关键词：就业 发展空间 前景 对策
由于连续多年的高校扩招，毕业生数量逐年增多，就业压力明显加大；我国目前正处在医疗改革的关键时期，改革的前景还不明朗，医疗体制政策还不完善，较多医疗卫生单位严重差人也不愿或不能进人，导致医护人员处于超负荷工作状态，医疗事故频发，同时，部分专业的医学毕业生明显供过于求，导致大多数用人单位纷纷提高进人门槛；在这种就业困难的情况下，我院实习的医学影像学生保持了较高的就业率，现将原因分析如下：
一、就业情况的随访
对近几年在我院实习的31个医学影像学生的就业情况进行随访研究，其中男生9人，占35.8%，女生22人，占64.2%，已工作或已签约县级、区级及市级医院或同等级医院的共19人，占61.3%，其中女生13人，男生6人，县级以下医院7人，占22.6%，已经或正在专升本的5人，占16.1%，；其中从事超声工作的14人，占45.2%，从事放射技术工作的8人，占25.8%，同时从事放射诊断及技术工作的4人，占12.9%，均在县级以下医院工作；通过以上调查，得出影像学生近几年的就业率达到83.9%，加上已经或正在专升本的5人，就业率达到100%。
二、就业前景分析
1、医学影像毕业生的就业范围
医学影像学科涉及面广，整体性强，发展迅速，是一门独立而成熟的学科。它的研究范围主要由以下三部分组成：①放射医学、包括传统的X线诊断、计算机体层成像（CT）、磁共振成像（MRI）、介入性放射学；②超声医学（US），包括B型超声、超声心动图、介入超声；③核医学，包括γ照相、单光子发射计算机断层照相（SPECT）、正电子发射计算机断层照相（PET）和介入核医学。
2、医疗技术及医疗事业的发展
1970年代，电子计算机X线断层扫描仪（简称CT）和核磁共振诊断技术的发明和应用，被誉为自伦琴发现X射线以后，放射诊断学上最重要的成就，随着计算机图像分析技术越来越强，能够对大量的来自高度检测仪的数据进行快速分析，迅速成像；20世纪后期，世界上掀起了以微创手术为主的医疗技术革命，出现了许多以医学影像设备引导下的介入技术学，通过最新影像诊断技术，可以检测出早期肿瘤和其他许多早期病变，为进一步的治疗提供影像学依据。随着医疗技术的发展，一方面医生越来越倚重仪器设备的检查，另一方面在目前紧张的医患关系下，各项仪器检查结果成为医生在治疗过程中有无过错的重要法律依据，此仪器检查使用率必然提高，导致我国医疗卫生单位医学影像科室的迅速扩张，出现医学影像人才短时间内的相对匮乏。
自改革开放以来，随着人民生活水平的不断提高，其个人医疗服务的投入也不断增大，同时国家也加大医疗卫生投入，基本建立起遍及城乡的医疗卫生服务体系及城镇职工医疗保险制度，同时各地政府纷纷提出医疗卫生事业的发展规划，如西部唯一的直辖市重庆政府提出在2015年前重庆区域内三级综合医院将达到30所，以上政策和措施进一步促进了我国医疗卫生事业的发展，特别是近几年来各种高端影像设备不断普及到县及县级以下医院，导致目前中国较多医疗卫生单位，特别是西部医疗卫生单位对影像专业人才需求缺口增大；在目前这种医疗体制下，医疗卫生单位需要影像专业人才，但又无法提供足够的人员编制，很多医疗卫生单位不得不以招聘影像学生来解决这种矛盾。
3、医院自身的发展
长期以来，在政府投入严重不足的情况下，公立医院都靠自我创收维持发展，床位越多，病人越多，设备越先进，创收就越多。为了保持领先地位，在激烈竞争中立于不败之地，各同级及同区域医院还互相开展“军备竞赛”，不断要在医院规模上压倒对方，同时还在先进仪器设备数量上压倒对方，先进仪器设备中大部分为影像设备；同时，部分区县级医院没有专门的影像技术人员，为了医院的发展，必须新招收专业的影像技术人才；以上几方面也是导致医学影像技术专业人才短缺的重要原因。
三、就业对策
1、努力学习理论知识，尽力提高自己的知识储备
实习生在实习之前，应该做好充分的思想准备，树立搞好实习的信心。充分估计实习中的困难，并作好应对措施。在医学知识方面，实习生在实习前有必要重温与影像学密切相关的临床知识和基础知识，尽快了解和熟悉所到影像科室的有关医疗制度，为今后圆满实习做好准备。在实习过程中，要善于学习、思考、提问、总结，尽量将所学书本知识与临床实习结合起来，做到有的放矢，有意去培养良好的思维方式，为今后的工作打好基础。
2、增强带教老师的责任、着重提高实习生的实践技能
影像实习带教中，教师应注重如何使学生更好地运用影像检查手段，知道何种疾病应首选何种检查方法，如何识别疾病的基本影像学表现；加强学生在教学活动中的主体地位，培养学生主动学习的意识和能力。采取以问题为中心的教学方法去引导学生，反复让学生将学到的影像学知识运用到实际的临床病例中来，围绕问题、病例进行影像实习带教，让学生主动地参与日常的工作、读片和病例讨论，为学生提供参与、相互合作、学习的良好学习环境，同时带教老师要多使用多媒体教学形式，为同学们讲解更多的典型临床病例，设置更多形式的自我测试、教学考试等形式，多渠道来提高学生的实践能力，让学生们学会将人体解剖、病理生理、临床检查资料等与影像学资料相结合的方式来自主分析解决问题的能力，同时，也要尽力教会学生如何去书写各系统基本疾病的影像报告。
1核医学成像 相对于X射线成像技术，核医学成像处理微小尺度的扫描．核医学成像借助静脉注射的放射示踪剂，通过扫描确定示踪剂的吸收情况来确定组织的病变情况．核医学成像包括三个主要手段，分别是平面闪烁显像，单光子发射计算机断层显像(SPECT)和正电子发射断层成像(PET/CT)．其中，平面闪烁显像被运用于全身肿瘤检测，尤其对骨质和转移性肿瘤较为有效;SPECT被运用于冠心病与心肌梗塞的检测，以及冠状搭桥与溶栓治疗的监测;PET/CT具有高精度的三维成像功能，主要用于的肿瘤诊断．相对而言，核医学成像技术的信噪比普遍较低，空间分辨率较低(约5～10mm)，同时图像获取时间较长．但由于人体本身不产生辐射，核医学成像具有极高的敏感度和特异性．与X射线成像技术一样，该技术也要利用对人体有害的放射性元素作为激励源，对患者仍具有一定危害． 2核磁共振成像 四种主要的临床医学诊断设备中，核磁共振成像(MRI)技术是最新研发的．其研发者PaulLaut-erbur与PeterMansfield于2003年共享了诺贝尔生理学或医学奖．MRI的主要优势包括:不引入电离辐射危害，具有很好的软组织区分度，低于1mm的高空间精度等．MRI在各种疾病诊断中发挥重要作用，囊括神经、心脏肝脏、肾脏和肌肉骨骼疾病的诊断．但由于强电磁效应，很大一部分病人由于在手术中植入金属植入物而不能接受MRI诊断，因应用环境有所限制．典型的核磁共振系统包括一个超导电磁体，三个场效应梯度线圈和一个射频发射接收器．超导体一般具有3Tesla磁场强度．在未加磁场的情况下，氢原子核呈现杂乱朝向，人体整体磁场强度为0，在加入强磁场后，氢原子吸收能量其磁偶极围绕外加磁场方向进动，达到激发状态．磁场消失时，氢原子会释放能量恢复到平衡状态，这个过程称为弛豫过程．通过弛豫过程的时间的测量，可以区分包括结合水、顺磁性物质和脂类分子等不同结构．通过分析不同成分的分布，可以确定病症的状态．测量弛豫效应主要通过电磁感应线圈完成，后端对信号进行编码重构将弛豫过程进行显像． 3相关热点问题与发展趋势 3．1温柔影像运动尽管多种医学影像技术对疾病诊断提供了极有价值的信息，检测过程中对人体引入的危害不可忽视．美国一项调查表明，2006年，医用辐射已经占到平均人体接受辐射量的50%．基于此原因，医学者与医务工作者更多地开始关心如何在最小的辐射剂量与最合适安全保护措施下通过影像技术诊断出相关信息．从2008年起，在美国儿童放射社团的倡导下，温柔影像运动广泛展开并取决了卓越成绩．温柔影像运动致力于减少儿童医学影像检测中的辐射剂量．其成果主要包括:降低最高辐射剂量作为放射学研究的硬性限制，重新制定CT断层扫描标准，在世界范围内举办会议并普及医学辐射危害问题． 3．2临床药物试验医学影像技术同时被用于加速较为缓慢的临床药物研发过程．通过PET以及MRI对药物在人体内部产生的分布影像，以及病变区域的发展情况，有助于快速确定药物性能及副作用．典型的影像辅助临床药物试验包括三个部分:(1)确定合理的影像检测过程;(2)有保障的影像服务中心;(3)临床实验场所与实验病人． 3．3新型影像技术的开发及应用除上述主流医学影像技术外，研究者同时在进行新型影像技术的开发和应用．其中光学相干断层扫描(OCT)通过红外光(用830nm近红外光)的干涉原理进行亚微米级别的高精度成像，目前已被运用于人眼视网膜疾病的检测与治疗监测;阻抗成像技术(EIT)通过测量人体组织电导率的差异进行疾病诊断，人体组织的生理功能变化能引起组织阻抗的变化(如组织充血和放电等)，组织病理改变也能引起组织阻抗的变化(如癌变等)，这些信息将会在EIT图像中体现出来．所以EIT具有功能成像的性质．该技术对人体无创无害，系统结构简单，测量简便，在对于患者长期的图像监护这方面具有广泛的应用前景，这些是目前多数临床成像手段难以做到的．同时该技术造价低、费用低的特点也非常适合进行广泛的医疗普查．虽然目前其图像分辨率不能与CT等成像技术相比，但它仍是一种有应用前景的新型成像技术．这种技术的时间分辨率很好，因而可连续监测实际的应用．2011年，第一个商用EIT肺功能检测设备正式公布．总之，医学影像技术将会在医疗诊断的精度、安全化检查的水平上不断提高;应用的范围也会不断扩大，不仅在医学医疗诊断上应用越来越广，在药物筛选和研究中也会得到越来越广泛的应用。 作者：麦青 单位：武汉市城市职业学院
摘要
本文探讨了情景教学在核医学绪论中的应用，包括实施情景教学的目的和意义、利用多媒体开展情景教学的方法和效果等。并且重点描述了实践环节中设计的三种情景（问题情景、客观情景和任务情景），及其所收到的良好效果。
关键词
核医学 情景教学 多媒体应用
Abstract This article has discussed the scene teaching in the nuclear medicine introduction application， including the goal and the significance in implementation scene teaching， and the method and the effect by using the multimedia in scene teaching and so on. Moreover， it emphasized three kinds of scenes which designed in practice (question scene， objective scene and duty scene)， and the received good effect.
Key word Nuclear medicine scene teaching multimedia applications
情景教学方法所创设的各种情景，能把抽象的东西具体化，把一般的东西形象化，从而吸引学生的注意力，把知识具体、形象和生动地传授给学生。另一方面，在核医学教学中，教师创设的各种学习情境，会使学生感到身临其境，产生一种需要学习的愉快感觉[1]。以下是我在教学实践中对情景教学的一些尝试和体会。
一、核医学绪论实施情景教学目的和意义
核医学是应用核素及其标记化合物进行临床诊断、治疗疾病以及生物医学研究的一门学科。是研究核技术在医学中的应用及其理论的学科，在核能和平利用领域占有重要地位。核医学除医学外，它还涉及物理学、电子工程学、化学、 药物学、计算机技术、细胞杂交技术、分子生物学技术等多门学科，融入了现代生命科学研究的重要成果，是现代医学的重要组成部分[2，3]。同时它又是实践性很强的学科，医学生在短时间内掌握这门融合多个学科于一体的课程非常困难，再加上传统教学方法的刻版、单调，往往达不到预期的教学效果。核医学绪论为整个核医学的概括，其教学质量的优劣直接影响各论的教学效果。为激发医学生的学习兴趣，提高教学质量，在以往研究的基础上，我们系统开展基于多媒体技术的情景教学的研究，该研究通过创设实验情境和故事情境来构建启发式课堂，设计难点问题，提高教学质量。不仅如此，更重要的是该方法可直接应用于网络教学和远程教学。
二、充分利用多媒体进行核医学绪论实时情景教学
核医学绪论教学中所涉及的内容形形色色和丰富多彩，包括核医学定义、范围和内容、核医学的发展历程、核物理、核仪器学、核药物学、放射防护和体外分析技术等，如果只是教师用语言进行描述，难免有些枯燥乏味，学生就会失去学习兴趣。情景教学可以较好地解决这一问题，应用电影艺术手段，制作《核医学绪论》，其意义不仅可以激发学生对整体核医学的全面理解，而且是以一种全新的形式诠释这门新兴学科。 参考其他学科的多媒体制作方法[4]，课程讲授过程中增加影视情景、动画和旁白的演示，根据教材、课程进展的需要，调节图像、控制图像，使其能静止或连续滚动播放、分开或合并，前进或后退，再配上文字、色彩，进一步增强其展示效果。帮助学生更好地掌握绪论的有关内容，让学生从中发现问题和了解难点，带着问题听课，可提高学习效果，同时引导学生围绕教学内容查阅课外资料，挖掘和拓展学习的深度和广度。
三、核医学绪论情景教学设计主要包括如下几点：
（一）设计问题情景。创造问题情景，训练发散性思维。使学生在发现问题、提出问题、分析问题、解决问题和发现新问题的过程中，通过师生之间的交流来开发思维，激发创造能力。在教学中设置适当的问题情景，有利于激发学生的求知欲，可以促进学生智力水平的提高。在向学生提出问题之前，教师应注意创设问题的情景，列举现象之间的矛盾，使学生对从中产生的疑惑进入一种积极思考的状态，使其已有的经验与认识被强烈的疑问打破，此时教师顺势抓住时机对问题作扼要概括和说明，使学生知道现象之间矛盾的关键所在，这样一种积极意义的问题情景就形成了。如老师设问“核医学是如何诊断和治疗疾病的？”，接着出现以下回顾性复习的概念：核素、同位素、α衰变、β衰变和γ衰变等。引出放射性药物的概念。在整个过程中，伴随着以上内容的动画演示、核暴的场景及医学应用的历史画面，让同学置身其中。接着以提问的方式让同学回答他们理解后的各种抽象概念的定义，让同学们设想他们诊治疾病的原理。问题情景激起了学生们的求知欲望，能力得到了锻炼。此外将一些问题以作业的形式，让同学们广泛发挥，也作为一种问题情景，不但提高了学生的学习兴趣，还增强了学生的参与意识。
（二）设计客观情景。客观情景设计目的是让学生在听故事的过程中领悟其中的道理，诱发学生的兴趣，同时也在教学中融入人文教育。主要利用包括声、像、图、文、三维立体电脑动画和即时电影等技术手段，以情节故事影片、现场报导、纪录片、媒体采访等灵活的方式以展现核医学的总论教学内容，师生交互来完成核医学相关内容的理解，以旁白来扩大医学生的知识面，以电影、动画和师生交流来阐述显像原理。此外创设案例情景教学，以疾病的发生发展过程为主线，概括核医学对疾病诊治的机理，在提高医学生的综合处理能力的同时，还可以培养医患交往能力和临床思维能力。在此基础上我们将系统地通过课堂资料、实验操作资料、生产现场和室外等记录方式，丰富教学内容，激发学生的想像力。
例如：在学习放射防护这一节，在教学中演示天然本底辐射，出现天空、大地、动植物、建筑和工具等存在的放射性。演示人工辐射中的军事、工农业和医学的应用资料剪辑片段等。然后引出放射防护的概念，留给同学们去自学，并请一位同学讲给大家讲解。
（三）设计任务情景。“任务情景”的设计是将教学目标整合到一个或多个具体的活动任务当中，学生要完成一定的任务。在实际操作中教师需要分析和设计具体任务，完成任务所需要的其他前提知识和技巧等，旨在将每一个教学目标拓展为教学活动中可用的具体内容，让学生参与情景教学的具体制作。例如：讲授绪论后，对每届同学都布置参照此次教学模式，分成五组分别制作讲过部分的情景教学内容。这就要求学生必须认真听课，同时也给了学生充分发挥的空间，这样一个任务既调动了学生的听课积极性，又激发了学生的创造能力。在教学的过程中设计“激励性”情景，如角色扮演、辩论等活动，并制作成短片，对下一届的教学不仅有很大的帮助，更能从课程的开始就使同学产生浓厚的兴趣。
总之，核医学绪论应用情景教学的模式，对整体课程教学会产生事半功倍的效果。但在整个教学过程中，教师作为学生学习的促进者，用鞭策、激励、赏识等手段促进学生主动发展。通过情景教学法教学，能调动学生积极参与教学活动，与学生共建课堂，与学生一起学习，是培养学生综合能力的有效方法[5]。采用情景教学时，教师应在教学设计中作全面的考虑，根据授课的具体内容选择合适的情景来促进教学的开展，将情景教学应用到核医学的教学活动中。
参考文献
1.赵蕾.生物学教学中的情景教学.生物学教学，2004;29（5）：19－20
2.刘开元，廖建梅.核医学课堂教学的体会.现代医药卫生，2006;22(8)：1249-1250
3.王蓓蒨，王京，张益成.提高医学院校核医学教学质量的思考与尝试.中华现代医院管理杂志，2004;2(6)61-63
【关键词】医学影像技术发展状况发展趋势
一、医学影像技术学科的发展近况
（一）医学影像学科的教育教学现状
医学影像技术是进行医学检查的一项常用技术，该项技术的应用层面非常广泛。近几年，伴随着医学影像技术的广泛应用，市场上对医学影像技术人才的需求也随之增加。不少高校依据市场对该项技术人才的广泛需求，具有针对性地设计了相关人才培训计划，并在高校课堂设置以培养医学影像技术人才为目标的医学影像技术学的专业课堂，对教材内容、课堂设计等方面也适时进行了技术创新和改革。虽然这项新的专业学科在进入高效课堂之初就受到了大多数人的认可，但由于该专业的设置时间较短，发展的时间也不长，在相关教材以及教育方式上依然存在着很多问题。这些问题之中，能够影响人才培训的最主要问题是，在不同层次的教育之间医学影像技术的学习在衔接的部分存在不小的问题，例如：专科与本科教育或者是本科与研究生教育之间存在着教育脱节的现象。另外，普通高校在医学影像技术专业应用的教材并不统一，导致大多数学校的人才培训方向不明确，相关设计计划不符合实际，这就导致了大多数医学影像学专业的人才更难在较短时间内适应医院的工作。
（二）应用医学影像技术的相关操作人员的工作状态
现阶段，应用医学影像技术的相关操作人员，在大多数医疗机构当中从事医学影像技术的专业人员被称为技师。除此之外，还能够在大学所附属的医院中担任技术讲师或者是教授。在的一些普通的医院当中，医学影像技术人员主要从事放射科的工作。在其他大型的综合性医院或者是专科医院当中，从事影像技术工作的人员基本上都是大学本科学历，一般很少有硕士毕业生，在医院的放射科博士学历的影像技术操作人员几乎上没有。而在略差于市级医院的地方医院当中，放射科担任影像技术操作人员的则为专科学历。在医院的放射科，各科的医生和相关的技术操作人员数量基本一致。因此，在一些大型的综合性质的医院，或者是具有较完善的医疗图像管理与通信系统的专科医院当中，放射科的大多数医生往往是进行后台的普通检验工作，而医学影像技术学科的人员担任前台检查的重要工作。该项技术人员不不仅仅担任接诊病人的工作，而且还负责患者所检查的疾病图像的收集工作和审核任务。这也就提高了技术人员对相关技术知识掌握的要求，不仅仅要有牢固的图像采集知识体系，还要熟悉各种处理和核查相关的技术。此外，最基本的还要牢牢掌握相关的医学知识。只有做到上述要求，医学影像检查技术人员才能够在第一时间为病人的检查做出正确的疾病医学判断以及准确的技术操作，有利于提高检查结果的准确率。除此之外，进行医学影像的相关影像设备一般价格较昂贵，这就需要相关操作人员在进行操作时要保障设备的安全，在检查患者疾病的同时最大程度上保护相关影响设备。熟悉的医学影像的相关理论知识与实际的设备操作进行融合，从而顺利地进行医学检查，延长影像设备的使用寿命。在当前，影响设备的进化与影像技术人员专业素质不高两个方面出现一定的矛盾，这就使得相关高级的影像，设备不能够在临床检验工作中充分的发挥经验作用，降低图像检查的准确性。因此，在接受相关学校教育的理论教学之后，医学影像技术人员还需要加强对实践应用的掌握，各级医院也应该适度地增加对影像技术人员的专业培训。
（三）现阶段医学影像技术的组织管理情况
在我国，与医学影像技术有关的专业性组织就是中华影像技术学会，该学会是中华医学会附属下的影像技术专业学会，是同中华超声学会、中华放射学会以及中华合医学学会共同组成的关于影像学科的医学与核影像技术的四大学会。中华影像技术学会下属有七个专业学组，其中就包括电子计算机断层扫描技术学组、MR技术学会以及医疗图像管理与通信系统技术学会，除此之外，还包含三个筹备的专业学组以及三个学部。在我国，每年都会在固定时间举办中华影像技术学会大会，其主要目的是进行影像技术交流，是一种具有国际性的专业学会讨论大会，参与到大会当中的人员，大都是来自于世界各国从事医学影像专业技术的高水平人员。这样的学术交流大会，能够精进医学影像技术，因此，吸引了各国的技术人员的参与。另外，在我国大多省份当中，省或市内都存在专业的影像技术学会小组，而且一些地区也建立了相关的。我国所开设的与医学影像技术有关的网络教育平台，其开设范围也惠及全国，这也帮助了许多就职员工进行再度的深度学习，从而培养出更多的医学影像技术操作人员，提高操作人员的专业水平。
二、医学影像技术学科的发展趋势
（一）医学影像学科技术发展的总方向
在当前的医学影像技术发展过程中，医学诊断过程和介入治疗的过程是分开的，但随着各项医学技术的不断创新和发展，这两者必然会在一定时期之后建立相互联系的，呈现出完整的现代影像学科系统。当前，影像技术的研究方向主要是大体形态学，主要在图像的收集以及判断上发挥作用。在未来，影像技术会随着科学技术的发展，向分子、功能代谢以及基因成像等方面发展。而且，当前的影像技术主要采用胶片收集的技术，但随着计算机技术的发展以及数字化方向的技术创新，未来的影像技术会考虑应用到数字化和电子技术，将图像收集和传输过程，以数字化现代化的形式呈现。
（二）医学影像技术的具体走向
由于一些影像技术在我国发展的时间较短，各项技术仍然不够成熟。当初学医学技术不断创新性发展，未来的医学影像技术将会呈现更加直观、更具有特征性的信息。在其他方面，现阶段对于影像的分析都是趋于定向的，在未来会转变成定量的方向发展，不仅仅会判断出疾病的诊断结果，还会给进行疾病治疗以及手术操作提供方向。
（三）医学影像技术的发展趋势
首先，要对物质波和人体组织的之间的互动规律进行的深入研究，并依据这些规律，建立相应的模型，在多次模型建立的过程中，寻找到模型变化的最优参数，并且在一定程度上优化影像提取信息的速度和质量以及数量，进而降低医学检验的误差，提高图像的准确率和分辨率。除此之外，要扩大影像设备所能探测到的信息信号，根据相关参数建立起模型，并进行数字化改善，对编码的各种形式对照相应的信号进行记录，从而避免图像信息过度失真的现象发生。另外，在进行试验研究时，还要提高图像信号传输过程的效率，增加信号的真实度。
不同学校本科课程的主要差异体现在专业选修课程及其他选修课程的设置上，各个学校根据自身的生物医学工程领域的研究方向和研究水平特点开设一些相应的选修课程，并培养学生在相应方向上的研究探索实践能力。这是美国生物医学工程本科教育的基本特点。我国生物医学工程专业教育起步于20世纪80年代，主要发源于著名工科院校的信息技术类专业和力学专业，进而逐渐形成的生物医学工程专业教育，后来，一些医学院校在医学物理和医用计算机技术的基础上相继开展了生物医学工程专业教育，于是在我国基本上形成了这样两种类型的生物医学工程学科。上述两类院校的生物医学工程学科建设发展模式各具侧重，遵循了共同的学科基础，在培养生物医学工程专业人才的应用层面上有显著特点。相对来说，工科院校的生物医学工程培养模式注重工程技术的开发和功能拓展，医科院校则注重医学与工程结合、工程技术在医学中的综合应用。
1中国生物医学工程学科发展思路
生物医学工程是一种交叉学科，交叉的学科基础及其融合的紧密程度决定了生物医学工程学科的发展水平，交叉的学科发展推动着生物医学工程学科的发展，并且使得生物医学工程学科研究领域变得十分广泛，而且处在不断发展之中。
1、1学科发展轨迹在中国，基于电子信息工程发展而来的生物医学工程学科，主要包括生物医学仪器、生物医学信号检测与处理、生物医学信息计算分析、生物医学成像及图像处理分析、生物医学系统建模与仿真、临床治疗与康复的工程优化方法、手术规划图像仿真以及图像导引手术及放疗优化等；有基于力学发展而来的生物医学工程学科，主要包括生物流体力学、生物固体力学、运动生物力学、计算生物力学和微观尺度的细胞生物力学等；基于化学材料工程发展而来的生物医学工程学科，主要包括生物材料学、组织工程与人工器官、物理因子的生物化学效应等。
1、2学科发展特点作为交叉学科的生物医学工程学科，其发展的关键在于交叉学科间的交叉融合。构建一种良好的交叉结构，对推动交叉学科的发展具有至关重要的作用。约翰霍普金斯大学对于生物医学工程这样的交叉学科的描述有一个形象的说法：交叉学科如同在不同学科之间建立起连接桥梁，如果在河两岸没有坚实的基础，桥是无法建立好的，对于生物医学工程这样一座建立在两个不同学科之间的桥来说，它的发展要求具有坚实的交叉学科基础和交叉学科紧密融合深度。那么在生物医学工程学科构建良好的交叉结构，需要选取具有理论支撑和技术支撑的主干学科进行交叉，凝练学科方向，不能大而全，过于宽泛。目前，医学仪器和医学成像技术具有良好的应用和发展前景，应该成为生物医学工程学科的重点发展方向。医学仪器和医学成像设备能有力推动医疗产业的发展。医疗仪器和医学成像设备是现代医疗器械产业中的主流产品，在产业发展中起着主导和引领作用。其发展水平已成为一个国家综合经济技术实力与水平的重要标志之一。产业化驱动也是学科发展的一种动力，也为学生未来职业发展奠定良好的基础。基于医疗卫生健康事业的需求和生命科学发展的大趋势，生物医学工程学科应大力促进医学仪器和医学成像方法的学科建设，从而提升整个学科的发展水平。生物医学工程学科的建设离不开一流的学术研究和学术成果的应用。一流的学术研究不但能提升学科的发展水平，而且能开拓学科纵深发展，产生良好的经济效益和社会效益，进而增强学科服务社会发展的能力。学术研究的前瞻性和创新性将确保学科建设的发展动力和趋势以及学科发展的活力。交叉学科往往具有不同程度的可替代性。可替代性程度越高，交叉学科存在的必要性就越小。如何减小生物医学工程学科可替代性的程度是需要深入思考的，是需要提升学科的特异性的。生物医学工程学的学术研究主要包括应用理论研究和理论应用研究，应用理论研究主要涉及生物医学工程领域所需要解决的科学问题，开展新理论、新方法的研究。理论应用研究主要涉及生物医学工程领域所需要解决的科学和技术问题，借助理工科的相关理论和方法开展应用基础研究和应用研究。应用理论研究是理论驱动型的学术研究，理论应用研究是应用驱动型的学术研究。理论驱动型和应用驱动型是生物医学工程学科学术研究的两种主要模式。理工科大学具有良好的理论创新基础和强大的交叉的学科背景，开展理论驱动型研究具有自身优势。医学院校具有丰富的医学资源，面临着大量需要应用理工知识解决的医学问题，开展应用驱动型研究，将很好地实现与医学的应用融合，具有较好的临床应用价值，有力推进医学的进步与发展。各自的学术优势将有利于生物医学工程学科特色发展，从而增强其不可替代的程度，实现学科可持续创新发展。
1、3学科体系作为一级学科的生物医学工程，包含学科的理论体系和技术体系，且该体系离不开所交叉的学科的理论体系和技术体系的支撑，此外生物医学工程学科理论体系和技术体系既要有学科自身的特色，又要具有可持续发展和一定程度上的不可替代性，这样学科才会有旺盛的生命力。要面向医疗卫生、生物科学所涉及的重大、重要技术理论问题及基础应用开展学术研究。实现良好的学术研究定位，形成自己的理论体系和技术体系。
2大数据时代的生物医学工程学科发展
守正创新是生物医学工程学科发展的必由之路，人类已进入大数据时代，所谓大数据（bigdata），或称海量数据，是指由于数据容量太庞大和数据来源过于复杂，无法在一定时间内用常规工具软件对其内容进行获取、管理、存储、检索、共享、传输、挖掘和分析处理的数据集。大数据具有“4V”特征：①数据容量（volume）大；②数据种类（variety）多，常常具有不同的数据类型和数据来源；③动态变化（velocity）快，如各种动态数据，非平稳数据，时效性要求高；④科学价值（value）大，尽管目前利用率低，却常常蕴藏着新知识和重要特征价值或具有重要预测价值。大数据是需要新的分析处理模式才能挖掘分析出其蕴藏的重要特征信息［6］。人体生老病死的生命过程就是一个不断涌现的生物医学大数据发生源，这种源源不断的生物医学大数据的检测、处理与分析，将给生物医学工程学科的建设与发展带来新的机遇和挑战。模式识别、人工智能、数据挖掘和机器学习的发展将带动大数据处理技术的进步。
生物医学大数据广泛涉及人类医疗卫生健康相关的各个领域：临床医疗、基础医学、公共卫生、医药研发、临床工程、心里、行为与情绪、人类遗传学与组学、基因和蛋白质组学、远程医疗、健康网络信息等，可谓包罗万象，纷繁复杂。生物医学大数据中蕴藏了种种有科学价值的信息，研究有效的大数据挖掘的新理论、新技术和新方法，对生物医学大数据进行关联和融合计算分析，充分挖掘生物医学大数据中的信息关联和特征关联和数据空间映射关联，既能为疾病的预防、发生发展、诊断和治疗康复提供系统化的全新的认识，有利于深入疾病机理研究分析，开展个性化诊疗。还可以通过整合系统生物学与临床数据，更准确地预测个体患病风险和预后，有针对性地实施预防和治疗。生物医学工程学科所面临的生物医学大数据主要包括多模态医学影像数据、多种类医学信号数据以及基因和蛋白质组学的生物信息数据。生物医学大数据在生物医学工程学科领域内有着广泛深远的应用前景，从三个方面应用将推动生物医学工程学科的发展。
（1）开展多模态影像大数据计算分析。医学影像学科的发展从早期看得到，到看得清，目前的看得准，未来的趋势是看得早。只有看得准和看得早才有利于临床早期干预，提高治疗预期。医学影像大数据计算分析在影像诊断、手术计划、图像导引、远程医疗和病程跟踪将发挥越来越大的作用。建立新的医学影像大数据计算分析模型和数值计算方法，挖掘多模态影像数据的特征数据和特征关联，将会提供强有力的影像诊断分析手段，极大地推动影像技术的发展，具有重要的临床应用价值和科学价值。
（2）开展多种类医学信号大数据计算分析。医学信号大多直接产生于生理和病理过程中的信号，能在不同层面上表达生理和病理相关机制特征。融合多种医学信号的大数据计算分析，能对生理病理过程进行更好更全面的阐释，不仅能深入了解生理病理的状态特征和过程特征，而且能实现个体健康监测和管理。可以很好地开展回顾性研究和前瞻性研究，推进系统化的医学应用研究。实现强大的多种医学信号数据的特征挖掘及特征关联计算分析。大数据挖掘能够增加准确度和发现弱关联的能力，能更好地认识生理病理现象和本质。
（3）开展基因和蛋白质组学的生物信息大数据计算分析。基因组学、蛋白质组学、系统生物学和比较基因组学的不断发展涌现了海量的需要计算分析的生物信息数据，已进入计算系统生物学的时代。开展生物信息大数据计算分析，可以拓展组学研究及不同组学间的关联研究。从环境交互、个体生活方式、心里行为等暴露组学，至细胞分子水平上的基因组学、表观组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学、基因蛋白质调控网络，再到人类健康和疾病状态的表型组学等不同层面不同方向上实现大规模的关联计算分析，可以全面阐述生命过程机制，挖掘生命过程特征及关联特征。
3结论
【关键词】PACS DICOM；影像设备；网络通信
【中图分类号】TP399【文献标识码】A
【文章编号】2095-6851（2014）05-0098
随着影像信息技术在医疗行业中的应用，PACS系统已经成为医院信息化建设中的一个重要组成部分，它将医学图像数据转换为计算机数字形式，并结合放射医学 技术，数字图像技术，计算机技术和通信技术，利用高速计算设备，通信网络来实现图像信息的采集，存储和管理。在医疗行业的PACS系统是医院信息化建设的 重要组成部分，但是起步较晚，技术发展还不够成熟。
1PACS系统产生及发展的背景
随着近年来医疗设备数字化程度的不断提高，很多医院都采取了不同形式的信息化网络来达到共享内部医疗信息资源、提高工作效率与服务质量的目的。PACS 的概念就是在这种背景下应运而生。建立PACS系统的目的主要在于病人资料的数字化存储代替以往的胶片存储，节省空间实现集中存储；另外，病人资料（图 像、报告）网络传输代替人为操作，提高工作效率；数字化的影像资料也使得相关影像科室可以进行图像融合工作；最后PACS使远程医疗会诊更加准确。
PACS系统是高科技时代提高人力，自然资源使用效率的一种体现，现在医院主要负责人树立了医院工作一定要符合信息化大趋 势和以病人为中心的观念，医院的特点是先进设备多，而成本最高的大多都是影像设备，将近30%固定资产是影像设备，因此其在医疗方面起的作用特别大。而由 于设备种类多，设备交流存在问题，设备之间信息资源共享以及标准化要求非常迫切。
2PACS在在医院的应用
PACS系统最初主要是医院的影像部门使用，通过近几年的发展，PACS已经不再是放射科几台影像设备之间的通信了，而是扩展到医院所有影像设备甚至是 不同医院间相互使用医学影像。根据PACS系统的图片归档及通讯系统的规模，可分为小型PACS，即科室内影像系统；医院不同科室间的影像浏览系统；全院 级PACS系统，所有科室均可以共享使用PACS资源；不同医院间的远程放射医学体系。每个医院都有不同的需求，所以PACS系统的设计也是多种多样，但 总的来说，PACS系统主要由影像采集设备，影像显示设备、图像储存设备和通信设备等四部分组成。
PACS真正的技术在于接口技术和存储技术。在存储方面技术都已经比较成熟：大容量分级存储，预提取机制。但是在接口技术方面，由于接口标准日新月异，接口技术也不断发展。在接口方面主要有一下几种：
（1）模拟接口使用视频采集卡采集的，转换为dicom接口识别的信号，或者使用原始采集下来的图，适用于病理内镜等的设备，这一类设备没dicom 口，要用专门的设备将影像转换为DICOM标准后再接入PACS，对于旧型号的CT、MR，一般需要增加专用升级模块来实现，使用这种方法图像的质量有保 证，数据的完整性也较好，但价格通常较高。
（2）网络接口影像设备联网即利用网卡，通过网络协议访问文件，例如心电的设备 hl7输出的心电波形，通过网络解码的得到图像。
由于PACS涉及到图像处理，需要考虑执行效率较高的语言，使用C++或C#会提高代码的执行速度，另外，开发过程中C++或C#关于PACS相关模块，有大量源代码可供参考。另外，PACS实施过程，会遇到某些非标设备，需要做接口开发使用C++更方便。
3Pacs系统对医院的节能环保做出的贡献
（1）系统操作性好：采用全中文界面，容易掌握；可以同时使用鼠标、键盘操作，简单方便；培训周期短。报告系统具有随时形成模板的功能，大大地方便了报告的书写和规范化，便于今后的科研和教学工作的开展。
（2）系统安全性好：系统采用分组权限管理，兼顾安全性和灵活性。既有利于临床应用，又考虑到影像科室资料的保密性和完整性。
（3）诊断终端软件功能完善、强大，不仅能够完成CT值的测试等DICOM图像的基本数据，并具有对非DICOM图像进行黑白对比的调整等功能。可同时查阅同一病人或不同病人的不同检查的影像及结果，方便医生进行比较诊断。
（4）可输入DICOM图像以及非DICOM图像，大大地方便了一些旧设备的数字化，加快了医院数字化的进程，很好地适应不同档次的影像设备。
（5）PACS系统结合主服务器及存储局域网实现海量存储，能够保证医院全部病人几年的影像在PACS上处于在线状态，大大缩短系统查询老病人的时间。
PACS系统能够有效地提高各级医生使用医疗影像的效率，对手术病人的术前准备、临床诊断以及医生的科研教学非常有帮助；通过加强系统管理力度以及在符 合医疗法规的前提下，可以逐步做到减少出胶片的数量，从而降低出胶片所耗费的大量人工和财力，实现较好的经济效益；通过使用电子存档不存在胶片老化和原始 信息损失问题，提高了医疗影像的持续运行它将为医院带来更多的效益。
关于PACS的一些思考在PACS实施过程中，与影像科相互的沟通是少不了的，要想把工作做得流畅，需要影像科有专门人员负责和PACS系统实施人员配 合。选择一种适合自己医院的PACS系统，需要从医院的实际情况出发，考虑自己的实际需求并结合自己医院的特点，一般来说，PACS系统首要考虑的就是稳 定性。随着医院信息化的不断发展，网络技术与影像技术的结合，PACS也将应用于所有的医学领域，利用最先进的存储和传输技术，实现随时随地简单快速获得 患者的影像资料；随着语音识别技术的发展，PACS还将出现语音输入报告的功能，这将是提高诊疗效率的一个发展方向；影像技术将朝着多维动态多媒体影像发 展，利用广域网和无线技术建立一个多维高速不受地域限制的全球影像医疗系统。
参考文献
关键词：移动医疗；数字图像处理；医学影像
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）30-0238-03
随着科学技g的快速发展和生活质量的提高，健康问题已成为大家关注的焦点。然而生活环境的污染、饮食结构的不健康和长期处于现代职场高压环境之下，很多人的身体出现亚健康状态：头痛、胸闷、失眠等健康问题困扰着现代职场白领，长期以往，身体不堪重负，疾病随之而来。面对这种情况，早期发现、早期治疗既可以减轻患者病痛，提高预后水平，又可以减少患者的经济支出。因此，对疾病问题的早期诊断就成为国内外医学界关注的焦点。
然而由于医患交流以及过去医学影像不清晰、保管难等问题，始终制约了精准医疗的发展。目前随着科学技术的进步和互联网技术的突飞猛进，影像学被越来越多的应用到各种疾病的检查中去，医生读片诊病，影像成了医生重要的诊断辅助工具，难以被低估，不能被替代。随之影像学科也成了当今迅速发展起来的一门综合学科，多门课程如通讯、计算机、医疗交叉，为医务工作者提供尽可能准确的辅助诊疗方法，这将是今后影像学科持续发展的重要方面。
日常生活中我们在对体内和体外的血液细胞、器官组织进行无损害性检查时，通常会选择诸如：数字线摄影、核磁共振、超声波三维诊断等治疗方法，这些拍片式的诊断方法可见即可得，不仅生动补充了书本上的人体正常组织以及病灶组织的解剖学知识，同时对影像引导下的教学、检查、穿刺、手术等有着不可低估的作用。但是医疗图像A生成往往会因自然界信号的干扰、信号传输过程中的衰减、医疗设备的成像原理、光线和显示屏等原因的影响，所显示出来的影像像质往往不够清晰、感兴趣内容不突出，或者不适合人眼观察或者机器理解分析，同时医学影像本身也有图像分辨率不高导致图像模糊不清或者无明显边缘、噪声偏大、结构信息缺乏的问题， 最终生成的影像不能准确定位病变部位以及病变性质，临床诊断面临各种困难。如果有一种方法能对生成的医学影像进行数据处理提高影像的清晰度，增强医学影像的可读性可分辨性，临床医生可以结合解剖学和生理学对病变组织有针对性的观察并诊断，这将大大提高临床诊断的准确率。因此，医学影像的数字化处理对医疗卫生、信息技术、生物科学等学科来说无论在理论研究还是临床应用方面都起着关键作用，这是人类认识疾病并对之精确诊断的重要环节，这将是一门具有较强应用性和长远发展性的课题。
1医学影像的发展及意义
1.1国内外医学影像的背景及对其图像处理的意义
1895年德国物理学家W.K.伦琴在实验室拍摄出其夫人手指和的影像，自此 “X射线”被发现，并被影像学逐步引进到医学领域。经过30多年的研究与应用，医学影像起着翻天覆地的变化，随着计算机技术的引进和广泛应用，影像学科更是呈现出跨度大、知识交叉密集的特点，如今基于计算机算法的图像处理技术也已经成为医学影像学中发展迅速的领域之一。
1971年，英国科学家汉斯・基于计算机技术原理设计出第一台X-CT诊病机，这一发明在医学界引起巨大的轰动。从此，对医学影像的数字成像技术的研究开始发展壮大，各种医疗设备也被开发出来，它包括计算机 X线摄影（ Computed Radiography， CR）、数字 X线摄影（ Digital Radiography， DR）、 X射线计算机断层成像（ X- Computed Tomography，X- CT）、磁共振成像超声（ Magnetic Resonance， MR），超声（ Ultrasound）成像、光纤内窥镜图像、磁共振血管造影术（ Magnetic Resonance Angiography，MRA）、数字减影血管造影术（ Digital Subtraction Angiography， DSA）、单光子发射断层成像（ Single Photon Emission Computed Tomography，SPECT）、正电子发射断层成像（ Positron Emission Tomography， PET）， EEG脑电图、 MEG脑磁图、光学内源成像等。
本文着重论述的 X- CT（ Computed Tomogaphy）意为 X线计算机断层扫描技术，是用 X线束对器官组织进行断层扫描，应用物理原理来测量X射线在人体组织中的衰减系数或吸收系数，再经计算机进行数学计算来对图像进行三维重建。按照测量的衰减系数的数值排列成一个二维分布矩阵，计算出人体被扫描组织断面上的图像灰度分布，从而生成断面图像。X-CT以它高速、高分辨率、高灵敏度的探测器螺旋式旋转来获取器官组织的多方位、多层次的断面或立体影像，经临床实际应用，它能发挥有别于传统X线检查的巨大作用。它能综合反映人体组织在解剖学方面的功能、性质，还能提供人体被拍摄部位的完整三维信息，器官和组织结构清楚显影，提示病变，已与核磁共振、超声波等诊断方法一样成了医生获取信息的重要来源。并且具有其他医学设备不可比拟的优点，X- CT成像简单方便、对人体损伤小、组织结构密度分辨率高，这在病理学和解剖学研究中尤为重要。特别是临床在对肿瘤的诊断中X-CT的分辨率要远远高于其他医学设备成像，研究显示在对于1～2厘米的小肿块的检测上，X-CT显示率高达88%，而B超、MRI等仅为48%。在针对肝脏疾病实验的拍片中， X-CT可以较清晰的显示出多种器官病变和功能性状，如肝癌、肝血管瘤、脂肪肝等，其对肝癌的诊断准确率高达93%，最小分辨率可显示为1.5厘米，
可以直接观察到肝静脉、门静脉与肿瘤大小、位置之间的关系，并能诊断出肝静脉、门静脉有无癌栓，为医生的精确诊疗提供了重要依据。
由于器官病变的位置、病灶大小、病程长短等自身因素，加上设备电子元器件、嘈杂的环境以及人为操作等因素的影响， X- CT在对病灶做定位影像、定性精确诊断时常常会有所限制，即它能反映出器官的异样变化，但却不能反应目前器官的生理功能。现实工作中采集到的数字化影像或多或少的存在一些问题：伪影、雪花、边缘不清、病灶不清、对比度不强……凭借肉眼无法从整张影像中清晰分辨出病灶部位或者确性病理改变的程度，要想精确诊断，还需做进一步的检查。
目前，对 X- CT图像处理进行处理大部分的研究还集中在预处理阶段，即研究通过调试设备、提高影像像素、提高出图效率、减少外界干扰等方式增强医学影像的可读性和敏感性。而对于医学影像成像后的处理则相对冷门，其中对部分内容的研究也比较单一，如仅仅单独研究医学影像的降噪或增强。同时应用降噪、增强、分割技术来处理影像的研究较少，理论研究也停留在可行性阶段，针对单一疾病的医学影像处理研究还不常见。
1.2医学影像常用的诊断方法
目前我们常用超声波、核磁共振、X-CT等设备生成的医学影像作为辅助诊断方法。其中：超声波是使用声波来探测病理并生成平面图像的一种诊断方法，由于其具有方向性好，穿透力强，声能集中，操作简便，能反映出人体组织的灰度形态和结构等优点，被影像科广泛采用。其中 B型超声波采用超声平面成像，在超声屏上显示出病变部位周围有明显的强弱不等的回声区，表现为亮度不等的光点、结合解剖学和生理学知识，可判断这些高光区和暗区的病变性质。且价格低廉，诊断快速，但缺点是对于1～2厘米的小肿块诊断准确率不到达48%。
核磁共振是诊断组织病理变化的一种新的方法，通过层片选择，频率编码，相位编码，实现对接收到的电磁信号在人体内部的准确定位，根据接收到的电磁信号的频率、相位的差别成像，完成对器官组织的检测。例如：核磁共振检查原发性肝癌时通常表现为信号改变，T1W1驰豫时间加权图呈低信号，T2W2加权图呈高信号。其特征性影像为病灶内出现粗大引流或供血血管的流空信号，该信号提示肝癌结节内有动静脉短路形成。但缺点在于检查价格昂贵，且核磁共振设备在我国普及率较低，对于1～2厘米的小肿块诊断准确率较低。
X- CT是用 X线束对器官组织进行断层扫描，再经计算机由于分辨率高图像清晰，能够扫描到早期刚发展起来的较小的肿瘤，这对病人早诊断早治疗不至延误病情具有重要意义。比如：X- CT肝癌表现与大体病理形态一致，平扫多为低密度，少数为等密度或混杂密度，外形不规则呈球形或结节形，边界模糊。增强扫描表现为低密度区略缩小，境界变得较为清楚。肿块中心部位常因肿瘤组织坏死囊变形成极低密度区。研究显示在对于1～2厘米的小肿块的检测上，X-CT显示率高达88%。目前X-CT已成为各种疑难杂症中最重要的诊断方法。
1.3对医学影像进行数字图像处理的可行性及意义
在实际图像信号的生成和传输过程中，由于受到医疗器械自身、人为操作控制和自然界噪声等干扰的影响，多多少少会出现细节模糊、对比度差、噪声较大或存在伪影等问题，影响到影像质量。且成像是用亮度不等的灰度表示，加上病灶发展早期其空间形态变化通常比较小，拍出的片子肉眼很难观察，误诊和漏诊的情况也时有发生，致使病情诊断准确率下降，医务工作者的效率也难以体现。因此，有必要运用适当的技术和方法来处理和分析医学影像，提高影像质量，这将有助于减少误诊和漏诊率，提高诊断准确率。因此，研究医学影像的计算机辅助诊断技术和数字图像处理技术具有重要的意义和实用价值。
在医学影像领域的数字成像技术有个共性：基于计算机将图像采集、显示、存储和传递分解成各个独立的部分，将每一部分图像信息分别数字化，这种共性为我们以后对各功能模块进行单独优化提供了便利，对其实施图像数字信息的后续处理提供了可行性。
以X-CT成像为例，对影像进行预处理可以过滤掉影像上的不利影响，处理掉无用的信息，保留或恢复有价值的信息。通过过滤掉不利因素，加强病灶信息的可读性，突出感兴趣部位，清除各种干扰的同时能保留所摄影像的形态和边缘，有效的改善图像视觉效果，为医生诊病提供了依据和便利，这就达到了图像处理的目的。
2数字图像处理在医学影像中的具体应用
图像处理（image processing），在医学上也被称作影像处理，是指将图像信号转换成数字信号后使用计算机对医学影像处理和分析，提高并改善影像的质量供医生有效诊断的专业技术。将将人设为对象，图像设为目标，输入低质量的图像，输入改善后高质量的图像，当图像达到满足人的视觉效果为最终目标。图像处理方法通常有图像增强、复原、编码、压缩等等。本文将重点讨论图像去噪、增强、分割在医学影像中的应用技术。
2.1图像去噪
影像的生成和传输常常受到自然界各种声音的干扰导致影像质量下降，就像我们在日常生活中交谈时被其他声音打扰一样，在语言中表现为听不清对方说话， 表现到影像上，则是原本很清楚的图像，因为机械本身、电子元件、外界杂音等干扰原因产生各种各样的斑点或条纹，图像变得模糊不清，此即为图像噪声。噪声的存在势必影响后续对影像的分割和理解分析，所以图像去噪是预处理的重要步骤之一。去噪的方法有很多，结合影像特点、噪声的统计特征及频谱分布规律，目前常用均值滤波、中值滤波、低通滤波等算法来对图像进行平滑处理。
2.2 图像增强
图像增强（image enhancement）是数字图像处理领域中的一个重要分支。影像学上的图像增强和复原的目的是为了提高医学影像的质量，清除干扰、降低噪声，通过增强清晰度、对比度、边缘锐化、伪彩色等来提高影像的质量，或者转换为更适合人观察或机器识别的模式。不同于图像噪声，在图像增强中通常不考虑影像降质的原因，它不需要反应真实的原始图像，只需突出图像中感兴趣的内容。但要对降质的原因有所了解，依据降质的原因建立“降质模型”，然后各种滤波方法和变换手段增强图像中的背景与感兴趣部位的对比度，比如：增加图像高频分量，被照人体组织轮廓变得清晰，细节特征明显；增加低频分量，能有效降低噪声干扰，最终达到增强图像清晰度的目的。
图像增强根据空间不同可划分为基于空间域的增强方法和基于频率域的增强方法。基于空间域的增强方法是对图像中的各个像素的灰度值直接处理，算法有直方图均衡化、直方图规定化等；基于频率域的增强方法不直接处理，而是用傅里叶变换将空间域转换成频率域，在频率域对频谱进行处理，再使用反傅里叶变回到空间域，算法有低通滤波、高通滤波、同态滤波等。
2.3图像分割
图像分割是数字图像处理领域的关键技术之一，目的是将图像中有意义、感兴趣的内容从背景里剥离，划分为各个互不交叉的区域。有意义、感兴趣的内容通常是指图像区域、图像边缘等。分割是后续图像理解分析和识别工作的前提和依据。目前已经开发出很多边缘检测和区域分割的算法，但是还没有一个算法对各种图像处理都有效。因此对图像分割的研究还将继续深入，在以后很长一段时间将始终是热门话题。
图像分割方法基于灰度值主要划分为基于区域内部灰度相似性的分割和基于区域之间灰度不连续的分割。
（1） 基于区域内部灰度相似性的分割
基于区域内部灰度相似性的分割是确定每个像素的归属区域（同一区域内部像素是相似的），从而形成一个区域图集，来对图像进行分割，常用算法有阈值分割法、形态学分割、区域生长法、分裂合并法等。
（2） 基于区域之间灰度不连续的分割
基于区域之间灰度不连续的分割是指先提取区域边界，再确定边界限定的区域。因为图像中的边缘部分往往是灰度级发生跃变的区域，根据像素灰度级的不连续性，找出点、线、边，最后确定边缘。常用的算法有边缘检测分割法、Hough变换等。
[中图分类号]R612 [文献标识码]B [文章编号]1673-7210（2008）11（b）-101-02
为提高手术质量，同时降低手术感染率，各级医院手术室都制定了手术室观摩人数控制指标，严格控制进入手术间人数，这就造成了许多实际困难，观摩手术的机会大大减少，不利于提高医生实际的手术操作质量。而采用先进的数字化网络手术直播和图像实录，用于研究、观摩、病例操作、协调诊断，异地专家手术中的远程指导和技术交流已经得到众多医院的重视。但由于X光机、数字胃肠机、放射介入数字减影机等医学影像设备采用的是非统一标准的图像格式， X线透视下非标准医学视频无法接播通用VGA、S-Video等通用视频接口，这给手术示教带来了很大的难度。
1 手术网络系统的有关技术要求
根据医院计算机网络中心关于手术网络系统的有关技术要求，采用最新的网络技术和摄像机技术，利用医院的局域网及广域网结构来实现其主要功能，保证该系统在使用过程中的稳定性，还要避免由于软件压缩而造成设备死机、性能不稳定、操作复杂等现象的发生。还要同时满足医院手术室的视频采编刻录、网络直播、手术实时操作、手术指导，远端观摩学习。系统采用了中央摄像机、术前准备室摄像机、交换机、服务器、手术台全景摄像机、手术室全景摄像机、X光机图像采集转换设备、移动高清图像采集车，把来自于中央摄像机、术前准备室、手术台摄像机、手术室全景摄像机的信息通过院内局域网及广域网进行在线采集，实时播放，满足手术视频实时操作、远程专家与手术医生进行双向可视的音像交流互动，远端教学观摩学习，手术过程实时录像及刻录成DVD光盘，作为资料存档，满足系统运作的要求。
一般在手术室、示教室、会议室能随时与示教讲解老师进行对话。要求在观摩点请求发言的操作简单，多用户并发时响应及时、经典及重要的手术过程音视频信息能够实现本地异地存储、采用通用标准的格式，音频具有分布式回声消除、噪声抑制、自动增益控制、噪音自动适应模式功能，能单独调节各声道音频大小。
2 医学图像与采集医学图像的分类
在医学图像成像和采集环节上，医学图像与采集医学图像可分为4类。分别为①静态医学图像：反映某一时刻生理组织结构的图像，主要用于器质性病变诊断。如常规放射图像，X―CT、MRI及其造影图像等。②动态图像：实时显示生理运动过程，进行较长时间观察，可用于诊断和观摩手术过程。要求在观察过程中对患者无损或尽可能少损伤。如：使用影像增强器的放射成像，可用于介入治疗精细手术的定位和过程观察、手术导航等方面；超声图像可观察心血管活动情况；实时阻抗参数成像可以观察到呼吸变化、胃蠕动；内窥镜可观察到器官内部活动情况。③功能图像：通过可视特殊图像信息来反映生理过程的变化，反映的是生物组织物理、化学、新陈代谢、细胞活动的情况。如PET、γ像机可反映组织的生理、生化、代谢活动，红外成像可反映组织的温度分布，进而推知其活动(化学活动、新陈代谢活动)的强弱；微波成像可以通过组织介电常数的测定反映细胞质成分、血氧和心肌是否缺血；阻抗参数成像可以观察肺呼吸、肌肉组织的含水量、脂肪量、心肌的供血情况等。④其他人工重组的图形和图像：把各种生理信息通过计算机按一定的约定重构成一些图形或图像，使其信息内容可视化，并可给出一定的特征值。如脑电地形图、生理信号的趋势图、频谱图等。
3 现实中医院手术示教的难点
在现实医院的手术示教中，除US、CT、MRI、PEC、SPECT等数字图像外，还常将常规X光片等模拟图像信息进行数字化采集和传输。另外，计算机X线成像(Computer radiology，简称CR)和数字胃肠成像技术的发展使得传统X线诊断技术有了飞跃性的进步，也要求与手术示教系统连接，医学影像设备现存在三种接口，即非医学数字图像通讯（DICOM）标准的数字接口、模拟接口、 DICOM标准的数字接口，对于不同的接口应采用不同的连接方式。①非DICOM标准的数字接口一般要用专门设备或升级模块将其影像转换为DICOM标准数据。②模拟接口首先要通过扫描仪或视频捕捉卡采集图像，然后通过各工作站上的重建器，使其转换为符合标准的动态或静态图像。这种方法一般用于传统的X光片、超声、胃镜等设备。③DICOM标准的数字接口可以直接与PACS连接，以通信方式获取文档，数据无损，这类数字设备实际上是接入PACS的主流设备，它可以与PACS之间实现双向数据传输。在手术示教系统中模拟接口的医学影像设备使用较为普遍，针对X线透视下非标准医学视频无法接播通用VGA、S-Video等通用视频接口的现状，在研究建立非标准视频信号特征转换算法库的基础上，应用高速数字系统现场集成技术，采用硬件描述语言编程设计的方法，很好地实现了高分辨X线非标准医学视频的实时转换，为临床X线介入的科研、教学、会议转播提供了方便的系统平台。定制的高清黑白图像采集卡可三选一输入，可实时采集标准（非标准)逐（隔）行视频信号、最大采样频率100 M、硬件镜像反转、硬件外触发采集、输入输出查找表，可直接采集格式有8位、24位、32位、实时D/A视频输出回显、自动测量信号行、场特性、真正256灰级VGA显示实时D/A视频输出回显。
4 手术示教中的难点：高清非标准医学图像的解决办法及实例
2008年5月10日，“2008全国消化系早癌内镜诊断与治疗学术会议暨第三届河北消化内镜与消化病学术会议”在河北医科大学第二医院召开，会议使用该新型数字手术示教系统成功地完成了会议全部手术示教的任务，由该院信息中心与石家庄市华正电子公司共同研制的此数字手术示教系统是用于医院手术室手术过程的现场演播和记录，包含有数字胃肠机和放射介入数字减影机的医学高清非标准图像，该示教效果及技术的先进性目前在河北省内领先，全面满足手术示教系统音视频实时同步、高画质、高保真的要求，是提高医院教学技术的重要手段。
该系统由音视频实时采集子系统、播出控制子系统、示教室播出子系统构成。其中，音视频实时采集子系统由设置在各手术室的前端摄像机、拾音器、前端数字音视频网络服务器构成；播出控制子系统由设置在总控中心及授权终端的控制主机及视频存储服务器组成；示教室播出控制子系统由设置在各演示教室的示教工作站、多媒体投影仪、电动投影屏幕等组成，可以在示教室调用需要观看的手术室现场情况。
该手术示教系统在手术室采用无影灯彩色摄像机从手术部位的上方和数字胃肠机和放射介入数字减影机及内镜进行图像采集，并可在总控中心及授权终端对摄像机进行遥控操作。此系统有双向对讲通话功能，实现图像信号与声音信号同步交换，使在示教中心观摩、会诊的医护人员更有临场感，还可实现远方与手术现场的实时交互，达到远程医疗及教学的目的。工作人员操作计算机，应用先进的监控技术，控制手术室内环境摄像机及无影灯摄像机镜头的变焦，云台的水平、垂直方位，对手术过程进行监控，在示教室内观摩、会诊的医护人员可操作控制主机以高清晰监视器清晰地观看麻醉师、护士、医生手术的全过程和仪器传输的图像参数。还可以将手术室直播的内容存储在服务器上，为用户提供手术资料查询和以流媒体方式点播的功能，以备日后教学分析用。对于存储下来的手术内容可以进行编辑，制作成课件通过光盘或网络。任意示教室可以对任意手术室进行的手术实时观看，并可实现全屏方式的投影观看、手术教学和手术对讲，局域网内的其他授权用户也可根据自己的需要选择正在进行的手术互动交流。
此系统科技含量高，它的设计涉及到建筑学、护理学、卫生学、生物学、工程学等科学领域，优点在于：①利用医院现有网络，节省大量建设经费；②手术过程和细节信息实时而且高清晰，教学效果水平提高；③随时随地的观看想要观看的手术过程，完全摆脱了传统示教模式在时间、空间和人数上的限制；④资料的录制和备份方式先进，查询方式简便，观看方式多样、灵活、无地域限制；⑤将医学高清非标准图像转化为了国际标准的高清图像，利于广泛地与同行交流和扩接其他设备。
