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>> 生物醫(yī)學(xué)信息的傳輸機制研究概述 基因相關(guān)生物醫(yī)學(xué)文獻挖掘研究 生物醫(yī)學(xué)方法指南 干細胞的生物醫(yī)學(xué)世紀(jì) 生物醫(yī)學(xué)大師的堅持 《生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)》教學(xué)探索 因特網(wǎng)上的生物醫(yī)學(xué)信息 生物醫(yī)學(xué)信號處理方法概述 中國旅法生物醫(yī)學(xué)會 納米生物醫(yī)學(xué)的科研之星 生物醫(yī)學(xué)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)研究進展與比較分析 功能化石墨烯在生物醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用 核糖核酸干擾(RNAi)在生物醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用 生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)綜合實驗室建設(shè)的實踐研究 生物醫(yī)學(xué)工程研究生的培養(yǎng) 生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)研究生全方面培養(yǎng)模式 生物醫(yī)學(xué)研究中實驗動物的應(yīng)用狀況與分析 生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)實驗教學(xué)平臺的建設(shè)模式研究 2013年世界科技發(fā)展回顧:生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究收獲頗豐 生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科課程體系比較研究 常見問題解答 當(dāng)前所在位置:l.
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符合生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科學(xué)生認知規(guī)律。生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科交叉性強,知識體系更新快,專業(yè)課教學(xué)難度大。任務(wù)驅(qū)動型教學(xué)模式,符合人類認知過程中的從“平衡”到“不平衡”再到新“平衡”的認知過程。新任、新目標(biāo)的提出打破了學(xué)生已有知識體系的“平衡”,通過解決問題的過程,使學(xué)生不斷學(xué)習(xí)新知識,建立新的知識體系平衡。通過系列由易到難、循序漸進的“任務(wù)”,培養(yǎng)學(xué)生清晰的思路、方法和知識的脈絡(luò),不斷提升培養(yǎng)分析問題、解決問題以及處理信息的能力。有利于調(diào)動學(xué)生的主動性。任務(wù)驅(qū)動型教學(xué)以建構(gòu)理論為基礎(chǔ),強調(diào)以學(xué)生為中心對知識進行主動探究,而教師在教學(xué)中發(fā)揮組織者和指導(dǎo)者的作用,這種教學(xué)模式的目的在于充分發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課程理論性、交叉性較強,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中常會出現(xiàn)倦怠和畏難情緒,而任務(wù)驅(qū)動型教學(xué)法,要求教師將授課內(nèi)容具體化為一個個實際的任務(wù),學(xué)生在接到“任務(wù)”后,由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動解決問題的狀態(tài)。通過查閱資料、探索解決問題的途徑,學(xué)生在教學(xué)過程中始終處于積極主動的狀態(tài)中,可極大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。強化學(xué)生的體驗感和成就感。以學(xué)生為主體的教學(xué)強調(diào)學(xué)生自主實踐,親自動手解決問題。教師在課堂中將相對抽象化的理論知識轉(zhuǎn)化為系列具體任務(wù),學(xué)生在完成“任務(wù)”和實現(xiàn)“目標(biāo)”的同時,必須親自動手實踐和驗證新理論,這有助于提高對枯燥、復(fù)雜的專業(yè)課理論理解的深度,這種親自經(jīng)歷形成的知識體系比直接被教師告知而獲得的更具實際意義。此外,學(xué)生在親歷實踐解決問題的同時,也會提升自主探索和互動協(xié)作意識,在完成既定任務(wù)的同時也會獲得成就感,可以極大地激發(fā)學(xué)生的求知欲,形成一個快樂學(xué)習(xí)的良性教學(xué)循環(huán)。
2生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課教學(xué)中任務(wù)驅(qū)動型課堂教學(xué)設(shè)計
2.1緊貼教學(xué)大綱進行任務(wù)設(shè)計教學(xué)的最終目的是使學(xué)生對知識的深度和廣度的掌握達到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求。任務(wù)驅(qū)動型教學(xué)中任務(wù)的設(shè)計是關(guān)鍵,通過系統(tǒng)的“任務(wù)鏈”的設(shè)計,使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的過程中層層深入,因此在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課教學(xué)中要緊扣教學(xué)大綱進行任務(wù)設(shè)計。教師需要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進行總?cè)蝿?wù)、章節(jié)任務(wù)、課題任務(wù)等大小不同任務(wù)的設(shè)計,而且要根據(jù)教學(xué)重點和難點對任務(wù)的難度進行量化。只有緊貼教學(xué)大綱,緊扣培養(yǎng)目標(biāo),在任務(wù)設(shè)計中才能相互關(guān)聯(lián),具有統(tǒng)一的目標(biāo)指向,而且每一任務(wù)都以前面的任務(wù)為基礎(chǔ)或出發(fā)點,后面的任務(wù)依屬于前面的任務(wù),這樣,每一課或每一教學(xué)單元的任務(wù)系列構(gòu)成一列教學(xué)階梯。
2.2結(jié)合學(xué)科新進展進行任務(wù)設(shè)計生物醫(yī)學(xué)工程屬新型交叉學(xué)科,學(xué)科知識更新快。這要求教師在對教材現(xiàn)有內(nèi)容準(zhǔn)確傳授的同時,補充專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)新知識和新進展,并將這些新知識和新進展結(jié)合教學(xué)目標(biāo),轉(zhuǎn)化成新的“任務(wù)”。與學(xué)科新進展緊密結(jié)合,可以避免“任務(wù)”內(nèi)容設(shè)計陳舊,可以使學(xué)生在完成任務(wù)的同時,通過查閱資料主動了解目前的學(xué)科進展和前沿,培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣和探索未知領(lǐng)域的科學(xué)意識。
2.3結(jié)合實際應(yīng)用需求進行任務(wù)設(shè)計在教學(xué)過程中以實際應(yīng)用需求為例進行引導(dǎo),是一種生動形象的教學(xué)方法。同樣在任務(wù)驅(qū)動型教學(xué)中,將任務(wù)的設(shè)計與實際應(yīng)用需求緊密結(jié)合,可以給學(xué)生提供一種更為真實和現(xiàn)實的場景。通過任務(wù)設(shè)計創(chuàng)造出接近真實的場景,可以提升學(xué)生對任務(wù)的興趣,而且也是一種理論與實踐相結(jié)合的最好體現(xiàn)。例如,可以將教研室中的科研項目或醫(yī)院中的一些現(xiàn)實需求,與教學(xué)內(nèi)容有機結(jié)合,指導(dǎo)學(xué)生把所學(xué)的知識靈活運用到這些“實際任務(wù)”中,解決現(xiàn)實問題,提高學(xué)生的應(yīng)用能力、實踐能力。
3任務(wù)驅(qū)動型教學(xué)方法實施中應(yīng)注意的問題
對教師的素養(yǎng)提出更高的要求。任務(wù)驅(qū)動型教學(xué)法中教師的角色是教學(xué)過程的組織者和引導(dǎo)者,要求教師具有豐富的理論和實踐經(jīng)驗。為了使任務(wù)設(shè)計體現(xiàn)專業(yè)課程的系統(tǒng)性以及學(xué)科發(fā)展的前沿性,教師應(yīng)不斷提升自身的素養(yǎng),提高教學(xué)水平,增強自己駕馭任務(wù)教學(xué)的能力。這就要求教師一方面注意不斷補充新知識,更新完善自己的知識結(jié)構(gòu),另一方面要提升自身的科研或應(yīng)用實踐水平。只有教師的素養(yǎng)提高了,才能使任務(wù)驅(qū)動型教學(xué)更加生動。任務(wù)設(shè)計要注重趣味性。任務(wù)驅(qū)動型教學(xué)法的目的是通過任務(wù)的驅(qū)動,增加學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣和意識,所以在任務(wù)的設(shè)計中要緊貼大綱,考慮學(xué)生的認知能力和現(xiàn)有知識結(jié)構(gòu),盡量不要設(shè)計那些讓學(xué)生有負重感的任務(wù),任務(wù)設(shè)計的難度要以大部分學(xué)生能完成為原則。同時為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,任務(wù)的設(shè)計要具有趣味性和多樣化,首先是任務(wù)內(nèi)容自身的趣味性,其次可以通過組織形式,如師生互動、分組比賽、一題多解等方式增加任務(wù)的趣味性。
任務(wù)設(shè)計要難易適宜。學(xué)習(xí)是一個循序漸進的過程,在進行任務(wù)設(shè)計時考慮所涉及知識點的難易度、連貫性。過于簡單的任務(wù)不能激發(fā)學(xué)生的潛能,過于復(fù)雜的任務(wù)則會打擊學(xué)生的自信心。其次考慮到每個學(xué)生的基礎(chǔ)和能力也有不同,所以在任務(wù)分配時可以考慮分組實施,最大程度地調(diào)動每個學(xué)生的積極性,讓學(xué)生嘗試成功的體驗。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課程具有知識連貫性和交叉性強的特點,教師在教學(xué)設(shè)計時更需要將抽象的理論知識進行具體化和應(yīng)用化分解,將每個分配給學(xué)生的“任務(wù)”變得具有可操作性和可實現(xiàn)性。任務(wù)完成后要定期評價。評價和總結(jié)是提升和促進教學(xué)的關(guān)鍵,任務(wù)驅(qū)動型教學(xué)在學(xué)生完成任務(wù)后,要對每個“作品”進行評價。評價時側(cè)重于實踐過程和知識應(yīng)用能力的點評,不需要太重視結(jié)果的表現(xiàn)形式。這樣的評價和總結(jié)重點在于幫助學(xué)生提升分析問題和應(yīng)用知識解決問題的能力,這對學(xué)生而言是一次再學(xué)習(xí)的過程,也是一次激勵的過程。如果缺少這一環(huán)節(jié),任務(wù)驅(qū)動型教學(xué)就會變得有頭無尾,學(xué)生在任務(wù)完成后就會降低積極性和驅(qū)動力。
4結(jié)語
關(guān)鍵詞生物醫(yī)學(xué)工程;電子類專業(yè)課程;教學(xué)模式改革
0引言
大學(xué)本科專業(yè)課程教學(xué)模式的改革和創(chuàng)新是一項需要頂層設(shè)計的復(fù)雜系統(tǒng)工程,生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)具有理、工、醫(yī)相結(jié)合的交叉學(xué)科特點,它應(yīng)用工程的理論、技術(shù)和方法,研究和解決生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的科學(xué)問題。近些年,隨著科學(xué)及社會的發(fā)展,對這個領(lǐng)域高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才的需求有不斷增長的趨勢。美國勞工組織的數(shù)據(jù)顯示,生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才的就業(yè)在工程勞動力市場中的增長最大,預(yù)計2008年至2018年有72%的增長率。在歐盟,專利的數(shù)量在生物醫(yī)學(xué)技術(shù)的范疇中也是最高的[1]。醫(yī)科大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè),具有在豐富臨床資源的醫(yī)學(xué)大背景和大環(huán)境下的特色,需要在教學(xué)中體現(xiàn)兩個結(jié)合,即理工科學(xué)與生物醫(yī)學(xué)緊密結(jié)合、基礎(chǔ)研究與臨床實際緊密結(jié)合。面對新的形勢,只有積極探索并對教學(xué)模式進行不斷改革才能促使高校培養(yǎng)的人才滿足新時代更高的要求。以往的教學(xué)模式習(xí)慣是以教師為主導(dǎo),課程教學(xué)更多是教師對知識的講授,缺少對學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng),學(xué)生在課堂上是被動灌輸,教學(xué)效果差強人意。教學(xué)工作需要更新整體教師隊伍的教育教學(xué)理念,構(gòu)建“指導(dǎo)性傳授知識與主動性學(xué)習(xí)相結(jié)合”的互動性專業(yè)課程教學(xué)模式[2],既加強教師的個性化指導(dǎo),也尊重學(xué)生個性化發(fā)展的要求。本研究團隊調(diào)研了國內(nèi)外相關(guān)專業(yè)教育課程的主要目標(biāo)和課程設(shè)置,學(xué)習(xí)了國內(nèi)外生物醫(yī)學(xué)工程實驗室主要開展的研究成果以及工程培訓(xùn)的內(nèi)容[3-5]。國外大多數(shù)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生,除了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和基礎(chǔ)工程課程之外,還要學(xué)習(xí)生物電子、生物信息、生物材料或生物力學(xué)等專業(yè)知識,并且在畢業(yè)前有機會在校外相關(guān)機構(gòu)實習(xí)或見習(xí),同時許多工程系還會與生物醫(yī)學(xué)工程系在一些項目中聯(lián)合,以培養(yǎng)更高素質(zhì)的學(xué)生。結(jié)合國內(nèi)實際情況,在電子類課程的教學(xué)過程中,重點培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計能力、工程實踐能力、思辨和創(chuàng)新能力、終身自主學(xué)習(xí)能力和自我發(fā)展能力,激發(fā)學(xué)生探究與創(chuàng)新的興趣,培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)和科研習(xí)慣,以便不斷提高專業(yè)課程的教學(xué)質(zhì)量和專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量,實現(xiàn)整體學(xué)科的內(nèi)涵式發(fā)展。
1教學(xué)模式改革
1、1制定專業(yè)課程教學(xué)設(shè)計方案
“教”是為了“學(xué)”,整合化的教學(xué)設(shè)計理論強調(diào)教學(xué)條件的確定必須以學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程與需求為依據(jù),教師在教學(xué)設(shè)計時,建立以學(xué)生為中心、以學(xué)為本的教學(xué)觀念,依據(jù)學(xué)科發(fā)展,不斷挖掘并更新教材中的相關(guān)知識點,對專業(yè)課程內(nèi)容的知識結(jié)構(gòu)和脈絡(luò)體系進行有機整合,培養(yǎng)學(xué)生的思辨能力,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性思維。結(jié)合調(diào)研學(xué)習(xí)的情況,形成專業(yè)課程教學(xué)設(shè)計方案模板,如圖1所示。教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)活動的設(shè)計通常包含7個環(huán)節(jié),即回顧知識溫故知新、以實例開場引入新課、創(chuàng)設(shè)情境提出問題、層層推導(dǎo)突破難點、前后呼應(yīng)解答問題、應(yīng)用知識課堂練習(xí)、拓展思維延伸課堂。教師在各自教授的專業(yè)課程中分別優(yōu)化教學(xué)設(shè)計并不斷完善,執(zhí)行順序可以根據(jù)教授內(nèi)容的不同而有所調(diào)整。
1、2改進教學(xué)方法
結(jié)合專業(yè)特點將全部專業(yè)課程按照年級進行頂層設(shè)計,大學(xué)二年級通過3門專業(yè)基礎(chǔ)課程提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,大學(xué)三年級通過7門專業(yè)課程培養(yǎng)學(xué)生探究學(xué)習(xí)的能力和思辨能力,大學(xué)四年級通過3門專業(yè)課程提高學(xué)生解決實際問題的能力,以便為完成畢業(yè)設(shè)計奠定良好的基礎(chǔ)。以理論和實踐相結(jié)合為中心,倡導(dǎo)自主性、研究性和創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)。授課過程中,授課內(nèi)容上充分體現(xiàn)理論和實踐的緊密聯(lián)系,引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中積極思考;授課方法上多采用啟發(fā)式、討論式及案例分析式等教學(xué)方法,以促進學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解,能夠運用知識創(chuàng)造性解決實際問題。教學(xué)方法的改進,不僅要求教師具備創(chuàng)新意識和積極進取的精神,還要求教師具有很強的工程實踐能力[6]。本著繼承和創(chuàng)新的原則,對大學(xué)二年級的電工與電路分析、模擬電子技術(shù)、電子技術(shù)實驗3門課程的教學(xué)內(nèi)容進行整合和規(guī)劃[7],挑選出一些適合自主學(xué)習(xí)的知識點或者課程章節(jié)內(nèi)容。如在電工與電路分析課程中,結(jié)合4大模塊(電阻電路的時域分析、動態(tài)電路的時域分析、動態(tài)電路的變換域分析、電機原理)的教學(xué)基本內(nèi)容所涉及的知識結(jié)構(gòu),挑選出“無源器件的認識”、“步進電機的原理及應(yīng)用”、“常見電機原理及應(yīng)用”、“對偶性的理論知識與分析方法”、“含受控源電路分析方法的總結(jié)”、“戴維南定理的應(yīng)用意義”、“相量的定義、使用和意義”、“MATLAB在電路分析中的應(yīng)用”、“使用Multisim進行電路仿真”、“一階電路和閃光燈電路的原理分析及仿真”和“RLC電路的動態(tài)特性綜合研究與仿真”共計11個知識點,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。首先在授課前,將相關(guān)學(xué)習(xí)資源上傳至各課程的網(wǎng)絡(luò)平臺上,提出若干個難度適中的問題,并對自主學(xué)習(xí)提出具體的要求。然后根據(jù)學(xué)生意愿或隨機分成幾個小組,每個小組針對某個問題查閱文獻資料,通過對所查資料的分析、整理、歸納,制成PPT課件。前期準(zhǔn)備好后,在課堂上每小組派出代表分別演示并講解10min左右,教師與學(xué)生共同針對其演講的內(nèi)容進行提問和討論。最后教師對所涉及的知識范圍和討論熱點進行總結(jié),并對學(xué)生講不清楚的或者理解有偏差的問題進行補充和更正。這個過程以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主,教師起輔助指導(dǎo)作用,可以事先講解課題分析的方法、提供必要的相關(guān)資料、介紹必備的專業(yè)背景知識,既要讓學(xué)生領(lǐng)會課程的知識重點和應(yīng)用領(lǐng)域,又要充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。大學(xué)三年級有信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、脈沖數(shù)字電子技術(shù)、醫(yī)用傳感器、單片機原理與應(yīng)用、電子學(xué)測量方法和電子工藝實習(xí)7門課程,在理論課的教學(xué)方式上,采取教師講授與學(xué)生交流討論并重的方法進行。針對基本原理知識,教師重點講授,采用啟發(fā)式、推理式及案例分析式等教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣。如在數(shù)字信號處理課程中,將功能電刺激研究課題的成果作為一個實例,講授功能電刺激實現(xiàn)膀胱排尿功能障礙治療的原理和方法,并加深醫(yī)學(xué)信號處理理論在本專業(yè)領(lǐng)域的重要作用。例如,在信號與系統(tǒng)課程中,將拉曼光譜研究課題的成果作為講授卷積和反卷積的一個實例,將公式和概念與實際應(yīng)用結(jié)合起來,通過反卷積解決基地信號不一致的問題,確保信號處理和特征提取的可靠性,為實現(xiàn)疾病的可靠診斷提供條件。如在脈沖數(shù)字電子技術(shù)課程中,利用“雨課堂”平臺,新增“發(fā)現(xiàn)生活中的數(shù)電”專題,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)生活中比較常見的數(shù)字電路應(yīng)用實例,介紹其電路功能、電路結(jié)構(gòu)、工作原理、應(yīng)用范圍等。又如在單片機原理與應(yīng)用課程中,教師在課堂上現(xiàn)場演示“電子節(jié)能定時轉(zhuǎn)換器”等工程產(chǎn)品工作過程,幫助學(xué)生通過實踐體驗,進一步理解單片機功能和工作原理,同時引導(dǎo)學(xué)生觀察學(xué)校食堂切面機器人等日常場景中的應(yīng)用,以及觀看該領(lǐng)域最新流行技術(shù)(Arduino開源硬件平臺)應(yīng)用視頻,自行分析感興趣的單片機應(yīng)用實例的工作原理、可能出現(xiàn)的問題等,從而加深對知識點的理解和掌握。在實驗教學(xué)中,針對基本原理設(shè)計實驗方案及技術(shù)路線,主要采取探究型教學(xué)方式,通過討論交流,讓學(xué)生主動探索知識、培養(yǎng)創(chuàng)新思維和思辨能力。如針對數(shù)字信號處理課程的實驗教學(xué)內(nèi)容,采用探究式教學(xué)方式,改變傳統(tǒng)實驗過程,以教師為主導(dǎo),結(jié)合理論課教學(xué)內(nèi)容,合理地設(shè)計實驗方案,以學(xué)生為主體展開實驗,使過去被動式的實驗教學(xué)方式變?yōu)閷W(xué)生主動設(shè)計實驗過程,獨立完成實驗內(nèi)容,并撰寫論文式實驗報告進行歸納和總結(jié)。整個實驗過程相對獨立、開放,從實驗的預(yù)習(xí)、操作到最終的實驗報告撰寫全部以學(xué)生為主體,一方面可以更好地與理論課內(nèi)容相結(jié)合,驗證相關(guān)原理和方法,達到提高教學(xué)質(zhì)量的目的;另一方面加深了學(xué)生對所學(xué)知識的理解,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)了獨立分析問題、解決問題的能力。依據(jù)大學(xué)四年級的醫(yī)學(xué)儀器原理與實驗、嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用、臨床工程學(xué)3門課程特點,給學(xué)生提供若干個小項目,在學(xué)生明確要解決的問題后,教師指導(dǎo)學(xué)生對項目需求進行詳細的分解,同時列出要用到的專業(yè)知識點,引導(dǎo)學(xué)生尋找每個問題的解決方案和技術(shù)路線。將解決問題的實踐與理論的知識點密切結(jié)合,這種項目式學(xué)習(xí)、協(xié)作式學(xué)習(xí)或問題式學(xué)習(xí)對于促進學(xué)生深刻理解專業(yè)知識并解決實際問題具有重要意義[8]。學(xué)生邊學(xué)習(xí)邊設(shè)計,逐步實現(xiàn)項目的全部功能。如在嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用課程教學(xué)中,涉及嵌入式文件系統(tǒng)和Android嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用開發(fā)的理論部分,配合Android界面設(shè)計實驗和Android應(yīng)用程序設(shè)計及醫(yī)療平板應(yīng)用實驗兩個綜合性項目。最終要求學(xué)生設(shè)計一個人機交互UI界面,并對學(xué)生的設(shè)計成果,檢查驗證其正確性和可靠性。同時,借鑒國內(nèi)外生物醫(yī)學(xué)工程教育教學(xué)經(jīng)驗,結(jié)合醫(yī)學(xué)院校的特點,從創(chuàng)新實驗室和第二課堂、學(xué)生科研訓(xùn)練等方面開辟生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課外教學(xué)的形式和內(nèi)容,以彌補課堂教學(xué)的不足,為培養(yǎng)合格的、創(chuàng)新的應(yīng)用型人才提供幫助[9]。
1、3改革考核方式
區(qū)別于傳統(tǒng)的“一張試卷定乾坤”,為了促進自主學(xué)習(xí)的開展,對學(xué)生的學(xué)業(yè)進行全方位考核。結(jié)合調(diào)研學(xué)習(xí)的情況,加大過程考核的比例,擬定各門課程的考核方案。加大專題討論、探究學(xué)習(xí)、項目設(shè)計等學(xué)習(xí)模式的比重,注重學(xué)生在整個學(xué)期的過程考核,激勵學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中逐步培養(yǎng)各項能力和素質(zhì)。如電子學(xué)測量方法課程的考核方案為綜合考察,即實驗占30%,協(xié)作學(xué)習(xí)占30%,閉卷考試占40%。協(xié)作學(xué)習(xí)有兩部分內(nèi)容,第一部分為電子測量的新進展和新應(yīng)用,第二部分涉及示波器原理及測量方法。要求以小組為單位,課下自主學(xué)習(xí),課上匯報討論。圖2所示是這門課程協(xié)作學(xué)習(xí)組內(nèi)自評評分表,圖3是這門課程第一次協(xié)作學(xué)習(xí)的課堂匯報評分表。這兩部分的成績,再加上學(xué)生完成課下自主學(xué)習(xí),并在BlackBoard網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上網(wǎng)絡(luò)課程中按時提交PPT的成績,共同構(gòu)成協(xié)作學(xué)習(xí)的成績。
2教學(xué)改進成果
進行教學(xué)模式改革3年來,收獲了良好的教學(xué)效果,學(xué)生網(wǎng)絡(luò)評教成績均在93分以上,同時積累了一些教學(xué)改革成果。如電工與電路分析、模擬電子技術(shù)、脈沖數(shù)字電子技術(shù)、電子技術(shù)實驗課程梯隊,累計共獲批7項校級教改項目,發(fā)表4篇教學(xué)文章。又如單片機原理與應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用課程梯隊,連續(xù)獲得網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)、在線開放課程等4個校級項目的資助,發(fā)表了3篇關(guān)于這兩門課程的教學(xué)方法探索文章,指導(dǎo)本科生多次參加全國大學(xué)生生物醫(yī)學(xué)工程類創(chuàng)新設(shè)計競賽并獲獎。再如信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理課程梯隊獲批2項校級教改項目,發(fā)表5篇與教學(xué)改革相關(guān)的文章,梯隊教師榮獲2016年全國大學(xué)生生物醫(yī)學(xué)工程類創(chuàng)新設(shè)計競賽優(yōu)秀指導(dǎo)教師和2017年第九屆挑戰(zhàn)杯首都大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽優(yōu)秀指導(dǎo)教師的榮譽稱號。
關(guān)鍵詞: 《醫(yī)學(xué)超聲儀器》原理 生物醫(yī)學(xué)工程 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法
超聲在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用始于20世紀(jì)20―30年代蘇聯(lián)科學(xué)家Sokolov的超聲熱療工作。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,目前已形成了一門年輕并蓬勃發(fā)展著的交叉學(xué)科――醫(yī)學(xué)超聲學(xué)。該學(xué)科以研究超聲波在生物組織內(nèi)的傳播特性與規(guī)律、設(shè)計制造用于醫(yī)學(xué)診斷和治療的超聲設(shè)備為目的,涉及物理學(xué)、生物學(xué)、材料學(xué)、電子技術(shù)、圖像處理、計算機等多個領(lǐng)域,是生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的重要分支之一[1]。而醫(yī)學(xué)超聲儀器則是醫(yī)學(xué)超聲學(xué)發(fā)展的載體及最終成果的體現(xiàn)。
溫州醫(yī)學(xué)院從2009年起對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備與技術(shù)方向的本科生開設(shè)《醫(yī)學(xué)超聲儀器原理》,旨在使分流到該方向的學(xué)生熟悉并掌握現(xiàn)代醫(yī)學(xué)超聲儀器的基本原理、結(jié)構(gòu)、技術(shù)方法和設(shè)計思路,具有初步的儀器設(shè)計理念及開發(fā)新一代產(chǎn)品的綜合能力,為學(xué)生踏上工作崗位奠定良好的理論與實踐基礎(chǔ)。
1.教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化設(shè)計
目前,國內(nèi)高校大多將醫(yī)學(xué)超聲作為《醫(yī)學(xué)電子儀器》或者《醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)》的一部分進行授課。獨立開設(shè)醫(yī)學(xué)超聲儀器相關(guān)課程的僅西安交通大學(xué)、南方醫(yī)科大學(xué)、上海交通大學(xué)等少數(shù)幾個高校。此外,上述高校由于辦學(xué)優(yōu)勢不同,對學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)不同,對教學(xué)內(nèi)容的選擇沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。而且,目前國內(nèi)醫(yī)學(xué)超聲儀器相關(guān)的本科生教材非常少見,且出版時間大多較早,內(nèi)容較為陳舊,對學(xué)科前沿知識介紹較少。因此,如何根據(jù)我校的實際情況,合理安排教學(xué)內(nèi)容,做到既難易適中又能體現(xiàn)學(xué)科前沿發(fā)展,就成了該課程開設(shè)初期碰到的一大難題。
1.1教材與課程教學(xué)內(nèi)容
我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)分流后,課程增多,課時減少。《醫(yī)學(xué)超聲儀器原理》按教學(xué)計劃,理論36學(xué)時,實驗3學(xué)時,課時非常有限。講授內(nèi)容需突出重點,去粗取精,點面結(jié)合。其次,生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的主要目標(biāo)是培養(yǎng)醫(yī)學(xué)儀器的操作人員、維護人員、銷售人員、設(shè)備管理人員和研發(fā)人員,授課過程中要既重基礎(chǔ)又結(jié)合實際。綜合各方面因素考慮,我們選擇西安交通大學(xué)萬明習(xí)教授主編的《生物醫(yī)學(xué)超聲學(xué)》作為教材。該書是目前國內(nèi)對醫(yī)學(xué)超聲學(xué)的基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)及超聲新技術(shù)發(fā)展介紹最為全面的一本專著,但內(nèi)容較多且難,并不完全適用于3時的本科教學(xué)。因此,在教學(xué)過程中,我根據(jù)實際需要對其內(nèi)容進行了相應(yīng)篩選調(diào)整,并結(jié)合具體超聲儀器實例進行授課,真正做到既重基礎(chǔ)又結(jié)合應(yīng)用實際。
具體課程內(nèi)容歸結(jié)為如下8個章節(jié)[1]。(1)緒論:介紹醫(yī)學(xué)超聲儀器的分類,發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及趨勢。(2)醫(yī)學(xué)超聲的物理基礎(chǔ):介紹描述超聲波的重要物理參數(shù),超聲波的傳播特性、波動方程、多普勒效應(yīng),超聲波的生物特性及安全劑量。(3)醫(yī)用超聲換能器:介紹壓電效應(yīng)及壓電材料特性,醫(yī)用超聲換能器的種類與結(jié)構(gòu)、聲場的形成與分布。(4)超聲成像基本原理及性能指標(biāo):介紹脈沖回波法成像原理,A、B、M型超聲診斷儀及其異同點,超聲信號形式及其特征,超聲診斷儀的基本結(jié)構(gòu)及主要指標(biāo)。(5)超聲波束的發(fā)射、聚焦與控制:以B型超聲診斷儀為基礎(chǔ),介紹多陣元超聲換能器的組合發(fā)射方式,超聲波束的聚焦、掃描方法及控制手段。(6)超聲波束的接收、預(yù)處理與DSC數(shù)字掃描變換器:介紹B型超聲診斷儀超聲回波信號的前置放大、接收多路轉(zhuǎn)換、可變孔徑技術(shù)、相位調(diào)整技術(shù)、增益控制與動態(tài)濾波、對數(shù)放大、檢波與勾邊技術(shù),以及DSC數(shù)字掃描變換器。(7)超聲多普勒血流測量與成像:介紹多普勒血流測量的基本原理,所需提取的主要參數(shù),血流速度大小及方向的檢測方法,多種多普勒血流儀系統(tǒng)和各自距離選通的原理,彩色多普勒血流成像的基本方法和原理。(8)其他醫(yī)學(xué)超聲技術(shù)及發(fā)展:介紹超聲治療技術(shù)、超聲顯微技術(shù)、超聲CT,以及醫(yī)學(xué)超聲研究的新進展。
1.2實驗設(shè)置
由于條件限制,目前本課程僅設(shè)置3個學(xué)時實驗,目的是指導(dǎo)學(xué)生熟悉B型超聲診斷儀的操作。在教學(xué)實踐的第一學(xué)年,我們采取的是以學(xué)生為檢測對象,指導(dǎo)學(xué)生完成對頸部主動脈、肝、腎的縱向和橫向掃查,并對圖像進行分析,但是教學(xué)效果不很理想。原因有兩個:一是雖然學(xué)生有一些解剖學(xué)基礎(chǔ),但是實驗中讓其獨立準(zhǔn)確找到解剖學(xué)位置仍有一定難度;二是教學(xué)資源有限,男女生同組,實驗過程中進行腹部檢測時難免尷尬,學(xué)生積極性難以調(diào)動。因此在第二學(xué)年,我們借鑒了其他高校的經(jīng)驗[2],將檢測對象由人換成熟雞蛋,不僅可以形象地顯示超聲波在不同介質(zhì)中的傳播特性,而且很容易探測到熟雞蛋的蛋白與蛋黃的切面圖,避免了上述兩個問題的存在。同時還可引導(dǎo)學(xué)生向雞蛋內(nèi)注入色拉油等物質(zhì),模擬組織內(nèi)部發(fā)生病變的狀況,極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)效果鮮明、生動、直觀。
2.多種教學(xué)方法與手段的有機結(jié)合
多媒體為主、板書為輔的教學(xué)方式的運用。隨著計算機應(yīng)用的普及,具有方便、快捷、高效特點的多媒體教學(xué)方式已成為高校教學(xué)的主要模式,并為高等教育改革帶來了新的契機。多媒體教學(xué)方式綜合利用了文字、圖片、動畫、視頻等資源,因此在講授一些抽象難懂的知識點時能更形象、直觀,在活躍學(xué)生思維、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣上作用顯著[3]。但是也存在一定的弊端,比如信息量大、節(jié)奏快,學(xué)生難免跟不上進度,只能被動接受,缺乏必要的思考過程,容易疲勞甚至產(chǎn)生抵觸情緒。在多媒體教學(xué)的基礎(chǔ)上,輔以傳統(tǒng)的板書,則可以有效解決這些問題。特別是在講授知識重點難點的時候,學(xué)生可通過教師板書的間隙思考或者記筆記,加深對知識的理解。
針對教學(xué)內(nèi)容,靈活應(yīng)用多種教學(xué)方法。例如,采用啟發(fā)式教學(xué),在每一章節(jié)授課前先根據(jù)教學(xué)內(nèi)容針對性地設(shè)置幾個問題,讓學(xué)生帶著問題聽課,在課堂中尋求答案,變“填鴨式”的被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。再例如,在第5―6章講授B型超聲診斷儀時采用案例教學(xué)法,引入阿洛卡SSD-256型的B超儀為例子,每當(dāng)講授完基本原理后即以該機型為例引導(dǎo)學(xué)生對其相應(yīng)部分的電路進行分析,提高學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。同時,為了培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,可利用介紹本學(xué)科的發(fā)展動態(tài),國內(nèi)外重大研究成果、新方法、新應(yīng)用等內(nèi)容來激勵學(xué)生,讓他們充分認識到這門課程的實用性和重要性。
構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,積極加強師生交流。將課程教學(xué)大綱、進度表、課件、課后練習(xí)、課程通知等教學(xué)資源及時在網(wǎng)頁,方便學(xué)生課后瀏覽下載;設(shè)置課后互動模塊,方便學(xué)生提問交流;設(shè)置超聲百科模塊,方便學(xué)生了解學(xué)科前沿發(fā)展動態(tài)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的使用,提高了教學(xué)的靈活性,增加了師生之間的互動,獲得了學(xué)生很高的評價。
3.存在的問題及解決思路
經(jīng)過兩個學(xué)年的教學(xué)實踐,我在《醫(yī)學(xué)超聲儀器原理》課程的教學(xué)中已積累了不少經(jīng)驗,也存在不足之處,其中最突出的是實驗教學(xué)內(nèi)容略顯單薄。針對這一問題,我已著手解決,將在原3個學(xué)時實驗的基礎(chǔ)上再設(shè)置相應(yīng)的開放性實驗,如生物組織超聲參數(shù)的測量與估計、單陣元圓形超聲換能器輻射聲場分布特性測試與分析、彩色超聲多普勒血流儀的操作及數(shù)據(jù)分析等[4]。所設(shè)計的實驗項目將與課程教學(xué)內(nèi)容密切結(jié)合,進一步有效地增強教學(xué)效果。
4.結(jié)語
醫(yī)學(xué)超聲儀器原理涉及多個學(xué)科,內(nèi)容較為抽象,且課時量有限,因此教學(xué)難度較大。我在教學(xué)過程中根據(jù)本專業(yè)的實際需求,以著重培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新意識為目標(biāo),結(jié)合教學(xué)體會和學(xué)生的反饋信息,從教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化、教學(xué)手段、教學(xué)方法等方面入手,經(jīng)過兩年多時間的實踐,取得了較好的教學(xué)效果。
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【關(guān)鍵詞】 脈沖電磁場 骨質(zhì)疏松癥 骨密度 骨鈣素
0引言
隨著生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)的快速發(fā)展,脈沖電磁場(pulsed electromagnetic fields,PEMFs)作為一種可施加于人體的外來物理因子,對其熱及非熱生物效應(yīng)的研究已成為國內(nèi)外生物工程學(xué)界的研究熱點[1-3]. PEMFs在骨科領(lǐng)域已用于治療假關(guān)節(jié)、骨不連或延遲愈合、新鮮骨折、骨移植、骨關(guān)節(jié)炎等,近年來又被用來預(yù)防和治療骨質(zhì)疏松癥 [4-5]. 本實驗我們利用低強度PEMFs,通過建立骨質(zhì)疏松動物模型,探討PEMFs對骨質(zhì)疏松癥的影響,以期為骨質(zhì)疏松癥的預(yù)防和治療提供新的思路和理論依據(jù).
1材料和方法
1.1材料
1.1.1儀器骨質(zhì)疏松治療儀(GZY型)由第四軍醫(yī)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系研制(專利號:ZL02224739.4),勻強場的輸出采用三個半徑均為R的線圈來實現(xiàn)(圖1).
圖1儀器輸出三線圈系統(tǒng)
線圈串聯(lián)在一起,電流為I. 其中,線圈1, 3的匝數(shù)相同,均為N,線圈2的匝數(shù)為kN,k為比例系數(shù);3個線圈間隔距離為a:
據(jù)此,可以求出軸向OX的磁場B(x). 其中, B(2)(O), B(4)(O)分別表示B(x)的二階、四階導(dǎo)數(shù)在中心點O的值:
B(x)=μ0NIR2〖〗2{[R2+(a+x)2]-3/2+[R2+
(a-x)2]-3/2+k(R2+x2)-3/2}(1)
B(2)(O)=3μ0NIR2〖〗2[2(4a2-R2)〖〗(R2+a2)7/2-k〖〗R5](2)
B(4)(O)=μ0NIR2〖〗2[1890a4〖〗(R2+a2)11/2-1260a2〖〗(R2+a2)9/2+
90〖〗(R2+a2)7/2+45k〖〗R7](3)
合理選擇a和k的值,使得B(2)(O), B(4)(O)均為零,即:聯(lián)立公式(2),(3)求解方程,得:a=0.7601R; k=0.5315;
儀器三個輸出線圈半徑均為R=400 mm,間距a=0.7601R≈300 mm,線圈匝數(shù)N=500(2號線圈匝數(shù)=0.5315N≈266), 均采用0.8 mm漆包線繞制.
1.1.2動物分組與處理30只3月齡SD雌性大鼠,體質(zhì)量(225±15)g,第四軍醫(yī)大學(xué)實驗動物中心提供. 動物隨機等分為三組(n=10):兩個磁場組和一個對照組. 三組大鼠均采用下腹部切口、行雙側(cè)卵巢切除術(shù),動物分籠飼養(yǎng)(環(huán)境溫度17~25℃,濕度40%~50%)[6]. 兩個磁場組采用GZY型骨質(zhì)疏松治療儀進行輻照,磁感應(yīng)強度分別調(diào)節(jié)為4×10-4 T和15×10-4 T,時間為6 h/d(9:00~15:00),對照組飼養(yǎng)于線圈中但不暴磁,動物可自由活動、飲水,實驗的全過程在第四軍醫(yī)大學(xué)實驗動物中心完成.
1.2方法大鼠飼養(yǎng)12 wk后處死,處死前用速眠新(1 mL/kg)麻醉,用Lunar DPXIQ型骨密度儀(LUNAR公司,美國),附小動物全身骨密度(Bone mineral density,BMD)測定軟件進行大鼠全身BMD測量. 從心臟抽取血標(biāo)本,離心后取血清,至于-20℃冰箱保存,用放免法測定血清骨鈣素(bone carboxyglutamic acid containing prorein,BGP)濃度,試劑盒由解放軍總醫(yī)院放免所提供. 取左脛骨近端(1/3)置于4081型光測彈性儀(北京科學(xué)儀器廠)上進行三點彎曲試驗. 支點跨距為20 mm,加載速度為2 mm/min. 用函數(shù)記錄儀(上海自動化儀表二廠)描繪載荷變形曲線,并根據(jù)該曲線計算得出最大載荷和結(jié)構(gòu)剛度[7].
統(tǒng)計學(xué)處理: 所有數(shù)據(jù)以x±s表示, 組間比較采用SPSS 10.0軟件進行方差分析及LSDt檢驗, 以P
2結(jié)果
與對照組比較,兩磁場組BMD、最大載荷、結(jié)構(gòu)剛度均有增加(P
3討論
骨質(zhì)疏松癥是一種全身性的骨骼疾病,其特點是骨質(zhì)減少,骨組織的細微結(jié)構(gòu)被破壞,結(jié)果使骨的脆性增加,骨折的危險性增加. 骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病率隨著人口的老齡化而逐漸增高,依照世界衛(wèi)生組織的資料說明,全世界絕經(jīng)后的婦女有近30%的人患有骨質(zhì)疏松癥,世界范圍內(nèi)婦女由于患有骨質(zhì)疏松而有骨折危險的高達40%[8-9]. 另外,空間飛行中的航天員由于受微重力(失重)影響的原因,相應(yīng)的骨骼負荷減少,即微重力誘導(dǎo)的骨質(zhì)減少,從而導(dǎo)致航天員骨質(zhì)丟失,造成骨質(zhì)疏松[10].
婦女絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松防治中備受關(guān)注且療效確切的治療方案是雌激素替代療法,但雌激素替代療法的副作用使其在臨床上的應(yīng)用仍存疑慮[11]. 也有許多措施被用來防治空間飛行中微重力引起的骨質(zhì)疏松,但是用于治療常人骨質(zhì)疏松的藥物如口服雙膦酸鹽(抑制骨吸收活性) 等對于空間飛行或臥床試驗導(dǎo)致的骨質(zhì)疏松并無明顯療效[12]. 因此,探索防治骨質(zhì)疏松的新途徑十分必要.
磁療的最大優(yōu)點是無創(chuàng)傷、無感染、費用低廉. 低強度PEMFs在生物體內(nèi)引起一系列的生物學(xué)效應(yīng)為今后臨床上骨質(zhì)疏松癥的預(yù)防和治療提供了新的思路和理論依據(jù)[13-14]. 我們采用GZY型骨質(zhì)疏松治療儀,設(shè)計制作了輸出線圈,獲得了更大的勻場范圍,滿足開展動物實驗的需求,提高了實驗設(shè)計的整體水平. 通過建立絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松大鼠模型開展實驗,結(jié)果顯示低強度PEMFs可以提高卵巢切除大鼠的BMD,改善骨的生物力學(xué)特性,降低血清BGP,提示對骨質(zhì)疏松癥有預(yù)防和治療作用. 結(jié)合本次實驗,就其療效而言, 4×10-4 T磁場組效果要明顯優(yōu)于15×10-4 T磁場組,說明PEMFs強度選擇的不同療效也不相同.
國內(nèi)外學(xué)者所做的大量研究工作從不同角度探討了電磁場對骨質(zhì)疏松的影響,但是由于實驗環(huán)境(個體差異、照射系統(tǒng)和外圍雜散場等等)及磁場參數(shù)的選擇上存在差異,勢必影響實驗的結(jié)果和可重復(fù)性,對電磁場影響骨重建作用機制的解釋還不透徹,但詳細作用機制還需進一步探索[15-16],這也是以后研究的難點和重點.
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4.第二軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報 5.第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報 6.醫(yī)學(xué)雜志
7.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院學(xué)報 8.復(fù)旦學(xué)報.醫(yī)學(xué)版 9.同濟醫(yī)科大學(xué)學(xué)報
(改名為:華中科技大學(xué)學(xué)報.醫(yī)學(xué)版)
10.白求恩醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(改名為:吉林大學(xué)學(xué)報.醫(yī)學(xué)版)
11.湖南醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(改名為:中南大學(xué)學(xué)報.醫(yī)學(xué)版)
12.華西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(改名為:四川大學(xué)學(xué)報.醫(yī)學(xué)版)
13.第一軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報 14.蘇州醫(yī)學(xué)院學(xué)報(改名為:蘇州大學(xué)學(xué)報.醫(yī)學(xué)版)
15.廣東醫(yī)學(xué) 16.上海醫(yī)學(xué) 17.軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院院刊 18.上海第二醫(yī)科大學(xué)學(xué)報
19.中國醫(yī)科大學(xué)學(xué)報 20.中山醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(改名為:中山大學(xué)學(xué)報.醫(yī)學(xué)科學(xué)版)
21.西安醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(改名為:西安交通大學(xué)學(xué)報.醫(yī)學(xué)版)22.江蘇醫(yī)藥
23.新醫(yī)學(xué) 24.天津醫(yī)藥 25.山東醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(改名為:山東大學(xué)學(xué)報.醫(yī)學(xué)版)
26.南京醫(yī)科大學(xué)學(xué)報.自然科學(xué)版27.軍醫(yī)進修學(xué)院學(xué)報 28.陜西醫(yī)學(xué)雜志
29.中國現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志 30.廣西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報 31.山東醫(yī)藥
32.河南醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(改名為:鄭州大學(xué)學(xué)報.醫(yī)學(xué)版)
33.哈爾濱醫(yī)科大學(xué)學(xué)報 34.安徽醫(yī)科大學(xué)學(xué)報 35.北京醫(yī)學(xué) 36.醫(yī)學(xué)與哲學(xué)
R1 預(yù)防醫(yī)學(xué)、衛(wèi)生學(xué)
1.中華流行病學(xué)雜志2.中華預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志 3.中華勞動衛(wèi)生職業(yè)病雜志
4.衛(wèi)生研究 5.營養(yǎng)學(xué)報6.工業(yè)衛(wèi)生與職業(yè)病 7.中國職業(yè)醫(yī)學(xué)
8.中國公共衛(wèi)生 9.中國工業(yè)醫(yī)學(xué)雜志 10.中國計劃生育學(xué)雜志
11.中國共患病雜志 12.中國輻射衛(wèi)生 13.衛(wèi)生毒理學(xué)雜志
14.輻射防護 15.環(huán)境與健康雜志 16.中國媒介生物學(xué)及控制雜志
17.中國衛(wèi)生統(tǒng)計18.勞動醫(yī)學(xué)(改名為:環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué))
19.中國老年學(xué)雜志 20.中國學(xué)校衛(wèi)生 21.中國醫(yī)院管理
22.現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué) 23.中華醫(yī)院管理雜志 24.中國消毒學(xué)雜志 25.中國婦幼保健
R2 中國醫(yī)學(xué)
1.中草藥 2.中國中藥雜志 3.中國中西醫(yī)結(jié)合雜志 4.中成藥 5.中藥材
6.中醫(yī)雜志 7.中國針炙 8.中國中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志 9.中藥藥理與臨床
10.北京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報 11.中國醫(yī)藥學(xué)報 12.上海中醫(yī)藥雜志
13.遼寧中醫(yī)雜志 14.新中藥 15.時珍國醫(yī)國藥 16.陜西中醫(yī)
17.江蘇中醫(yī)(改名為:江蘇中醫(yī)藥) 18.四川中醫(yī)
R3 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)
1.中華微生物學(xué)和免疫學(xué)雜志 2.中國免疫學(xué)雜志 3.生理學(xué)報
4.中國病理生理雜志 5.病毒學(xué)報 6.解剖學(xué)報 7.解剖學(xué)雜志
8.中國寄生蟲學(xué)與寄生蟲病雜志 9.中國共患病雜志
10.生物化學(xué)與生物物理學(xué)報11.中國臨床解剖學(xué)雜志 12.生理科學(xué)進展
13.細胞與分子免疫學(xué)雜志 14.中國應(yīng)用生理學(xué)雜志 15.上海免疫學(xué)雜志
16.生物化學(xué)與生物物理進展 17.中華實驗和臨床病毒學(xué)雜志
18.中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報19.中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報
20.生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志 21.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床 22.中華醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)雜志
23.免疫學(xué)雜志 24.中國微循環(huán) 25.神經(jīng)解剖學(xué)雜志
R4 臨床醫(yī)學(xué)/特種醫(yī)學(xué)
1.中華檢驗醫(yī)學(xué)雜志 2.中國超聲醫(yī)學(xué)雜志 3.中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)
4.中國危重病急救醫(yī)學(xué) 5.中華物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)雜志 6.臨床檢驗雜志
7.臨床與實驗病理學(xué)雜志 8.中華護理雜志9.中華理療雜志 10.中國急救醫(yī)學(xué)
11.上海醫(yī)學(xué)檢驗雜志 12.中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志 13.中國臨床醫(yī)學(xué)影響雜志
4.中國疼痛醫(yī)學(xué)雜志 15.中國綜合臨床 16.現(xiàn)代康復(fù)(改名為:中國臨床康復(fù))
17.護士進修雜志 18.中國臨床醫(yī)學(xué)
R5 內(nèi)科學(xué)
1.中華內(nèi)科雜志 2.中華血液學(xué)雜志 3.中華結(jié)核和呼吸雜志
4.中華心血管病雜志5.世界華人消化雜志 6.中華消化雜志 7.中國循環(huán)雜志
8.中華腎臟病雜志 9.中華傳染病雜志 10.中華內(nèi)分泌代謝雜志 11.中國實用內(nèi)科雜志
12.中華肝臟病雜志 13.中國地方病學(xué)雜志14.中華醫(yī)院感染學(xué)雜志
15.中華老年醫(yī)學(xué)雜志 16.臨床心血管病雜志 17.高血壓雜志 18.中國內(nèi)鏡雜志
19.中國糖尿病雜志 20.中國地方病防治雜志 21.中華老年心腦血管病雜志
22.臨床薈萃
R6 外科學(xué)
1.中華外科雜志 2.中華骨科雜志 3.中華泌尿外科雜志 4.中華神經(jīng)外科雜志
5.中國實用外科雜志 6.中華實驗外科雜志 7.中華胸心血管外科雜志
8.中華顯微外科雜志 9.中華創(chuàng)傷雜志 10.中華麻醉學(xué)雜志 11.中華普通外科雜志
12.中國矯形外科雜志 13.中華整形外科雜志14.中國修復(fù)重建外科雜志
15.中華燒傷雜志 16.中華器官移植雜志 17.中華手外科雜志
R71 婦產(chǎn)科學(xué)含計劃生育
婦產(chǎn)科雜志 2.中國實用婦科與產(chǎn)科雜志 3.實用婦產(chǎn)科雜志 4.生殖與避孕
5.現(xiàn)代婦產(chǎn)科進展
R72 兒科學(xué)
1.中華兒科雜志 2.中華小兒外科雜志3.中國實用兒科雜志 4.臨床兒科雜志
5.實用兒科臨床雜志
R73 腫瘤學(xué)
1.中華腫瘤雜志 2.癌癥 3.中華病理學(xué)雜志 4.中國腫瘤臨床5.中華放射腫瘤學(xué)雜 志 6.腫瘤 7.腫瘤防治
R74 神經(jīng)病學(xué)與精神病學(xué)
1.中華神經(jīng)科雜志 2.中國神經(jīng)精神疾病雜志 3.中國心理衛(wèi)生雜志
4.中風(fēng)與神經(jīng)疾病雜志 5.臨床神經(jīng)病學(xué)雜志 6.中華精神科雜志
R75 皮膚病學(xué)與性病學(xué)
1.中華皮膚科雜志 2.臨床皮膚科雜志 3.中國皮膚性病學(xué)雜志
R76耳鼻咽喉科學(xué)
1.中華耳鼻咽喉科雜志 2.臨床耳鼻咽喉科雜志 3.耳鼻咽喉頭頸外科
(改名為:中國耳鼻咽喉頭頸外科)
R77眼科學(xué)
1.中華眼科雜志 2.中國實用眼科雜志 3. 中華眼底病雜志 4.眼科研究
5.眼外傷職業(yè)眼病雜志
R78口腔科學(xué)
1.中華口腔醫(yī)學(xué)雜志 2.華西口腔醫(yī)學(xué)雜志 3.實用口腔醫(yī)學(xué)雜志4.現(xiàn)代口腔醫(yī)學(xué)雜志
R8特種醫(yī)學(xué)
1.中華放射學(xué)雜志 2.中華核醫(yī)學(xué)雜志 3.臨床放射學(xué)雜志
4.中華放射醫(yī)學(xué)與防護雜志5.實用放射學(xué)雜志 6.預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志
7.航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程 8.中國運動醫(yī)學(xué)雜志
R9 藥學(xué)
1.藥學(xué)學(xué)報 2.中國藥學(xué)雜志 3.中國醫(yī)院藥學(xué)雜志 4.藥物分析雜志
5.中國醫(yī)藥工業(yè)雜志 6.中國新藥與臨床雜志7.中國藥理學(xué)通報
8.中國抗生素雜志 9.中國藥科大學(xué)學(xué)報 10.中國藥理學(xué)與毒理學(xué)雜志
【關(guān)鍵詞】 多孔磷酸鈣陶瓷; 骨水泥; 微孔; 生物相容性
Preparation and Characteration of Porous Calcium Phosphate Bioactive Material for Bone Tissue Engineering
【Abstract】 Objective To prepare the adaptive porous calcium phosphate bioactive material. Methods The hydroxyapatite/tricalcium phosphate biphasic powder was synthesized by the wet coprecipitation method. Then polymer sponge immersion method and appropriate progeny were used to prepare porous calcium phosphate (CaP) .The morphology and structure of CaP ceramics and CPC were observed by scanning electronic microscopy (SEM).Their phase composition were analyzed by Xray diffraction(XRD). Results The porosities of CaP ceramics and CPC were 72% and 67% respectively. Their pore sizes were 200 to 280 μm. The results of XRD showed that CaP ceramics composed of HA and βTcp, CPC composed of HA, βTCP. Conclusion The preparation by the experiment has appropriate pore size and porosity and excellent biocompatibility which are suitable to the bone ingrowth.
【Key words】 porous calcium phosphate (CaP) ceramics; cement; micropore; biocompatibility
1 前 言
磷酸鈣生物材料由于具有與自然骨組織相似的無機成分,因此表現(xiàn)出優(yōu)良的生物相容性,植入體內(nèi)后能夠與骨組織形成骨鍵合,被稱為生物或材料,并已經(jīng)成功地被應(yīng)用于臨床骨缺損的修復(fù)和填充[1]。但是,臨床常常會遇到病理情況下的骨缺損,如骨質(zhì)疏松導(dǎo)致的骨缺損,患者的骨密度低,骨修復(fù)能力差;或者大體積的骨缺損。由于無機的磷酸鈣生物材料缺乏生長因子、蛋白質(zhì)等,引導(dǎo)新骨長入磷酸鈣生物材料的能力有限,上述原因常常導(dǎo)致臨床不愈合或延遲愈合。因此,有研究提出通過體外培養(yǎng)細胞或在磷酸鈣生物材料中添加一定的生物因子,如骨形態(tài)發(fā)生蛋白[2](BMP),轉(zhuǎn)移生長因子[3](TGFβ)等,或者在生物材料體外培養(yǎng)細胞,通過添加生長因子或細胞賦予生物材料誘導(dǎo)組織再生的能力[4] ,有巨大的發(fā)展前景。因此,如何制備模仿自然骨組織的孔隙結(jié)構(gòu),尤其是適合細胞長入的孔隙結(jié)構(gòu),包括適當(dāng)?shù)目紫冻叽?、以及孔隙的貫通性等,是?dāng)前骨組織工程研究的熱點[5]。
2 材料制備和方法
2.1 雙相磷酸鈣粉末合成
本研究采用Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4作為起始原料濕法合成混合均勻的羥基磷灰石(hydroxyapatite, HA)/磷酸三鈣(Tricalcium Phosphate, TCP)。通過控制反應(yīng)液中的pH值和Ca/P原子比可以制備不同HA/βTCP比例的共沉淀粉體?;瘜W(xué)反應(yīng)方程式如下:
Ca(NO3)2+(NH4)2HPO4+NH4OH Ca5(OH)(PO4)3+ Ca3(PO4)2+NH4NO3(式-1)
經(jīng)老化,將沉淀過濾并用蒸餾水反復(fù)清洗至pH 7,烘干,球磨機研磨成粉末備用。
2.2 磷酸鈣多孔支架的制備
磷酸鈣陶瓷多孔支架材料采用有機泡沫浸漿法,將上述合成的磷酸鈣粉料加入蒸餾水調(diào)制成磷酸鈣漿料,浸漬有機泡沫,干燥,然后經(jīng)過1 250℃的高溫?zé)Y(jié),去除有機泡沫,即可制備多孔磷酸鈣陶瓷。
根據(jù)文獻[6],多孔磷酸鈣骨水泥粉末由αTCP(αCa3(PO4)2)、DCPD(CaHPO4.2H2O)、HA(Ca5(PO4)3OH)、CaCO3按58∶25∶8.5∶8.5的質(zhì)量比混合而成。采用NaCl顆粒作為致孔劑,致孔劑占70 wt %,其中60%的致孔劑的粒徑小于200 μm,剩下的40%分布在200~450 μm之間。采用磷酸緩沖液作為液相,將粉相和液相混合后,磷酸鈣骨水泥發(fā)生固化。在蒸餾水中將易溶造孔劑溶解,即形成多孔磷酸鈣骨水泥。
2.3 磷酸鈣多孔組織工程多孔材料的表征
2.3.1 孔隙率的測定 本研究采用直接稱重體積計算法測定多孔磷酸鈣陶瓷的孔隙率。先切取形狀規(guī)則且大小合適的多孔材料樣品,注意切割試樣時盡量不要使材料的原始孔隙結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形,且試樣形狀應(yīng)便于測量和進行體積計算。利用天平稱出試樣質(zhì)量,利用游標(biāo)卡尺進行樣品的尺寸測量,并計算其體積,根據(jù)公式得出孔率[7,8]。
本實驗中制備的骨水泥樣品,每個質(zhì)量都為1g。凝固后形狀為圓柱狀,測得直徑為15 mm,高3 mm.本實驗采用的NaCl的密度為2.16 g/cm3.
2.3.2 形貌觀察 采用掃描電鏡觀察了組織工程多孔支架材料的高倍形貌。分別取兩種多孔磷酸鈣生物材料,鍍金,利用掃描電鏡(FEI,Quta 200)觀察多孔磷酸鈣生物材料的孔隙結(jié)構(gòu)和形貌。
2.3.3 成分分析 采用X射線衍射測定兩種組織工程支架材料的相組成,測試條件采用X射線衍射儀(Philip,Xpert)對樣品粉末進行分析,選擇銅靶在35 mA、45 kV的測試條件[9]。
3 結(jié)果
3.1 磷酸鈣多孔材料的孔隙率
多孔材料的孔率(又稱孔隙率或孔隙度),是指多孔體中孔隙所占體積與多孔體總體積之比,一般以百分數(shù)來表示,該指標(biāo)是多孔材料中的最基本的參數(shù)之一,也是決定多孔材料的其它性能的關(guān)鍵因素。多孔材料的孔隙包括貫通孔、半通孔和閉合孔3種,這3種孔率的總和就是總孔率[10]。
本研究所制備多孔磷酸鈣陶瓷的孔隙率約為72%;多孔磷酸鈣骨水泥的孔隙率約為67%.
3.2 形貌觀察
采用掃描電鏡觀察了多孔磷酸鈣陶瓷和磷酸鈣骨水泥的形貌,如圖2所示。從圖中可以觀察到,在兩種多孔支架材料大孔的孔壁上均有大量孔徑在幾個至數(shù)十微米的微孔,尤其是磷酸鈣多孔陶瓷。
3.3 成分分析
X射線衍射結(jié)果如圖3所示。從圖中可分析磷酸鈣陶瓷中主要相成分為羥基磷灰石(HA),此外還含有少量的磷酸三鈣(βTCP)。磷酸鈣骨水泥粉末主要為磷酸三鈣,其中主要包括β相的磷酸三鈣(βTCP)和少量的β相磷酸三鈣(βTCP)。磷酸鈣粉相和液相混合固化后,主要成分為HA、βTCP和βTCP,經(jīng)過蒸餾水的浸泡后,其中的βTCP、βTCP的含量下降,尤其是βTCP的衍射峰基本消失,而HA的含量明顯增加[11]。
磷酸鈣骨水泥能夠自行硬化并轉(zhuǎn)化為羥基磷灰石的原理基于不同磷酸鈣鹽在水中的溶解度的差異。由于在pH 4.2~11范圍內(nèi),羥基磷灰石在水中的溶解度是最小的,因而在熱力學(xué)上是最穩(wěn)定的。其它磷酸鈣鹽在水中會向HA轉(zhuǎn)化,因此,本實驗制備的磷酸鈣骨水泥隨著固化以及在蒸餾水中浸泡后,HA的含量明顯增加,而磷酸鈣骨水泥粉相中的αTCP等,溶解或轉(zhuǎn)化成HA。雖然自然骨中無機相主要為HA,但也有少量的TCP,因此HA、αTCP和βTCP三種磷酸鈣鹽均具有優(yōu)良的生物相容性,已成功地被應(yīng)用于臨床[12]。
4 討論
通過體外培養(yǎng)細胞或在磷酸鈣生物材料中添加一定的生物因子,如骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP),轉(zhuǎn)移生長因子(TGFβ)等,或者在生物材料體外培養(yǎng)細胞,通過添加生長因子或細胞賦予生物材料誘導(dǎo)組織再生的能力,這種在體外構(gòu)建組織的方法被稱為“組織工程”,是目前研究的方向[13]。根據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)其定義為:“在體內(nèi)和體外應(yīng)用科學(xué)原理和方法構(gòu)建組織工程醫(yī)療產(chǎn)品,用于醫(yī)學(xué)診斷和治療。各種原理和技術(shù)是工程學(xué)和生物醫(yī)學(xué)基本的實踐和方法,例如:制造傳統(tǒng)醫(yī)療器械和生物制品的細胞、基因,或藥物治療,胚胎學(xué)或其他形式的發(fā)育學(xué)和生物學(xué),外科修復(fù)方法和技術(shù)等。組織工程也可用于生產(chǎn)非人體用產(chǎn)品?!?,根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn),其定義為:“指制造一類醫(yī)療產(chǎn)品的技術(shù)和工藝,這類醫(yī)療產(chǎn)品中活組織或細胞應(yīng)能修復(fù)、改善或再生受者細胞、組織和器官和/或其結(jié)果和功能”。
組織工程的三大要素分別為:細胞、細胞生長因子和細胞載體材料。由于分離的細胞自身不能形成組織,它們需要特殊的環(huán)境,通常包括細胞生長臨時的支架材料。這種三維支架材料常常模擬其自然對應(yīng)物——體內(nèi)的細胞外基質(zhì),既起物理支架的作用,又是細胞在體外培養(yǎng)和后期植入的粘附物質(zhì)。運用于骨組織工程的支架材料主要有無機材料和生物可吸收高分子材料或它們的復(fù)合物,無機材料主要包括羥基磷灰石(Hydroxyapatite,HA)、磷酸三鈣(Tricalcium phosphate, TCP)以及它們組成的雙相磷酸鈣材料等[14]。但如何制備模仿自然骨組織的孔隙結(jié)構(gòu),尤其是適合細胞長入的孔隙結(jié)構(gòu),包括適當(dāng)?shù)目紫冻叽?、以及孔隙的貫通性等,是?dāng)前骨組織工程研究的難點和熱點。
貫穿式多孔結(jié)構(gòu)有利于組織液的滲入,使組織液能夠進入材料內(nèi)部,材料與組織液接觸面積增加,有利于材料的生物降解[15]。為了適應(yīng)新生骨組織長入材料的要求,微孔的最小孔徑必須大于100μm,此時,骨細胞可以在孔內(nèi)生長,有利于材料的血管彼此連通,以保證長入材料深部的組織有營養(yǎng)供給,同時種植體可以起到支架作用[16]。
作者采用有機泡沫浸漬法和加入致孔劑的方法,制備出多孔磷酸鈣陶瓷和磷酸鈣骨水泥,通過控制有機泡沫的孔隙率和孔隙結(jié)構(gòu),以及致孔劑的加入量和尺寸,有效控制多孔磷酸鈣陶瓷和骨水泥中的孔隙率和孔隙尺寸,并分別采用掃描電鏡、X射線研究分析其表面形貌和孔隙結(jié)構(gòu),測定磷酸鈣陶瓷和骨水泥的孔隙率,以及相成分,證實其有利于細胞和細胞生長因子在體外構(gòu)建組織,是具有適合新骨長入的孔隙率、孔隙尺寸和結(jié)構(gòu)的多孔磷酸鈣組織工程支架材料。
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關(guān)鍵詞:基層醫(yī)療機構(gòu) PACS
中圖分類號:TP391 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1003-9082(2017)02-0279-01
一、基層醫(yī)院發(fā)展現(xiàn)狀
基層醫(yī)院一般具有X光C或數(shù)字化X光機(CR、DR)、CT、超聲等檢查設(shè)備,部分醫(yī)院還有核磁共振和內(nèi)窺鏡,由于在縣域內(nèi)的龍頭地位和作用,日常檢查數(shù)量較大,隨著應(yīng)用逐步普及深入,醫(yī)院的信息處理量不斷增加,信息之間的相互關(guān)系也更加復(fù)雜。傳統(tǒng)的診療方式以膠片和手寫報告為介質(zhì),在影像和診斷報告的存儲、檢索、調(diào)閱、統(tǒng)計等方面面臨諸多困難,由此產(chǎn)生的質(zhì)量控制、配置資源、人才培養(yǎng)和專科建設(shè)等方面更是難上加難。同時造成現(xiàn)有設(shè)備的閑置和浪費。這對目前尚處于發(fā)展中的我國是存在一定困難的。
我區(qū)仍有50%基層醫(yī)院使用20世紀(jì)80~90年代上海200~500 mA X線機,攝片清晰度比較差,但是部分基層醫(yī)院將在近年中引進更新的微型、小型或大型數(shù)字化X線機,所以在2010年前后基層醫(yī)院放射科將進入數(shù)字化影像系統(tǒng)時代。
二、好處
PACS系統(tǒng)可以給醫(yī)院帶來那些好處有:
a. 防止發(fā)生膠片丟失;
b. 縮短放射科影像和會診報告時的需要時間;
c. 避免由于圖像質(zhì)量問題需重復(fù)拍片;
d. 不同地方的醫(yī)生要同時使用同一病人的影像;
e. 可建立整個醫(yī)院(甚至區(qū)域)范圍內(nèi)完全的電子病案;
f. 節(jié)約膠片和藥水的費用;
g. 節(jié)約存放膠片所需空間的費用;
h. 為遠程醫(yī)療提供遠程影像學(xué)服務(wù);
i. 提供使更多醫(yī)生網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同工作的能力;
j. 強化管理,規(guī)范醫(yī)生的行為,減少差錯的發(fā)生。
三、存在的問題
1.PACS系統(tǒng)裝備價格高,后續(xù)維護成本大,基層醫(yī)院缺乏日常維護的專業(yè)人員
2.大多基層醫(yī)院影像設(shè)備落后,沒有標(biāo)準(zhǔn)的接口,增加了使用的難度
3.以前開發(fā)的HIS/RIS系統(tǒng)沒有考慮到標(biāo)準(zhǔn)化,與PACS系統(tǒng)進行接合時效果比較差。
4.各個醫(yī)療機構(gòu)PACS系統(tǒng)品牌多樣化,導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,難以統(tǒng)一整合。
5.較遠距離的基層醫(yī)療機構(gòu),直線網(wǎng)絡(luò)行不通的情況下,需要考慮電話線及VPN的鏈接方式。
四、解決思路
1.在基層醫(yī)療機構(gòu)配置了計算機放射成像設(shè)備:為了實現(xiàn)數(shù)字影像傳輸,上級部門需要給基層醫(yī)療機構(gòu)統(tǒng)一配置計算機放射成像設(shè)備(CR),為實施區(qū)域影像系統(tǒng)建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。
2.建設(shè)區(qū)域放射影像集中診斷中心:在上級醫(yī)療部門設(shè)立放射影像集中診斷中心,購置灰階顯示器,配備有資質(zhì)的專業(yè)放射診斷醫(yī)師,為基層醫(yī)院上傳影像圖片進行集中診斷。
3.開發(fā)建設(shè)區(qū)域影像信息系統(tǒng):在放射影像集中診斷中心和各基層醫(yī)療機構(gòu)安裝區(qū)域放射醫(yī)學(xué)影像集中診斷系統(tǒng),基層醫(yī)療機構(gòu)拍攝的影像圖片上傳到區(qū)域放射醫(yī)學(xué)影像集中診斷平臺,集中診斷中心醫(yī)生通過平臺調(diào)閱圖像,出具診斷和報告,并將報告通過平臺回傳到提交的基層醫(yī)療機構(gòu),并打印給病人;區(qū)域影像信息系統(tǒng)還與醫(yī)院管理信息系統(tǒng)、健康檔案管理系統(tǒng)等對接,實現(xiàn)了院內(nèi)放射檢查申請、收費、報告流程電子化,放射影像與電子病歷、健康檔案也實現(xiàn)了關(guān)聯(lián),方便醫(yī)生和病人調(diào)閱。
4.升級改造網(wǎng)絡(luò)設(shè)備:由于影像檢查生成的圖片清晰度高,每張圖片達到幾十兆,要實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)影像圖片的快速傳輸和共享,對衛(wèi)生數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度和帶寬提出了更高的要求。為此,必須對光纖網(wǎng)絡(luò)進行了升級改造,為區(qū)域影像系統(tǒng)建立了專用鏈路作為影像傳輸路徑。改造后的信息網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸速率達到百兆,外網(wǎng)速率達到五十兆,影像圖片傳輸速度得到了顯著提高,保障了區(qū)域影像系統(tǒng)建設(shè)順利實施。
5.建立健全管理制度:為了確保區(qū)域PACS系統(tǒng)的順利推進,上級醫(yī)療部門依據(jù)國家有關(guān)法律法規(guī)和上級部門的技術(shù)要求,結(jié)合工作實際,制定了放射醫(yī)學(xué)影像集中診斷流程及管理方面的相關(guān)制度,保障了PACS順利實施。
6.加強培訓(xùn)和考核:需要上級醫(yī)療機構(gòu)組織省、市三甲醫(yī)院專家對影像檢查醫(yī)技人員進行培訓(xùn),就集中閱片工作中遇到的疑難影像圖片進行講解,提高基層醫(yī)療機構(gòu)放射診療水平。
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關(guān)鍵詞:房顫 藥物治療 導(dǎo)管消融術(shù) 選擇與評價
Doi:10.3969/j.issn.1671-8801.2013.08.132
【中圖分類號】R4 【文獻標(biāo)識碼】B 【文章編號】1671-8801(2013)08-0127-02
心房顫動(簡稱“房顫”)是一種激動頻率達350~600次/分的快速性心律失常。也是臨床上常見的心律失常,隨著年齡的增加,發(fā)生率明顯上升。根據(jù)房顫的發(fā)作特點分為初發(fā)(首次發(fā)作)、陣發(fā)(反復(fù)發(fā)作可自行終止)、持續(xù)(經(jīng)過治療可以轉(zhuǎn)復(fù)竇性心律)和永久(難以轉(zhuǎn)復(fù)和維持竇性心律)性房顫。一般將發(fā)作小于三天稱急性房顫,大于三天稱慢性房顫。
房顫的診治指南結(jié)合大規(guī)模臨床試驗證據(jù)常進行修訂與完善。治療方法與治療手段有了很大的提高和改進,作為心臟電生理學(xué)者最關(guān)注的是如何改進消融術(shù)式與方法、治愈房顫、改善患者的癥狀、生活質(zhì)量和心功能、提高生存率。而對于一般基層普通臨床醫(yī)生和患者,如何選擇與評價抗心律失常藥物治療與導(dǎo)管消融治療,如何解讀導(dǎo)管消融術(shù),醫(yī)生如何向患者解釋指導(dǎo)等問題。本文就房顫的治療選擇談一談淺薄的看法,希望能對基層醫(yī)生有所幫助。
1 房顫的藥物治療
20世紀(jì)90年代之前,房顫病人靠的就是藥物治療,根據(jù)房顫癥狀和心臟聽診、心電圖表現(xiàn)確診房顫。部分陣發(fā)性的通過動態(tài)心電圖來協(xié)助診斷。治療原則:控制原發(fā)病和改善心功能的基礎(chǔ)上控制心室率。轉(zhuǎn)復(fù)和維持竇性心律預(yù)防血栓塞癥。轉(zhuǎn)復(fù)和維持竇律。選用Ia類、Ic類和III類抗心律失常藥物。其中胺碘酮療效最好。但長期服用有明顯的甲狀腺損害的毒副作用。復(fù)律和維持竇律,選擇持續(xù)房顫、病史短于一年、左心房增大不明顯(≤45mm)無心房附壁血栓的較妥。藥物復(fù)律無效者可選擇體外電復(fù)律,電復(fù)律成功的也需要I類、III類藥物維持竇性心律??寡ㄖ委熤饕前⑺酒チ趾腿A法林的預(yù)防和治療。
2 房顫的導(dǎo)管消融治療
90年代開始,導(dǎo)管射頻消融治療房顫先后經(jīng)歷了:①仿迷宮術(shù)線性消融。②局灶消融。③肺靜脈節(jié)段性電隔離。④三維標(biāo)測系統(tǒng)指導(dǎo)下的環(huán)肺靜脈線性消融。⑤碎裂電位指導(dǎo)下消融。⑥去迷走神經(jīng)消融。⑦房室交界區(qū)的消融等多種術(shù)式的發(fā)展。目前已是治療房顫的一種較為普遍的手段,然而,無論哪一種術(shù)式,消融后的復(fù)發(fā)率仍高達20%~60%。并且各種術(shù)式都有自身的優(yōu)缺點,比如:局灶消融。研究發(fā)現(xiàn)誘發(fā)房顫的異位興奮灶有70%~90%位于肺靜脈內(nèi)。其余分布于上下腔靜脈、界嵴、冠狀靜脈竇口、右心房游離壁和左心房后壁等,消融后即刻成功率高,但遠期成功率只有60%,肺靜脈狹窄是難以克服的問題。又比如肺靜脈節(jié)段性電隔離。相對于局灶消融術(shù)又進一步提高了成功率,尤其是遠期治愈率,但面臨的問題也不少:①由于解剖上肺靜脈存在變異,要保證消融導(dǎo)管始終位于肺靜脈開口處有一定難度。②要形成連續(xù)透壁的損傷仍有難度。③術(shù)后房顫復(fù)發(fā)率相對較高??傊?,通過術(shù)式的改變,不同的技術(shù)、不同的隨訪方法和成功的定義,必有不同的實驗結(jié)果。目前臨床試驗提出了共識的建議。2007年通過了房顫的國際共識。
但不同的消融方式復(fù)發(fā)率各異。目前國內(nèi)外電生理中心判定消融治療房顫的成功及復(fù)發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)各異。國外有一消融指南標(biāo)準(zhǔn)。早期復(fù)發(fā):指的是術(shù)后三個月內(nèi)復(fù)發(fā)房顫、持續(xù)時間≥30秒。晚期復(fù)發(fā):術(shù)后4~12個月發(fā)生的房顫、持續(xù)時間≥30秒。極晚期復(fù)發(fā):術(shù)后12個月以后復(fù)發(fā)的房顫??瞻灼冢盒g(shù)后三個月。此期內(nèi)出現(xiàn)的房顫早期復(fù)發(fā)不能認定為消融失敗。
房顫消融后復(fù)發(fā)的原因復(fù)雜。與房顫的類型、左房的內(nèi)徑、左房的容積、左房的瘢痕和纖維化、結(jié)構(gòu)性心臟病、糖尿病、肥胖、年齡、P波離散度等預(yù)測因素有關(guān)。研究表明CHADS2≥3和左房內(nèi)徑是房顫復(fù)發(fā)的重要預(yù)測因素,也是獨立的預(yù)測因素,早期復(fù)發(fā)的主要原因是:心房肌細胞水腫。四周后才能穩(wěn)定。晚期復(fù)發(fā)。主要是消融徑線不完整或消融部位傳導(dǎo)恢復(fù)形成折返。早期復(fù)發(fā)患者的癥狀可以通過藥物控制或電復(fù)律,再次消融至少應(yīng)于術(shù)后三個月以后進行。持續(xù)性房顫消融術(shù)后三個月內(nèi)復(fù)發(fā)的房顫30天內(nèi)行電復(fù)律一半的患者能維持竇性心律。另外房顫消融術(shù)后早期使用抗心律失常藥物可以減少早期復(fù)發(fā),但不能減少晚期復(fù)發(fā)。晚期復(fù)發(fā)采用再次肺靜脈電隔離多能消除復(fù)發(fā)的房顫,發(fā)生大折返性房速時附加線性消融,必須連續(xù)透壁??傊?,房顫導(dǎo)管消融術(shù)后復(fù)發(fā)的正確識別和處理對于提高房顫導(dǎo)管消融的成功率非常重要。
3 選擇與評價
房顫的發(fā)生機制十分復(fù)雜,涉及心房的特殊結(jié)構(gòu),心房的自主神經(jīng)節(jié)的功能作用,以及心房電重構(gòu)和結(jié)構(gòu)重構(gòu)等。心房的異常電活動觸發(fā)與復(fù)雜的多發(fā)子波折返都是房顫的重要機制。針對房顫病人如何選擇治療手段首先還是應(yīng)當(dāng)在明確診斷,找出病因的同時,先給予I類或III類抗心律失常藥物的治療。根據(jù)患者的具體情況,給予抗凝或控制心室率。對于藥物治療無效或無法耐受的癥狀性房顫患者,作為二線治療,明確適應(yīng)癥,進行導(dǎo)管消融,少數(shù)情況下,也可作為一線治療。癥狀性房顫患者合并有心衰的也可以選擇消融治療。但左房/左心耳血栓是房顫消融的禁忌癥。
房顫的藥物治療在沒有新的藥物研發(fā)產(chǎn)生時,治療方案基本定型。發(fā)展空間受限。導(dǎo)管消融術(shù)的產(chǎn)生將陣發(fā)性房顫治療的成功率達到70%~90%,慢性房顫成功率達到60%~70%。雖有復(fù)發(fā)和并發(fā)癥的產(chǎn)生,但導(dǎo)管消融對陣發(fā)性房顫、持續(xù)性房顫合并器質(zhì)性心臟病的房顫患者的有效性和安全性優(yōu)于抗心律失常藥物。隨著導(dǎo)管消融術(shù)地位的不斷提高,房顫的消融轉(zhuǎn)復(fù)治療將有更好地發(fā)展。
參考文獻
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