開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇醫學影像技術導論，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。

第1篇

關鍵詞：智慧醫療；信息技術；綜述

中圖分類號：TP311文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)05-1137-02

Summary of Key Information Technology and its Applications in Smart Healthcare

ZHU Rong, ZHAO Li-ping, GONG Xun-wei, LI Yong-gang

(Dept. of Mathematics Physics and Information Engineering, Jiaxing University, Jiaxing 314001, China)

Abstract: The development of Smart Healthcare can not be achieved without the current rapid development of intelligent information processing technology. In this paper, we summarize and outlook the key information technology from the aspects of information collection technology, pre-processing information technology, information storage and transmission technology and information mining and decision technology ,which being used in the five stages of hospital information systems.

Key words: smart healthcare; information technology; summary

實現智慧的“健康管理”――智慧醫療”是當今衛生事業發展的必然趨勢。IBM提出的“智慧醫療”是指利用先進的信息化技術，從而改善疾病預防、診斷和研究，并最終讓醫療生態圈的各個組成部分受益[1]。李包羅教授認為，“智慧醫療“應通過信息技術的輔助，當病人或健康人隨時隨地需要獲得相應醫療服務時，都應該非常容易、便捷地獲取到醫療服務環境，對于每個患者都應得到公平的醫療服務[2]。“智慧醫療”源于“智慧地球“，盡管有著不同的詮釋，但不容質疑的是，”智慧醫療“建立在當前信息化技術的基礎上。而醫院信息系統建設是實現“智慧醫療”的基石。信息技術在醫院信息系統建設中不僅促進了自身的發展，也進一步推動了醫學科學技術的變革與發展。本文對醫院信息系統建設中信息化技術及其應用進行綜述。

1信息處理技術在“智慧醫療”中的應用

美國專家把醫院信息系統建設分為五個階段：數據的收集、電子病歷、醫療參謀、醫療協調以及完全智能化[2]。在當前”智慧城市“規劃之年，我國很多城市都提出了當地”智慧醫療“建設方案，其實質就是不同程度地實現這五個階段。信息化技術從處理流程來分，主要包括信息采集技術、信息預處理技術、信息存儲與傳輸技術、信息挖掘與決策技術。而醫院信息系統建設本身也是一個信息系統，本質上也就是具有對數據和信息的采集、處理、存儲、傳輸、分析與決策的功能。圖1給出了信息處理技術在“智慧醫療”中的應用。在下面的小節中詳細給出具體技術的簡介與在醫院信息系統建設的應用。

圖1信息處理技術在“智慧醫療”中的應用

1.1信息采集技術

信息采集是指獲取原始數據的過程。原始數據是所有信息化系統的源頭或基礎。隨著信息采集技術的發展，系統信息采集的方法與手段不斷多樣化與先進化。除了傳統的各種形式的磁卡、IC卡、條形碼、鍵盤錄入等方式，信息采集還可以通過電子標簽和傳感器和各種大型自動化儀器設備輸出端（如圖像）來完成。RFID電子標簽是一種把天線和IC封裝到塑料基片上得新型無源電子 卡片，具有數據存儲量大、無線無源、小巧輕便、使用壽命長、防水、防磁和安全防偽等特點。通過RFID電子標簽，可以給醫院所有的醫療資源，從醫院的所有工作人員、醫療設備、藥品乃至病人或健康人，提供身份標識，同時可以從流程上進行定位、跟蹤，從而提高管理效率并減少人為操作失誤。如iCabiNET[3]方案采用智能RFID包裝技術來記錄藥丸的使用情況。隨著電子技術的不斷進步，傳感器作為機器感知物質世界的“感覺器官”，可以感知熱、力、光、電、聲、位移等信號，為醫院信息系統提供原始的信息。傳感器節點形式多種多樣，有腕帶式[4]，臂袋式、胸帶式、夾克式。文獻[5]設計了一種夾克式傳感器，用來檢測新生兒健康情況。

1.2信息預處理技術

通過各種方式采集到的信息一般需要通過處理或者進一步加工，從而使得信息更加有意義，繼而進行存儲、傳輸或者進一步分析。信息預處理技術主要分為信息標準化以及信息融合技術。信息標準化是實現跨區域醫療參謀與醫療協調的關鍵。近年來，衛生部加大了醫療信息標準化工作的投入力度。如2008年3月份啟動的《衛生監督信息基礎數據集標準》研究和《具名健康檔案基本數據集標準》的研究。2009年啟動的《醫學數字成像和通信（DICOM）標準V3.0》等7項標準研制工作，2011年已啟動《基于電子病歷的醫院信息平臺技術規范》等108項標準研制工作[6]。為止，醫學影像通信標準DICOM3、醫療信息交換標準HL7、集成規范IHE以及電子病歷、電子健康檔案評價標準等，都已經引起業界研究和遵循。除了標準化工作，數據融合技術[6]可以將多種數據或信息進行處理，從而獲取高效且符合用戶需求的數據。很多醫療應用中只關心監測結果，并不需要收集大量原始數據，數據融合可以有效地處理該類問題。

1.3信息存儲、傳輸技術

越來越多樣化與先進的信息采集技術，使得獲取的數據也變得多樣化、復雜化、海量化。醫療信息存儲、傳輸技術主要包括無線技術（與前面傳感器結合起來的無線傳感網技術）、數據壓縮技術等。無線傳感網由大量傳感器節點通過無線通信方式，具有數據實時采集、信息共享與存儲傳輸的功能。無線傳感網因其便攜性、不可見性、易部署性、自組織性和擴展性等優點，在智慧醫療中有著廣泛的應用形式，具體可參考文獻[7]。另一方面，在遠程醫療服務中，需要傳送大量的圖片以及視頻音頻信息。這些數據具有數量多，容量大等特點。目前，在醫療圖片壓縮方面，醫療系統一般采用JPEG2000的壓縮方式，與JPEG相比不僅支持感興趣區壓縮，并且具有更高的壓縮比。在醫學影像方面，一般采用PACS（picture Aarchiving and communication system,影像傳輸及存檔系統）來處理[8-9]。PACS具有容量大、信息保存時間長，安全性高等特點。PACS的建立對醫學影像的管理和疾病診斷具有重要意義，不僅可以節省醫療成本，還有利于實現無膠片化的電子化醫學影像管理，實現醫學數據共享，提高醫院的工作效率和診斷水平[6]。

1.4信息挖掘、決策技術

醫院信息系統在運行中產生了大量數據，可以開發數據中所隱含的知識和規律，更好地為患者診療提供服務，為管理提供科學的決策。而數據挖掘技術[10-11]是從大量的數據中篩選出隱含的、可信的、新穎的、有效的信息處理的過程，對醫院的日常工作可以提供更完善的信息支持和決策輔助。如文獻[12]將數據挖掘的因子分析法應用到消化系統疾病患者醫療費用分析中。文獻[13]將關聯規則應用到在醫療投訴資料分析中。另一方面，醫療決策系統可以結合機器學習中的神經網絡、遺傳算法、支持向量機分類器等新方法。如文獻[14]設計了一種基于BP神經網絡的醫療診斷專家系統，利用專家先驗知識和神經網絡的數值推理、自學習能力，對疾病進行分析處理，從而使得診斷自動化、可靠準確。伴隨著人工智能和各種新技術的發展，未來醫療決策支持系統除了支持機器學習中新技術外，還將與數據庫、多媒體技術與網絡技術相結合[6]。

2結束語

本文從信息處理流程的角度，對“智慧醫療”在醫院信息系統建設五個階段中關鍵信息技術及其應用進行總結與展望。可以看出，當前的先進信息技術推動了“智慧醫療”的發展，使得醫療信息化工作“數字化、標準化、集成化、自動化、智能化”。

參考文獻：

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第2篇

【關鍵詞】原子物理學教學；教學內容；教學方法

0 引言

原子物理學是物理學專業的一門重要的專業基礎必修課，是繼力學、熱學、光學和電磁學之后的最后一門普通物理課程。原子物理學是普通物理的重要組成部分，它屬于近代物理[1]。原子物理學包括原子物理、原子核物理和粒子物理[2]。原子物理學是20世紀隨著量子力學的發展而發展起來的，至今，原子物理學的許多問題仍然是科學研究的前沿問題。原子物理學是現代科學技術的基礎，是連接經典物理與現代物理的橋梁。學好原子物理學能為后繼的量子力學、固體物理等課程打下堅實的理論基礎。因此，學好原子物理學具有十分重要的意義。本文根據近幾年原子物理學教學實踐，分析了教學現狀，在教學內容、教學方法上對原子物理學教學進行了研究和實踐。

1 原子物理學教學現狀

首先，原子物理學知識抽象、難懂，沒有清晰的物理圖像。原子物理學是研究原子的結構、運動規律及相互作用的一門科學。其研究的物質結構介于分子和原子核之間，線度約為10-10米，用肉眼是根本無法直接觀察的，只能在頭腦中想象。學生在學習的過程中普遍反映知識很抽象，摸不著頭腦，不像學習力學知識那樣，對物體運動有清晰的物理圖像。其次，教材內容過于老化。20世紀30年代M.Born寫了一本《原子物理學》，H.E.White寫了一本《原子光譜導論》，這兩本書是原子物理學方面的經典之作。現在的原子物理學教材體系一般遵循Born和White模式，大部分的教材內容都是反映20世紀30年代前后的知識，現代科技知識涉及太少。講授理論知識若缺乏實際應用的介紹，將會使知識僵化，知識面狹窄，難以激起學生的學習興趣。

2 原子物理學教學內容的研究與實踐

2.1 恰當處理好玻爾理論與量子力學的關系

大部分的教材內容一般都是按照原子物理學的發展歷史進行編寫的。從原子的光譜實驗到玻爾提出的量子化假設理論（基于經典物理基礎上的量子化，半經典半量子，稱為舊量子理論），再由玻爾理論講授原子的能級、精細結構、超精細結構等。對于微觀領域，正確描述電子運動的是量子力學理論，玻爾理論是有其局限性的。最突出的問題是電子的軌道運動，根據玻爾理論，電子在庫侖力的作用下沿著一些特定的軌道繞原子核運動。在量子力學中，電子運動是由波函數來描述的，滿足薛定諤方程，電子的運動具有不確定性，只能用概率來表示，沒有軌道運動的概念，量子力學中是用“電子云”來形象說明電子的運動。教學中若處理不好玻爾理論與量子力學的關系，會讓學生覺得知識有點混亂，莫衷一是。筆者認為在原子物理學教學過程中，能用玻爾理論解決的問題就盡量不要用量子力學，如玻爾理論不能解決，則可定性地用量子力學知識來解釋，避免復雜的量子力學推導過程。原子物理學雖屬近代物理，但仍是普通物理學的重要組成部分，應該具有普通物理學的特點，要注重基本的物理實驗、物理圖像、物理思想和物理模型[3]。若用量子力學進行詳細的解釋，則要涉及波函數、算符、力學量、薛定諤方程、微擾理論等復雜的量子力學知識，會淡化和掩蓋了原子物理學的基本的物理實驗、物理圖像、物理思想和物理模型。恰當處理好玻爾理論與量子力學的關系，既能使學生易于接受原子物理學知識，又能為后繼的量子力學等課程打下基礎，使原子物理學成為連接經典物理和現代物理的橋梁。

2.2 緊密結合現代科學技術知識

原子物理學是現代科學技術的基礎，隨著原子物理學的發展，新思想，新知識不斷被發現，在此基礎上產生了大量的現代科學技術。如與原子受激輻射有關的激光技術；與原子的內層電子激發有關系的X射線的熒光分析技術、計算層析技術；與物質波有關的電子顯微鏡；與原子能級分裂有關的電子順磁共振和核磁共振等等，其中X射線影像、核磁共振成像已應用到醫學領域[4]。將這些科學技術知識引入到原子物理學教學中，不僅可以加深學生對所學知識的印象，還可以開闊他們的視野，激發學習興趣，培養創新意識，取得良好的學習效果。

2.3 適當引入物理學史

原子物理學的發展產生了許多重要的創造成果，包括1999年在內共有96項諾貝爾物理學獎，其中就有66項是與原子物理學有關的，占到總獲獎數的2/3。這些諾貝爾物理學獎的成果不僅是原子物理學發展的重要里程碑，而且是前輩物理學家創造性研究的典范[5]。在教學過程中，適當地講解一些有代表性物理學家的工作背景、研究思路、研究方法以及他們在面對困難時的科學創新精神、非凡的膽識，都會對學生留下深刻的印象，引起長久的思考。例如，電子自旋假說是20世紀初最重要的假設之一，電子自旋的提出在原子物理學發展歷史中具有里程碑的意義。1925年，荷蘭的兩位在讀大學生烏倫貝克和古德斯密特，在地球運動規律的啟發下，經過深入研究，大膽提出了電子自旋假設。但誰能想到這樣重要的理論是由兩個還沒畢業的大學生提出的。對于兩個年輕人來說，提出這樣的理論不僅需要創造精神，更需要非凡的勇氣和膽識。我們在課堂教學中引入這樣的事例，在學生中激起了強烈的反響，引發了熱烈的討論，極大地提高了他們的學習熱情和學習興趣，同時也培養了學生的創新意識和創新能力。

3 教學方法的研究與實踐

3.1 明確重難點，有的放矢

原子物理學的知識面較廣，知識點松散，各知識點間的邏輯性、系統性不強，再加上學時少，一般只有54學時左右，教學任務重。因此，教學方法就顯得尤為重要。按照原子物理學教學大綱，明確教學中的重難點。每堂課都要向學生明確哪些知識需要重點掌握，哪些需要理解，哪些需要了解。重難點知識要精講、細講，從物理實驗、物理圖像、物理思想、物理模型到具體的推導過程都要講清楚，不惜面面俱到。理解性的內容可講清楚物理思想和物理圖像，不必過多涉及細節性內容。了解性的內容可讓學生課下自行學習，給出一些參考資料，讓學生以讀書報告的形式提交作業。明確教學中的重難點，學生明確了學習目標，提高了學習的積極性，促進了學生的自主學習。

3.2 傳統板書與多媒體教學的有機結合

傳統板書具有講課思路清晰，留給學生較多的思考時間，易于跟上講課思路等優點。對重要公式理論的推導，系統知識的梳理具有良好的教學效果。多媒體教學可演示圖片、動畫、影像資料，具有形象直觀的特點，而且幻燈片記載的信息量大，放映時間少。在原子物理學教學中，將傳統板書與多媒體教學的有機結合起來，能收到良好的教學效果。例如講電子的自旋―軌道相互作用時，先用多媒體演示電子自旋運動和軌道運動的動畫，學生頭腦中有了清晰的物理圖像，然后再采用板書的形式詳細推導其作用規律，就比較容易理解。一些著名的物理實驗現象，現代科學技術應用，著名物理學家生平簡介等都可以通過多媒體展示給學生。既能拓寬學生的知識面，還能活躍課程氣氛，激發學習興趣，提高學習積極性。

4 小結

原子物理學雖已有一百多年的歷史，但仍是具有生命力的，不斷向前發展的科學，原子物理學教學也應不斷地向前發展進步。本文根據近幾年原子物理學教學實踐，在教學內容、教學方法上對原子物理學教學進行了研究和實踐。以期能與同行進行討論，共同提高原子物理學教學水平。

【參考文獻】

[1]喀興林.關于原子物理學課程現代化問題[J].大學物理，1992，11（11）：6-8.

[2]褚圣麟.原子物理學[M].北京：高等教育出版社，2012.

[3]高政祥.原子物理學教學改革的幾點探索[J].大學物理，2001（4）：34.