第一篇:3D打印技术在医学领域的应用
3D打印技术在医学领域的应用
医学模型快速建造。
医学道具、模型、用品等材料可通过3D?打印获得。利用3D打印技术,可将计算机影像数据信息形成实体结构,用于医学教学和手术模拟。传统医学教学模型制作方法时间长,且搬运过程容易损坏,使用3D?打印技术,可有效减少制作时间,根据需要随时制作,并降低搬运损坏的风险。目前,3D打印医学模型已获得较好的技术支持,具备一定的打印速度,能使用多种材质进行打印,应用程度高,有着很好的应用前景。
组织器官代替品制作。
人体组织器官代替物的材料要求很高,实现难度大。但目前已有一些成功案例,比如复制人体骨骼,制作义肢等。比如,人体某块骨骼缺失或损坏需要置换,首先可扫描对称的骨骼,形成计算机图形并做对称变换,再打印制作出相应骨骼。与传统方法相比,该技术不需要先制作模具,可直接打印,建造速度较快。这项技术可应用于牙种植、骨骼移植等。身体软组织器官制作亦取得进展,报道显示,美国某大学已利用该技术制作出人造耳,与此同时,微型人体肝脏也已被成功制造。德国研究人员利用3D?打印机等相关技术,制作出柔韧的人造血管,并能使血管与人体融合,并同时解决了血管免遭人体排斥的问题。该技术的不断进步和应用的深入将有助于解决当前和今后人造器官短缺所面临的困难。
脸部修饰与美容。
利用3D?打印技术制作脸部损伤组织,如耳、鼻、皮肤等,可以得到与患者精确匹配的相应组织,为患者重新塑造头部完整形象,达到美观效果。首先扫描脸部建立起3D计算机数据,医生可以制作出患者所缺少的部位,重现原来面貌。比起传统技术,该方法更精确,材质选择更加多样化。随着3D打印技术所支持材质的增多,打印质量的精细化,以及美容市场的壮大,脸部修饰与美容应用将有更加广阔的天地,应用水平亦将得到进一步提高。
第二篇:对于3D打印技术在医学领域应用的认识
对于3D打印技术在医学领域应用的认识
首先,什么是3D打印?3D打印(3DP)即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D 打印技术出现在 20 世纪 90 年代中期,实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。它与普通打印工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等“打印材料”,与电脑连接后,通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。近年来,随着打印设备和打印材料的不断研发,该技术在医学中的应用得到了长足的发展。
现阶段,3D打印在医疗领域的应用大致分为四个层次。一是快速成型层面,这个层面的应用主要是根据数字影像资料打印出立体三维模型,帮助医生分析病情,拟定手术方案。另外,立体三维模型便于医生与患者沟通交流,这方面的应用在技术上已逐渐成熟。二是利用3D打印技术制造出辅助手术工具或 器 械。由于每台手术 的独特性,需要特定的手术工具或器械以满足医生的特定需求,3D 打印技术为满足个性化的手术器械提供了技术保障,可以制造出个性化的手术器械用于某例特定手术。三是3D打印技术可直接打印出植入体内的修复体,即快速制造层面。在这个层面上打印出的个性化修复体可以植入到人体内,更好地与病人的病灶结合,做到精准医治疾病。四是组织工程生物活体的3D打印技术,可制造出具有生物活性的人体组织和器官,这是目前生物3D打印的研究热点和研究方向。
在快速成型层面,日本筑波大学和大日本印刷公司组成的科研团队2015 年 7 月 8 日宣布,已研发出用3D打印机低价制作可以看清血管等内部结构的肝脏立体模型的方法。据称,该方法如果投入应用就可以为每位患者制作模型,有助于术前确认手术顺序以及向患者说明治疗方法。这种模型是根据 CT 等医疗检查获得患者数据用 3D打印机制作的。模型按照表面外侧线条呈现肝脏整体形状,详细地再现其内部的血管和肿瘤。由于肝脏模型内部基本是空洞,重要血管等的位置一目了然。但由于价格昂贵等原因,利用3D打印技术制作的内脏器官模型主要用于研究,在临床上没有得到普及。科研团队表示,他们一方面争取到 2016 实现肝脏模型的实际应用;另一方面将推进对胰脏等器官模型制作技术的研发。
在临床范围,快速制造已被临床医生应用与实例中。2014 年 8 月,北京大学研究团队成功地为一名 12岁男孩植入了 3D 打印脊椎,这属全球首例。据了解,这位小男孩的脊椎在一次足球受伤之后长出了一颗恶性肿瘤,医生不得不选择移除掉肿瘤所在的脊椎。不过,这次的手术比较特殊的是,医生并未采用传统的脊椎移植手术,而是尝试先进的 3D 打印技术。此项手术取得了成功,北京大学第三医院公开宣布,世界首个金属 3D 打印定制 19 厘米人造脊椎植入顺利完成。这也标志着中国 3D 打印技术正式开启人工椎体时代。
3D打印技术的制造的假体植入人体在骨科应用较为广泛,技术较为成熟。3D 打印植入性假体主要包括颅骨、下颌骨、义齿、人工关节、骨小梁髂臼假体等。在颅面外科直接使用钛合金3D 打印的费用很高,因此可先根据缺损颅骨的形状、厚度打印出一个模具,然后运用倒模技术制作一块与缺损部位高度吻合的钛合 金人工骨。据2014年8月28日中新社报道,中国陕西西京医院的外科医生为患者打印了一个3D 钛网植入物,用于治疗其从三楼坠落所致的左脑损伤。张庆福等采用医用钛合金3D 打印技术为1例下颌骨半侧切除患者设计和制作了解剖形态高度个体化仿真的下颌骨植入体,取得了满意效果。吴江等等利用逆向工程软件制作出了全口义齿钛基托的计算机模型,然后利用送粉方式 3D 打印技术(四路送粉装置)制造了全口义齿钛基托。这种方式比传统工艺更简单,而且打印成形后的全口义齿钛基托外形良好。王臻等针对提取的股骨髁关节软骨三维轮廓数据进行了个体化人工半膝关节的计算机辅助设计,获得了股骨髁关节的计算机三维模型,然后再将三维模型进行切片分层,使用 LPS600树脂快速成型机打印出三维树脂模型,通过对树脂模型进行修整、抛光得到了个性化的人工半膝关节模型,经过硅胶翻模、制作蜡模、成壳、浇注 后最终获 得了钛合 金 关 节。在 金 属 3D打印口腔假体方面,唐志辉采用金属3D 打印机打印出了与牙齿相同的金属牙,它可取代传统方法制造出的标准种植体,可以完全根据口腔患者的牙齿形状量身定制。
在发达国家,药物与医疗设备的市场份额基本相等,而在中国,医疗器械远低于药品的市场份额,这就意味着中国的医疗设备还有很大的发展空间,3D 打印在骨科医疗行业的应用为中国医疗器械的发展起到了不可替代的作用。目前,在新型生物材料和3D 打印个性化植入物方面还存在着很多问题。如医疗效果被不良媒体夸大、医疗注册许可政策亟待突破、材料成本及种类的限制等。
但3D 打印技术作为一项具有开创性意义的技术,可以根据不同患者,快速便捷地制作出更个性化的假体,使人们获得了重生的机会;其次,3D 打印用于复杂手术术前计划制订、手术模拟的广泛应用,提高了手术成功率等。但 3D 打印技术也存在一些问题与不足,比如所需材料价格极高,支架材料的可降解性及降解时间、孔径大小都对其打印结果有影响。随着信息技术的发展、新型材料和制作技术手段的增强,在未来临床及科研的道路上,3D打印技术势必会获得突破性进展,发挥越来越大的作用。
第三篇:无线通信技术在消防领域的应用
无线通信技术在消防领域的应用
【摘要】 科学技术不断地发展,对于人们的生活和工作方式都有着很大的影响,其中最具有代表性的就是无线通信技术,该技术诞生至今已经具有很长发展时间,并且在我国的众多领域都有着十分广泛的应用。本文就是对无线通信技术在我国消防领域中的应用进行深入分析,希望相关的人员能够明确无线通信技术对于现代消防的重要性,不断的加强研究力度和应用程度,使得我国的消防水平不断发展到一个新的高度。
【关键词】 无线通信技术 消防领域 应用
经常可以在电视和报纸相关报道中看到有关火灾事故的报道,我国火灾事故发生的概率都在持续的上涨,追求其根本原因就是因为我国的众多区域存在的高危单位并没有建立科学的、系统的、完善的消防监管体系。目前,我国已经全面的步入了4G通信时代,无线通信技术不断的发展,对于我国的各个领域也发起了巨大的冲击,在我国的消防领域中应用无线通信技术对于提升消防水平,控制火灾造成的危害有着不可忽视的影响力,下面就对相关问题进行详细的阐述。
一、无线通信主要方式
无线通信技术有很多种,将无线通信技术可以概括性的分为三种,第一种是微波通信,第二种是短波通信,第三种是移动数据通信。微波通信就是应用微波作为信息传输媒介的无线通信技术。微波的波长在一米到一毫米之间,微波无线通信能够承载的信息量很大,因为,微波无线通信具有较宽的频带,这样就可以囊括大量的语言信息数据、文字信息数据、图像信息数据等。因为,微波无线通信具有很高的频率,所以,通信受外界不良因素的影响存在一定的抗干扰能力,所以,微波无线通信具有较高的质量,同时,对于信息数据的传送也较为稳定、可靠。微波无线通信技术与其它的波度较长的通信技术相比较,能够见面环境因素对于通信技术应用的限制,无线通信技术的应用具有很强的适用性,而且建设应用的资金花费较少,后期的维护工作也较为简单,施工程序也并不是十分的复杂,微波无线通信技术的应用非常的广泛[1]。短波无线通讯技术,波长在五十米到十米之间,主要应用于距离较远的通讯,是远程通信的重要方式。但是该通信技术容易受到外界不良因素的影响,所以短波无线通信技术的可靠性和信息数据传输的稳定性还需要进一步的提升。当然短波通信技术也存在着一定的优点,短波无线通信技术具有的抗毁坏能力和短波无线通信技术具有的自主通信能力是其它技术无法媲美的。移动数据通信就是应用目前最为先进和前沿的4G等公众无线移动通信网络,最终建立一个较为完善的移动数据通信系统,该无线通信技术的应用也是人们生活中最为常见的。
二、无线通信技术在消防灭火救援工作中的应用前景
2.1灾害现场与指挥中心的无线数据联网
因为,消防中的灭火救援工作开展有着很多的不确定因素,一些偶然事件发生的概率很高,以往的通信网络和通信技术不能够满足现阶段灭火救援活动开展的指挥需求。当灾情爆发时,不能够在极短的时间内将指挥中心转移到火灾事故现场,对于火灾救援活动的开展有着十分不利的影响。目前,火灾救援活动要求事故现场能够与相应的指挥中心建立良好的联系,帮助指挥中心下达一些重要的信息数据,同时,也使得火灾现场的众多信息数据,包括文字信息数据、图像信息数据等等及时的反馈给指挥中心。无线通信技术能够帮助指挥中心将火灾现场的图纸资料及时的传递给灭火救援现场的指挥人员,因为,在建筑中会存在大量的人员,在火灾爆发时,建筑会处于高度的危险状态中,同时,因为建筑结构十分的复杂,相应的消防工作人员救援活动的开展具有很大的风险性。如果在火灾爆发时能够将图纸资料及时的传递给火灾现场的指挥人员,其中包括建筑的平面图、建筑的结构图纸等等,将这些数据信息转变为电子地图,通过无线通信技术传递给指挥人员,对于灭火救援活动的开展有着积极的促进作用,能够将风险性有效的降低[2]。
2.2传输灾害现场的无线实时图像
新时期我国无线通信技术发展的速度很快,同时对于解决我国火灾事故现场的数据采集和信息传输问题提供了先进的技术保障。我国很多地方的指挥中心都是以图像信息传输为主的,将无线通信图像传输系统应用到消防领域,对于提升我国的消防水平有着不可忽视的影响作用。通过无线通信图像传输系统,火灾事故指挥中心可以实时的了解火灾事故现场的实际图像,并且能够针对现场的实际变化对于救援活动进行适当的调整。而且通过无线通信图像传输系统可以良好的解决图像信息的传递问题,保证了火灾事故现场图像信息的收集和传输,能够有效的提升对于突发性火灾事故的应急处理水平,能够对灾情进行有效的控制。
结语:无线通信技术的发展对于我国的各个领域都发起了巨大的冲击,对于我国的消防领域更是如此。随着无线通信技术在我国消防领域中的应用,使得以往我国消防领域存在的众多无法解决的问题迎刃而解,对于提升我国的消防水平有着不可忽视的影响,相应的工作人员应当不断地加强研究力度,增强应用程度,将无线通信技术具有的优势在我国的消防领域中更加全面的发挥出来。
参 考 文 献
[1]刘莉琳.试论无线通信技术的发展[J].黑龙江科技信息.2013年19期
[2]刘振清,陈虎.对消防安全技术应用和研究的思考[J].硅谷.2015年2期
第四篇:冷冻干燥技术在制药领域的应用
摘要:随着社会经济的发展和人民物质生活水平的日益提高,人们对身体健康也提出了新要求。药品作为保障人类身体健康的重要成分,如何保证药效的稳定性、药物的高质性深受业内人士的重视。冷冻干燥技术作为目前药品生产中最为关键的环节,其在药物生产稳定方面深受业内人士的关注。本文主要对冷冻干燥技术概念、原理、特点进行分析,着重探讨了其未来发展和应用前景,旨在为同行工作提供参考。
关键词:冷冻干燥技术;制药工艺;应用情况
新世纪,物质生活不断丰富、生活节奏的不断加快使得人们对生活质量也提出了新要求,这也促使了人类对健康认识的全面。制药工艺的改革力度的不断深入,无论是生产技术还是生产理念,都出现了巨大的转变。基于这种社会发展形势,冷冻干燥技术在制药领域引起了人们的高度重视,并形成了一个涉及范围广、工作效率高的工作方式。药品冷冻技术在应用中是集制冷、真空技术为一体的综合性技术,但在工作中,由于冷冻干燥技术的应用容易受到外界环境的干扰,为此必须要提前进行严格的改革和设计,促使这门技术在应用中朝着理想、可靠的方向发展。
一、冷冻干燥技术概述
冷冻干燥技术是一种在低温条件下对产品进行干燥处理的一种工艺,其具备着常规干燥条件下不可比拟的工作优势。这种干燥技术最早出现于十九世纪世纪初期,是在食品加工领域应用较多的一种,直至上个世纪后期才在制药领域得到使用。这种技术的出现对于制药生产而言可谓是一个质的飞跃,对制药行业的发展有着极大的推动和促进作用。
1、冷冻干燥技术概念
为了生存,人类每天都需要摄取食物中所含有的水分;为了生存,人类保存食物、药物必须要除去水分,为了更好的生存,人类很多生活资料必须要彻底的去除水分。在这种时代背景下,我们便会发现干燥技术是一个多么重要的工作。干燥技术是保证物质不致腐败和变质的主要方法之一,是目前社会生产领域中最为常见的工作。冷冻干燥技术作为一项干燥新技术,在近年来的社会发展中得到了广泛的应用,尤其是在食品生产、药品生产和农副业加工等领域中,更是成为产品保鲜、保质的主要手段。所谓的冷冻干燥技术也被人们广泛的称之为动感技术,是温度在0℃以下进行水分去除的一种技术。
2、特点
在现阶段的社会发展中,干燥技术的应用不断深入,这也使得干燥技术的使用方法得到了极大的优化和改进。冷冻干燥技术作为一种工作新技术,其主要的特点表现在以下几个方面:
2.1、冷冻干燥法通常都是在低温条件下进行的,其在应用的过程中热敏性的物质在高温干燥条件下容易产生性能变化,而采用冷冻干燥方法则有效的避免了这一问题的产生。
2.2、冷冻干制品药液在冻结前进行分装,剂量十分准确,同时在制药生产中对于药品的生产优势也较为明显。
2.3、冷冻干燥过程中避免了化学、物理和霉菌等相关变化模式,其需要确保制品的物理性质不变。因此在应用之中采用冷冻干燥方法进行处理,这对于提升药品稳定性十分有效。
2.4、冷冻干燥方法的选用有助于药品稳定性。在药品生产中,冻结条件下的药性经济危机稳定,避免了药物失衡而产生的药效流失。这种方法的应用中,药物在在干燥之后,虽然其体积一定程度上缩小、变化,但是其颜色和形状以及成分基本不变,避免了浓缩现象的产生。
2.5、在冷冻干燥技术的应用中,干燥后的材料多呈现出疏松多孔的工作方式,一般都成海绵状,这种状态之下的复水性能好、溶解度较为迅速,物料在水中溶解的时候其冰晶的形态出现较多,即容易融入无机盐等相关的物料之中,避免了一般干燥无机盐随着水分表面浅议而出现变化以及硬化模式。
二、冷冻干燥技术工作原理及发展现状
在科学技术大力发展的新时代,健康越来越被人们重视。但是,要想达到良好的健康状态,就必须要更加有效的进行疾病治疗、疾病预防,减轻患者痛苦和药物所产生的副作用,在这种时代背景下,我们必须要大力发展制药新技术,这样使得冷冻技术出现受到人们的重视。
1、工作原理
药品的冷冻干燥技术的应用是一个从药品的准备、预冻、升华乃至吸收干燥、密封为一体的工作环节,其在工作中主要的工作原理是在低温作用下,将药品中的溶液迅速冻结,进而在真空的条件下进行升华干燥,同时出去在这个时候所产生的冰晶问题,再通过分解作用来去除药品中存在的水分,最终得到干燥的药品。
2、冷冻干燥技术的发展现状
在目前的制药生产工作中,冷冻干燥技术的应用极为广泛,尤其是在国内的西药制取中,更是得到了深入的使用。但是就目前的应用现状而言,由于受到各种因素的影响,使得其中还存在着诸多的问题,这些问题主要表现在以下方面:
2.1、药品准备环节
药品的成份都将会影响到冷冻干燥的效果。药液的生物活性度、药液共熔点以及药液中的液体和固体的比例都是进行药品冻干加工的重要参考指标。为保证新产品的冻干能顺利进行,制药企业应重视药品冻干加工研究,通过热分析法测定药品共熔点,还可以通过冻干实验记录下不同成份的药液对冻干过程中各项指标的不同要求,积极进行冻干效果对比,寻求最佳解决方案。
2.2、药液预冻环节
预冻是冷冻干燥技术中重要环节,预冻的目的是要固化自由水和物化结合水,并保证产品的主要性能稳定、物质结构合理。若药液预冻没有做好,产品冻结不实,会影响所产生的冰晶的形态和大小,并进一步影响药品制作后期的干燥速率及质量。
三、冷冻干燥技术的应用优势 药液在冻干前分装,分装方便!准确!可实现连续化; 处理条件温和,在低温低压下干燥,有利于热敏物质保持活性,可避免高温高压下的分解变性,以实现蛋白质不会变性; 含水量低,冻干产品含水量一般在1%~3%,同时在真空,甚至可在通n2保护情况下干燥和保存,产品不易被氧化,有利于长途运输和长期保存; 产品外观优良,为多孔疏松结构且颜色基本不变,复水性好,冻干药品能迅速吸水还原成冻干前状态。
四、结语
通过冷冻干燥技术制备药品,能最大限度地避免药品产生变性或失去生物活力,已在医药领域得到广泛地应用。但因药品制备过程中的复杂性和冷冻干燥技术的综合性,在药品冷冻干燥过程会产生多种应力,容易使药品发生不同程度的变性,而且冻干法本身也存在速率低、时间长、能耗高和设备投资大等缺点。因此,制药企业应结合生产实践,在确保质量的基础上,就如何实现节能降耗、降低生产成本等问题进行深入研究,进一步优化和改进冷冻干燥技术。
第五篇:计算机在医学领域的应用(写写帮推荐)
计算机在医学领域的应用
[摘要] 随着科技的迅猛发展,计算机在医学领域的应用也越来越广泛。计算机在医学领域的普遍应用为医院的管理计算机信息管理系统能够及时 准确地收集、传输、处理和反馈各项医疗信息,增强和扩展医务人员的信息功能,增强医务人员对医药信息的变换 存贮 识别 处理,从而提高医护人员的工作效率;计算机尤其是数据库技术及人工智能等技术的应用在中医药学的研究及发展中起了重要的作用。
[关键词] 医学 计算机技术 中医学 中医诊断
医学,无论是中医学还是西医学在21世纪随着科技的高速发展也在不断地自我完善、自我变革中飞速前进,计算机这个可以代表科技高速发展的技术,在医学领域发挥着越来越显著的作用。
计算机的诞生,计算机和通信技术的结合,将世界引入了一个新纪元,世界步入了信息时代。信息技术以其他任何一种技术从未有过的深度和广度深入到社会的方方面面。现代医学也不可避免地受到现代信息技术的影响,现代医学与现代信息技术的交融,构成了一个交叉学科,即专应用于医学的计算机学科。
医学的起源远远早于计算机,医学随着历史的变迁,由原来的雏形逐渐蜕变为现在融有更高技术含量的领域。计算机由于它的高记忆性、准确性、精确性以及强大存储能力、传输能力等优点使得现代医学更好的为人类的生命健康服务。
一、计算机在医学领域中的应用可谓广泛,现将其普遍应用概括为一下几方面内容:
1、减少差错,保证患者的安全用药
计算机处理医嘱只要输入正确,打印的医嘱记录单和各种执行卡就一致无误,杜绝了由于重复转抄而造成的错误,且计算机处理医嘱改变了以往多人查对的方式,只需两人便可完成查对,节省了人力,大大提高了医院的工作效率。
2、增加了医院收费的透明度,大大缓解了日趋增加的医患关系
由于计算机的自动划价、结算,患者和科室随时可从计算机内了解开支情况,同时给患者提供了住院费一日清单,增加了医院收费透明度,做到医患双方心中有数,提高了社会效益和经济效益。
3、减轻了医、药、护人员的工作负荷
运用计算机管理后,病房医生不需一一开处方,患者住院开支情况由护理人员通过计算机提供信息,中心药房取消了划价及统计,护士取消了重复转抄,相对减轻了工作负荷,使得医护人员有更多的时间进行研究,提高自己的医护水平,从另一面加强了对人才的应用。
4、信息的实时采集和广覆盖性及信息的反馈作用
资料录入采用在线方式由护士完成医嘱录入和医生完成病历首页录入,各管理和职能部门完成各自资料的录入使医院 90%的工作人员都直接参与了信息系统的使用及维护,保证了数据的及时、真实及准确性。应用计算机收集、贮存、处理有关病人的临床信息及实验室检查 用药等情况,对可能的不利因素提出一些警告性的信号,例如对于医护人员比较熟悉的医学统计学中SPSS的应用。我们可随意设计并提取所需的月、季、年等不同阶段的单项与总计信息;又可读取打印全院的各项监测汇总数据;还可以随意截取各科、各级别的监测统计数值,让人感到应用便捷,一目了然。
5、为医院提供便捷、可靠的信息和数据,同时可以便于医院的宣传及患者查询合适的医院院领导通过计算机联网,可随时了解全院的医疗动态用药情况及库存情况,为决策提供了可靠、便捷的信息和数据,从而使得医院的各项工作可以正常运行,提高了应对变突发事件的能力。医院还可将自己的优势技术通过计算机发布在网络上,便于全国各地的患者选择最佳的医院进行治疗。
6、方便快捷的信息查询
系统可随时查询常用药物的功效和常用量,同时可保存医师的临床经验和验方在遇到不常见病症或非本学科范围的病症而又一筹莫展时,可立即得到电脑系统的辅助,它会告诉您该疾病的诊断、治疗处方和随症加减,供您选择应用,同时让工作人员随时随地运用计算机查询相关信息,更为重要的是,同一病入院时,先前的治疗、用药等情况都可以通过计算机调出,大大提高了对病人疾病的认识,即可在短时间内制定病人的最佳治疗方案。
7、计算机影像学在临床疾病诊断中起了不可忽视的重要作用
众所周知,医学影像学就是借用计算机让患者的病灶呈现的不同形态与密度等情况反映在屏幕上,让医务人员能够更加准确的对疾病进行诊断。比如一个骨折患者,在X线照射下,通过不同的成像处理后先在计算机屏幕上可以更加真切的看到我们肉眼看不到的裂痕;对于一个癌症患者,可以通过不同的计算机影像技术进行诊断,CT、MRI以及彩超等得到广泛的应用,减少了疾病的误诊以至于错过最佳治疗时机。这项应用在医学领域发挥着重要作用。
二、计算机作为高科技的象征在医学领域中的应用用会随着科技的进一步发展有着更加卓越的功绩,然在作为我国传统医学的中医学中也发挥着不容小觑的作用。中医学是中华民族在长期医疗、生活实践中积累总结而成的具有独特理论风格和丰富诊疗经验的医学体系,是在认识论上整体的、综合的、联系的复杂知识系统,和西医相比,中医在规范化、标准化及定量方面有着不足之处,使得中医学的继承存在障碍,这点体现在人们就诊时信任老中医而不信任年轻的中医,因为老中医经验丰富,这样中医学的发展就受到影响,并阻碍与世界科学发展的同步与接轨。,传统中医药学与现代信息技术的交融即为中医信息学,而中医信息学的诞生,为继承和创新中医药学作出了重要贡献,这是中医药学现代化发展的必然。目前,信息技术已在中药研究中得到较广泛运用,其技术方法涉及数据挖掘、人工智能、网络技术等方面。
1、数据库的建立于广泛应用
数据库的建立主要目的在于有效地管理和存取大量的数据资源。数据库技术从开始到现在短短的三四十年中主要经历了三个发展阶段: 第一代是网状和层次数据库系统,第二代是关系数据库系统,第三代是以面向对象数据模型为主要特征的数据库系统。在面向对象模型的数据库系统中是以数据仓库和数据挖掘技术为主进行数据管理。数据挖掘,也可以称为数据库中的知识发现,是从大量数据中提取出可信、新颖、有效并能被人理解的模式的高级处理过程。它应用系列技术从大型数据库或数据仓库中提取人们感兴趣的信息和知识,这些知识或信息是隐含的,事先未知而潜在有用的,提取的知识表示为概念、规则、规律、模式等形式。也可以说,数据挖掘是一类深层次的数据分析。
中医学是一个伟大的宝库。历代所流传下来的医学文献方面的数据信息是非常浩大的,从《黄帝内经》、《难经》等著名典籍,以及各大医家多流传下下来的心得、著作,里面所包含的信息量之大是我们无法想象的,这其中还有很多古医籍并没有得到很好的保留,甚至失传,数据库技术的出现,使得古医籍的整理、分析、存储、检索等变得更为容易。通过数据挖掘技术,从浩瀚的数据中挖据出有用的参考信息,能为医生提供传统医疗经验。在信息量呈爆炸式增长的现代中医文献中,要想获得有用信息,也必须求助于文献数据库。中医药工作者不仅能从数据库中获取参考文献,还可以通过数据分析发现潜在的关系或规律。
数据库技术不仅用于资料的查阅,信息的提取,对中药性质的研究,验证中药功效、性味等科学性以及预测记载缺失的中药的性质;分析可疑药物和不良事件之间的关联程度。对方剂的研究,通过数据分析,找出方剂中各个组分之问的关系,确定核心药物组团。
2、虚拟现实技术的应用
虚拟现实技术是以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的计算机高级人机界面。他综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术,模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能,使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中,并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互,创建一种适人化的多维信息空间。使用者不仅能够通过虚拟现实系统感受到在客观物理世界中所经历的“身临其境”的逼真性,而且能够突破空间、时间以及其他客观限制,感受到真实世界中无法亲身经历的体验。
在中医学中针灸推拿技术是闻名世界的一项技术,要很好的掌握这项技术就必须对全身上下各个穴位了解透彻,以往我们要么在人体模型上找穴位,要么在患者身上试验,模型是静态的,不能给学习者反馈又价值的信息,而在患者身上亲自试验则有很大的风险性。随着计算机虚拟现实技术的出现和发展,将虚拟现实技术应用于针灸,研制“ 数字化虚拟人”,使针灸学习者在虚拟人身上找穴位进行训练,让学生真实感应到针尖插入时的反弹力,并且触摸到他们的“患者”,计算机通过处理大量的信息,将人体经络上的针灸点显示出来,引导学生准确地定位穴位。通过虚拟现实技术学习针灸,将是一个低风险、高效能而又兴趣味很浓的学习环境。
3、智能计算机的应用
人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。这项技术恰好可以应用于中医学“辩证”的过程,中医学的“辩证”讲求对患者的望、闻、问、切。健康人的体征及常见患者的体征录入计算机中存储,患者在提供其相应体征的时候与计算机中存储的信息相比较而得出患者的诊断。目前这项技术处于研究中,当前是理想状态,临床试验中还存在很多错误和不足,然这已经表明计算机在中医诊断学中的应用在不断扩展。
(1)望诊
望诊,是医生运用视觉对人体外部情况进行有目的的观察,以了解健康状况,测知病情的方法。其通过观察神、色、形、态的变化来了解人体的整体情况,同时作为分析气血、脏腑等生理病理状况的依据之一。结合计算机和电子技术,我们可以通过对病人的全息摄影或由专家通过远程摄像头得到“望诊”所需的信息,来了解病人五脏精气的盛衰,并分析出病情的轻重,推测预后的吉凶。
(2)闻诊
闻诊是通过听声音和嗅气味来诊察疾病的方法。听声音包括诊察病人的声音、呼吸、语言、咳嗽、心音、呕吐、呃逆、嗳气、太息、喷嚏、呵欠、肠鸣等各种响声;嗅气味包括嗅病人发出的异常气味、排出物的气味及病室的气味。我们可以采用计算机的声音技术来取样分析病人的语言、呼吸、咳嗽、叹息、肠鸣等声响,通过测听它的变异进一步诊察五脏表里虚实等病理变化。目前,具有嗅觉功能的高分辨率计算机气味识别装置已经研发出来,我们可以利用这种灵敏新型的“电子鼻”来代替医生嗅取病人体内所发出的各种气味以及分泌物、排泄物和病室的气味,将获取的信息综合分析,以辨别证候,诊断疾病。
(3)问诊
问诊是医生通过对病人或陪诊者进行有目的的询问,以了解病情的方法。对于这一诊断手法,我们可以通过两种方法用计算机模拟实现。其一,将中医问诊中的一些必要内容编制成相应的软件,在诊断过程中运行该软件,模拟询问场景,让病人根据自身实际情况进行选择作答;其二,可以由医生通过远程摄像头或类似远程会议系统的环境与异地的病人面对面的交流,通过询问病情,实时地掌握病人的现状,并依此做出相应的诊断。
(4)切诊
切诊即脉诊,一般是指医生用手的触觉在病人体表的一定部位的动脉进行切按,体验动脉应指的形象,以了解健康或病情,辨别病症的一种诊察方法。可以将脉象通过扫描存储于计算机中,用人工智能神经感应患者的脉象与计算机中存储的信息相比得到病人的脉象变化问题,从而对疾病进行诊断。
本项研究虽仍处于基础阶段,但对于以后中医学与计算机信息技术更好的结合起了铺垫作用。有了思想构架,将其不断付诸于实践,我相信在不久的将来,计算机技术在中医学的研究和发展中会有不可忽视的重要作用,为中医学的更好延续提供技术支持,是中医学在世界各个地方都能够广泛应用。
三、结语
综上所述,计算机信息技术在医学领域的作用正在逐步加大,我们应该在日后的研究中着重发展计算机技术与医学的结合,让我们的医学在计算机的辅助作用下发挥更加有效地作用,为全人类的健康提供更加可靠的保证,这是每个医护人员及计算机科技人员的共同使命,相信在不久的将来,计算机及医学会有更多的结合,我们的生活会更加的美好!
[参考文献]
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