醫學影像數學實驗課的教學改革探索

黃自謙 上官王佐 袁穎 汪旭升

摘 要：近年來，醫學影像技術的快速發展導致當前影像醫學領域專業人才的培養速度和效率趕不上醫學影像行業的發展要求。本課程教授學生圖像去噪、圖像重構及圖像配準的基本理論及當今較前沿醫學影像處理技術，涉及內容從理論教學與應用實踐。本科階段的規劃教材有《影像數學1》與《影像數學2》，到研究生階段《醫學圖像處理中數學理論與方法》形成無縫對接。在理論教學的同時，注重學生的實戰演練，編寫《影像數學實驗》作為醫學院校影像醫學與核醫學專業配套教材，也可作為生物醫學工程、醫學影像技術等專業高年級本科生的教材。

關鍵詞：醫學影像技術;影像數學;圖像處理實驗

Exploration and practice of teaching reform of imaging

mathematics experiment course in medical imaging technology major

Huang Ziqian Shangguan Wangzuo Yuan ying Wang Xusheng

Faculty of pharmacy，Guangxi University of Chinese Medicine GuangxiNanning 530200

Abstract：In recent years，due to the rapid development of medical imaging technology，the speed and efficiency of training professionals in the field of medical imaging can not catch up with the development requirements of the medical imaging industry.This course teaches students the basic theories of image denoising，image reconstruction and image registration，as well as the cutting-edge medical image processing technology.It covers theoretical teaching and application practice.The planning textbooks for the undergraduate stage include Imaging Mathematics 1 and Imaging Mathematics 2，and for the graduate stage，Mathematical Theory and Methods in Medical Image Processing form a seamless connection.In addition to theoretical teaching，the author also pays attention to students'practical exercises，and compile"Mathematical Experiment of Imaging"as a supporting textbook for imaging medicine and nuclear medicine majors in medical colleges and universities，as well as a textbook for senior undergraduates majoring in biomedical engineering and medical imaging technology.

Keywords：Medical imaging technology;Image mathematics;Image processing experiment

近年來，醫學影像技術發展迅速，影像學設備受到各科室醫生的關注，醫院每天生成的影像數據量快速增長.然而，當前醫學影像專業人才培養速度趕不上醫學行業的發展要求，國內外的醫院面臨著影像學人才缺乏的尷尬局面.計算機診斷系統的應用和智能化程度的提高對醫學影像的教學提出了更高的要求，傳統的影像實驗教學方法不能適應現代影像學教學的需要[1-2]。隨著醫學影像設備與技術的快速發展以及圖像傳輸和存儲技術的應用，計算機技術和醫學影像學的相互影響，醫學影像技術進入數字化階段，對醫學生的知識結構和能力提出了新的要求。隨著醫療水平的不斷進步，影像專業設備不斷更新，影像技術專業需要具有理、工、醫相結合的知識復合型高級影像技術人才來提高全民醫療服務水平。

在本文中，影像數學課程教授學生圖像去噪、圖像重構及圖像配準的基本理論及當今較前沿醫學影像處理技術，涉及內容從理論教學與應用實踐。本科階段的規劃教材有《影像數學1》與《影像數學2》，到研究生階段《醫學圖像處理中數學理論與方法》形成無縫對接。以醫學影像技術專業本科生為研究對象，通過教授《醫學圖像處理中的數學理論與方法》課程，提出從理論教學到實際應用醫學圖像處理的系統培養方案，把學生引入到醫學圖像處理中前沿領域，為建設一流學科提供高層次人才儲備和培育實踐方案，對于培養創新人才具有積極而深遠的戰略意義。以下分三方面論述教學改革成果。

一、在理論體系上，影像數學分三階段教學

第一階段：課程為《影像數學1》，主要內容為理工類《高等數學》（上冊）與《線性代數》，88課時，其中《高等數學》上冊課時為68，講授內容如下：

高等數學部分：極限的概念、連續函數的性質及求極限的方法;導數與微分的概念及求導數的方法;中值定理與洛必達法則，特別介紹曲率的概念;不定積分的概念及換元積分法與分部積分法;定積分、廣義積分的概念及應用，介紹平面曲線的弧長;微分方程的概念及簡單常微分方程的求解;向量的數量積、向量積的概念及空間直線、曲線與平面的方程。