医学院校计算机教学改革的思考

目前医学院校计算机教学无法满足现代医学临床和科研的需求，很大程度上制约了医学人才的发展。重庆医科大学计算机教研室立足于医学院校计算机教学现状，结合自身教学实践，从课程设置、教学方法和考核方式三方面探索计算机教学改革。根据学生计算机知识基础和专业开设课程，采用任务教学为主导的系列新方法，使用更为全面、合理的考核评估方式等，以提高教学质量。

基于K-均值和区域生长计算法医损伤面积

目的:法医鉴定伤者器官受伤面积或器物损伤面积时,通常采用记数坐标纸上网格数量的方法,其结果与法医的经验有关,主观性强,误差大,不利于法庭的出示和案件的侦破。方法:提出了一种基于K-均值和区域生长相结合的方法来计算损伤面积。结果:实验研究表明,该方法能有效的计算不规则区域的面积。结论:区域生长的方法计算不规则区域面积比记数坐标纸网格数量的方法具有更高的精度。

超声消融子宫肌瘤后靶区边缘雌孕激素受体表达研究

目的:研究超声消融子宫肌瘤后靶区边缘雌、孕激素受体的表达情况,辅助临床判断疗效和预后。方法:因子宫肌瘤而手术切除的新鲜离体人子宫20个,经重庆医科大学伦理委员会批准及患者同意后取得。聚焦超声定点消融肌瘤组织,声功率300W,辐照时间5s,选取超声消融靶区及非靶区组织制成石蜡块,连续切片,免疫组织化学法检测超声消融靶区边缘雌、孕激素受体的表达情况。结果:超声消融靶区肌瘤组织均未检测到雌、孕激素受体表达,靶区边缘存在带宽约5～8细胞的交界区,该区域雌、孕激素受体明显下调,与非靶区相比,其雌、孕激素受体表达有显著性差异(P<0.01)。结论:超声可以完全消融子宫肌瘤靶区,靶区边缘组织ER、PR表达明显下调,表明超声消融治疗子宫肌瘤效果明显,同时具有潜在降低消融术后复发率的可能性。

直接脑-机接口生物相容性研究进展

脑-机接口的用途是为严重瘫痪病人提供一个与外部世界进行通信的出口。根据检测电极的不同,分为间接型和直接型脑-机接口。直接型脑-机接口是将检测电极植入大脑皮质内,可反映较小范围内神经元细胞的电活动,避免信号传递引起的衰减和其它信号的干扰,从而满足精细控制所要求的时空分辨率和信噪比。直接型脑-机接口研究的关键问题是提高直接脑-机接口电极的生物相容性。本文介绍了具有较高生物相容性的直接脑-机接口电极的技术特点。

基于遗传算法的自适应控制系统

为了得到高品质的系统输出,提出了基于遗传算法的自适应控制系统的设计方法。以自适应控制器的每个控制量、状态参数、输出量等作为基因,在问题的状态空间内进行并行的启发式优化搜索,根据这些基因构成的染色体估计系统输出量。这种方法适用于非线性动态系统中多参数、多约束条件的最优控制。

超声消融剂量与生物学焦域特征

目的了解超声消融剂量与其产生的生物学焦域特征之间的关系。方法以JC型聚焦超声肿瘤治疗系统(治疗头频率1.6MHz)定点辐照方式消融离体牛肝组织,消融深度固定为20mm。声功率为60～200W,对应每级声功率,消融时间分别为1～20s。相同剂量重复3次。消融毕观察靶区形态特征,测量坏死区域长、宽径,计算形态指数和面积。结果生物学焦域形态具有多样性,形态指数随消融剂量增大而变小。生物学焦域与超声消融剂量之间存在正相关关系(y=0.0164X1.0591,R2=0.9238,P<0.05)。结论了解超声消融剂量与生物学焦域之间的关系有利于消融过程中选择消融剂量。

一种鲁棒的骨龄X射线平片自动轮廓提取方法

背景:骨龄X射线平片具有不均匀和复杂性,因而在骨龄自动评价的研究中,手掌轮廓提取的结果往往不理想。目的:采用计算机自动提取手掌轮廓,为骨龄自动评价中图像预处理阶段的研究奠定重要基础。为了解除骨龄评定带来的主观性和不确定性,提出用计算机进行自动评价。方法:在仔细分析骨龄X射线平片的基础上,提出了一种对图像背景的可行有效子采样点方案,并提出用二元三次线性回归方法来模拟图像背景,通过形态学以及二进制标记等一系列操作,最后成功提取出手掌轮廓。结果与结论:采用异常点移除和回归方法相结合来提取轮廓,采取固定阀值,不受阀值选取的困扰,并具有鲁棒性。大量的实验结果表明了该方法提取的手掌轮廓成功率在93%以上,能完全应用于骨龄自动识别的后续研究工作。

指骨骨骺兴趣区域的自动提取方法

背景:在骨龄自动化评定中,许多方法对骨骺兴趣区域的提取不够理想。目的:通过k余弦算法定位出手指骨的特征点,解决对骨骺兴趣区域的提取的困难和提取方法的局限性。方法:提取指骨兴趣区域,并用各向异性扩散方法进行滤波,然后根据骨龄指骨的图像数据进行统计,寻找出定位指骨中心点的方法,通过3次多项式对中心点线进行拟合,定位出指骨的中心轴,在此基础上提取出指骨骨骺兴趣区域。结果与结论:用该方法定位出的指骨中心轴比较真实的反映指骨骨架,在此基础上能提取出指骨骨骺兴趣区域,成功率>95%,并能运用到后续对指骨骨骺兴趣区域相关的评定中。

高强度聚焦超声辐照剂量与生物学效应研究

研究高强度聚焦超声体外致凝固性坏死的辐照剂量及其对应产生的生物学效应。将新鲜离体牛肝组织(屠宰后6 h内),浸泡于0.9%NS中,常规脱气25 min后作为实验材料备用。实验设备为JC型高强度聚焦超声肿瘤治疗系统。治疗头频率1.6 MHz。采用定点点打方式辐照牛肝组织。固定辐照深度为20 mm。辐照声功率为65.44～196.32 W,分为8级,每级相差16.44 W,对应每级声功率,辐照时间分别为1～20 s。声功率与辐照时间的乘积即为辐照剂量。相同剂量下重复实验3次。取靶区灰白色区域与正常组织交界处组织送病理检查(HE染色),光镜下观察靶区和靶区边缘是否发生凝固性坏死。实验发现辐照所采用的声功率越大,达到凝固性坏死所需辐照时间越短,当声功率达到一定水平(超过179.96 W)只需1s就能致凝固性坏死;不同辐照剂量,生物学焦域形态不同,生物学焦域面积大小亦不同,生物学焦域面积与辐照剂量之间存在正相关(y=0.0164x1.0591,R2=0.9238,P<0.05)。因此,研究高强度聚焦超声辐照剂量与生物学效应关系,有助于临床治疗过程中辐照剂量的选择。