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醫(yī)學(xué)虛擬儀器技術(shù)分析:虛擬儀器技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像實(shí)驗(yàn)課程中的應(yīng)用及研究

摘要： 在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展的情況下，逐漸興起的虛擬儀器技術(shù)在我國(guó)教育體系中的地位越來(lái)越高。本文探討了該技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，構(gòu)建了一個(gè)仿真的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，采取人機(jī)交互方式實(shí)施實(shí)驗(yàn)，具有創(chuàng)新性、交互性、智能性、仿真性、開(kāi)放性和可擴(kuò)展性等優(yōu)點(diǎn)。在增強(qiáng)影像技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果、提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生操作技能和思維能力等方面取得顯著效果。

關(guān)鍵詞： 虛擬儀器技術(shù)；醫(yī)學(xué)影像技術(shù)；課程評(píng)價(jià)；虛擬實(shí)驗(yàn)

1 概述

隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)儀器實(shí)驗(yàn)由于場(chǎng)地、維護(hù)費(fèi)用等現(xiàn)實(shí)條件的限制，大部分醫(yī)學(xué)院校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源都比較匱乏，使得醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不得不尋求更新的更符合時(shí)代要求的實(shí)驗(yàn)手段。虛擬儀器技術(shù)即在計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等支撐下，架構(gòu)支持真實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)形成了一個(gè)虛擬環(huán)境，在這種環(huán)境中進(jìn)行操作、控制、分析、觀察和實(shí)驗(yàn)，同時(shí)控制真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。這一技術(shù)有許多的優(yōu)點(diǎn)，如交互性很靈活、對(duì)硬件資源要求不復(fù)雜，更簡(jiǎn)易，因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中廣泛應(yīng)用，成為解決可視化知識(shí)學(xué)習(xí)的又一重要媒體技術(shù)。而信息技術(shù)與學(xué)科整合，正是立足于時(shí)代的高度。虛擬儀器技術(shù)與課程整合，與傳統(tǒng)的教學(xué)模式不同，在豐富學(xué)科知識(shí)、優(yōu)化學(xué)生認(rèn)知、優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)等方面影響比較大。

近年來(lái)，在醫(yī)學(xué)類(lèi)高職院校實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)中，非常強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)際操作和動(dòng)手能力，所以基于虛擬儀器的實(shí)驗(yàn)教學(xué)更突出了其優(yōu)勢(shì)，因而該技術(shù)在醫(yī)學(xué)高職院校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中得到了進(jìn)一步發(fā)展和完善。

2 醫(yī)學(xué)影像技術(shù)傳統(tǒng)教學(xué)的缺陷

板書(shū)教學(xué)是醫(yī)學(xué)影像傳統(tǒng)教學(xué)模式，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)。醫(yī)學(xué)影像實(shí)驗(yàn)教學(xué)在學(xué)生獲取專(zhuān)業(yè)知識(shí)時(shí)具有極大的重要性。它在使學(xué)生深入理解理論知識(shí)、形成職業(yè)崗位能力等方面起到許多積極的作用。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)并不完善，還有不少的不足。由于大型影像設(shè)備昂貴，驗(yàn)耗材較多，綜合性實(shí)驗(yàn)和開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)無(wú)法或很少實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)資源有限，不能做到人手一機(jī)，分組過(guò)大，難以反復(fù)訓(xùn)練，造成實(shí)驗(yàn)教學(xué)難以達(dá)到預(yù)期效果，嚴(yán)重阻礙了學(xué)生能動(dòng)性和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

3 醫(yī)學(xué)影像虛擬實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和優(yōu)勢(shì)

醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專(zhuān)業(yè)要求學(xué)生能夠操作大型的影像設(shè)備，如CT、MRI等，這些設(shè)備價(jià)格昂貴，體積龐大，操作使用復(fù)雜，需要學(xué)生長(zhǎng)時(shí)間練習(xí)操作。一般院校很難滿足這些大型設(shè)備的教學(xué)使用需要，而虛擬儀器技術(shù)可以解決和克服這一難題。我們學(xué)院和徐州醫(yī)學(xué)院合作，利用計(jì)算機(jī)仿真、數(shù)據(jù)庫(kù)、圖像處理、虛擬實(shí)現(xiàn)和三維重建等編程技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的影像設(shè)備實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革，開(kāi)發(fā)了系列化大型醫(yī)學(xué)影像設(shè)備CT、MRI、PET-CT仿真操作訓(xùn)練系統(tǒng)。仿真當(dāng)今主流CT、MRI、PET-CT掃描工作站的常規(guī)操作，不需要設(shè)備主機(jī)，形成相應(yīng)的仿真工作站，模仿真實(shí)CT、MRI、PET-CT掃描工作站的操作流程；從而實(shí)現(xiàn)不需要投入大型設(shè)備，就能做到學(xué)生人手一機(jī)進(jìn)行操作訓(xùn)練，滿足學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握大型醫(yī)療設(shè)備掃描操作基本技術(shù)的需求。

3.1 虛擬實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)理念 在現(xiàn)代信息技術(shù)的協(xié)助下，將其與傳統(tǒng)教學(xué)手段結(jié)合起來(lái)，創(chuàng)建一個(gè)模擬的、開(kāi)放的學(xué)習(xí)環(huán)境，逐步添加新的學(xué)習(xí)內(nèi)容。讓學(xué)生能夠自主開(kāi)放地學(xué)習(xí)影像技術(shù)，可自由選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，反復(fù)操作演練，將個(gè)性化學(xué)習(xí)體現(xiàn)的淋漓盡致。醫(yī)學(xué)影像虛擬實(shí)驗(yàn)在解決難以反復(fù)訓(xùn)練的困難中發(fā)揮了重要的作用。

3.2 虛擬實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路 利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、圖像處理、虛擬現(xiàn)實(shí)和三維重建技術(shù)，采用Dreamweaver、Flash、.asp, SQL Server完成影像設(shè)備醫(yī)工綜合學(xué)習(xí)網(wǎng)站的設(shè)計(jì)，形成大型醫(yī)療設(shè)備仿真訓(xùn)練系統(tǒng)。如仿真CT掃描工作站的常規(guī)操作，做到全真模擬當(dāng)今主流CT掃描工作站的工作流程，定位圖像的掃描采用動(dòng)態(tài)出現(xiàn)的方式，與真實(shí)CT模式相似，掃描圖像與CT機(jī)掃描出現(xiàn)方式一樣，使用戶如同使用真實(shí)CT。同時(shí)具有強(qiáng)大的圖像顯示與處理的功能，圖像源于CT，界面設(shè)計(jì)采用與真實(shí)CT界面同樣的方式，使用戶身臨其境，在真實(shí)CT與本系統(tǒng)之間轉(zhuǎn)換變化感覺(jué)不大。

醫(yī)學(xué)虛擬儀器技術(shù)分析:醫(yī)學(xué)超聲診斷虛擬儀器的探索與開(kāi)發(fā)

摘 要：超聲診斷虛擬儀器在設(shè)計(jì)原理中不斷應(yīng)用了多普勒相干波的測(cè)試原理，而且在標(biāo)配程序中還采用了C++語(yǔ)言的編程代碼以及較高配置的硬件設(shè)備，使其能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)端控制技術(shù)以及動(dòng)態(tài)測(cè)試分析數(shù)據(jù)讀取的過(guò)程。這種技術(shù)的發(fā)開(kāi)以及應(yīng)用在今后醫(yī)學(xué)界有著廣泛的應(yīng)用，對(duì)病人的數(shù)據(jù)信息的讀取更加準(zhǔn)確。

關(guān)鍵詞：超聲診斷；多普勒；血液測(cè)試；C++語(yǔ)言；遠(yuǎn)端控制

前言

根據(jù)當(dāng)前的虛擬儀器的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)，主要采用超聲波回波反射的原理進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取、信息的采集。其中這種儀器的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)電子儀器以及微型計(jì)算機(jī)的復(fù)合應(yīng)用共同完成的，并且在相關(guān)硬件和軟件的驅(qū)動(dòng)下儀器的運(yùn)行才能發(fā)揮出原本的功能，使其能夠在有效時(shí)間內(nèi)讀取信息的有效值。在運(yùn)行電路數(shù)據(jù)讀取過(guò)程中主要完成A/D之間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，其中在終端設(shè)備處完成的是模擬信息的讀取然后在傳輸設(shè)備中完成模擬信息向數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化的過(guò)程。

1 虛擬儀器系統(tǒng)的相關(guān)配置

1.1 軟件系統(tǒng)的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)

虛擬儀器在軟件程序設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)程序中主要采用了C++的編程模式，使得能有正確讀取各種編程語(yǔ)言的操作程序。其中軟件系統(tǒng)設(shè)定的原始代碼如下所示，這種代碼的編輯程序，不但能夠讀取數(shù)據(jù)在信息采集過(guò)程中傳輸?shù)男帕畲a，而且還對(duì)傳輸設(shè)備中相關(guān)數(shù)據(jù)信息的處理以及分析過(guò)程都可以進(jìn)行細(xì)致的分化，使得以不同子列的形式輸出至交換設(shè)備。在軟件運(yùn)行過(guò)程中會(huì)根據(jù)編程語(yǔ)言代碼設(shè)定的邏輯結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算及數(shù)據(jù)分析，并且還會(huì)根據(jù)C++語(yǔ)言設(shè)定的交叉性信息的讀取進(jìn)行對(duì)上層信息的再次進(jìn)行分析，使之完成上層信息與下層信息的一致性。其次該編程兼容性較強(qiáng)，打破了傳統(tǒng)設(shè)備制造廠商專(zhuān)用的循環(huán)程序，使得對(duì)各種系統(tǒng)都能得到應(yīng)用，并且讀取的有效值失真現(xiàn)象發(fā)生的可能性小，確保數(shù)據(jù)信息的有效性，其次在編輯代碼中還融合了檢錯(cuò)系統(tǒng)查詢能力，在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)意外性故障，該程序會(huì)自動(dòng)運(yùn)行其糾錯(cuò)代碼指令，分析其錯(cuò)誤報(bào)告。

1.2 硬件設(shè)備的配置標(biāo)準(zhǔn)

在硬件配置過(guò)程中主要考慮數(shù)據(jù)信息的容量以及輸入和輸出信息的顯示問(wèn)題，其中在硬件配置過(guò)程中加大了對(duì)信道傳輸?shù)娜萘浚怪瓿尚畔⒌臄U(kuò)增功能。其中在壓縮空間上采用了頻分和時(shí)分共同壓縮的模式，使其壓縮速度快且信息有效性能高。分為頻分壓縮和時(shí)分壓縮，根據(jù)傳輸信息源中頻率的不同進(jìn)行信息代碼之間的壓縮；其次是時(shí)分壓縮是根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)信息代碼中時(shí)隙間的間隔進(jìn)行有效性的壓縮，使之完成有效信息的交換功能。這種雙模式結(jié)合的形式，能夠有效性壓縮信息量，增大其傳輸信道的容量。

不會(huì)因信息數(shù)據(jù)量大造成存儲(chǔ)空間小，運(yùn)轉(zhuǎn)效率達(dá)不到預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)，使其讀取信息片面性的丟失現(xiàn)象減少，其次處理器的運(yùn)行速度每秒能達(dá)20萬(wàn)次，傳統(tǒng)的處理器的處理數(shù)據(jù)運(yùn)算的速度只能達(dá)到幾萬(wàn)次，使得不能有效性的處理數(shù)據(jù)之間的運(yùn)算程序，造成數(shù)據(jù)邏輯性的差錯(cuò)，使之這種處理運(yùn)算的速度能夠在短時(shí)間內(nèi)完成數(shù)據(jù)信息交換功能。在信息讀取分辨程度上進(jìn)行了改進(jìn)分析，顯示器的分辨率能夠顯示出數(shù)據(jù)處理程度的操作過(guò)程，使其能夠分析儀器測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)。

2 虛擬儀器在醫(yī)學(xué)界中的應(yīng)用

虛擬儀器在實(shí)際原理分析應(yīng)用中主要采用了脈沖回波掃描的動(dòng)態(tài)測(cè)試分析以及多普勒相干波的檢測(cè)。其中在脈沖回波掃描中主要適用于當(dāng)前的B超的使用，對(duì)人體的肝臟結(jié)構(gòu)以及其他器官掃描其空間斷面圖形。在脈沖回波掃描過(guò)程中主要是超聲波回波檢測(cè)的動(dòng)態(tài)分析，其中在數(shù)據(jù)分析過(guò)程中采用了C++設(shè)定的編輯程序，使得能夠有效的讀取人體各個(gè)部位相關(guān)信息的分析情況。以此檢測(cè)人體部位是否有病變可能的發(fā)生，假設(shè)儀器在動(dòng)態(tài)分析過(guò)程中分析某部位可能有病變的可能，這種分析的掃描程序會(huì)經(jīng)過(guò)軟件設(shè)備的處理程序進(jìn)行綜合分析，然后再根據(jù)編輯代碼中的操作命令進(jìn)行環(huán)回綜合評(píng)定，最后將讀取的信息結(jié)果顯示在顯示屏幕上。

其次便是在血液測(cè)量中的分析檢測(cè)，利用多普勒超聲波的測(cè)試分析原理。其中儀器的感應(yīng)探頭便是發(fā)出超聲波的感應(yīng)光源，在人體血液檢測(cè)過(guò)程中，感應(yīng)探頭發(fā)出的超聲波根據(jù)反饋的動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定，主要是利用不同反饋的波長(zhǎng)進(jìn)行血液中各成分的測(cè)量。然后將這種動(dòng)態(tài)分析的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果顯示出來(lái)，最終完成其動(dòng)態(tài)信息評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)，在超聲檢測(cè)回波過(guò)程中，儀器根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)人體血液中各組成部分的結(jié)構(gòu)設(shè)定光波的波長(zhǎng)，然后進(jìn)行人體內(nèi)部有效信息的掃描，最終完成數(shù)據(jù)讀取的過(guò)程。

3結(jié)束語(yǔ)

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬儀器在技術(shù)改進(jìn)中有了較大的改進(jìn)，其中在軟件和硬件設(shè)備中都做出了相應(yīng)的規(guī)劃調(diào)整。使之能夠滿足信息評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)果，這種動(dòng)態(tài)測(cè)試分析程序的設(shè)定，使之確保數(shù)據(jù)信息的有效性。

作者簡(jiǎn)介：鄭旋（1985，10，16-），女，江西（吉安峽江縣），碩士研究生，研究方向：計(jì)算機(jī)技術(shù)。

醫(yī)學(xué)虛擬儀器技術(shù)分析:基于虛擬儀器的醫(yī)學(xué)模擬人在臨床實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

摘 要：基于虛擬儀器的醫(yī)學(xué)模擬人仿真系統(tǒng)可以根據(jù)用戶需求進(jìn)行模擬病例的診斷，通過(guò)模擬大型醫(yī)學(xué)影像設(shè)備MRI、CT的臨床實(shí)踐，不僅能為學(xué)生提供生動(dòng)、逼真的實(shí)踐環(huán)境，讓學(xué)生達(dá)到身臨其境的效果，而且還可以用虛擬設(shè)備和模型替代價(jià)格昂貴的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料。建構(gòu)了一個(gè)基于虛擬儀器的醫(yī)學(xué)模擬人仿真操作系統(tǒng)，并在相應(yīng)的臨床實(shí)驗(yàn)課程中進(jìn)行了應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：虛擬儀器 模擬人 臨床實(shí)驗(yàn)

目前，在我國(guó)臨床醫(yī)學(xué)教育中，普遍存在以下幾個(gè)問(wèn)題：第一，醫(yī)學(xué)教育對(duì)臨床實(shí)踐技能的基本要求，強(qiáng)調(diào)能及時(shí)、有效地診斷和處理病人。但是，臨床實(shí)踐技能的培養(yǎng)一直是醫(yī)學(xué)教育過(guò)程中的薄弱環(huán)節(jié)；第二，傳統(tǒng)的臨床實(shí)踐教學(xué)多是通過(guò)觀察或是重復(fù)老師、高年資醫(yī)生的操作來(lái)進(jìn)行，學(xué)習(xí)者只能學(xué)習(xí)到接觸過(guò)的病例，而對(duì)于無(wú)法接觸到的病例只能通過(guò)書(shū)本教材去想象。第三，醫(yī)學(xué)臨床實(shí)驗(yàn)一般使用活體動(dòng)物較為普遍，但是，隨著近年來(lái)學(xué)生人數(shù)大幅增加，學(xué)生實(shí)際臨床實(shí)驗(yàn)無(wú)法得到保證。

醫(yī)學(xué)模擬人作為一種新的臨床實(shí)踐手段，基本上可以解決以上難題。

基于虛擬儀器的醫(yī)學(xué)模擬人是計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)和醫(yī)學(xué)相結(jié)合的系統(tǒng)。通過(guò)云計(jì)算數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在醫(yī)院、學(xué)校、教室以及實(shí)驗(yàn)室之間建立一個(gè)可共享的病例數(shù)據(jù)庫(kù)，在客戶端實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)教學(xué)、研究和實(shí)驗(yàn)的目的。

中國(guó)正式開(kāi)始對(duì)模擬可視人的研究，是2001年在北京香山會(huì)議上提出的，很快被列入國(guó)家“863”啟動(dòng)項(xiàng)目――“數(shù)字化模擬人若干關(guān)鍵技術(shù)的研究”。由于可視人體研究在與人體形態(tài)結(jié)構(gòu)有關(guān)的眾多研究領(lǐng)域具有重要的理論意義及廣闊的應(yīng)用前景，國(guó)內(nèi)不少學(xué)者一直關(guān)注著這一研究領(lǐng)域的進(jìn)展，并利用美國(guó)的VHP 數(shù)據(jù)集進(jìn)行了卓有成效的研究。如清華大學(xué)利用VHP數(shù)據(jù)集，在基于模擬人體的計(jì)算機(jī)醫(yī)學(xué)研究方面， 對(duì)人體多個(gè)器官的結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)行了可視化顯示；中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所構(gòu)建了開(kāi)放的虛擬人體試驗(yàn)平臺(tái)， 對(duì)于數(shù)據(jù)壓縮、圖像分割、配準(zhǔn)與融合、三維重建與繪制等算法進(jìn)行了研究。

1 基于虛擬儀器的醫(yī)學(xué)模擬人的構(gòu)建

在構(gòu)建基于虛擬儀器的醫(yī)學(xué)模擬人仿真操作系統(tǒng)的過(guò)程中，具體完成了如下工作：（1）參照國(guó)內(nèi)主流醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的操作界面來(lái)確定系統(tǒng)的功能和模式，根據(jù)相關(guān)原理、成像參數(shù)、各參數(shù)之間的關(guān)系及參數(shù)的選擇對(duì)影像質(zhì)量、顯示效果的影響，確定系統(tǒng)的具體功能。（2）根據(jù)主流設(shè)備的共性，采用模塊化設(shè)計(jì)來(lái)確定仿真系統(tǒng)的整體框架，通過(guò)編寫(xiě)軟件流程圖，繪制結(jié)構(gòu)方框圖，以達(dá)到最優(yōu)化的仿真效果。（3）確定人體各成像部位圖片與軟件操作界面及各成像參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。（4）建立仿真操作系統(tǒng)的影像圖片數(shù)據(jù)庫(kù)，確定人體各部位影像圖片的格式、適用范圍、質(zhì)量要求等。重點(diǎn)研究了圖像顯示、數(shù)據(jù)調(diào)用、運(yùn)行速度、仿真效果等要素。

技術(shù)要求：確定了模擬軟件平臺(tái)的主界面與從屬掃描界面之間的功能鏈接，數(shù)據(jù)的調(diào)用、顯示、保存。探索軟件操作過(guò)程中與理論知識(shí)的結(jié)合點(diǎn)或切入點(diǎn)，讓學(xué)生在牢固掌握論知識(shí)的基礎(chǔ)上，正確完成各N選項(xiàng)和各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)定，并能順利保存掃描協(xié)議，啟動(dòng)仿真掃描進(jìn)程；功能模塊的選項(xiàng)及參數(shù)的設(shè)定在符合臨床實(shí)際的同時(shí)，依照常規(guī)掃描限定參數(shù)的選取范圍。并且，各選項(xiàng)和參數(shù)之間按照實(shí)際情況進(jìn)行準(zhǔn)確的互動(dòng)和鏈接。其模擬仿真操作界面如圖1所示。

該模擬仿真系統(tǒng)建立后，不僅能為學(xué)生提供生動(dòng)、逼真的實(shí)踐環(huán)境，讓學(xué)生達(dá)到身臨其境的效果，而且還可以用虛擬設(shè)備和模型替代價(jià)格昂貴的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料，把具體的實(shí)驗(yàn)操作轉(zhuǎn)化為使用鼠標(biāo)、鍵盤(pán)等對(duì)模型的交互操作，可有效降低實(shí)驗(yàn)的成本和風(fēng)險(xiǎn)。

2 基于虛擬儀器的醫(yī)學(xué)模擬人在臨床實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

自2013年以來(lái)，該校對(duì)原來(lái)的課程體系進(jìn)行了優(yōu)化重組，增加了開(kāi)設(shè)的《醫(yī)學(xué)影像原理與技術(shù)》實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)時(shí)，在以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為核心的素質(zhì)教育方面進(jìn)行了有益的探索和實(shí)踐，取得了令人滿意的效果。從技術(shù)角度提出了《醫(yī)學(xué)影像原理與設(shè)備》實(shí)踐教學(xué)中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)選擇的應(yīng)用方案，引進(jìn)設(shè)計(jì)了系列化大型醫(yī)學(xué)影像設(shè)備CT、MRI、超聲等仿真操作訓(xùn)練系統(tǒng)，使得實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件得到很大改善。

經(jīng)過(guò)2年臨床實(shí)踐教學(xué)應(yīng)用，該模擬仿真系統(tǒng)獲得師生的肯定。在虛擬儀器的配套仿真軟件基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了臨床理論與臨床實(shí)踐教學(xué)的有效銜接與互補(bǔ)，拓展了臨床實(shí)踐教學(xué)的深度和廣度、提高了學(xué)生進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)的實(shí)效，同時(shí)也盡可能地減少了實(shí)驗(yàn)成本和避免了對(duì)患者的侵?jǐn)_。教師在課堂進(jìn)行理論教學(xué)時(shí)，利用專(zhuān)業(yè)的模擬仿真平臺(tái)，采用多媒體技術(shù)，構(gòu)建了具有高度真實(shí)感、直觀性和精確性模擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了臨床理論教學(xué)與臨床實(shí)踐教學(xué)的有益補(bǔ)充和創(chuàng)新。基于虛擬儀器的模擬人仿真平臺(tái)除了在模擬MRI、CT大型設(shè)備的界面、功能、操作過(guò)程上具有高仿真度外，系統(tǒng)還具有參數(shù)設(shè)定范圍限制、必選項(xiàng)規(guī)定、智能糾錯(cuò)、自動(dòng)判斷并提示參數(shù)及選項(xiàng)錯(cuò)誤等特點(diǎn)。在臨床實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)的同時(shí)促進(jìn)對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握。

該文利用贛南醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專(zhuān)業(yè)和生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的樣本數(shù)據(jù)，分析了基于虛擬儀器的醫(yī)學(xué)模擬人仿真軟件在《醫(yī)學(xué)影像原理與設(shè)備》臨床實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)用效果。結(jié)果表明，模擬仿真軟件在《醫(yī)學(xué)影像原理與設(shè)備》臨床實(shí)驗(yàn)課的使用效果受到學(xué)生計(jì)算機(jī)操作技能、軟件的仿真度、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)是否能相互配合、學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備情況等多種因素的影響。為了能夠更好地發(fā)揮模擬仿真系統(tǒng)在《醫(yī)學(xué)影像原理與設(shè)備》臨床實(shí)踐的效果，針對(duì)調(diào)查中的問(wèn)題提出如下建議。

第一，將臨床實(shí)驗(yàn)和理論同等重視，科學(xué)合理地安排臨床實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程。贛南醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專(zhuān)業(yè)和生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)模擬軟件的使用多是設(shè)置在課程的實(shí)驗(yàn)部分，而未單獨(dú)設(shè)課。通過(guò)擴(kuò)充該專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)時(shí)或單獨(dú)設(shè)置實(shí)驗(yàn)課程，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。

第二，任課教師應(yīng)使學(xué)生重視臨床實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)到通過(guò)模擬臨床實(shí)踐教學(xué)的訓(xùn)練能夠有效地提升學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，對(duì)學(xué)生今后實(shí)際工作也有所裨益。

第三，可以嘗試校企聯(lián)合開(kāi)發(fā)模擬軟件，來(lái)提高操作系統(tǒng)的仿真度。通過(guò)學(xué)校與軟件公司攜手開(kāi)發(fā)，一方面，企業(yè)具有的軟件設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)的專(zhuān)業(yè)性可以保證仿真軟件平臺(tái)的專(zhuān)業(yè)性；另一方面，學(xué)校任課教師能夠更準(zhǔn)確地表述模擬仿真軟件的功能需求，從而使得理論課程與臨床實(shí)踐相匹配，從而保證了臨床實(shí)踐中教師與學(xué)生的需求。

第四，加強(qiáng)該學(xué)科實(shí)驗(yàn)室的規(guī)劃和建設(shè)。實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)應(yīng)根據(jù)學(xué)科的辦學(xué)規(guī)模、專(zhuān)業(yè)設(shè)置以及教學(xué)和科研的需求，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的功能和預(yù)期效果進(jìn)行準(zhǔn)確定位和分析，讓僅有的資源效益最大化。