在學習和工作的日常裏，大家都不可避免地會接觸到論文吧，論文是我們對某個問題進行深入研究的文章。相信許多人會覺得論文很難寫吧，以下是小編爲大家收集的生物醫學論文，歡迎閱讀，希望大家能夠喜歡。
生物醫學論文 篇1
醫學細胞生物學是高等醫學教育的基礎課程。它是一門從細胞顯微、超微結構和分子水平等層次上研究細胞結構和基本生命活動規律的學科，是高等醫學院校重要的必修課，很多醫科大學把醫學細胞生物學作爲醫學生面臨的第一門基礎醫學課程。但同時，一年級新生對醫學細胞生物學學習的重要性認識不夠。如何激發學生的學習興趣，增強學習的主觀能動性，爲後續的醫學課程學習奠定良好基礎，成爲高校醫學細胞生物學教改的重要內容。本文結合長期教學實踐，談談教學中的心得體會。
一、合理優化教學內容
醫學細胞生物學是醫學生的基礎課程，教材普遍篇幅較大、知識覆蓋面很廣，內容涉及許多後續的相關學科。學生覺得教學內容多，重點不突出。首先需要教師在有限的學時內，對教學內容進行合理取捨，和相關學科進行探討，瞭解細胞生物學與它們的銜接、重複部分，做好對後繼課程的引導作用。比如在講授生物大分子時，重點講解脫氧核糖核酸的化學組成和分子結構，對於其複製、轉錄和翻譯，在生物化學課程中要重點學習，因此在這裏只需要簡單介紹中心法則即可。其次每章的授課內容要做到條理清晰、重點分明，引導學生理清知識脈絡。要求學生有大局觀，掌握整個知識體系，注重醫學細胞生物學內容上的系統性與全面性。教學章節是以“細胞器”爲單位，按照“顯微、超微結構—化學組成—功能—和疾病的關係”爲知識鏈講解，將醫學細胞生物學與其他課程相關知識點有機融合，使學生建立起細胞整體進行生命活動的概念，加強醫學細胞生物學在基礎理論內容上的系統完整與學科交叉性。同時，及時更新教學內容，將自己的科研工作及專家前沿講座、學術報告等，引入課堂，保證教學內容的前沿性與科研性。在豐富學習內容的同時，開闊學生眼界。培養學生的醫學學習能力，作爲一年級醫學生，要引導他們思考基礎醫學知識和將來的臨牀工作之間的關係，認識到學習基礎醫學課程的重要性。
二、更新教學方法和形式
1.理論課教學與臨牀聯繫的緊密性。
作爲醫學生，關注所學的知識和將來的臨牀工作有何關聯。同學覺得學習細胞膜、細胞核這些中學都知道的內容，今後的臨牀工作能用到嗎？因此第一章緒論部分的講授非常重要，要學生們明確醫學細胞生物學是一門什麼樣的課程，和醫學有什麼樣的關係，重點介紹細胞生物學近年來的前沿領域和重大發現，特別介紹了在醫學領域的應用實例。如2010年的生理或醫學諾貝爾獎，獲獎內容是試管嬰兒技術，2012年日本科學家研究可以重新編程的成熟細胞以及誘導多能幹細胞，獲得諾貝爾獎，對再生醫學領域的影響，透過這些介紹，讓學生切實地感受到細胞生物學和醫學實踐的相互促進和發展，並非只是毫無價值的基礎理論，從而增強學生學習興趣。醫學細胞生物學與臨牀密切相關，在每一章節的教學中，也可以引入相關病案分析，比如在講解受體介導的胞吞作用中，提出大家都比較熟悉的疾病高脂血症，介紹家族性高膽固醇血癥的發病機制，學生對大分子的物質運輸作用有了更深刻的認識。同時也使具體疾病和發病機理透過細胞生物學有了直觀聯繫，引導學生在學習基礎知識時增強了主動性和自覺性。
2.BOPPPS教學法。
在教學過程中，教師也要不斷學習，引入先進的教學理念，並在教學實踐中應用。筆者在山東大學教師培訓中心培訓中，學習了BOPPPS教學模式，是近年來北美諸多知名院校所採取的一種互動教學模式，並在教學實踐中應用。BOPPPS式教學在加強教學反思、師生互動性等很多方面起到了良好的教學效果。BOPPPS式教學6個板塊：
（1）Bridge-in（匯入），採用靈活多樣的方式引入教學內容，激發學生興趣。
（2）Learning Objectives（學習目標），明確教學目標，讓學生知道本次課的教學重點內容。
（3）Pre-as-sessmen（t前測），瞭解學生的知識基礎，爲後續內容做鋪墊。
（4）Partici patory Learning（參與式學習），課堂教學的主體，透過提問、小組討論等方式讓學生參與，引導學生主動學習。
（5）Post-assessmen（t課內評估），檢測本次課的教學目標是否達到，評估學生的學習效果。
（6）Summary（總結），對課堂教學的內容總結，強調教學目標，並引出下次課內容。例如在講染色體時，首先問：大家知道唐氏篩查嗎？這和臨牀婦產科相關，激發了學生的學習興趣，引入了本次課的教學目標：學習染色體的組成、形態結構。學習染色體的化學組成時，提問學生以前學過的DNA的組成和結構，進而引入染色體結構的學習，在講解染色體的基本結構單位———核小體時，採取了角色扮演的教學形式，請幾位學生上講臺，利用自己的一隻手當作組蛋白八聚體核心顆粒，圍巾當作DNA鏈，纏繞組蛋白核心，另一隻手當作組蛋白H1，每位同學是一個核小體。下面的同學可以同桌模擬。以前在講解核小體組成和結構時，學生覺得很抽象，透過自己演示了核小體的結構，達到了很好的教學效果。最後總結核小體的組成和結構，並引入下一部分內容：染色體的二級結構。BOPPPS教學模式從教師教學組織實施層面，進行了“教學目標→教學行爲→學習活動→教學評估→教學目標”的教學循環過程，督促教師有效地組織課程教學，從學生方面，改變了學生被動地聽老師講課，增強了師生互動，學生有機會更多地參與到課堂教學，提升了學生的學習興趣，提高了學生自主學習的能力。
三、加強網絡課程建設
隨着資訊技術的發展，網絡在人們的生活和學習中佔據了重要地位。對於教師而言，傳統的教學模式受到了巨大的衝擊，翻轉課堂、慕課等新興教育教學形式已對我國傳統教育理念帶來革命性變化，越來越多的教師已積極投身於這一生動實踐之中。爲推動高等教育教學質量提升，教師也要提高教育技術應用能力和資訊化教學水平，引領教學內容和教學形式改革，推動資訊技術與教育教學的深度融合，從而達到提高教學質量的目標。網絡化學習具備學習資源充足、學習方式自由、不受時間限制等衆多優勢，結合傳統課堂教學，對於當前課時數有限與教學內容增加的矛盾，能夠在一定程度上緩解、彌補課堂教學的不足。課堂教學和網絡課程結合起來，既發揮了教師引導、啓發教學過程的主導作用，還可以給予學生更多的學習自主性，充分體現學生作爲學習主體的主動性、積極性、創新能力和人文精神等。教學過程中，教師可以提前在課程網站發佈課前預習內容、相關參考資料等，課堂授課中利用多媒體教學，採用圖像、視頻、音效等多種方式激發學生的學習興趣，在有限的課時裏完成教學內容，課後教師透過網絡課程平臺上傳課件、佈置習題、批改作業及答疑等輔助教學活動，進一步強化學習效果。學生在課後可以自主分配學習時間，進入網絡課程平臺進行下載學習資源、複習、在線自測、實時討論交流等學習活動。教師引導學生積極參與開放的網絡課程學習。師生之間還可以透過網絡教學資源，以及QQ、微信等網絡交流工具進行學習和交流等。傳統的課堂教學和網絡課程學習相互融合，不斷補充和完善，逐漸形成實踐教學中有效可行的教學體系。這種教學模式發揮了課堂教學和網絡化學習各自優勢，突出了教師的引導作用，激發了學生的自主學習能力，同時培養了學生的協作和創新能力，並有效增強了師生間的交流互動，真正意義上實現教學相長，起到了很好的教學效果。
四、加強實驗教學，培養學生的科研素質和創新能力
對於醫學生而言，在理論學習的同時，動手實踐能力是非常重要的，實驗教學是理論教學的重要輔助手段。對於一年級新生，在醫學細胞生物學實驗中，第一次接觸到實驗動物，進行解剖操作，學生對儀器、動物充滿好奇，反而容易忽略實驗內容。在實驗教學之初，應強調科學實驗對醫學生的重要性，掌握實驗儀器的操作，重視實驗基本操作能力的培養。例如顯微鏡的操作，是醫學生最基本的技能，在將來的組織胚胎學、病理學等課程中，以及科研工作中都是必不可少的。強調實驗操作的關鍵點，改變實驗教學中“教師講解—學生照做”的實驗教學模式，儘量多給學生留下思考的空間和動手的機會，引導學生自主完成實驗。實驗教學中還應着重培養學生良好的實驗習慣，增強主動學習的實踐能力，對於部分有科研興趣的學生，在完成驗證性、綜合性實驗的基礎上，可以開展組織開放性和設計性實驗，開放實驗室，學生透過查閱文獻，運用已學習掌握的知識和技術，自主設計實驗，透過採集、整理、分析和歸納資料，學生完成了從實驗設計到實驗實施，對實驗結果進行分析討論，乃至探討進一步的研究設想等過程，培養學生的科研思維，提高其創新能力。綜上所述，教學是一門藝術，教師要不斷學習、思考、探索、總結，更新自己的知識體系，把各種新穎的教學方法運用到教學實踐中，達到更好的教學效果，培養優秀的醫學人才。
生物醫學論文 篇2
[摘要]生物醫學是一門新興的學科，它是應用了生物學、醫學和生命科學的理論和方法而發展起來。隨着資訊技術的高速發展，計算機科學已經深度參與和滲入到生物技術的研究之中了。生物醫學應用多屬於大規模計算密集型應用，而生物醫學研究中也越來越頻繁地涉及到大數據存儲和高性能集羣運算需求技術，所以需要採用大規模的計算環境支援。
[關鍵詞]生物醫學；計算平臺；管理模式；執行與維護
近幾年，隨着生物醫學應用的飛速發展，大規模生物醫學應用計算平臺正從傳統的以計算集羣爲基礎的網格環境向高性能計算環境快速發展，以承載和支撐大規模生物與醫學爲中心任務，充分利用其並行運算和大數據處理的能力，爲大數據提供高效的處理和分析機制。
一、生物醫學計算平臺的有效管理
（一）生物計算平臺發揮的作用以及工作宗旨
其作爲相對獨立的輔助部門存在，爲教學科研提供保障，最大限度地發揮資源的利用率，提供一流的生物醫學計算和存儲等服務工作。因此，計算平臺是否能夠按需求服務，科研和教學用戶對平臺服務是否滿意，如何透過創建和創新服務而爲生物醫學研究創造更多的價值等一系列問題，依然是需要關注的重點問題。
（二）生物計算平臺所面臨的建設、運營等主要問題
一方面，各實驗室和院所的發展對生物計算平臺的建設提出許多新的挑戰，需要長遠目光和快速響應，比如每年的項目申報。另一方面，因頻繁變化的業務使計算平臺日常管理遭遇很多突發狀況，如臨時停電、軟硬件技術故障、突擊檢查等，要求提前做好充分的準備工作。
（三）生物計算平臺服務管理的廣度和深度
生物計算機平臺對人、基礎設施、資訊資產、其他資產的管理，範圍廣，涉及到的面多，只有抓住資訊這個要素以資訊管理爲重點，以流程爲指標，建立標準服務級別，並進行模組化管理。
（四）定製的服務體系構架
1）服務級別管理：計算機平臺的核心使命是爲各類用戶提供滿意的存儲及計算服務，因此立足於平臺的實際，針對不同用戶的特點，制定和實施相匹配的用戶服務協議，是衡量平臺工作的核心標準之一。
2）財務管理：計算機平臺逐年累月積累下來的教學和科研經驗，必須考慮投入和產出效益。因此，需要設計預算和計費管理、運維的管理、對外服務的管理等，費用約定應明確體現在服務協定上，這對改善計算平臺的運維和服務質量，提升平臺的使用平率都十分必要。
3）持續可用性管理：作爲一個重點建設，任務繁重的計算平臺，必須在人員、技術、資產等方面進行持續管理。並必須明確計算平臺服務需求，這樣平臺的工作目標纔是明確的，這樣優化和基礎構架纔有實用性。
4）事故能力的管理：爲避免用戶違規、例外操作等造成的事故，計算機平臺需要制定嚴格的服務質量標準，並在此基礎上規範操作、記錄操作事故現象、分析並給出報告，以達到與用戶溝通、減少事故次數、提高服務質量的目的。計算平臺需要透過合理的崗位設定，來實現各類服務，並透過對人員的培訓，以及對資源的優化合理配置，來發揮計算平臺投資的最大效能。
5）問題配置管理：爲兌現服務協議，降低事故損失，有必要開展事前分析，找出潛在因素，減少服務成本和對用戶的影響。而合理地配置是計算機平臺軟件協同、高效工作的基石，對系統的配置項需要定期確認，以確保變更管理和日誌。
6）變更發佈管理：科學試驗的流程變更需要合理管理，因計算平臺面向的用戶衆多，擁有的資訊資源有限，而在實際過程中，用戶的使用權限或端口會經常進行變更，所以用戶出於自身需要對軟硬件的變更也是變更管理工作的重點。爲使IT技術資訊透明化，應定期發佈有關產品的配置項資訊，而計算機平臺通常使用可信第三方提供的軟件產品。
二、生物醫學計算平臺的合理化運維
（一）生物醫學計算平臺下的用戶維度
在傳統模式下，業務系統與物理服務器明確對應，而採用計算平臺後，是利用虛擬服務器進行服務的，其數量會動態增減。如要檢視客戶滿意度、羣集開機率、任務按時完成率以及平均等待時間，都可以在計算平臺中操作實施。因計算平臺面向的用戶面廣，所以用戶維度是關鍵。在爲各類用戶提供滿意的計算平臺服務，並達到與客戶之間的良好溝通，才能對計算平臺的使用率以及良好的信譽有很大的提升。
（二）生物醫學計算平臺下科研項目與業績的維度
隨着生物醫學計算平臺的發展，國家極度重視生物醫學，爲該科學投入了大量的物力財力，鼓勵科研人員的積極參與，將計算平臺累積下來的寶貴科研資源進行研究、分析、整合。在預算成本的控制範圍內，科研工作者研究開發科研項目的`同時，又爲國家科研項目開源節流、控制成本，這對改善對外服務管理、項目成本以及完善計算平臺都起到了極大的促進作用，爲國家在科研上的可持續發展開啟了便利之門。
（三）生物醫學計算平臺下建立面向客戶服務的虛擬化共享系統
計算機平臺下，協助客戶運維管理部門實現從成本中心向價值中心的轉化，突出體現在計算平臺下科技價值體系的貢獻與重要性。國家在計算平臺下虛擬化的管理與技術還相對比較薄弱，所以這就要求在提高運維管理效率、降低運維資源投入的前提下，改善和提高計算平臺的執行模式，讓用戶在虛擬化的系統下，有權共享系統資源。虛擬化共享系統根據用戶可能需要的服務將進行分類，生成相應的虛擬機模板。系統自動會在用戶提出申請需要時，從存儲系統取出虛擬機模板，根據模板生成相應的虛擬機，並自動對其他所需資源進行配置，自動測定資源餘量，然後提交到一個有資源餘量的物理機上執行，最後給提出申請的用戶進行分配。
（四）生物醫學計算平臺下資源的優化使用
在醫院數據中心，提供的服務和很多業務系統的執行時間段不同，多數業務系統在白天的訪問量較大，晚上則相對較小。服務器在採購數據時，峯值是日常值的幾倍甚至幾十倍，這就導致大部分日常時間中服務器多數空閒，資源浪費嚴重。在計算機平臺下，虛擬服務與自動化服務相結合，可以使系統資源得到最優化的使用，可設定各系統的服務時間段，在系統使用量較小的時候，減少該服務使用數據量、釋放其佔用資源，將這些資源轉交給其他服務和系統。也可關閉不提供服務的服務器，以節省電力。
三、結語
爲了有效提高管理與運維效果，在生物醫學計算平臺的管理實踐中，我們對其中的部分進行了因地制宜的修改、增減和實施，並在平臺內部進行了相對嚴格的標準化和文檔化記錄。而生物醫學計算平臺的管理與運維對促進我國的生物醫學技術，以及對現代化的可持續發展都有着積極的促進作用。
[參考文獻]
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生物醫學論文 篇3
摘要：生物醫學工程，是綜合了工程學、物理學、生物學、醫學等學科，以預防和治療疾病、保障人體健康爲主要目的的新興學科。生物醫學工程致力於研發新的生物學制品和生物學材料，改進醫療技術，在現代醫學領域中佔有重要的地位。本文將追溯我國生物醫學工程學科的發展歷程，提出發展過程中存在的一些問題，爲解決這些問題提供一些可行的策略。
關鍵詞：生物醫學工程；學科發展；學科建設
電子學、光電子學、計算機技術、物理學、化學、精密儀器製造等科學技術的高速發展，對現代醫學產生了極大的促進作用，生物醫學工程就是在這些技術背景下產生的新型醫學分支學科。生物醫學工程利用現代工程技術來對人體進行研究，分析疾病的機理，從而制定有效的治療措施，極大提高了現代醫學的治療水平。但是，我國在建設和發展生物醫學工程學科的過程中，也遇到了一些問題，必須對這些問題加以解決，才能夠促進生物醫學工程學科的發展。
1生物醫學工程的發展歷程
生物醫學工程的歷史可以追溯到20世紀50年代，起源於美國。這一學科一經產生，就迅速受到世界各國的重視。1965年，國際醫學和生物工程聯合會建立，後來改名爲國際生物醫學工程協會[1]。生物醫學工程之所以受到世界各國的重視，是因爲具有廣闊的應用前景，能夠產生極大的經濟效益與社會效益。生物醫學工程將現代科學的技術成果與醫學聯繫起來，極大地提高了人體對疾病的預防水平和治療水平。歐美等地區的先進國家，在20世紀70年代初就已經成立了針對這一學科的研究部門，負責生物醫學工程學科的發展與建設。而我國的生物醫學工程起步相對較晚，而且應用範圍比較窄，僅限於醫院設備保管和維修、醫療物資採購等方面，生物醫學工程學科的建設還有很大的提升空間。
2我國生物醫學工程存在的問題
我國在生物醫學工程的學科建設方面起步比較晚，應用也處於初級水平。導致這種局面的原因主要來自於以下2個方面。首先，歷史遺留的體制問題。我國的各級醫院，負責生物醫學工程的科室沒有統一的名稱，也沒有明確的職責範圍，各級醫院都是根據自己的理解，設定有關部門的名稱、職責範圍、人員編制、歸屬單位等情況，具有很大的隨意性。有些醫院的生物醫學工程部門只負責醫療設備和物資的採購，對醫療設備進行維修，而另一些醫院的類似部門，不僅要負責醫療設備和物資的採購，還要負責生活用品的採購；有些醫院的生物醫學工程部門由醫務處來管理，而另一些醫院卻將其列爲後勤保障處的管理範圍。這種學科建設上的混亂，極大程度地妨礙了生物醫學工程的發展，導致人們對其產生了偏見，沒有意識到生物醫學工程的重要意義。其次，人員編制問題。我國很多醫院在設立生物醫學工程的相關部門時，爲了方便醫療設備的維修，聘用了一些電工、鉗工等專業維修人員。然而隨着現代醫療技術的發展，醫療設備越來越精密，這些維修人員的水平已經遠遠不能滿足生物醫學工程的需要。如果醫院不能夠加強對員工的培養，建立起一支理論知識紮實、實踐能力強、能夠規範應用現代醫療技術的人才隊伍，就會導致人員冗餘，許多專業能力不足的人佔據崗位，真正的人才難以被引進，不能對生物醫學工程的發展起到促進作用。
3我國生物醫學工程的發展策略
3.1明確生物醫學工程的職責範圍
在一些生物醫學工程發達的國家，醫療、護理、醫學工程已經成爲了醫院發展的3個主要方面，這3大部門共同構成了現代醫學的技術體系[2]。而在我國，醫學工程的地位遠遠沒有達到與醫療和護理平齊的地步，應用範圍還比較狹窄，醫學工程的作用還沒有得到充分發揮。爲了改變這種現狀，我國的醫院必須調整觀念，強化對生物醫學工程的建設和管理，明確地劃分醫學工程部門的工作範圍，不僅要負責醫療設備的採購、安裝、維修保養，還要做好下列工作。首先，醫療設備的安全性能調試。比如，目前我國醫院所運用的先進醫療設備大多數依靠國外進口。但是，醫院在引進設備的時候，往往只關注設備的技術水平和價格高低，忽視了醫療設備的插頭問題。由於國內外醫療設備的插頭標準不同，所以忽視插頭問題，很容易導致花費大量資金引入的先進醫療設備無法在國內應用。另外，還有醫療設備的安全等級控制、設備之間的相互干擾問題，這些都是醫學工程部門的工作內容。其次，醫療設備的保養。醫療設備的保養包括靜態保養和東泰保養兩個方面。靜態保養就是建立醫療設備的維護保養制度，對設備的存放環境進行整頓；而動態保養則是根據設備的使用、消耗、故障情況實時進行的保養，比如檢查設備的執行狀況，及時進行故障診斷和維修，更換損害嚴重的部件等等。
3.2完善醫療設備的管理制度
在我國很多大型醫院，都具備各種先進醫療設備，其固定資產的總額甚至能達到幾百萬、幾千萬。但是，這些醫院當中，都存在一個共同的問題：只重視醫療設備的採購，而忽視了醫療設備的管理，醫療設備的管理制度不夠完善，難以發揮醫療設備的最大性能，導致醫療設備閒置或者損壞。對此，我國的醫院應當積極完善醫療設備的管理制度，以便能夠最大程度發揮醫療設備的性能。比如說，將醫院所有的醫療設備集中起來進行管理，而不是將醫療設備分屬於各個科室，在各個科室需要使用設備的時候進行租賃。透過這種方式，就能夠有效避免醫療設備的閒置狀況，而且方便了醫療設備的統一維修與保養。
3.3加強專業人才培養力度
生物醫學工程具有極高的科技含量，與衆多高新科學技術成果都具有密切的聯繫。所以生物醫學工程的從業人員也要具備相當高的科學素質，在具備應有的醫學理論知識的同時，也要能夠對各種先進醫療設備進行正確、規範地操作，制定針對患者身體健康狀況的分析報告[3]。爲了滿足生物醫學工程的發展需求，醫院必須加強人才隊伍的建設，着力培養生物醫學工程的專業人才。醫院要與各大高校進行合作，建立人才的引進機制，同時加強對內部員工的培養，制定激勵制度來提高員工的學習熱情。
4結論
生物醫學工程對現代醫學的發展進步具有促進作用，我國各級醫院要明確劃分醫學工程部門的工作範圍，提高醫學工程部門的地位，完善醫療設備的管理制度，加強專業人才的培養，促進生物醫學工程的建設與發展。
參考文獻
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生物醫學論文 篇4
〔摘要〕隨着醫學技術不斷髮展，生物醫學信號逐漸成爲醫學方面的一項重要的診斷技術。由於生物體的複雜性，生物信號還具有隨機性強、信號弱、噪聲強、頻率範圍低、週期性等特點，這導致在相似性分析時面臨很多困難。該文提出了視窗斜率特徵提取法，透過確定參數視窗閾值和網格高度，利用相關公式進行計算，用斜率變化規律對比相似波形。
〔關鍵詞〕生物醫學信號;相似性;度量方法;視窗斜率法
生物醫學信號是由複雜的生命體發出的不穩定的自然信號，可以反映出生物體所處的狀態及生命情況等，生物醫學信號不同於其他信號，具有本身的特徵和測試方法。通常生物信號包括心電、呼吸、脈搏等，這些信號是生物生命活動的基本屬性［1］。採集生物體內的信號後，可以根據信號的特徵對生物體所處狀態進行分析和研究，爲診斷生物體器官功能並確定治療方法提供可靠的依據。
1生物體醫學信號
生物體不同信號的波形圖。幾種常見的心電波形圖如圖2所示，可以看出不同形態的生物體反映出不同的信號特徵，進而反映在波形圖上。醫師可以根據波形圖的特徵對生物體的病情加以判斷，從而進行鍼對性治療。計算機和智能化技術的不斷髮展爲生物信號診斷技術提供可靠的保證。正確地劃分生物信號類別是醫學內的重要保證。一般來說，對波形間的相似性程度進行劃分類別，再對不同類別信號加以分析，可以縮短工作量，提高工作效率和分析的準確性，這是目前生物信號研究的發展方向。
2相似性分析法
指採用某種方法來描述和分析兩者之間的相似度。相似性分析通常分爲兩個步驟:特徵提取和表示以及相似性度量。由於生物體發出的生物自然信號能夠隨時間的推移而發生變化，因此可以把生物信號作爲時序信號中的一種。對時序數據的分析目前已廣泛應用，例如氣象變化情況、石油勘探情況、股票走勢數據等。可以看出時序數據具有很大的複雜性和計算量，其相似性度量會很大程度影響着分析的結果。生物信號同樣具有上述特性，複雜多變是生物信號波形曲線形態的主要特徵，因此其相似性分析要包括以下兩個方面:一是從原始生物信號中提取特徵資訊，進行優化組合，作爲表示特徵向量;二是對特徵向量進行相似性度量或分類。原始數列的特徵提取對降低計算量有很好的幫助，透過只保留數列的主要形態，去除次要形態和細枝末節，提高數據分析的準確性。目前，特徵提取的方法有很多，研究思路也各不相同。Keogh等［2］以時間序列爲基礎，輸出的結果形式爲線性分段，這種成爲線性分段算法。主要方法是將數列表示爲多段線性的直線，從而減少實驗數據。這種線性分段算法的優點直觀明瞭，可進行多解析多運算，支援各類測量方法，應用廣泛。生物信號作爲時間序列的一種，也存在複雜表現形式，因此在分析中會面臨很多困難。基線漂移和時間軸的伸縮是生物信號最主要面臨的問題［3－4］，選擇合適的距離度量方法，能夠提高相似性分析的準確性。動態時間彎曲(dynamictimewarp，DTW)可以作爲一種有效的解決方法，但它的缺點是時間複雜，應用並不廣泛.
3生物醫學信號相似性分析的關鍵問題
生物信號作爲時序信號的一種，具有維數高、數據量巨大、噪聲干擾嚴重的特點。但由於人體是一個複雜的自然系統，人體信號具有時序信號所沒有的一些特點。
3.1隨機性強
由於人體的個體差異性很大，所表現出的生理信號也會隨之產生差異，比如年齡的差異、性別的差異等。人體健康與生病的生理信號，其差異性會更大。生物醫學信號具有隨機性，它的特徵並不平穩，隨着時間發生變化，這種變化爲醫學中的信號處理帶來較大困難。
3.2信號弱，噪聲強
一般直接從人體中檢測到的電信號幅值比較小。因此，在處理各種生理信號之前要應用放大器。噪聲是指其他信號對所研究對象信號的干擾，研究時需要對信號去除噪聲再進行研究。
3.3頻率範圍低
經頻譜分析可知，除聲音信號(如心音)頻譜成分較高外，其他電生理信號的頻譜一般較低。
3.4週期性
生物信號的幅值會隨着時間而產生週期性的變化，如圖3所示的心電波形。首先，將連續信號分爲單個波形，即找到電波的最高點爲分割點;然後，將連續波形分爲多個單段連續的波形。若分割點選取不準確，將會對信號的判斷產生影響.生物信號具有維度高、數據多等特徵，在相似性分析方面存在一定的難度。由於人們大都注意特徵數據的提取方法，因此希望距離度量採用更簡單的方法。生物信號經過複雜的特徵數據提取後，距離度量通常採用簡單方法降低運算複雜程度，提高準確率。生物信號具有信號弱、噪聲強、頻率範圍低等特點，需要採用相應方法達到降維、去噪的功能。通常提取初次特徵後，剩餘的資訊量仍然會很大，因此需要對特徵數據進行再優化，採用該方法雖然能保證較高的準確率，但優化過程複雜度過高。
4視窗斜率的特徵表示方法
特徵提取方法是相似性分析的重要內容，是影響分析的效率和精確性的重要保證。由於生物信號波形的相似性，我們需要關注波形中特徵點的微小差異，重視波形中的細節走勢變化，對波形進行分類研究。上文提到，特徵提取優化過程複雜度很高，難以同時兼顧提取的效率和準確性，但因爲生物信號波形具有周期性，可以將波形按照週期進行劃分，波形的變化走勢可以用不同階段內的斜率表示，因此本研究提出了採用視窗斜率的特徵表示方法。
4.1視窗斜率表示法
基於X、Y軸的波形圖表示方法。首先將該座標內的區域進行網格劃分，網格的大小可由兩個參數:閾值t和網格高度h決定。對橫座標的劃分網格大小由閾值t確定，對縱座標的劃分網格大小由網格高度h確定。兩個參數t和h的大小對視窗效率法分析結果影響較大，對於不同的生物信號波形應選取合適的參數進行劃分。在網格劃分中，首先設定兩個參數，視窗閾值爲t，網格高度爲h。則波形的任意一個視窗的幅值可表示爲(at(i－1)+1，…，ati+1)。任意一個視窗內的縱向幅值差可以透過公式(3－1)來表示。(3－1)從公式可以看出，當閾值t固定後，公式所計算的值實際就是視窗內的斜率，因此這種方法稱作視窗斜率表示法。
4.2參數確定
從上述公式的計算方法我們可以看出，視窗斜率特徵法的參數t對於視窗內斜率的計算有着重要的影響，參數選擇過大，則無法起到精細分析的效果;參數選擇過小，會導致任務量增加，網格高度一般選擇0.1且不變動。圖5顯示了心電波形和鋒電位波形的形狀，進行兩種心電波形分析時，採用視窗斜率法首先確定閾值和高度。通常，視窗閾值在關鍵波峯的1/10～1/5內選擇，經過大量實驗數據表明，心電波形視窗閾值爲4時效果最佳，鋒電位波形視窗閾值爲2時效果最佳.
4.3視窗斜率法特徵提取結果
視窗斜率法的實質就是將座標內的波形圖進行網格劃分，對網格內的數據進行斜率計算，計算結果表現在座標內，從而對相似的波形區分開來。生物信號具有複雜性、緯度高等特徵，非常適合採用視窗斜率法進行特徵提取。在特徵提取過程中主要關注視窗內斜率的變化規律，即使幾個波形走勢非常相似，但反映在斜率變化上會有很大的不同。圖6顯示了3種相似的波形經過視窗斜率法計算後，結果對比差異很明顯。計算前可以看到3種原始波形很難區分，但透過視窗斜率計算後，特徵體現在斜率上會有很大的變化，透過這些變化可以準確判斷波形類別，再進行下一步研究分析。
4.4視窗斜率法特點
視窗斜率特徵提取法是基於生物信號複雜性與相似性的難點而定。對3種相似的波形採用視窗斜率法計算後，其斜率波形表現出明顯的差異，因此，視窗斜率法對於生物信號波形的特徵提取非常有用，其原理較爲簡單，計算方法方便。經視窗斜率法對序列降維計算，能夠節約計算量。此外，視窗斜率法能夠維持靈敏度和特異度的平衡，使其均保持在較高水平，即在避免異常波形漏檢的情況下，提高了波形識別的準確率。因此，視窗斜率法可作爲生物信號相似波形處理的重要手段。然而，視窗斜率法的關鍵點在於選擇合適的閾值參數，它很大程度影響計算的準確性。尋找最優閾值是一個煩瑣的工作，需要不斷地迭代計算。視窗斜率法的關鍵點在於視窗閾值的選取，該參數對斜率計算結果影響很大，而且對不同波形時要求不盡相同。透過手動選取分類閾值，計算結果會有誤差，選不到最優閾值，分類結果也得不到最優。如果閾值範圍很大，會造成任務量增大，如何選擇確定合適的閾值參數，對於視窗斜率法的應用具有重要影響，這也是下一步工作的主要方向。此外，未來的工作還需要一些實驗結果來論證此方法的效果，透過對不同信號波的研究，確定選擇最佳閾值參數的方法與理論。
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生物醫學論文 篇5
摘要:生物醫學是一門融合了多種學科知識的綜合型學科，其中主要涉及到的學科類型包括生物學、醫學以及生命科學。隨着科學技術的不斷髮展，生物醫學的覆蓋範圍也變得越來越廣泛，大數據技術的應用也更加頻繁。大數據時代爲生物醫學研究的發展創設了良好的社會環境。本文將就生物醫學的大數據現狀以及展望進行深入的探索研究。
關鍵詞:生物醫學;大數據;研究趨勢
由於生物醫學涉及到了許多學科的理論和知識，因此，在大數據時代下，生物醫學研究能夠獲得更加全面細緻的數據支援。隨着大數據技術的深入應用，生物醫學的數據規模正呈現出不斷擴大的趨勢。在這樣的背景下，生物醫學的內涵將變得更加豐富。由此可見，大數據技術和生物醫學的有機融合對於生物學規律的研究具有十分重要的積極意義。
1對生物醫學大數據的分析研究
大數據分析是生物醫學大數據中的重要組成部分之一，大數據分析的深入開展需要大數據儲存的強力支援，目前，生物醫學大數據分析的內容主要包括以下幾個方面:
1．1蛋白質組數據分析研究
經過長時間的發展，蛋白質組質譜分析技術已經逐漸趨於完善，在分析工作開展的過程中，需要使用到大量具備高分辨率的質譜數據，這些數據在蛋白組定性和定量分析工作開展的過程中能夠發揮出巨大的作用。當前階段，蛋白質組學的研究內容得到了極大的擴充，更加強調了對研究規律深入應用。在大數據技術的支援下，很多更加先進高效的數據分析方法得到了有效的應用，蛋白質組學研究的標準朝着更加規範化以及系統化的方向發展，因此，爲了保障蛋白質組學研究的順利發展，必須加快推進不同層面組學數據的綜合分析。
1．2單細胞數據的分析研究
單細胞數據分析的細胞數量十分龐大，因此，相應的數據量也十分龐大。單細胞基因組測序中涉及到了DNA擴增技術的應用，這也導致測序深度存在高度不一致的現象，這對相應的基因組分析工作帶來了巨大的挑戰，加之單細胞的性質存在一定的差異性，因此，單細胞數據分析的難度相對較高。當前階段，單細胞基因組數據分析所使用的方法較少，比較常見的方法爲單細胞基因表達差異化分析方法以及經過完善的velvet基因組拼裝方法，同時，在單細胞異質化分析領域仍舊存在大量的空白。
1．3基因組數據分析研究
隨着越來越多先進測序技術的推廣，高通量數據分析法的應用變得更加完善，爲基因組和轉錄組數據的分析提供了有效的支援。系統化數據分析實現了對基因組、轉錄組以及的表觀基因組等數據的綜合分析，促進了生物系統研究朝着的更加標準化以及深入化的方向發展。大量的高通量測序數據的採集推動了基因組的數據的集中整合以及深度挖掘，因此必須使用更加先進的大數據分析硬件以及軟件才能保障基因組數據分析的有效推進。
1．4宏基因組數據分析研究
近些年來，與生物醫學相關的宏基因組項目的數量正呈現出迅猛增加的趨勢，其數量的規模也在不斷擴大。同時嗎，微生物羣落大數據分析項目的數據量也在增加，在這樣的情況下，如何保障數據分析的效率和準確性就成了科研人員必須考慮的問題。目前，宏基因組研究領域已經基本完成了數據庫的構建，微生物羣落研究的流程的規範性得到了極大的提升。同時，一大批微生物羣落生物資訊學研究網站開始涌現出來，爲微生物羣落研究提供了更加完善的服務項目。此外，微生物羣落數據規模的不斷擴展對計算機的性能提出了更高的要求，因此必須研發出更加先進的計算機分析平臺，才能更好的應對數據量不斷增加的趨勢。
2大數據時代下生物醫學的研究趨勢探究
目前，大數據已經滲透到社會的各個領域，爲各行各業的發展提供了更加龐大的數據，在生物醫學領域，大數據技術的應用推動了生物醫學研究的高速發展，具體表現在以下幾個方面:
2．1促進了不同類型生物醫學數據的高度整合
透過不同樣本的高效整合，可以構建出更加全面完善的數據模型，這樣可以實現不同類型、尺度數據的集成化分析。但是需要注意的是，在上述過程中，由於數據的格式等問題，不同數據之間不可避免的會產生一定的矛盾，爲了有效的解決這一問題，必須採用更加智能化的數據建模和分析方法。這是生物醫學數據研究發展的重要方向這一。
2．2生物醫學數據的實時分析和臨牀處理
隨着生物醫學研究的不斷髮展，對樣本的迅速提取以及數據的深入挖掘已經成爲其必然趨勢，因此，生物醫學數據的臨牀處理受到了越來越多的關注，逐漸成爲生物醫學研究的主要方向之一。
2．3生物醫學數據的個性化分析、預測和儲存
生物醫學數據的採集以及分析處理不僅能夠促進數據規模的增大，還能夠爲相關數據的個性化分析預測提供更加有效的支援，同時，針對個性化數據的分析安全儲存也是必須重視的問題。
2．4人體微生物羣落研究
生物醫學大數據在人體研究領域不僅包含了人體基因型和表型數據，同時還涉及到了人體微生物羣落的研究。人體微生物羣落對人體健康的影響主要體現在以下幾點:其一，透過病原菌數據庫的建立能夠爲患者致病原因的分析提供良好的幫助。其二，透過對人體微生物的檢測可以對其健康狀況進行科學的預測，及時採取合適的預防措施避免疾病的出現。其三，透過人體有益菌的合理利用能夠極大的提升人體的免疫能力。其四，及時發現有害菌，促進預防工作的高效開展。其五，生物醫學數據研究方法對於多種類型的基礎醫學研究的發展具有一定的積極意義。其六，透過對人體微生物羣落的研究，可以有效的應對細菌武器的侵害，爲有害菌的控制和治療提供良好的幫助。
3結語
綜上所述，在大數據時代下，隨着先進技術設備的應用，生物醫學數據的規模正在持續擴大，面對這一情況，想要保障生物醫學數據分析工作的有效開展，必須藉助更加高效的大數據分析平臺。同時，大數據存儲以及深度挖掘促進了生物醫學大數據分析的深入化發展，爲我國生物醫學應用水平的提升作出了巨大的貢獻。
生物醫學論文 篇6
摘要：核酸適體在生物醫學中有着廣泛的應用前景，其是一種特殊的離子和分子。核酸適體是一種經配體指數富集系統進化技術篩選形成的，具有廣泛的應用價值。主要從基於核酸適體的生物醫學診斷、基於核酸適體的靶向治療進行闡述核酸適體在生物醫學中的應用，希望能爲研究核酸適體的專家與學者提供理論參考。
關鍵詞：核酸適體；生物醫學；應用
現在我國因爲腫瘤死亡人數逐年增加，現在全世界很多醫學工作者都在研究腫瘤的治療方式，但是腫瘤的突破成績不大。核酸適體是檢驗腫瘤的一個指標，現在很多科學家都在研究核酸適體，想透過對核酸適體的研究，能提出治療腫瘤的方式，這是全世界醫療工作者研究的課題，也符合現代人們的需要，老百姓現在談腫瘤色變。
1基於核酸適體的生物醫學診斷
1.1生物大分子檢測
現在醫學界都在研究基因組學，這是現在重點和熱點問題。蛋白質中大生物分析的研究，透過分析與診斷，研究出抗體免疫功能。而核酸適體能夠與蛋白質進行特異性結合，在不同溫度、不同鹽濃度絡合劑條件下能夠進行特異性變性與復性研究，所以在蛋白質分析檢測上的使用越來越受到各方面重視。運用核酸適體能夠透過GIC方法實施擴增的特點，增強酶聯核酸適體診斷方法的檢測精確度，把兩種不一樣的核酸適體組合到蛋白或蛋白複合體兩個相近的結合位置上，兩種核酸適體的遊離末端透過互補鹼基連結起來，最終根據GIC方式實施實時擴增。傳統的生物大分子檢測技術已經不適合現代社會發展需要，基於核酸適體的生物大分子檢測技術是能按要求完成檢測的需求，符合現代生物醫學的發展需要，也是社會發展對生物醫學提出了更高的要求，具有一定的應用價值及研究價值。
1.2腫瘤細胞鑑別分析
腫瘤細胞鑑別分析對研究腫瘤就有一定的意義，腫瘤細胞的鑑別對於腫瘤早期患者有一定的應用價值，腫瘤早期潛伏性很長，對人體的影響不是很大，一般不容易被發覺。但是透過醫學腫瘤細胞鑑別分析具有一定意義，可以發現腫瘤細胞的變化，可以及時採取措施，現在的醫療水平是可以控制，讓其不發展。現在應用新型核酸適體技術進行鑑別分析，運用一種修飾有核酸適體的吸引力納米粒子實施靶細胞的提取和聚集，還有一種摻雜有熒光色素的納米粒子添加到待檢測系統中完場信號放大，氧化鐵混合的二氧化硅納米粒子接觸面積大，這相比較於一般微米尺寸粒子擁有更加強大的萃取功能，所以相對於免疫表型等複雜的檢測方式，這種方式僅僅需要完成分析即可。腫瘤細胞的鑑定分析隨着科技水平不斷髮展，鑑定方法多元化，其準確率在提高，符合現代生物醫學發展需要，在新技術不斷髮展，不久將來可能攻克腫瘤的疾病。
2基於核酸適體的靶向治療
基於核酸適體的靶向治療是現代先進的醫學診斷方式，利用核酸適體進行醫學鑑別可以診斷很多疾病，尤其腫瘤方面的疾病，具有一定的研究價值，符合現代醫學的應用價值。基於核酸適體的靶向治療是一種新型的治療方式，透過實踐研究，具有一定的研究價值。在覈酸適體的靶向治療的過程中，提高分子水平的應用效率，對提高腫瘤的治療效果起到重要作用，減少無副作用，蛋白質的直接應用效率，細胞內蛋白質等有效的結合方式，蛋白質之間的滲透效果比較好，在實際應用過程中，利用核酸適體進行高效的腫瘤研究，已經成爲現代腫瘤研究的核心問題，具有一定研究價值。透過研究實踐證明，核酸適體是可以定向進入靶向細胞，可以進行藥物傳輸等功能，具有應用的價值。核酸適體在生物醫學中的廣泛應用，尤其對研究腫瘤起到重要效果，是現代醫學中重點的研究領域。
3結束語
總之，核酸適體在研究腫瘤起到重要作用，在腫瘤細胞鑑定分析、核酸適體的應用過程，都起到一定作用。核酸適體在生物醫學中的應用範圍比較廣，其在實際應用過程中取得一定的成績。核酸適體在生物醫學中進行疾病檢測以及靶向治療具有一定的應用意義，核酸適體的應用與研究，在一定程度上彌補抗體領域中的醫療診斷問題。
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生物醫學論文 篇7
1應用於微球內外徑等尺度指標的自動測定
將微球投入溶液中，使其分佈較均勻，並置於顯微鏡下觀察，得到清晰的微球顯微圖像。根據我們先前的工作，透過測定微球的外徑D以及其在溶液中所成像的黑環內徑的d，可以根據有關理論方程來確定微球或其周邊介質的折射率。因此，需要精確測定D與d。下面介紹我們用VBAI編寫的程序如何實現對微球像D與d的智能自動測定。進入VBAI的InspectionState編輯視窗，可以編輯整個程序的主要過程。我們的設計是:先在“Inspect”過程中對圖像進行預處理並找到物體，得到物體個數;然後在“GOON?”過程中判斷檢測到幾個物體，是否已經檢測完全部物體;隨後在“Measure”過程中對當前序號的物體進行檢測。進入每個過程進行具體步驟的編輯，只需雙擊右側工具中的相應操作，就可以將該操作加入程序中，在屬性視窗中對操作的各項參數進行設定。在“Inspection”過程中，我們首先開啟圖片，選中循環取圖將依次獲取目標檔案夾中的每個圖像檔案。如要測量真實尺寸，則要對圖像進行標定，VBAI中Calibrateimage有多種方式。通常實驗室顯微鏡採用顯微標尺進行標定，選擇第一種模式，匯入顯微標尺的圖像，標定完成後生成標定檔案，檢測時自動讀取。
接着我們對圖像進行預處理，這將開啟visionassistant視窗，可對圖像進行LUT變換、濾波、分割、形態學變換等多項操作，在本實例中將圖像處理爲適合尋找物體的二值化圖像。然後對處理過的二值化圖片進行DetectObjects操作，得到物體數列。SelectImage操作將原圖像讀入，代替處理過的二值化圖像，爲下一步檢測做準備。SetVariable的操作是將DetectObjects操作中檢測到的物體個數存入代表剩餘物體數的X。“GOON?”過程中沒有圖像處理的具體操作，只在InspectionState編輯中有一個判斷，在指向end的箭頭定出編輯走向end的條件，爲剩餘物體數X＜1，當X≥1時將執行默認箭頭，走向“Measure”過程。“Measure”過程中，首先IndexMeasurements讀取之前DetectObjects中檢測得到的物體數列的的第X個物體。接着，要設定程序可以根據物體的位置、大小等自動建立相應的ＲOI，即檢測區域，由於要進行微球圖像直徑的檢測，因此區域類型選擇圓環形。然後就可以在檢測區域內進行圓的直徑檢測了，利用FindCircularEdge操作可以很方便地做到這一點。在直徑檢測中，程序在檢測區域內沿徑向生成一系列的檢測線，曲線爲沿檢測線方向上灰度值變化曲線的一次導數曲線，反映了灰度值的變化速率，負數部分對應圖像由亮變暗，正數部分對應圖像由暗變亮，極值處即變化速率最快處，也就是邊緣所在位置。曲線上方的參數設定包括判斷邊緣的閾值，平滑算子的大小，取樣寬度，每條檢測線之間的間隔等。由於是根據擬合出的曲線確定邊緣位置，因此可以超越像素的限制，實現亞像素等級的超分辨率精確度。
檢測程序首先得到每條檢測線上的邊緣點位置，再根據所有邊緣點擬合出圓形邊界，計算出直徑數值，程序中給出精確到0．01個像素的結果。結果的穩定性還要取決於拍攝環境、光照、相機穩定性等。圖像中微球邊緣的黑環是由於光線折射造成的，根據我們先前工作，證明其粗細與微球與溶液的折射率比值成一定比例關係。因此，程序中透過分別測量各微球的D與d，調整FindCircularEdge操作中搜尋方向、邊緣種類等參數可以搜尋到內徑圓和外徑圓。在精確測定D與d值後，可自動根據我們先前工作匯出的方程式，給出微球的折射率或是其周邊介質的折射率。Calculator是介面類似LabVIEW圖像化編程工具的一項功能，可以由用戶自己選擇輸入輸出量、制定複雜的運算程序等，本實例中爲利用文獻的方程式計算出微球的折射率。DataLogging可以選擇需要記錄的數據寫入指定的txt或csv檔案，以便後續的數據分析統計。最後SetVariable將變量X減1。VBAI應用編寫完成後可作爲專用的檢測軟件使用，處理圖片時將需要分析的圖像放在同一目錄下，進入VBAI檔案，指定該路徑，點擊ＲunInspectioninLoop，就可以自動完成所以圖片的分析，並得到記錄有數據的txt或csv檔案。這樣生成的檢測程序智能、客觀、準確、快速，實現了圖像中微球的識別尋位、移動ＲOI建立、兩個直徑的測量、折射率計算、數據儲存等操作的完全自動化執行。而且整個操作與運算排除了人爲操作中的主觀性因素，精度亦達到亞像素水平，平均單個微球的測量時間僅需0．20s。爲了檢驗其測定的準確性，在對拍攝系統和環境進行標定和控制之後，選擇合適的微球作爲檢測對象進行多次檢測。同時，用以往常用的油浸法對微球折射率作對照測定，測得的折射率與本VBAI生成系統測定結果高度吻合，說明VBAI檢測程序的測量準確性可重複性較高。
2應用於細胞檢測
2．1背景
細胞是生物醫學研究的重要對象之一，透過分析細胞的顯微圖像我們可以得到很多有用的資訊。紅細胞是人類血液中存在的主要細胞，一直是研究的熱點。正常的紅細胞呈雙凹圓盤狀，而衰老和不健康的紅細胞會呈棘形、雙凹消失等不規則的形態。透過觀察與分析顯微圖像中紅細胞的形態可以評價其健康程度。所以這裏以紅細胞爲例說明如何採用VBAI編寫適合於進行細胞圖像分析的技術過程。
2．2方法
將紅細胞懸浮於緩衝液中，置於顯微鏡下觀察，利用數碼CCD攝像頭拍攝下細胞的圖像。檢測程序上需要先尋找到各個細胞，再對每個細胞進行檢測，與微球檢測的過程類似，程序總體設計上依然可以利用上節中微球的檢測程序的設計，但需要根據有關圖像處理分析的內容更改具體的圖像處理分析操作。在圖像預處理操作中需要將原始圖像處理爲適合物體識別的二值化圖像，利用VisionAssistant，先對圖像轉灰度圖像、適當的LUT處理，在分割處理上，由於細胞邊緣處明暗對比較大，邊緣銳利，因此選用基於移動視窗分割的算法可以較容易地找到邊緣。透過實驗比較證明，選用Backgroundcorrection分割，可綜合局部和全局的灰度變化資訊。分割移動視窗大小設定爲邊長接近細胞邊緣寬度2倍的正方形最爲合適。分割完成後再對二值圖像進行一定的形態學變換操作，將邊緣儘量變得閉合並填充孔洞。最後進行DetectObjects操。接着將對細胞形態進行分析。首先根據DetectObjects操作中所檢測到的物體列表，對每個細胞進行檢測區域的建立，即設定ＲOI。然後依然使用FindCircularEdge操作，在該操作中調整參數，使得檢測線能較準確的發現邊緣。該操作完成後，將輸出一項名爲Deviation的參數，該參數代表了細胞邊緣與標準圓的標準偏差。同時該操作還可以得到細胞直徑等相關的資訊。將Deviation除以直徑後可以得到細胞邊緣與標準圓的相對標準偏差，由於健康紅細胞的圖像是近似圓形的，因此Deviation參數可以一定程度上反映紅細胞的健康程度。將實驗中拍攝到的採用不同儲存格式、儲存不同天數的紅細胞圖片歸類，用VBAI程序進行分析，結果儲存在csv檔案中。爲較健康的細胞，圖像中細胞外輪廓近似圓形，Deviation/Ｒ=1．2‰;爲發生了一定形變的細胞，Deviation/Ｒ=3．2‰爲嚴重變形的棘形細胞，Deviation/Ｒ=7．3‰。隨着細胞變形程度加重，細胞的相對標準偏差值也隨之增加。透過軟件分析的優勢在於:可以客觀而定量地給出每個細胞的變形程度;可以快速自動地分析大量的圖片，得到大量的數據，並對數據進行後續的統計處理，具有統計學意義。除此之外，還可以獲得細胞的大小資訊，透過視野內細胞個數，得到細胞分佈密度資訊等。
3應用於圖像的改善
3．1背景
某些生物醫學樣品的顯微圖像，由於各種原因，其清晰度與對比度都不能滿意，對此，也可以運用VBAI的圖像處理的方式對圖像進行改善。下面介紹花粉孢子斷層掃描圖像中噪音及對比度不理想的斷層圖作改善的技術過程。
3．2方法
首先對整幅圖像中的噪雜進行去除，通常改善的方法有空域濾波和頻域濾波，兩種方法都可透過VisionAssistant中的算法實現。其中空域濾波的算子較多，功能更加豐富。不僅提供了低通、高通等10多種算子、每種算子3×3，5×5，7×7三種尺寸，還可以由用戶自訂算子以滿足特殊需要。整幅圖像改善完成後對左右對比度及清晰度不理想的花粉孢子斷層圖像進行增強，首先建立一覆蓋中央花粉孢子像的區域，使用一可旋轉的長方形區域，長方形的方向與左右像平移的方向垂直，寬度等於左右像平移的距離。接着利用Calculator操作計算圖11(a)左右像的位置。輸入中央像的中心點(X0，Y0)、角度α和平移距離L，則左像、右像中心點(X1，Y1)，(X2，Y2)分別爲:X1=X0+LcosαY1=Y0－LsinαX2=X0－LcosαY2=Y0+Lsinα以此爲中心點座標參數，長寬與角度參數使用中央區域的長寬與角度，分別建立覆蓋左右像的區域，使用VisionAssistant對左右區域內的圖像進行對比度、明暗度的調整增強。得到處理後的圖像，三個層面的圖像的對比度基本相同。利用VBAI對圖像進行處理與改善，不僅功能豐富，適用性強，且操作簡單，易於掌握，程序建立完成後還可以快速的對其他同類圖片進行處理，大大節省了時間。
4結語
使用VBAI創建圖像分析處理程序，可對各種生物醫學對象進行分析和檢測，可對圖像進行處理與改善，其優勢在於:
(1)相比起人眼觀測和手動測量，本方法能夠提供客觀和量化的數據，可快速對大量圖像進行自動分析並儲存檢測結果。
(2)相比起通用化的測量分析軟件，本方法針對性強，針對各種特定情況和需要制定適應的程序，準確性、有效性和實用性高。
(3)相比起使用VC等編程軟件編寫特定測量分析軟件，本方法簡單，有大量強大的模組化功能自由選用，程序開發週期短，工作量小，不需要專業編程技能，一般人易於掌握，且程序易於調整改進。綜上所述，使用VBAI可簡單快捷的針對不同生物醫學圖像建立相應檢測處理程序，可快速自動地對大量圖像進行分析，得到客觀量化的數據。VBAI是實驗室快速建立生物醫學圖像處理與分析檢測程序的有力工具。
生物醫學論文 篇8
1生產實習現狀及存在的問題
在當前的大學教育中，實踐教學原本就是一個薄弱環節，加上學生對實習的目的和重要性普遍認識不足，導致生產實習大多停留在參觀認識實習的階段。作爲交叉學科的生物醫學工程，涉及的知識面非常廣，既有生物材料知識的學習，又涉及醫療電子、醫療器械等知識，在實習時很難找到既包括生物材料又涉及生產醫療器械如此對口的實習單位。因此，一個生產實習往往需要在多個實習單位開展。每個實習單位的實習時間都非常有限，學生走馬觀花地參觀瞭解，很難深入進行，因此學生的積極性普遍不高。
2加強生產實習建設的探討
2.1實習模式的改革
現在的生產實習大多是直接將學生送到實習單位，由實習單位安排相關技術人員講解產品知識並帶領參觀生產過程。在此過程中，學生僅僅透過教師編制的實習指導書對實習單位及其產品有所瞭解，而對自己所學知識在這些產品中的應用認識不夠充分。針對這些情況，首先根據專業培養目標和實習基地的實際情況，聯合實習單位編寫實習指導書，並在實習指導書中，給出相應的思考題，引導學生思考，引導學生將所學理論知識運用到實踐。其次在實習模式中，可考慮採取“校內-企業”相結合的實習模式。[9]例如在生物醫學工程專業的生產實習中，涉及生物材料聚乳酸合成的生產。可考慮先在實驗室開展聚乳酸合成實驗，使學生對聚乳酸的性能及合成原理有進一步的瞭解；透過實驗學生對聚乳酸合成的工藝流程有更清晰的認識。完成校內實驗後，再去企業實習，就能夠更熟悉該產品的合成生產流程，可以有針對性地比較企業規模化生產與實驗室合成的異同，這樣學生對實習更加熟悉，更能調動其積極性，同時又使得實習更有針對性。
2.2實習基地的建設
在實習基地的建設方面，應當發揮學院的主導作用，以科研服務爲切入點，幫助實習單位解決技術問題，從而建立良好的合作關係，深化實習基地建設。除了與企業有科研項目的合作之外，還應考慮充分利用高校的人才優勢，爲企業單位提供有關人員的進修培訓；另外還可聘請實習單位的技術人員作爲學校的兼職講師，邀請實習單位的進階工程師到學校做專業講座，加強雙方的交流合作，激發學生實習的積極性以及動手實踐操作的興趣。透過學院層面與實習單位簽訂實習協議，協商好實習時間、實習內容以及其他實習相關事宜，避免實習時間不確定，實習內容臨時改變或減少等情況的出現。同時可避免幾個實習單位出現時間衝突，便於按原定計劃進行。另一方面，除了實習還可推薦安排學生去實習單位完成相關課程設計或畢業設計。實習單位透過畢業設計瞭解學生的專業技能和性格特點，學生透過畢業設計熟悉企業單位的相關工作，對自己工作的定位能夠更加準確，同時也拓寬了自己的就業渠道，達到實習畢業生就業及企業用人雙贏的效果。除了校外實習基地的建設，在條件成熟的情況下，學校可考慮建立校內實習基地。一方面，校內實習基地可更有針對性，與所學專業知識更加對口，學生在實習基地有更多的機會參與動手實踐。另一方面，在實習時間的安排上，更便於協調分配，實習時間也能得到充分保障。同時專業的實習基地，還可爲周圍甚至全國其他擁有同類專業的院校開放，在提高了實習基地的利用率的同時，爲院校之間的交流提供了機會和平臺。同時，實習基地還可考慮結合學校開設的大學生科研訓練計劃(SRTP)、個性化實驗以及工程實踐等項目開展進行，爲更多的學生服務。
2.3實習成績的考覈
在成績考覈方面，實習開始前、實習過程中以及實習結束後，對學生的成績考覈也是提高生產實習質量的重要環節。加強實習質量監控，前期主要是檢查學生對實習的預習情況，可透過簡單提問及檢查預習報告進行；中期進行檢查督促，檢查實習日誌的填寫及督促實習筆記的完成；後期檢查所撰寫的實習報告及收穫體會。在實習過程中，除了帶隊教師根據學生在實習過程中的表現給予評定外，還可以考慮邀請實習單位的指導教師參與到實習成績的考評，嚴格把關，進而提高實習質量。
2.4實習帶隊教師的培養
實習帶隊教師是學生與實習單位的紐帶，穩定、高素質的實習帶隊教師是提高生產實習質量的關鍵。在生產實習開始前，帶隊教師應先到實習單位，與實習單商定實習時間、實習內容等具體事宜；在校內，帶隊教師召開實習動員大會，並對實習中可能遇到的相關知識進行強化講解；在實習過程中，實習帶隊教師主要是及時瞭解學生在實習過程中遇到的困難和問題，協助實習基地指導教師解答學生在實習過程中遇到的疑問，合理安排實習進度，保證實習順利完成。實習結束後，需要審閱實習報告，提交學生成績並對實習過程中存在及出現的問題歸納總結，提出合理建議爲下一屆實習積累經驗。因此在整個過程中，帶隊實習教師是學生與實習單位之間的關鍵紐帶，起着非常重要的作用。而每一次的實習都因人、因時、因地而不同，存在很多不確定因素，特別需要經驗積累。因此，培養陣容穩定、經驗豐富的實習帶隊教師，對提高實習質量有着至關重要的作用。
3結束語
生產實習是一個涉及面廣、環節衆多的複雜過程，要提高生產實習的質量，除了要讓學生和教師都充分意識到生產實習的必要性和重要性，還應在校內外實習基地建設及高素質帶隊教師的培養方面多做工作。同時學校也應考慮在生產實習中投入更多的人力、物力和財力，保證生產實習的順利開展，取得更好的實習效果。隨着科學技術的發展，根據學科門類及專業的不同，生產實習的模式也有待發展和完善，與時俱進，不斷提高生產實習的質量，爲社會培養更多具備高素質的全面綜合型人才。