数字医学影像技术

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数字医学影像技术范文第1篇

DICOM（digital imaging and communications in medicine，医学数字影像传输）标准为在标准网络框架内不同来源的医学数字影像设备间互联、影像相互交流和操作提供了技术实现的可能性。由于该标准对具体的实现机制并未作强制性规定，允许各医学影像设备商灵活地采用相应亚标准完成对DICOM标准的支持，因此，对不同来源的DICOM影像设备间的互联（interconnectivity)和互操作性（interoperability)及其程度需通过测试才能确定其实际兼容状况。我院构建的DICOM标准PACS（picture archiving and communication systems，影像存档及通讯系统）包括了GE公司和Siemens公司2个不同的PACS亚系统，我们对两者的互联及互操作性作了实测，现报告如下。

材料与方法

一、设备

1. Siemens亚系统包括螺旋CT、数字胃肠机、胶片数字化仪、照相服务器、2台影像显示工作站。MagicView1000（以下简称MV，为Siemens医学影像后处理软件平台）安装在2台显示工作站（DRC104和DVC01）内，采用Siemens内部网络协议PACSnet(支持ACR/NEMA 2.0标准）实现网络功能，对DICOM3.0标准的支持则通过加装DICOM网关(DICOM gateway)软件Magic Link(版本VA10A）而实现。该版本的Magic Link支持DICOM storage service class的SCU（service class user）和SCP（service class proveder)，可接收（作为provider)和送出（作为user) 供存储DICOM影像。

2. GE亚系统包括数字血管造影机、心脏血管造影机和1台影像显示工作站，该工作站内装有医学影像后处理软件系统Advantage Windows 2.0(以下简称AW），其内置有DICOM3.0接口系统（ID/Net V3.0），亦支持DICOM storage service class（作为SCU和SCP），可直接接收和送出DICOM影像。

两个亚系统的DICOM影像通过兼作DICOM网关的MV和AW实现相互交流。

二、测试对象

测试的影像包括螺旋CT影像（Siemens Somaton Plus 4A），血管造影影像（GE DLX/LCA）以及AW工作站内预装的CT（GE Hispeed）和MRI（GE Signal l.5T）范例影像。

三、研究方法

(1) 比较分析DICOM conformance statement (DICOM遵从性陈述）以评估互联和互操作性的可行性及程度；(2) 通过系统的DICOM 日志文件观察应用间网络连接、DICOM影像传送以及相关的系统消息以监测MV和AW间DICOM互联状态，并利用系统的“dump”功能，比较已传输的影像文件头（image file header)包含的基本特征信息确定DICOM 信息对象(DICOM information object)传输的完整性；(3) DICOM影像互操作性研究，即以MV和AW的所有影像显示、测量和后处理功能对所接收到的DICOM影像进行操作和处理。

结果

一、DICOM conformance statement比较(见表1)

表1　conformance statement 相关参数比较 DICOM参数 Magic Link ID/NET3.0 功能描述

storage class CT， MR， CR，

SC，NM， US① CT， MR， XA，

RF， SC① 作为SCU和SCP

conformance level level 2 level 2 充分支持

TCP/IP Port 50082 4006 DICOM影像I/O

①

DICOM对象类型(DICOM object class): 包括CT(computer tomography)、MR(magenatic resonance)、CR(computer radiography)、XA(X-ray angiography)、SC(secondary capture)、 RF(radiology fluorography)、 NM(nuclear medicine)、 US(ultrasound)等。另外，表中其余外文及缩写均为医学数字影像传输（DICOM）标准中的专用术语和参数，用中文表示反而不易理解，特此说明

从表1可见，Magic Link和ID/NET3.0均支持CT、MR和SC storage class，但XA storage class不被Magic Link支持。

二、互联及传输过程观察

传送相互支持的影像对象类型（如CT、MR、SC），互联两端的系统日志示应用间的连接和协商过程均正常，并报告影像传输成功完成，被传输影像序列出现在接收方“Work List”中。当试图从AW传送血管造影影像（对象类型XA）到MV，网络互联显示失败，AW的DICOM系统日志显示错误提示：“remote node did not accept any usable SOP classes"，但将其转换为对象类型SC后重新传输则成功。

三、dump结果比较

在MV， 选择“Image/ NEMA Dump”选单可展示指定的DICOM影像文件头的相关信息于屏幕；在AW则可在UNIX指令模式，调用可执行程序dump image data完成此项任务。我们对选定的DICOM影像在传输前后分别进行了dump操作并比较，结果表明所有类型的影像文件的 DICOM影像相关信息的传输是完整的。

四、DICOM影像相互操作测试

在MV对来自AW的CT、MRI和血管造影（对象类型SC）的DICOM 影像作后处理评价功能测试，AW亦相应地对来自MV的DICOM CT 影像进行处理和评价（结果见表2）。除MV的三维影像处理外（AW无三维影像处理功能），所有评价和处理功能均顺利实现。三维影像处理初测操作失败，屏幕提示错误：“imput folder not valid”，在重新建立一新的AF（actual fodler）文件夹，将影像拷贝至该文件夹后，再重调用各三维处理功能，则最大信号强度投影MIP、多平面重建（MPR）和三维表面重建处理均顺利通过测试。

表2　DICOM影像在MV（Magic View 1000）和AW

(Advantage Windows 2.0)上相互处理的结果

应用功能 MV AW 　应用功能 MV AW

影像处理

影像评价

加/减影处理 + N 　角度测量 + +

(add/sub)

边缘强化 + N 　影像注释(annotation) + +

旋转和镜像 + + 　距离测量(distance) + +

影像联接(link) + N 　剖面CT值分布(profile) + N

放大(zoom in/out) + + 　兴趣区统计学分析 + +

放大镜(magnify glass) + + 　像素透镜(pixel len) + N

卷动影像(scorolling) + + 三维(3D)影像处理

窗宽/窗位 + + 　最大信号强度投影(MIP) ± N

多平面重建(MPR) ± N

3D 表面重建(SSD) ± N

注：+ 测试成功；±经转换后测试成功；N无此功能

讨论

一、实现不同来源的医学成像设备的互联和影像的互操作性，是发展DICOM标准最根本的目的［1-3］

影像设备的多源性是医学影像学科普遍具有的特点，是实现医学影像学环境网络化所面临的最大挑战［3］，亦是长期制约PACS成为开放系统的关键因素。DICOM3.0标准的基本目标即实现不同医学影像学系统和设备间的完全互联和影像的互操作性，为医学影像网络化发展开拓了广阔的前景。所谓DICOM互联系指应用实体(appilcation entity，如MV和AW)间建立联接，并以遵从DICOM协议的方式交换DICOM信息(DICOM messag)。DICOM影像互操作性指应用实体间相互处理和操纵DICOM影像的能力(包括简单的窗宽/窗位调节到复杂的三维重建)，通常称为功能互操作性(functional interoperability)。由于DICOM3.0标准并未明确规定DICOM信息模式(DICOM information mode)中的信息对象的调用方式，使不同的医学影像产品商提供的医学影像应用软件在实现对DICOM影像的处理和功能操作的方式上可能存在差异［4］，因此，需进行实测研究才能确定不同来源的影像设备间DICOM影像互操作性及程度。

二、研究DICOM conformance statement 是确定互联性和互操作性的首要步骤

任何被声称支持DICOM标准的医学影像设备，必须提供其相应的DICOM conformance statement文件［1］，通过比较研究此文件，用户即可初步确定两个DICOM设备间的互联性和某些简单的应用功能的互操作性。研究的要点着重于两方面：(1) SOP(service object pair) class 支持范围。MV与AW之间能够直接实现互联和CT、MR DICOM影像的互传，皆因Magic Link 和ID/NET3.0都支持CT、MR storage class 的SOP；而对于血管造影影像，则因Magic Link 不支持XA storage class，不能直接由AW传至MV， DICOM互联过程被中断，只有当转换为SC class，满足了Magic Link所支持的SOP class后才能被成功地传送。一个医学影像应用实体能提供至少一个SOP(譬如CT storage class)，即可声称为“full DICOM”。由此可见，声称full DICOM的影像设备间，并非一定能实现DICOM水平的互联。因此，SOP class支持范围是决定互联性的关键。(2) 确定遵从性水平(conformance level)。DICOM标准第3部分将遵从性规定为3个水平层次，即level 0、1、2：level 0仅支持部分用户定义的影像属性；level 1支持DICOM IOD（information object definition）的Type 1和Type 2属性；level 2则充分支持所有IOD 和Type 1、Type 2、Type 3属性［4］。Magic Link VA10A和ID/Net3.0均提供了完全的 level 2支持，这是两者间互操作性的理论保证，因此遵从性水平是确定DICOM影像互操作性的基础。

三、DICOM信息对象完整传送是实现互操作性的关键［5］

在充分支conformance level 2的两个应用实体间成功地完成DICOM信息对象的传送，应能满足实现常规的影像显示、测量和评价等功能互操作性要求。但是，对于复杂的功能操作，如三维重建，由于其可能要求某些影像采集设备特定的和比较精确的几何参数定义（如空间坐标系统和参照系统等），因此，其互操作性需测试后才能确定。在我们的测试中，在初始文件夹(folder)中调用三维处理功能失败，拷贝至应用软件环境中重建的文件夹后则处理成功，说明 MV的三维影像处理功能所要求的相关属性和参数均已被完整地传输和转换，初次调用处理失败，可能是应用软件系统对影像文件管理方式实现的差异或不足所致。

我们对MagicView 1000和Advantage Windows 2.0间DICOM互联和DICOM影像互操作性测试的实践表明，DICOM标准是完成不同来源的医学数字化影像系统间互联和影像互操作性最直接、最有效的手段。可实现很好的相互兼容性。

参考文献

1　Bidgood WD， Horii SC， Prior FW， et al. Understanding and using DICOM， the data interchange standard for biomedical imaging. J Am Med Informat Associat， 1997， 4:199-122.

2　Mattheus R. European standardization efforts: an important framework for medical imaging. Euro J Radiol， 1993， 17:28-37.

3　Horii SC， Bidgood WD. Network and ACR-NEMA protocols. RadioGraphics， 1992，12:537-548.

数字医学影像技术范文第2篇

医院数字化是医疗卫生信息化的重要组成部分，以医院数字化管理和电子病历为重点推进医院数字化建设。而医学信息管理人才是其主体。决定着医学信息服务水平和传递医疗共享资源的质量与安全。为此，医院信息管理人才的培训与引进应成为医院未来发展的重要议题之一。

当前医院数字化的建设与发展现状

医院数字化能在网上预约就诊、影像数据、财务管理、电子病历、医疗数据资源共享等方面实现网络化、智能化和数字化的全方位服务。当前部分医院领导重医疗轻管理、发展意识不强、尤其是医学信息管理人才紧缺等因素制约着医院的数字化建设，为此当前大多数医院，尤其是基层医院的信息数字化建设属于起步阶段。

医院的竞争实际是信息与资源的竞争，而信息与资源的竞争本质上是人才的竞争。医学信息人才对信息化管理和多学科合作等方面起举足轻重的作用，能提高医院的竞争力与服务水平。医院迫切需要引进与培养更多的医学信息管理人才。只有这样才能逐步提升就医速度与服务质量。最终营造一种和谐的医患关系。

医院数字化对医学信息管理人才的机遇与挑战

院信息管理人才对医院数字化建设发展的积极影响。传统的医院对患者的信息主要是人工进行的纸质储存。对其信息管理需要投入大量的财力物力。工作效率低而且成本高等。但随着信息化的运用与普及，使得医院的信息管理成本降低，管理效率高。另一方面。医院数字化使得医院信息管理在时间、空间等迅速发展，最终成为了网络桌面管理，实时动态管理医院信息。更为重要的是，能协助其他科室查询病人资源，便于诊断与治疗，形成共赢。

医院数字化给予医院信息管理人才机遇。随着医疗卫生事业信息化的迅速发展和全面普及，这意味着引进和培养医学信息管理人才成了医院数字化发展的必然趋势。医院实行信息数字化管理，其涉及医学学科、信息学科以及管理学等知识，三方面相互渗透融合，这就需要从事的信息管理人才是不只精通医学知识。还要精通信息的知识与技术，即“通才”+“专才”的复合型人才。然而，就目前情况而已，医学信息管理人才紧缺，需加强培养该方面人才。培养创新意识和实践能力等。医学信息管理人才必将成为医院信息化市场需求的弄潮儿。具有宽阔的发展空间和就业前景。

信息化管理人才所面临的挑战

数据的安全性：医院数字化便于信息数据储存于计算机或磁性介质中，数据集中储存于小的储存空间。但其方便复制数据，介质容易受到外界温度和湿度等条件的影响。极易被人全盘拷贝以致数据泄露为他人所用，此外，计算机系统自身存在一定的漏洞，一旦计算机遭到黑客的恶意攻击或病毒浸入。易造成数据丟失、篡改以及泄露等，会给医院和患者带来巨大的损失。

对信息管理人才提出新的要求：医院数字化管理不仅需要信息管理人员拥有一定的计算机知识与信息化系统的应用能力。还需具备一定的医学知识与管理知识。目前部分医院的信息人员具备很强的计算机知识和应用能力、管理能力，但其医学知识相对薄弱；部分人员具备较强的医学知识和管理知识，但其计算机能力相对薄弱，均不能出色地完成医院信息化管理工作。为此。医学信息管理人才需具备较高的素质的复合型人才。

医院信息管理人才的内部控制管理水平迎来挑战：医院数字化的发展与应用，对其内部的控制管理的重点工作产生影响。内部控制管理主要是为了确保数据信息的准時性和准确性。从而保障医院和患者信息的安全。为相关医生或科室的疾病诊断与治疗提供可靠的数据依据，提高准确率和工作率。医院数字化的应用不仅要控制管理信息管理人员，还要对信息系统的控制管理，为此，医院的内部控制管理对象发生改变。无形中增加了内部控制管理的难度与风险。

讨论与建议

转变医学信息管理人员的观念与思想。与时俱进。医院不应再重医疗轻管理，不应对信息进行纸质管理。这样信息不仅容易丢失，工作量大，成本高，市场价值不高。尽早让医院领导和信息管理人员认识医院数字化对医院和自身发展带来的积极影响，最终实现医院信息化管理，提高竞争力和服务水平。医院数字化建设要从“面向业务管理”转变为“以人为本”。加强对信息管理人才的培养。及时对其进行思想观念的教育，定期对信息管理人才进行技能学习训练与思想的更新。不仅要求医学信息管理人员能高效地管理医院信息。还要有信息风险防范意识。能科学地预测、评估和管理各风险，以便采取相应措施，将风险降至最低，促进医院信息化管理的安全与稳定。

加强医学信息化人才的培养。提高职业综合素质。医院数字化的不断发展与应用。医院需要引进和培养更多既有计算机应用能力。又具备牢固的医学知识与管理学知识的复合型人才。当前部分医院发展不起信息数字化其根本原因为其缺乏相应的医学信息管理人才。随着新医改政策的不断深入和医院数字化的发展。对医学信息管理人才的需求越来越大，这就需要相应院校或医院加大对复合型人才的培养。院校可在培养内容如课程设置和培养方式上将医学、计算机和管理知识三方相结合进行。如在医疗数据联机分析、医疗数据挖掘和医疗数据可视化知识方面的学习，让学生接触更多的实例。这样更容易培养出具有通才和专才的技术型医学信息管理人才。从而满足医院业务管理工作的需求。

提高医学信息管理人员的技术能力，确保信息的安全性。信息管理技术不全和信息系统安全性较差将会对医院数据产生重大安全隐患。为此可从以下两方面落实保障数据的安全性。

建立全面的可视化和控制手段。一方面。提高医学信息管理人才的综合素质。另一方面，及时更新软件，动态监测敏感信息和将信息数据储存安全区域。一旦发现不寻常时情况。系统可立即报警。

加大行政和财政的投入。如要提高医学信息管理人才的信息化技术、开发和提升系统的安全性等都需要投入资金和行政规范，为此需要财政和行政的支持，从而才可保障医院信息数字化的正常运行于发展。

数字医学影像技术范文第3篇

[关键词] 枫香脂；挥发油；血管活性因子；乙酸乙酯

[中图分类号] R931.6 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2011）12（a）-037-03

Effect of essential oil and ethyl acetate extract of Resina Liquidambaris on vascular active factor of normal mice

CHENG Zaixing, CHEN Weilin, CHEN Xicheng, LIN Dan, CHEN Hong

College of Pharmacy, Fujian University of TCM, Fujian Province, Fuzhou 350108, China

[Abstract] Objective: To observe the effect of essential oil and ethyl acetate extract of Resina Liquidambaris on vascular active factor of normal mice. Methods: The blood plasma was separated, then the contents of TXA2, PGI2, t-PA and ET were determined by using the enzyme-linked immunosorbent assay after normal mice were administered with essential oil and ethyl acetate extract of Resina Liquidambaris within 10 days. Results: After normal mice were administered with the essential oil and the ethyl acetate extract of Resina Liquidambaris, the content of TXA2 in plasma of mice was decreased, with the remarkably significant difference (all P

[Key words] Resina Liquidambaris; Essential oil; Vascular active factor; Ethyl acetate

枫香脂为金缕梅科植物枫香树Liquidambar formosana Hance的干燥树脂，始载于《唐本草》，《中国药典》自1977年版开始收载。该药性味辛、苦、平，归脾、肺、肝经，有活血止痛、解毒、生肌、凉血之功效，用于吐血、咯血、衄血、金疮出血、一切痛疽疮毒及牙痛等症，在闽南地区有用枫香树皮炖肉食用预防和治疗寒湿痹症的传统。研究表明[1-3]，枫香脂可能含有萜类、黄酮类、酚酸类、苯丙素类、挥发油等化学成分，有扩张冠状动脉和血管、增加血流量、抗心肌缺氧、改善血液流变性、抗凝血、抗血栓形成和血小板聚集等药理作用。但目前关于枫香脂“活血化瘀”的主要物质基础及作用机制的研究很少进行，为了进一步对枫香脂进行精制，提高其临床利用效果，本次实验研究其挥发油和乙酸乙酯提取部位对正常小鼠血管活性因子的影响，现报道如下：

1 仪器与试药

1.1 药物与试剂

枫香脂（购自福建莆田，经由福建中医药大学药学院鉴定教研室主任杨成梓副教授鉴定为金缕梅科植物枫香树Liquidambar formosana Hance的干燥树脂）、吐温-80（上海联试化工试剂有限公司，批号：20091027）、乙酸乙酯（上海久亿化学试剂有限公司，分析纯）、小鼠前列环素（PGI2）酶联免疫分析试剂盒、小鼠血栓素A2（TXA2）酶联免疫分析试剂盒、小鼠组织型纤维溶酶激活物（t-PA）酶联免疫分析试剂盒、小鼠内皮素1（ET-1）酶联免疫分析试剂盒（均购自上海劲马生物科技有限公司）。

1.2 实验动物

昆明种小鼠，雌雄各半，体重18～22 g，清洁级，购于上海斯莱克，饲养于福建中医药大学实验动物中心。

1.3 实验仪器

Model 680型酶标仪（Bio-Rad）、PYX-DHS-40X50-BS-Ⅱ恒温水浴培养箱（上海跃进医疗器械厂）、TDL-50B离心机（上海安亭科学仪器厂）等。

2 方法与结果

2.1 实验方法

将70只昆明小鼠随机分为7组：空白组、挥发油大剂量组、挥发油中剂量组、挥发油小剂量组、乙酸乙酯部位大剂量组、乙酸乙酯部位中剂量组、乙酸乙酯部位小剂量组，每组各10只，分别灌服5%吐温-80液，枫香脂挥发油（用5%吐温-80配制）4.00、2.00、1.00 ml/kg，枫香脂乙酸乙酯提取部位（用5%吐温-80配制）0.40、0.20、0.10 g/kg，灌胃体积为0.2 ml/10 g，每日灌胃1次。于灌胃第10天，给药2 h后眼球取血，分离血浆，按照试剂盒说明采用酶联免疫法测定TXA2、PGI2、t-PA和ET-1等。

2.2 统计学方法

数据分析采用SPSS 11.5 for windows统计软件，计量资料数据以均数±标准差（x±s）表示，采用t检验。计数资料以率表示，采用χ2检验。组间比较用单因素方差分析。以P

2.3 实验结果

眼球取血，1%肝素抗凝，3 000 r/min离心，分离血浆，按照试剂盒说明采用酶联免疫法测定TXA2、PGI2、t-PA和ET-1的含量。结果显示，给予枫香脂挥发油和乙酸乙酯部位后，小鼠血浆ET的含量均降低，但与空白组相比，只有挥发油大剂量组有统计学意义（P＜0.05）；血浆TXA2的含量也均降低，与空白组相比，挥发油大、中剂量组有高度统计学意义（P＜0.01），挥发油小剂量组有统计学意义（P＜0.05）；血浆PGI2含量均升高，与空白组相比，挥发油大、中剂量组有统计学意义（P＜0.05）；血浆t-PA含量均降低，与空白组相比，乙酸乙酯部位组大、中、小剂量组均有统计学意义（P＜0.05）；血浆ET-1的含量均降低，但与空白组相比，只有挥发油大剂量组有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

3 讨论

血管活性因子对血管张力、凝血、纤溶的作用分为正性和负性、促进和拮抗两方面。在生理情况下，由于神经、体液和局部的正负反馈机制的内在调节，维持着两者的平衡。其中TXA2和PGI2均是花生四烯酸的主要代谢产物，TXA2主要功能为促进血管收缩和血小板聚集，PGI2主要功能为抗血小板聚集，舒张血管，尤其可使微血管舒张、局部血流量增加。PGI2和TXA2的平衡是维持正常血小板功能、血管张力以及保护内皮细胞免受损伤的重要环节，血浆TXA2/PGI2比例失调在微血管病变中起重要作用[4-5]。纤溶酶原激活系统是体内防止血栓形成的重要机制，其中心环节是PA系统将纤溶酶原转化成纤溶酶从而发挥纤溶作用。t-PA是人体血液中存在的两种纤溶酶原活化剂之一，对纤维蛋白有很强的亲和力，能在纤维蛋白上激活纤溶酶原。t-PA抗原浓度升高常常意味着其活性下降，也可造成一种血栓前高凝状态[6-7]。ET-1具有强大的收缩血管作用，可调节局部血管的紧张度，参与血压的调节；促进血管平滑肌细胞的增殖，调节心脏的内分泌和代谢功能[8-9]。现代研究认为，血瘀证病理改变与血管活性因子密切相关，血管内皮细胞合成多种血管活性物质，从小分子气体的一氧化氮（NO）到肽类大分子ET-1与缓激肽，对血管的舒缩功能与血液的流动性有不可替代的调节作用，对维持正常血液循环有重要的生理意义。

本次实验结果表明，枫香脂挥发油和乙酸乙酯部位可以通过调节血管活性因子在体内的分泌，即减少缩血管物质ET-1、TXA2的分泌，促进扩血管成分PGI2的分泌，调节两者之间的比例，还能够降低t-PA的浓度，促进其活性升高，从而达到改善小鼠血流状态的作用等。因此，枫香脂“活血化瘀”功效与枫香脂挥发油和乙酸乙酯部位对血管活性因子的调节作用有关，具体机制可能与改善血管内皮功能有一定联系，但有待进一步深入研究。本次研究将为进一步研究枫香脂在心血管疾病、类风湿性关节炎等方面的药理作用及其活性物质奠定基础。

[参考文献]

[1] 刘驰,徐全富,何其敏,等.枫香树脂化学成分[J].有机化学研究简报,1991,11(5):508.

[2] 李蓓,邵以德,郭济贤,等.枫香脂和苏合香的心血管药理学研究[J].天然产物研究与开发,2000,11(5):72.

[3] 李蓓,郭济贤.枫香树属二种香树脂类生药――苏台香与枫香脂的研究概况[J].天然产物研究与开发,1995,7(3):53.

[4] 吴会生,郭培培,尚游,等.氟比洛芬酯预处理对大鼠全脑缺血/再灌注时脑组织TXA2/PGI2的影响[J].中国药理学通报,2009,25(9):1176.

[5] 舒秋霞,石元刚,聂磊,等.大豆皂甙对大鼠血脂代谢及血浆TXA2和PGI2的影响[J].华南国防医学杂志,2009,23(5):9-12.

[6] 黄献平,袁肇凯,毛以林,等.冠心病血瘀证凝血功能指标的检测分析[J].中华医学与健康,2005,12(5):1.

[7] 李格,史载祥,贾海忠,等.大蒜素对不同中医证型不稳定性心绞痛的作用及与血脂和GMP-140的关系[J].中国中西医结合杂志,2006,l8(4):208.

[8] 李国辉,李定详.冠心病血瘀证四亚型与血管内皮素(ET),一氧化氮(NO)的相关性的探讨[J].中华临床医学研究杂志,2007,13(13):1451.

数字医学影像技术范文第4篇

关键词　教师资格，职业发展，数学成绩，混合模型。

分类号B844.2

1 前言

影响学生学业成绩的因素一直是教育与心理学研究的重要问题。影响因素有很多，依据Bronfen-brenner提出的“生态系统论”的观点。可以从学生、教师和学校等层面来探讨。其中，在学生层面和教师层面上国内外研究者已做了大量研究。得到了丰富的研究成果。

一直以来。研究者较多关注学生层面因素的影响。已有研究表明学生的家庭背景、学习策略、学生班级集体效能、考试焦虑、以及学生对数学的态度、学习的动机和兴趣等对其数学学业成绩都有重要影响。

近年来，教师层面的因素对学生学业成绩的影响日益受到广泛关注。如有研究表明，作为教师素质的基本要素的年龄、性别、学历、教龄等资格变量并不能完全决定学生的学业成绩，但有研究者认为教师是否有教师资格证对学生成绩没有影响，教师的学历类型和经历对学生成绩有明显的影响。另有研究者认为教师的学科知识(knowledgeof subject matter)和关于学科的知识(knowl-edge about subiect matter)以及学科教学知识均对学生学业成绩有重要影响。

在教师层面的因素中，关于教师职业发展活动的影响也是研究热点之一。如早期研究表明教师的职业发展经历可以帮助他们理解学生如何更好地学习数学，教师的职业发展经历能够使他们有效地处理班上不同学生的需要，从而提高学生学业成绩。近期有人更深入研究教师职业发展训练对一些具体方面的影响，如有研究表明受过职业发展训练的教师所教学生在问题解决活动中的表现要显著好于未受过职业发展训练的教师所教的学生。而且两组学生在问题解决行为上也存在显著差异。受过职业发展训练的教师所教学生显示出更强的数学自信心，更倾向于认为数学是对现实世界的强有力的思考方式。最近Vescio等在对教师参加职业学习的影响研究的回顾后认为教师参加职业学习活动有助于提高教师职业知识和提高学生成绩。

但是，教师职业发展因素中职业发展活动内容以及在校与其他教师的交流方式有多种。其影响如何尚不清楚。因此，本研究采用严格的国际比较教育研究TIMSS2003中美国、瑞典、日本和香港这四个国家(地区)的数据，采用混合模型进行分析，来深入探讨教师资格因素和职业发展因素与学生数学成绩的关系。

2　研究方法

2.1数据来源

采用TIMSS2003的数据，原因如下：(1)TIMSS2003的学生问卷和教师问卷有自身明确的构想。含有本次研究所需要的学生变量和教师变量；(2)TIMSS2003测试的学生成绩是通过数学内容(数、代数、测量、几何和数据)和认知能力(知道事实和过程、使用概念、解决常规问题和推理)所获得，这对本研究来说具有一定的代表性；(3)由于其研究设计严谨、测试过程严格，因此其搜集到的数据具有很高的可靠性。

本研究所用数据均来自TIMSS2003官方网站(htw://timss.bc.edu/timss2003i/PDF/t03_spssl.zip，htw://timss.bc.edu/timss2003i/PDF/t03_spss_2.zip)。

2.2被试选择

选择了美国、瑞典、日本和香港八年级学生及其教师作为国际比较的对象，原因是：在国际比较研究中，美国作为最大的多文化的移民国家，其数据受到独有的重视：瑞典和日本分别是欧洲国家和东亚国家的代表，且其学生平均成绩在欧洲和东亚处于中等水平：香港的教学传统与中国大陆有一定的相似性，中国大陆没有参与TIMSS2003的研究，因此希望从香港的数据中得到一些对中国有益的启示。

2.3研究方法

选择了上述四个国家(地区)八年级的学生背景档案、教师背景档案和学生一教师链接档案。因变量是学生的数学成绩。自变量有两层，第一层是4个学生变量，包括年龄、性别、对数学的自信和对数学的态度；第二层是教师变量，包括5个教师资格因素和8个教师职业发展因素。教师资格因素包括教师的性别、教龄、受教育水平、数学专业和教师资格。教师职业发展因素包括教师职业发展活动内容和在校与其他教师交流方式，其中内容有4类：基本数学内容(包括数学内容和数学课程)、教学方法(包括数学教育/指导和数学评估)、将信息技术整合进数学中和改进学生的判断思维或问题解决技能；方式有4种：与在校其他教师讨论一个特殊的概念、集体备课、听其他教师讲课和其他教师听自己的课。通过分别控制学生一教师链接档案中的学生ID和教师ID，链接学生背景档案和教师背景档案，并使学生ID唯一。班级ID与教师ID一一对应。

本研究有关变量的描述及编码方式见表1。

3　研究结果

本研究所选择的四个国家(地区)的学生和教师人数统计情况见表2。

3.1学生变量和教师变量的描述统计情况学生变量和教师变量的描述统计情况见表3。

从表3中可以看出学生数学成绩以香港最高，日本次之，且与美国和瑞典学生成绩之间存在较大差异，但均处于国际平均成绩(467)之上，这与TIMSS2003的官方报告显示的结果是一致的。学生年龄的均值亦与TIMSS2003官方报告一致。瑞典和美国学生对数学的自信较高，美国学生对数学的正面评价较高。

在教师变量上四个国家(地区)之间还存在一些差异。如香港教师的教龄最短，美国教师的受教育水平最高，日本教师基本上都拥有教师资格证。在参加教师职业发展活动内容方面。瑞典教师参加的最少，美国教师参加的最多，而与在校教师交流方式上，瑞典教师讨论如何讲授一个特殊概念和集体备课较多，香港教师和日本教师集体备课较少，四个国家(地区)教师互相听课均较少。

3.2零模型结果

为了更好地分析学生变量和教师变量对学生数学成绩的影响，根据混合模型原理，将学生变量设置为第一层变量，教师变量设置为第二层变量。首先建立零模型，分析在不加入任何预测变量的情况下教师间变异对总变异的贡献率。结果见表4。

从表4可以看到四个国家(地区)的教师间变异占总变异的比例分别是58％、14％、46％和56％，教师间变异均达显著水平。

3.3完整模型结果

将学生变量，教师资格因素和职业发展因素加入到模型中建立完整模型，各个变量对学生数学成绩的影响结果见表5。

结合表5可以看出，加入了第一层学生变量后香港、日本、瑞典和美国的教师内变异均有一定程度的下降，下降比例分别是19％、24％、25％和15％。香港、瑞典和美国学生在年龄方面均表现为年龄越大其数学成绩越差(r1=-2.75***，r2=-7.89**。r3=-11.91***)。四个国家(地区)学生在数学自信方面均表现为对数学越自信其数学成绩越好(r1=23.57***，r2=44.13***，r3=38.51***，r4=26.38***)。在香港和日本。对数学正面评价越高的学生其数学成绩越好(r1=7.04***，r2=13.57***)。在日本和瑞典。女生成绩要好于男生成绩(r1=-8.85***，r2=-7.66***)。

加入了第二层教师变量后香港、瑞典和美国的教师间变异出现了不同程度的下降，下降比例分别是13％、30％和21％，但日本的教师间变异没有降低，反而有所增加(约3％)。总的来说，教师的性别、教龄、受教育水平、专业和教师资格等教师资格因素对学生数学成绩的预测力较弱。在这些因素中，香港教师的受教育水平影响显著(r=18.32*)，表现为教师的受教育水平越高，其学生的数学成绩越好。在瑞典和美国教师中。是否数学专业影响非常显著(r1=19.57**，r2=16.23**)，均表现为数学专业的教师所教学生的数学成绩要好于非数学专业。瑞典男教师所教学生的数学成绩要好于女教师(r=14.59*)。

在教师职业发展活动内容中，瑞典教师参加教学方法方面的职业发展活动显著提高其学生数学成绩(r=11.44*)。在交流方式中，美国教师听其他教师授课显著降低了其学生数学成绩(r=-20.40*)，在香港其他教师听课的频率越高，学生的数学成绩越好(r=23.62*)。基本数学内容、将信息技术整合进数学中和改进学生判断思维/问题解决技能三方面的职业发展活动以及与在校其他教师讨论如何讲授一个特殊的概念和集体备课两种交流方式对香港、日本、瑞典和美国学生数学成绩均无显著影响。总的来说，由教师职业发展活动内容和在校教师交流方式组成的教师职业发展因素对学生数学成绩的预测力较弱。

4　讨论

4.1学生变量的影响

学生对数学的自信心越高，其数学成绩越好，这与前人研究结果是一致的。但是学生对数学的态度只在香港和日本产生了显著影响，而从表3可以看出，香港学生对数学的正面评价并不是最高的，最高的是美国，但是美国学生对数学的高评价并没有带来其数学成绩的提高。根据TIMSS的研究，美国八年级的数学教学内容只相当于其他国家的七年级水平，在这种低要求下，学生学习数学比较轻松，因此对数学的正面评价会比较高，但也不会提高其数学成绩。香港学生与中国大陆学生相似，只有对数学没有学习困难、学有余力、对数学有兴趣、不厌恶数学的学生才能学好数学。

4.2教师资格和职业发展因素的影响

教师的性别、教龄、受教育水平、专业和教师资格等教师资格变量对学生数学成绩的预测力较弱，这与Xin等人的研究结果一致㈣。教师的受教育水平仅在香港对学生成绩有显著影响，这可能与香港教师岗前的教学实践经历有关。香港教师的岗前教学实践经历和良好的学习成绩是其取得不同水平学历证书的前提。数学专业的教师在瑞典和美国均对其学生成绩产生显著影响。这可能与美国和瑞典重视教师的“专业化”有关。总体来说教师资格变量对这几个国家(地区)学生的数学成绩的预测力是比较弱的。

在教师参加职业发展活动内容中，教学方法方面对瑞典学生的数学成绩的影响达到显著，这可能是因为瑞典在过去的15年时间里一直采用的是程序教学法，很少有师生间的交流，因此尽管瑞典是一个非常富裕的国家，但其学生的数学成绩也不是很好。瑞典教育界已经开始认识到教师的指导作用和学生的交流作用的重要性，因此在瑞典，教师参加教学方法方面(包括数学教育/指导和数学评估)的职业发展活动能有效地提高学生的数学成绩。在交流方式中，常有其他教师听其课的香港教师显著提高其学生数学成绩，这可能是因为在香港，教师上课太多，基本上没有集体备课、教研活动、继续教育和教师合作，因此其他各项教师职业发展活动内容和方式均未能显著提高其学生数学成绩，但若常有其他教师听其课，则该教师势必需要更全面更深入地去备课和讲课。因此学生掌握知识更全面更深入，有利于提高其数学成绩。但在美国，听其他教师授课较多的教师所教学生数学成绩较差，且达到了显著水平，这部分教师占所有样本教师的3.6％，进一步分析发现这一部分教师的平均教龄仅为2.32年，而在其它三个国家(地区)中都没有发现这样的现象，那么。是否是由于这部分教师尚处于入职适应期，自身学科知识和教育学知识等不能较好地应用于实践。导致所教学生成绩较差，所以需要经常去听其他教师授课呢?这需要进一步的研究和分析。

在本研究中，日本的教师资格因素和职业发展因素对其学生的数学成绩的影响均不显著。在零模型中亦可看出，日本学生数学成绩的差异主要来自学生自身的一些因素，与教师因素关系不大。在日本，教师只传授基本知识和技能，绝大多数学生会在课后参加补习班或寻求个别辅导，因此学生自身的一些因素更能解释其数学成绩之间的差异。而在加入了教师资格和职业发展因素后日本的教师间变异反而比未加入这些变量时要微大一些，这是因为在SAS混合模型中教师间变异与教师内变异同时进行估计，而教师变量的影响原本极低。教师资格和职业发展因素无一对学生数学成绩产生影响，教师间变异的估计值在较小范围内波动亦属正常。

数字医学影像技术范文第5篇

【摘要】目的：了解低位引流对直肠癌性梗阻患者一期术后血自由基水平的影响。方法：一期切除吻合的直肠癌性梗阻患者30例，按术后引流方法分为骶前引流组(B)及低位三管引流(经肛双管引流+骶前引流)组(C)两组，观察每组手术前后外周血MDA及SOD水平变化。另选取15例择期手术的非梗阻性直肠癌患者为对照组(A)。结果：①B、C组患者术后外周血MDA水平均呈下降趋势，而SOD水平呈上升趋势；②术后4d始C组患者MDA水平显著低于而SOD水平显著高于B组与对照组(P

【关键词】引流；直肠癌；梗阻；保肛；自由基

The effects of lower drainage by three tubes on free radicals after annus-preserving operation in patients with obstructive rectal carcinomas.Zhou Yuntian，Liu Xiantang，Wu Yinai，et al.(The peoples hospital of Huidong country，Guangdong 516300)

【Abstract】Objective：To study the effects of lower drainage by three tubes on free radicals after annus-preserving operation in patients with obstructive rectal carcinomas.Methods：Thirty patients with obstructive rectal carcinomas were divided into two groups according to postoperative drainage patterns.They were presacral drainage group (groupB)，and lower drainage by three tubes group (group C).Presacral drainage was underwent in Group B，and presacral drainage+drainage through anus with two tubes were underwentin Group C.Fifteen patients with non-obstructive rectal carcinomas，who underwent selective operation，were chosen randomly as control group (group A).Results：①There was falling tendency to MDA levels and rising tendency to SOD levels in peripheral blood for group B and C after operation.②On the forth and sixth day after operation，the MDA levels was lower and the SOD levels was higher in group C than those in group B and A (P

【Key Words】Drainge；Rectal carcinomas；Obstruction；Annus-preserving；Free radicals

氧自由基对机体有损害作用，超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)是机体中的主要抗氧化酶，能特异性清除超氧阴离子而起保护细胞的作用，其水平高低反映了机体抗氧化能力。丙二醛(malonialdehyde，MDA)是脂质过氧化物的中间分解产物，为反映氧自由基诱导的机体脂质过氧化损伤的程度。笔者对直肠癌梗阻患者一期保肛术前后外周血自由基水平进行了动态观察。现报告如下：

1 资料与方法

1.1 病例选择与分组：30例直肠癌梗阻患者行急诊一期切除吻合术(前切或拖出吻合术式)。按术后引流方法分为骶前引流组(B组)及低位三管引流(经肛双管引流+骶前引流)组(C组)两组，每组15例。两组患者平均年龄、男女比例均无显著差别。另取同期住院的15例行择期前切手术的直肠癌患者(无梗阻症状，经过肠道准备)为对照组(A组)，术中不放置肠腔内引流管，仅于肛旁放置一骶前盆腔引流管。

1.2 手术方法：所有手术均严格执行全直肠系膜切除手术规范。所有切除标本远端切缘与肿瘤下缘距离均超2.0cm，术后病理证实两端切缘均无癌残留。患者行前切或脱出吻合术式。引流组病人术毕时经放置2根柔软而富有弹性的引流管，吻合口位于腹膜返折以上者，引流管上端分别置于吻合口上10~15cm和吻合口下2~3cm处。吻合口位于腹膜返折以下者，引流管上端分别置于吻合口上10～15cm和吻合口上2~3cm处。引流管直径1.0~1.5cm，前端有多个侧孔，缝线固定于肛旁皮肤。对照组病人术毕时不放置肠腔内引流管，仅于肛旁放置一骶前盆腔引流管。无并发吻合口瘘的病人于术后8～10d拔除腹腔引流管和肠腔内引流管。

1.3 观察指标：MDA含量采用硫代巴比妥法测定。SOD活性检测采用黄嘌呤氧化酶法。

1.4 统计方法：所有数据都以(x±s)表示，采用SPSS 13.0软件包，利用q检验比较组间差别。

2 结果

术后第4天始，低位充分引流组MDA水平显著低于对照组(P

3 讨论

3.1 氧自由基对机体的损害作用机制：氧自由基对机体损害的主要因素是其所诱导的不饱和脂肪酸发生脂质过氧化反应。脂质过氧化作用引起细胞损伤的机制主要有三个方面[1]：①膜脂改变导致膜功能的障碍和膜酶的损伤；②脂质过氧化过程中生成的活性氧化酶和其他细胞成份的损伤；③脂质过氧化物的分解产物特别是醛式产物对细胞及其成份的毒性效应。其结果是细胞膜及线粒体、溶酶体等细胞器膜的通透性和完整性受到损坏，同时可使膜上的酶和功能性蛋白质受到损害，严重时可造成DNA解聚、碱基改变、DNA链断裂等遗传物质的改变，致使细胞结构和功能受到破坏。

3.2 直肠癌梗阻患者低位三管引流对机体自由基水平的影响：直肠癌患者机体自由基水平增高[2]。在本研究中，梗阻性直肠癌患者(B、C组)术前外周血MDA水平显著高于对照组而SOD水平显著低于对照组(P

在本研究中，直肠癌性梗阻患者一期术后4d始，低位三管引流组MDA水平下降、SOD水平上升速度快于骶前引流组(P

低位三管引流(经肛双管引流+骶前引流)能降低直肠癌性梗阻患者一期术后机体自由基产生。笔者认为，低位三管引流能使结肠壁血液循环恢复得更好，从而有助于吻合口的愈合，减少吻合口漏的发生。

【参考文献】

[1] 陈瑷，周玫.自由基医学.北京：人民军医出版社，1991：13~76.

[2] Barlaka AP，Sidofik EP，Gallusevich II，et al.High formation of superoxide anionand niric oxide and matrix metalloproteinases activity in vascular wall of rectalvcarcinoma vessels.Exp Oncol，2006，28(4)：323~325.