高校一体化医学仪器技能实验平台建设探析

摘 要 随着现代电子工程技术在医学诊疗仪器与设备研发中的应用，社会对医学高校培养相关设备研发、维护、操作技能型人才提出更高要求。利用Labview开发一体化医学仪器技能实验平台是解决医学高校实验条件薄弱的重要措施。在建立该平台的同时，应加强专业理论课程设置，合理设计实验课程。

关键词 医学仪器；实验平台；课程设置

中图分类号 G648.4 文献标识码 A 文章编号 1008-3219（2014）32-0053-02

先进精准的医学检查及诊疗仪器已经服务于人们的生活，为使学生尽早进入医学仪器技师角色，熟练使用各种仪器，成为合格的应用型医用人才，有必要建设一个成熟先进、安全可靠、易扩展、可管理的教学科研一体化医学仪器技能实验平台。以吉林医药学院为例，探讨医学仪器技能实验平台建设的相关问题。

一、学校相关专业实验室建设现状及问题

吉林医药学院于2004年开设了生物医学工程（Biomedical-Engineering，简称BME）专业和影像学专业。专业开设初期，学校成立了电工电子学等实验室，在本科专业教学过程中设置了各种实验实践环节，包括电路分析实验、模拟电子技术实验、数字电子技术实验、医学仪器实验、单片机实验、金工实习等。依托各实验室开展电子设计大赛、本科生毕业设计、小型诊疗仪器研制、医学生物信号采集等实验项目。但学校实验平台实验室面积仅为100平方米，对实验的准备、开出率、实验效果、学生课后辅导及各种实验设备器件的管理维护造成了很多不便。一是生物医学信号采集分析环境差，实验环境无法提供恒定的温度压力及无磁干扰的要求。二是实验室缺乏虚拟仿真实验环境。虚拟仿真实验环境能够为学习者提供逼真的虚拟实验场景，让学习者任意操作虚拟实验场景中的仪器设备，对实验过程、实验现象进行实时模拟和再现，具有与实验教学要求相适应的辅助功能。如明确实验目的的功能、掌握实验原理的功能、实验指导和演示的功能、练习测试的功能以及填写实验报告的功能等。三是学生创新设计小型诊疗仪器条件需要提升。心电检测技术是生物医学工程领域最具有代表性的技术[1]，相关的检测系统随着电子信息技术的发展已从模拟化向数字化发展、从大型化向小型化发展[2][3][4]，小型检测、诊疗仪器在医疗临床、诊断、卫生领域得以应用，如血糖仪、疼痛测试仪、便携式超声波眼轴测距仪等。因小型仪器价格低，同时具有无创伤和实时获得人体数据、实施诊疗的优势，如能够开发、研制成功，不仅会解除患者的痛苦，而且有着广阔的市场前景和经济效益。

二、一体化医学仪器技能实验平台建设方案

加强BME专业的专业理论课程设置。根据BME专业发展方向及特点设置相应的专业课程，要求学生在掌握一定的基础医学和电子学知识的基础上，还要学习相关专业课程，如学科领域内生物医学信号处理、生物医学传感技术、医学仪器原理、系统建模与控制、医学测量技术、生物材料、医学影像技术等。通过这些课程为学生真正掌握理论分析、医学诊疗设备操作等能力奠定坚实的理论基础。

合理设置医学仪器实验课程。医学仪器实验课程是为了加强学生的动手能力而专门设置的。BME专业的实验课程应包括电子学相关课程实验、医学影像学实验、医学仪器实验、单片机实验和计算机辅助设计实验等。每门实验课程都是一个完整的实验体系，目的在于培养学生的实验操作能力以及严谨的科学研究态度。要创造条件，安排学生到医疗单位的相关部门或医疗设备生产企业实习，确立个人的未来职业发展方向。学生参与实习医生和住院医生的岗位实习，将重点放在BME的应用和相关效益上，使学生获得临床应用经验，达到培养学生实践能力的目的。

利用Labview开发医学仪器技能实验平台。虚拟仪器是仪器技术与计算机技术深层次结合的产物。充分利用现有计算机资源，并配以独特设计的仪器硬件和专用软件，能实现普通仪器的全部功能以及一些在普通仪器上无法实现的特殊功能，常被称作“软件仪器”。虚拟仪器技术的发展为医疗设备的开发提供了一种新的思路。由于医疗仪器在研发、生产及改造过程中需要反复地做大量的实验，而传统仪器的许多功能又是通过硬件来实现的，难度大、周期长、成本高。利用虚拟仪器技术，可充分利用计算机资源，将仪器硬件通用或软件化，大大促进医疗仪器的开发应用。学生掌握虚拟仪器的技术对于今后从事医学仪器的开发和应用有很大的帮助。利用Labview开发平台来实现的仪器设计、应用教学在国内暂时还没开展。因此，医学仪器使用开发平台的建设具有重要的前瞻性。

参考文献：

[1]王保华.生物医学测量与仪器[M].上海：复旦大学出版社，2009.

[2]陈浩，李本富.用MSP430实现腕式心电检测仪的研制[J].第四军医大学学报，2004（5）：427-429.

[3]张华，和卫星，徐栋君，等.基于S3C44B0X的新型便携式心电监测仪的研制[J].电子测量技术，2006（5）：30-34.

[4]杨永明，韦建敏，刘俊刚，等.基于FPGA的实时心电监护系统设计[J].电子技术应用，2007（7）：78-80.