用總是處在風口浪尖,尤其是在臨床醫學教學過程中,影像學和多媒體已經廣泛應用與臨床教學,而且目前醫學影像涉及的門類和種類呈現出越來越多的特點,者從另外一個側面也要求醫學對于疾病研究和醫學教育的不斷向前推進,通常說來醫學數字化影像包括:圖形、標本、顯微圖像、內鏡影像、超聲影像(B超、彩超)、X線影像(傳統X線影像、X線數字影像)、CT影像、核磁影像、造影影像等幾大部分。
目前,在醫學領域對于影響數字化的重視程度都無比高漲,包括醫院系統、醫學教學系統以及相關的附屬科研機構都十分重視醫學影像數字化問題。但不可否認的是目前無論是醫院系統還是教學系統,醫學影像的數字化均存在很大問題: (1)查找相關的影像信息不方便。教學中老師需要依賴醫學影像,但教師尋找相關的影像信息卻十分困難。即便是找到也存在清晰度差和影像質量不高等特點而用不成。(2)課堂使用的數字影像資料不方便。即便是找到相關的影像資料,因為其存儲的載體不同導致使用不方便,無法在課堂正常使用。 (3)教師在課堂上使用的醫學影像資料學生很難占有并時常復習。(4)另外目前我國的醫學教學領域多媒體教學難以發揮應有作用。
3 優化醫學影像數字化采集相關方法探究
目前,在數字化醫學影像采集方面,人們的重視程度和意識不夠,從而造成醫學影像利用的效率和質量不高。根本的問題在于影像采集的質量和后期存儲的格式兩者之間的關系沒有處理好。
醫學領域影像采集的渠道眾多,醫學診斷影像從用途上大致可以分為X線影像,CT影像,核磁共振影像,數字減影(血管造影)影像,內窺鏡、B超影像,顯微影像等和非醫學診斷影像等。很多醫學影像即可以用掃描儀掃描,也可以用數字相機拍攝,有的還可以視頻捕捉或者直接從相應的成像設備中獲取。醫學影像數字化采集可選擇的途徑有多種,不同途徑獲得影像的質量也有差別,本著方便使用和快捷獲取的原則合理有效地選擇影像資料的獲取途徑和手段,優化醫學影像的數字化采集。另外,如果醫學影像采集后以最佳的影像質量存儲,那么醫學影像的數據量就會極大,雖然在數據采集的過程中能夠保證醫學影像的色彩和清晰度的問題,能夠使得影像的豐富和細膩程度達到教學要求,但不可否認的是影像文件占用的空間太大導致影像的處理比較困難。有些同志認為在采集醫學圖像的時候使用壓縮格式可以保證醫學圖像的處理速度問題,但筆者在工作實踐中發現經過壓縮過的圖像普遍存影像信息減少,影像清晰度減低和層次和細節受到降低的問題,因此在這種情況下采集的醫學影像資料的利用價值就大打折扣。采集的數字化醫學影像的最終目的是為了使用為目的,現在通常情況下總是以應用為最主要的目的,通常情況下比如醫生的快速診斷和醫學影像的安全管理、方便的傳輸、快捷地檢索等,可以在計算機和網絡上應用同時還可以滿足打印輸出的要求,同時還可以根據需要隨時轉換成視頻在視頻中播放。同時在現有技術水平基礎上,采集醫學影像信息的應用模式不同對影像采集的質量影響也不太一樣。總之做到具體應用場合最大化保證醫學影像的質量是最重要的。保證醫學影像采集質量就是為了實現數字影像的存貯、傳輸、再現、利用的最優化,實現影像在不同情況和條件下的影像質量和用途的最佳化,滿足個性化需要和特殊需要,弄清楚影像存儲的色彩模式、文件存儲的格式和影像質量、用途的關系是十分必要和重要的。因為恰當的色彩模式和文件存儲格式直接關系到醫學影像自身的質量以及應用時的合理性、經濟性問題。選擇合適的色彩模式影像色彩能否逼真地還原直接影響到醫學影像的真實性和影像的質量。
4 結束語
在數字化處理傳統醫學影像的過程中常常因為處理后影像質量不好降低影像的實用價值,有鑒于此,必須結合醫學影像本身所具有特殊性,同時結合醫學影像數字化的廣泛用途,提高優化醫學影像的質量。
目前國內醫學成像領域存在著傳統設備與現代高端數字設備并存使用的情況,而且就實際情況而言,傳統醫療成像設備仍占主要,并且在一個相當長的時期之內還要繼續使用,因此在現有基礎之上優化醫學影像的采集和存儲質量,在現有條件下結合能夠使用各種設備將傳統醫學影像數字化,在原有基礎上最大限度保證影像的質量并且進行改善,并且伴隨著國際關于醫學成像設備不斷完善的浪潮下,完善和規范我國的醫學影響的存儲數據格式,并逐漸進行統一和標準化,使目前醫學影像的數字化采集和存儲以及后續傳輸和使用更加規范,更加直接和簡單,而且保證醫學影像的質量。
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現有24種口腔醫學科技期刊(見表1),其中14種為綜合期刊,8種為專科期刊,2種為文摘類期刊,幾乎涵蓋了口腔醫學的所有領域,其中13種已被列入國家科技部中國科技論文統計源期刊。
2數字化情況調查結果
2.1版權頁調查
對國內口腔醫學科技期刊版權頁的調查顯示,有21本標注了電子信箱,占84%;只有9種期刊建立版權網站;標有2個網址的有1種。分布情況見圖1。從以上數據可以看出,絕大多數口腔醫學科技期刊的網站建設相對處于被動、落后的狀態,與國外期刊相比存在相當大的差距。
2.2CNKI
收錄全文情況除7種期刊(占總數33.33%)缺失首期或最早數期,《中華口腔正畸學雜志》更新至2007年止,其余13種期刊(占總數61.90%)收錄自期刊創刊以來所有全文。
2.3國外數據庫收錄本研究以PubMed為代表數據庫進行檢索
檢索結果顯示,至2008年9月止,PubMed年收錄中國口腔醫學科技期刊只有3種(占收錄期刊總數的12%),包括《中華口腔醫學雜志》、《華西口腔醫學雜志》和《上海口腔醫學雜志》。其中《中華口腔醫學雜志》共收錄自1987年1月刊~2008年2月刊共2770篇論著的英文摘要,小部分早期論著的摘要暫缺;《華西口腔醫學雜志》收錄1997年2月至2008年8月共1404篇英文摘要;《上海口腔醫學雜志》共收錄1992年6月~2008年8月2064篇論著,其中1960篇提供全文PDF鏈接,2008年全部則只提供英文摘要。
2.4國內口腔醫學科技期刊網站建設情況
2.4.1主辦單位網站鏈接網頁《中國口腔頜面外科雜志》、《上海口腔醫學》、《中華老年口腔醫學雜志》、《口腔頜面修復學雜志》和《中國口腔醫學繼續教育雜志》5種口腔醫學科技期刊擁有主辦單位網站的鏈接網頁。《中國口腔頜面外科雜志》和《上海口腔醫學》依托于中華口腔醫學會口腔頜面外科專業委員會網站,提供一般性信息包括各期刊的簡單介紹以及期刊的編輯、出版等各種相關信息,可以通過網站進行期刊訂購、論文投稿、文獻檢索、文獻閱讀甚至全文PDF文件下載,相關鏈接較全面,構架完善,并設有中英文兩個版本。《中華老年口腔醫學雜志》、《口腔頜面修復學雜志》和《中國口腔醫學繼續教育雜志》的鏈接網頁則僅提供版權頁等一般信息,不具備文獻檢索、文獻閱讀及文獻下載等功能,支持網上投稿。
2.4.2版權網站期刊建立版權網站可借助因特網方便、快速的特點,在提供期刊文獻服務的基礎上,為用戶提供更新、更快、更廣泛的醫學信息服務[3]。《中華口腔醫學研究雜志(電子版)》和《中國實用口腔科雜志》是國內目前擁有版權網站的口腔醫學科技期刊,作為以印刷版本期刊為基礎建立起來的網站,其提供各期刊的簡單介紹以及期刊的編輯、出版等各種相關信息。用戶也可以通過網站進行期刊訂購、論文投稿。提供快速檢索和高級檢索,文獻設有HTML和PDF兩種鏈接,但全文未上傳,也未見留言信息。
3口腔醫學科技期刊數字化存在的問題及分析
我國的科技期刊數字化絕大部分停留在"拷貝階段",在形式上是單純印刷版的重復,甚至是印刷版的簡單掃描,出版時間明顯滯后,且網頁設計過于簡單;在觀念上認為網絡只是給讀者一個新窗口,沒有對編輯流程進行調整;形式上還是一種單向傳播,未通過整合內容形成跨媒體的一體化服務,不能滿足編輯部及讀者多方面需求[4]。這其中的原因有觀念上的,也有技術和資金的問題,考慮可能主要與以下幾點有關:①主要負責人對網絡了解不深;②缺乏既懂業務又懂信息技術應用的核心人才;③網絡技術缺乏;④編輯人員素質、知識結構不適應等。
計算機技術在優化的過程中逐漸滲透到了各行各業,促進了不同行業的迅速發展。在現代醫學影像學技術運用中,通過計算機圖像數字化的運用,可以促進醫學行業技術的全面提升,實現醫學領域事業的創新性發展,從而為醫學影像學計算機圖像數字化的運用提供穩定性的技術支持。
關鍵詞:
計算機圖像數字化;醫學影像學;技術運用
伴隨計算機技術的創新,信息技術以及分子生物學技術呈現出高速發展的運行理念,并在計算機輔助放射成像技術運用的基礎上,實現生物學技術的全面發展。通過對計算機輔助放射技術的研究,可以實現分子生物學以及現代生物學中影像學產業的穩定結合,構建經典醫學影像技術,并在臨床診斷及技術運用的基礎上,進行試驗的有效探究。而且,在當前社會科學技術不斷提升的背景下,計算機圖像數字化與醫學影像學之間呈現出穩定性的發展變化。通過圖像的數字化處理,可以實現計算機信息資源的儲存,處境格式的優化及參考資料的提升,從而為計算機圖像與醫學影像的運用提供穩定支持,實現醫學影像學的全面發展。
1計算機圖像數字化與醫學影像的關系分析
對于計算機圖像數字化處理技術而言,是在計算機圖像處理結束之后進行的數字化處理,在這種數字化資源運用的過程中,可以將計算機的數據資源進行儲存及后期處理。通常情況下,在圖像數字化資源過程分析的過程中,基本的過程會分為采樣及量化兩個最基本的步驟,其中采樣的是指就是需要通過多個點的描述進行圖像的繪制,而采樣的結果也就是通常所說的圖像分辨率。而量化主要是在圖像采樣之后,通過不同點的使用,可以運用大范圍的數據值進行內容的表示,該范圍包含了顏色總數、量化結果以及圖像,通過對這些元素的有效運用可以實現系統顏色的容納等。對于最初的影像資料而言,其獲取患者的資料都是模擬信號圖像,并將x線系統作為基礎,患者的影像資料以及模擬信號中的表現形式會在膠片中進行展示,但是,在這種圖片圖像調節的過程中,應該對影像圖像進行模擬分析,對于圖像中不可調節的資料進行后續處理,由于與計算機軟件系統中的儲存空間相對較大,患者影像資料在長期儲存的過程中存在難度較大的問題,這些問題的出現都會在某種程度上對影像資料的儲存造成制約。
2計算機圖像數字化在醫學影像運用中的問題分析
2.1計算機圖像數字化中原始數據的問題分析
對于計算機圖像數字化的技術形式而言,當其運用在影像學之中時,雖然其技術內容會提高醫學影像的數字處理水平,但是,在數字圖像顯示率較高的狀態下,計算機圖像中的數據分析也就會呈現出復雜、信息量大的問題。這種原始數據處理技術的存在也就在某種程度上為計算機圖像數字化處理技術的運用造成了一定的制約。
2.2計算機圖像數字化處理技術較難控制
在計算機圖像數字化技術處理的過程中,由于圖像數字化處理中的技術涉及范圍的廣泛性,在資源控制中面臨著較難的局面,這種控制較難的問題也就成為醫學影像技術運用中出現的較難問題之一。對于計算機圖像數字化處理技術而言,其設計的范圍相對較廣,而且一些數據資源在運用的過程中存在難以控制的問題,主要是由于計算機圖像處理中,會涉及到很多專業知識及技術內容,這種現象的出現在某種程度上為計算機圖像數字化的處理產生了一定的負面影響。
3計算機圖像數字化及其在醫學影像學中的運用
3.1醫學數字成像技術
CR數字攝影技術已經發展了多年,其技術成為較為熟悉的數字化x線成像技術,其具體的項目優勢可以體現在以下幾個方面:
3.1.1成像板的技術改進
IP板在結構設計的過程中主要會采用新感線材料形式,在現階段針狀結構的熒線物質作為基礎,使熒線散射的現象在某種程度上呈現出降低的現象,逐漸提升了稅力度以及細節項目的分辨能力,使圖像的整體質量得到了明顯的改善。隨著技術的優化及發展,一些廠家通過技術的研究及優化,推出了雙面讀出IP的技術形式,并采用透明基板進行信息數據的掃描及分析,通過這一技術的運用,可以使NEQ提高30%-40%,通過技術和的不斷優化,IP板也逐漸發展到第七代柔性IP影像板。
3.1.2掃描方式的技術改進
對于CR技術而言,在運用的過程中通常會采用飛點掃描的技術方法,通過對點狀激光IP板的信息分析,實現圖像的重建及掃描處理,但是,在改技術運用的過程中,由于掃描速度以及圖像空間分辨率不足問題的出現,會為CR技術的發展造成一定的制約,因此,在技術優化的過程中,為了有效解決這一問題的限制,線掃描技術就得到了廣泛性的運用。同時,在每次讀出圖像信息的過程中,會提升信息掃描的整體時間,并在此基礎上,實現圖像質量的穩定提升。
3.1.3后處理軟件加強技術及改進
由于計算機技術的發展及處理方式的改進,不同廠家在軟件分析的過程中提出了不同的技術優化形式,同時也推出了多種軟件設計形式。在組織均衡軟件處理的過程中,其軟件可以通過對不同部位自動幅度的分析,進行圖像資源的優化處理,在自動消除原曝光圖像中,可以降低圖像細節損失的問題,有效提升圖像細節中的對比度,充分滿足計算機圖像結構設計的協調性及穩定性。而且,在計算機軟件處理集成固化分析的過程中,圖像卡制作方法在某種程度上有了長足性的發展,在統計中可以發現,圖像卡采樣矩陣在某種程度上可以達到4096×4096像素,灰度的分辨率也可以達到12bit。
3.1.4CR工作流程的發展方向
對于傳統CR技術而言,主要將片盒式操作以及集中圖像的讀數操作作為基礎,通過對DR直接的接觸,可以發現CR技術存在的不同。但是,由于CR技術的不斷改進及其成本下降問題的限制,CR技術克服了很多潛在性的問題,導致技術得到了明確提升,并在某種程度上拉近了CR技術與DR技術之間的差異。首先,盒式IP板技術系統得到了優化。在該系統設計的過程中,需要技術人員將IP板送到中央處理室進行圖像信息的處理,由于現階段CR盒式讀片器的體積逐漸降低,而且運用成本也逐漸降低,所讀取信息資源的速度不斷增加,使每個X線攝片室或是操作臺都可以安裝一個完善的讀片器資源,完善系統的工作流程,實現資源的優化處理。其次,五盒式x線系統會將二次掃描接收器直接接入到攝影系統之中,實現自動化的圖像掃描及圖像重建,這種中間與DR系統中圖像自動生成技術相一致。最后,在便攜式x線機會安裝集成CR讀片器,床邊攝片后也就呈現出圖像的讀數,從而獲得與DR相似的功能技術。但是,在IP板技術操作的環境下,DR探測器輕薄、操作方便以及節約人力等方面會明顯低于DR系統。
3.2DR技術的研究分析
3.2.1非晶硅及非晶硅平板的成像探測技術
在非晶硅以及非晶系平板探測技術運用的過程中,其技術探測本身發生了結構性的改進,而且,在目前技術研究的過程中,能夠有效減少x線散射的問題,全面提高圖像的銳利度及清晰度。在DR系統結構設計及軟件技術改進的過程中,一些系統的結構設計應該充分滿足市場上的雙板結構、C形架結構以及懸吊式x線管組件,通過這種配單端固定升降浮動式平穿及可移動當班探測器的運用,可以提供單板多用的項目功能,實現X線攝影技術的有效優化。同時,在軟件技術設計的及運用的過程中,通過DR影像處理以及相關軟件工程的運用,可以均衡圖像處理功能,通過分層攝影實現軟件的拼接,從而為DR影像質量及功能的優化提供完善的支撐技術。
3.2.2CMOS平板探測器技術
對于CMOS平板探測器而言,其熒線層在運用的過程中可以產生于入射線x線束相對應的熒線,充分保證芯片在電信號之間的穩定轉換。并在此基礎上,通過轉換器實現像素探測的合理性。同時,在平面空間分辨達到最高的狀態時,由于系統成像速度較慢,這會使醫療診斷圖像從曝光到完成經過120秒,對于這種成像速度而言,其平板探測器成為發展中的瓶頸問題。
3.2.3CCD數字成像技術
由于科學技術及信息技術的不斷創新及發展,計算機圖像數字測量技術會隨著材料、結構以及圖像的處理和實現新技術的不斷創新,而且,在CCD平面數字成像技術優化設計的過程中,由于技術的創新,使數字成像技術呈現出全面的改進。在CCD數字成像技術運用中,可以為醫學影像技術的優化提供穩定支持,因此,在技術優化中,應該做到以下幾點創新內容:(1)通過針狀結構的X射線運用,可以提升爍體材料,減少X線的散射問題,并逐漸提升圖像處理中相關內容的清晰度。(2)在高清晰高倍光學組合鏡運用的過程中,在某種程度上會逐漸提高成像的靈敏度及可靠性,從而為技術的優化提供穩定支持。(3)在CCD數字成像技術運用中,通過充填系數為100%CCD芯片的運用,可以有效縮短小像素點并在某種程度上增大物體的接收面積,提高空間的分辨率,使所獲得的圖像信噪比得到穩步加強,從而為圖像數字測量技術的優化提供良好依據。對于DR成像技術而言,在運用的過程中具有X射線劑量小、輻射低以及圖像清晰的系統優勢性,在現階段技術優化的過程中,DR技術得到了穩定的拓展及優化,并在醫學影像學中,將其運用在了遠程發射學、三維立體學以及低劑量的透視擺位技術中,實現了多平面圖像資源的穩步優化。同時,在醫學影像學技術優化設計的過程中,DR成像機器本身的技術含量就相對較高,而且曝線條件也會呈現出自動檢測的最終目的,這一項目的出現也就對專業技術人員的要求相對較高。所以可以發現,該種技術在某種程度上具有較為明顯的推廣意義,但是存在的唯一不足就是價格過高,加大了醫學影像學的成本支出。
4結束語
總而言之,在當前醫學及科學技術創新發展的環境下,通過對現代醫學影像技術的優化,可以為整個行業的運行提供穩定性的技術支持,并通過計算機圖像數字化與醫學影像之間的技術優化運用,可以使醫學影像在原技術運用的基礎上得到穩步創新。同時,在計算機完善處理技術應用中,也應該在提高醫學影像發展水平,提升醫學檢測技術的精準性,實現醫學影像數字化轉換的有效性,從而為社會經濟的運行及醫學影像學的啊發展提供穩定支持。
參考文獻
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一、數字化技術在醫學檔案應用過程中存在的問題
(一)數字化檔案管理的制度缺失
醫學檔案是伴隨著醫療體系的發展而來的,用于記錄患者基本信息、治療過程、治療結果等信息,既便于患者后期查詢又利于醫學研究。然而,在傳統管理體制以及管理技術的限制下,醫學檔案管理工作不僅缺乏管理科學的管理制度而且缺乏嚴謹的管理態度,部分小型醫療結構甚至無專門的檔案管理組織,流于形式。管理體制與管理制度的缺乏所導致的影響是深遠的,在該管理環境下直接制約了數字化技術在醫學檔案管理中的運用,信息化建設阻礙重重。同時,部分醫院單位信息化建設上停滯不前,現有檔案管理設備落后且陳舊,跟不上時代需求而且缺乏現代化設備的必要投入,直接制約了數字化技術在醫學檔案管理中的運用。
(二)醫學檔案數字化管理的意識不足
由于傳統管理模式以及理念的影響,諸多醫學單位管理者對于檔案管理工作缺乏足夠的重視度,進而導致對數字化技術的引進和運用缺乏深入了解,重視度自然偏低,甚至未曾聽說過。此現象不均阻礙了數字化技術在醫療體系中的運用而且阻礙了醫學改革的發展進程,尤其是在市場經濟環境下,醫院為了追求利潤而弱化了無法獲利環節的投入和降低了重視度,醫學檔案管理工作就位列其中,備受冷遇,由此影響到了現代科技在醫學檔案管理工作的運用。同時,部分醫院或單位因經費的制約而縮減了檔案管理工作經費與人員的配備,數字化技術的運用更無從談及。
(三)專業化的醫學檔案管理者較為缺乏
專業數字化醫學檔案管理人才的缺乏,導致了檔案管理部門在開展數字化建設時困難重重,不能及時有效地開展數字化建設的規劃以及實施。在這樣的情況下,即便是數字化的醫學檔案管理平臺能夠搭建好,但是因工作人員綜合素質的不足,缺乏相應的操作技能不僅降低了工作效率而且可能導致數據出錯,影響到整個管理工作的有序進開展。此外,在檔案管理工作中存在非專業人員兼職現象,雖然節省了管理成本但卻極大的削弱了其工作的積極性,難以確保醫學檔案管理工作的成效,更不利于數字化技術的運用和推廣。
二、數字化技術在醫學檔案應用中的對策
(一)將傳統檔案管理與數字化融為一體
數字化技術在醫院檔案管理中的應用是隨著傳統檔案管理的發展而逐步深化的,傳統的醫院檔案管理系統是數字化技術應用于醫院檔案管理的基礎。數字化的檔案管理可以有效提升傳統檔案管理的效率,節省大量的人力和物力[ 1 ]。當然,數字化檔案管理需建立傳統檔案管理基礎之上的,在運用傳統檔案管理優秀管理理念與程序的前提下融入數字化技術,逐步實現兩者的結合。
首先,轉變管理理念,深化對數字化技術的認識。尤其在當今醫患關系緊張的局勢下,做好數字化檔案管理工作在一定程度上為糾紛的處理保留了原始證據。其次,建設數字化檔案管理部分或設置專業人員,將檔案管理工作的重心由傳統檔案管理模式逐步向數字化檔案管理傾斜,實現有序過渡并最終實現數字化技術在醫學檔案管理中的全面運用。
(二)強化人才培養促進人機結合
數字化技術與醫學檔案管理“聯姻”的關鍵在于人,人才的培養是促進數字化技術在醫學檔案管理中發揮作用的關鍵因素,更是推動數字化技術在醫學管理改革中的催化劑,為此應著重強化人才的建設。
首先,注重綜合性人才的培養與建設,醫學人才不僅僅要具備專業的醫學知識而應兼顧信息技術以及計算機技術的培養;其次,引進專業化的信息化或計算機技術人才,從事專業化的檔案管理工作。改變以往非專業人士管理或兼職的現象,從根本上提升檔案管理工作的性質與效果;其三,對現有檔案管理工作進行專業化培訓,培訓內容應多樣化。例如,檔案管理工作的重要性認識、信息化技術的基本知識、數字化技術的基本知識與相關軟件或設別的操作等,以最大程度上的促進人機結合,提升檔案管理工程在科學性與現代化。
(三)加強數字化技術所需硬件設施施的投入
對于加強醫學檔案的數字化管理要以完善硬件設施為基礎和前提,硬件設施的建設與完善需要具有一定的預見比以及可靠性,在醫院發展過程之中要循序漸進地建立網絡系統,為逐步發展起來的檔案數字化建設提供足夠的發展空間[ 2 ]。
同時,可充分運用數據庫技術將現有的數字化數據紙質化信息存入其中,形成完備的信息儲存管理,既便于隨時查閱與開展研究又可以避免紙質化存儲帶來的負面問題。此類數據還可以通過醫學內部的局域網實現實時查閱與共享,同理還可以與其他單位之間進行信息的共享,為數字化技術的運用提供了基礎。
(四)整合醫學檔案數字化的原始資源
隨著科技的發展,醫學檔案管理工作的發展趨勢是運用數字化技術,整合現有資源并強化資源的高效管理,具體而言醫學檔案的數字化管理要立足兩個方面:其一,是對于醫院館藏的數字化的管理;其二,是對于社會化資源的館藏化的管理。
對醫學館藏的數字化管理要注重以下幾點內容:
首先,要充分結合各個醫學館藏的研究方向與特點,建立相應的數據庫,將現有的信息納入其中以實現集中化管理[ 3 ];
其次,將現有紙質化病例以及診療報告,包括影響資料等通過數字化技術處理,存入數據庫,便于查詢與研究以及與其他館藏之間進行共享;
其三,制定用戶管理制度,根據館藏使用人員的特性設定用戶權限,可分為查閱、下載、瀏覽等不同權限,提升用戶管理的科學性進而最大程度上的保障數據的安全性;
其四,加強數據庫的安全管理,以避免病毒或黑客的入侵而引發難以估量的損失。