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影像医学和影像医学技术范文1
关键词:肺结核;医学影像技术;诊断;效果
结核病是一种具有较强传染性的疾病[1,2],主要是由结核杆菌引发的,属于慢性病,往往会对人的健康造成严重威胁。X线胸片诊断是目前应用范围较广的诊断方式,它能对患者肺结核的病变部位做出有效诊断,但是由于照射量大,会使机体受到损伤。文章对2014年8月~2015年2月在我院使用医学影像技术进行肺结核诊断的患者分别提供X线胸片与低剂量螺旋CT两种影像技术,对比其诊断正确性,报道如下。
1 资料与方法
1.1一般资料 选取2014年8月~2015年2月在我院使用医学影像技术进行肺结核诊断的患者90例,将其随机分成两组,实验组与对照组,每组45例。实验组中,男性27例,女性18人;年龄最小24岁,最大76岁,平均(55.9±11.8)岁。对照组中,男性25例,女性20例;年龄最小26岁,最大73岁,平均(53.1±10.2)岁。本次研究的两组患者均经过痰结核菌检查、白细胞计数、特异性抗体测定等检查确诊为肺结核,并且符合中华医学会对结合病学分会在《肺结核诊断与治疗指南》[3]中关于肺结核的诊断标准。对比两组患者的年龄、性别等各项指标,P>0.05,缺少统计学差异性,可以对比。
1.2方法
1.2.1对照组 为对照组中的患者提供X线胸片检查,具体流程如下:选用西门子公司生产的,型号为MVLT1X射线仪,电压为380 V,50 Hz,500 mA,最大电阻为0.9 Ω。一般摄取患者后前位与侧位胸片。拍摄侧位胸片是为了弥补前位胸片拍摄的不足,患病一侧需要贴近胸片。拍胸片正位时,两手背置髋部,双手内旋,中心线对准第六胸椎垂直射入,必要时拍摄侧位,用来观察心脏,主动脉,降主动脉的形态结构,患病的一侧需要贴近IP板。摄影条件采用高KV摄影120 KV,500 mA深吸气末屏气曝光。在看片过程中,医生应仔细观察胸部病变部位,掌握病变分布情况,注意观察肺部异常阴影结构、形状、密度。
1.2.2实验组 为实验组中的患者提供低剂量螺旋CT检查,具体流程如下:选取东芝4排螺旋CT扫描仪,电流为400 mA,层间距为1.5 mm,层厚为1.5 mm,准直为60 mm×0.65mm。取患者仰卧位,头向上扬,胸部稍微扩张,充分将胸部暴露出来。矩阵像素规格>512×512,转速为0.3~0.8 s/r。扫描方法为深吸气屏气从肺尖扫到肺底,必要时进行局部薄层重建。对患者结核病变分布形状、区域、密度进行仔细记录,并观察肺部组织与周围血管病变情况。当成像不清晰或是遇到病灶时,以及遇到细小病灶时,进行局部薄层扫描,详细观察病灶钙化现象。对扫描结果进行总结,并有影像科医生进行双盲法诊断。
1.3观察指标 详细观察并记录两组患者的诊断符合率、误诊率、漏诊率,以及肺结核的各项病理特征检出率,包括:胸膜增厚、卫星灶、淋巴结肿大、支气管播散灶、少量胸水等指标的检出情况。
1.4统计学分析 使用计算机软件SPSS13.0对两组患者的数据资料进行统计学分析,用x±s代表其计量数据,用?字2对其计数数据进行检验,将P
2 结果
2.1对比两种不同影像技术诊断肺结核的符合率、误诊率、漏诊率 实验组中患者诊断符合率、误诊率、漏诊率均高于对照组,P
2.2对比两种不同影像技术对肺结核病理特征的检出率 实验组中患者肺结核病理特征检出率高于对照组,P
3讨论
结核病具有较强的传染性[4],患有结核病的人群免疫力通常较低,并且结核杆菌会使患者身体多处器官受累,最常见被累及的器官为肺部,由于服用药物周期时间较长,所以患者容易产生不良反应。鉴于此,如何利用影像医学技术提高肺结核的正确诊断率、减少照射量显得十分重要。现如今,诊断肺结核的方式有很多,包括胸部病理活检、痰液培养、纤维支气管镜等方式,但是受到经济与操作性的制约,难以推广。X线胸片是传统肺结核诊断技术,具有价格便宜、适用范围广等优势,但是容易造成误诊、漏诊现象。从本次研究结果中可以看出,实验组中患者的诊断符合率为95.5%,对照组中患者的诊断符合率为80%,实验组高于对照组,P
综上所述,在肺结核的临床诊断中,低剂量螺旋CT诊断能有效避免X线胸片对肺部组织的遮挡、以及分辨率低的问题,并且能有效提高临床诊断正确性,可以在临床推广使用。
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影像医学和影像医学技术范文2
关键词:图像融合;医学图像;多模态;小波变换
中图分类号:TP301文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)09-2122-04
1 背景知识介绍
图像融合是指综合两个或多个源图像的信息,以获取对同一场景的更为精确、全面和可靠的图像描述。它将不同传感器所采集到的关于同一目标的多幅图像,或同一传感器在不同时间采集到的关于同一目标的多幅图像,经过一定的图像处理算法,提取各自的有用信息,生成一幅能够更加有效地表示目标信息的新图像。从信息论的角度讲,融合后的图像将比组成它的各个子图像具有更优越的性能,综合信息大于各部分信息之和,也就是说,融合的结果应该比任何一个输入信息源包含更多的有用信息[1]。
图像融合通过多幅图像间的冗余数据处理,提高图像的可靠性;通过对多幅图像间的处理,提高图像的清晰度。与单一、孤立的原始图像相比,经融合得到的图像更适合人或饥器的视觉特性,可以提供更多的目标信息。比如,由于受到云、烟雾、照明环境以及传感器固有特性等因素的影响,通过单一传感器所获得的图像信息不足以用来对目标和场景进行更好的检测、分析和理解.将一些成像条件相同、镜头聚焦目标不同的多个图像,通过图像融合技术处理可以得到一幅目标清晰的融合图像[2]。
图像信息融合按信息抽象程度的不同(也对应完成不同级别的功能)可分为3个从低到高的层次:像素级(原始数据)融合、特征级(或目标级)融合、决策级融合。
图像融合从配准的图像出发,经过特征提取、属性判决而得到融合结果。上述三个层次与图像工程的三个层次有一定的对应关系,在实际中要根据需要选择和结合不同层次融合的特点,获得全局最优的效果。
多模态医学图像融合技术是20世纪90年代中期发展起来的一项高新技术,也是当前国内外在医学图像处理与分析研究中的热点之一。医学图像融合则是指对医学影像信息如CT、MRI、SPECT和PET所得的图像,利用计算机技术将它们综合在一起,实现多信息可视化,对各种医学影像起到取长补短的作用。
2 多模医学图像融合技术
2.1 多模医学图像融合的主要步骤
多模医学图像的融合是建立在两种或多种不同模态医学图像配准基础之上的,它可归纳为三步,如图1所示。
第一步是预处理。对获取的两种或多种图像数据分别进行去噪、增强以及分割图像特征的提取等处理,统一两种数据格式、图像大小和分辨率,对序列断层图像做三维重建和显示;第二步是配准。配准是指对图像寻求一种或一系列空间变换,使它与另一图像上的对应点达到空间上的一致。配准主要解决的问题是两幅图像之间的几何位置差别,包括平移、旋转和比例缩放等基于对特征空间、相似性准则和搜索策略的不同选择,配准方法可分为基于全局域准则的方法、频域傅立叶法、基于特征的匹配法和基于弹性模型的匹配法;第三步是融合。图像在空间域配准后便可选择不同的融合算子和融合规则进行融合。本文主要讨论第三步融合,以下介绍的各种融合技术都是在配准之后的基础上进行的。
2.2 医学图像融合算法
目前常用的医学图像融合技术包括:加权平均法、多分辨金字塔法、小波变换法、基于假彩色技术的融合算法及基于调制技术的融合算法等。下面就其中几种方法作进一步的说明,由于基于小波变换的方法在图像融合技术中的重要性,将在下一节详细介绍。
2.2.1 简单图像融合方法
像素灰度值极大(小)法:设g1(x, y), g2(x, y)为两幅输人图像,f(x, y)是融合图像。则像素灰度值极大法为f(x, y) = max{g1(x, y), g2(x, y)}
此方法只需要对两幅配准图像取对应点的极大值即可。像素灰度值极小法思想相同,只须取原图像对应点的极小值即可。这些方法简单,效果一般,应用有限。
加权平均法:加权平均法同是一种最简单的多幅图像融合方法,也就是对多幅图像的对应象素点进行加权处理。这种方法的优点是简单直观,适合实时处理,但实现效果及效率较差,其难点主要在于如何选择权重系数。
基于图像分割的融合方法:这种方法是以一幅待融合的图像为基准,从另一幅图像中分割出感兴趣的部分(通常是病灶),然后对两幅图像进行配准,建立空间映射关系,将一幅图像上的特征映射到另一幅图像上。比如我们可以利用CT图像空间分辨率好的特性,以它为基准,再利用MRI图像对软组织成像清晰的特性,从中分割出病灶,经过配准、融合得到新图像。该方法的特点是图像的融合效果好,难点在于如何自动准确地分割出ROI。医学图像由于其对比度低、细节丰富、边缘模糊等特点,分割更为困难。常用的边缘检测算子有Roberts、Sobel、Canny等。其中Canny算子因其有良好的信噪比而使用较多。文献[7]提出一种用改进的Canny算子对病灶轮廓提取的方法。此外,我们还可以使用小波或神经网络等智能方法进行病灶特征的提取。
2.2.2 多分辨金字塔形分解融合法
这是一种多尺度、多分辨率的图像融合方法,其融合过程是在不同尺度、不同空间分辨率、不同分解层次上进行的。高斯金字塔、拉普拉斯金字塔、梯度金字塔、比率低通金字塔及形态学金字塔被统称为多分辨金字塔。多分辨金字塔方法是目前较为常用的图像融合方法。在这类算法中,原图像不断地被滤波,形成一个塔状结构。在塔的每一层都用一种算法对这一层的数据进行融合,从而得到一个合成的塔式结构。然后对合成的塔式结构进行重构,最后得到合成的图像,合成图像包含了原图像的所有重要信息。
2.2.3 智能图像融合
2.2.3.1 神经网络方法
自1986年BP神经网络模型诞生以来,神经网络在各种领域获得广泛应用。神经网络适合于非线性建模,具有自学习、自组织、自适应能力。在进行图像融合时,神经网络经过训练后把每一幅图像的像素点分割成几类,使每幅图像的像素都有一个隶属度函数矢量组,通过对其提取特征,将其特征表示作为输人来参加融合。文献[11]给出一种自组织特征映射(SOFM)神经网络融合算法,文献[12]是一种基于知识的神经网络(KBNNF)融合算法。
2.2.3.2 演化方法
演化方法模拟自然界生物演化过程,具有自适应、自学习和鲁棒性强等特点。另外,演化计算对于刻画问题特性的条件要求较少,效率高且易于操作,目前已广泛应用于各种领域中。文献[13]给出了基于进化策略和HIS变换的图像融合方法,其效果优于传统算法。
2.3 基于小波变换的图像融合算法
2.3.1 图像的二维小波分解
图像是二维离散信号,对它的分析和处理需要使用离散二维小波变换。Mallat提出了小波变换的快速分解与重构算法,利用两个一维滤波器实现对二维图像的快速小波分解,再利用两个一维重构滤波器实现图像的重构。
二维小波分解和重构各使用一组滤波器,分解使用一维分解低通滤波器L和高通滤波器H;重构使用一维重构低通滤波器L'和高通滤波器H'。在分解阶段,首先使用低通滤波器L和高通滤波器H对图像的每一行进行滤波得到两组矩阵系数。然后,使用低通滤波器和高通滤波器对两组系数矩阵的每一列滤波。这样,1副图像经过第1级小波分解,产生4副子图像LL、LH、HL和HH。3幅细节子图像LH、HL和HH分别包含原图像在水平、垂直和对角线3个方向上的高频信息,而近似子图像LL是原图像低通滤波版本。另外,这副子图像还是下一级分解的输入。因此,一幅图像经过N级小波分解产生3N+1副子图像。在同一分解级上的子图像尺寸相同。合成运算首先对子图像的每一列使用低通滤波器L'和高通滤波器H'滤波,然后对得到的图像的每一行滤波。
图像经二维分解之后,分别得到图像的低频分量、水平高频分量、垂直高频分量和对角方向的高频分量,下图是图像经三层小波分解的结果。
上述过程即金宇塔形小波分析,另外对图像的分解还有树状小波分析、多小波分析、提升小波分析,它们较之于金宇塔形小波分析,具有更多优点,在试验中能够获得更好的效果。现今大部分对小波图像融合的研究重点一般集中在两方面:一是使用不同的小波基函数和不同的小波分析方法;二是后面讨论的在进行系数融合过程中对融合策略的改进及融合算子的选择研究。
2.3.2 基于小波变换的图像融合过程
基于小波变换的图像融合,就是将待融合的原始图像经过特定的小波变换得到小波图像序列,在不同的特征域(如高频和低频图像)上的图像序列采用不同的融合规则进行融合以得到小波图像序列,最后将融合后的小波图像序列经过小波逆变换(重构),得到多传感器图像的融合图像。基于小波变换的图像融合过程(如图3所示)。
两幅图像融合的基本步骤如下:
1) 对A、B两幅图像分别进行小波变换,建立各待融合图像的小波金子塔图像序列;
2) 分别使用不同的融合算子作用于各个分解层的不同高频子图像以及最高层的低频子图像,从而得到融合后的小波金子塔图像序列;
3) 对各分解层进行小波反变换,最终所得到的图像就是融合图像。
2.3.3 基于小波变换的融合规则
基于小波变换进行图像融合的关键是系数组合,即为获得质量尽可能好的融合图像,以适当的方式合并系数的过程.合并系数的方式称为融合法(Fusion Rule).融合法则由活动水平测度(Activity-Level Measurement)、系数分组方法(coefficient Grouping Method)和系数组合方法(Coefficient Combining Method)组成,对这三者的不同选择形成不同的融合法则[17]。
目前小波域的融合规则主要分为两种:基于单个像素的和基于区域特征的融合规则。前者主要包括:(1)小波系数的直接替换或追加;(2)最大值选取;(3)加权平均等。后者主要包括:(1)基于梯度的方法;(2)基于局域方差的方法;(3)基于局域能量的方法等。
基于像素的融合规则在融合处理时表现出对边缘的高度敏感性,使得在预处理时要求图像是严格对准的,否则处理结果将不尽人意,这就加大了预处理的难度。基于区域的融合规则由于考虑了与相邻像素间的相关性,降低了对边缘的敏感性[18],所以具有更加广泛的适用性。
2.4 不同融合算法的评估
由于图像融合技术所面向的研究对象的多样性和复杂性,至今尚未找到普适的参量能对所有的图像融合结果作标准量测。不同融合方法的结果,可用目视判别:优点是直接、简单,可直接根据图像处理前后的对比做出定性评价,缺点是主观性较强。
为了进一步客观定量评价融合效果,从融合图像包含的信息进行分析,对不同类的图像融合结果所采用的定量评价参量有熵、交叉熵、平均梯度、标准偏差、光谱扭曲程度、互信息量等,且不同的文献资料对这些参量的具体定义存在差异。下面介绍几种常见的定量评价指标。
1) 信息熵
图像的熵值是衡量图像信息丰富程度的一个重要指标.融合前后的图像其信息量必然会发生变化,计算信息熵可以客观地评价图像在融合前后信息量的变化。根据Shannon信息论的原理,一幅图像的信息熵为。
在某种程度上可以认为,如果融合图像的熵越大,表示融合图像的信息量越大,融合图像所含的信息越丰富,融合质量越好。
2) 交叉熵
交叉熵(Cross entropy)亦称相对熵(Relative entropy),交叉熵直接反映了两幅图像对应像素的差异,可用来度量两幅图像间的差异,确定各种融合效果的优劣。交叉熵越小,说明融合后图像与标准参考图像问的差异越小,即融合效果越好。若标准参考图像为尺、融合后图像为F,则参考图像尺与融合图像F的交叉熵为:,式中pRi表示参考图像尺中灰度级i出现的相对频率;pFi表示融合图像F中灰度级i出现的相对频率。
3) 平均梯度值
平均梯度是敏感反映图像对微小细节反差和纹理变化特征表达的能力,同时也反映了图像的清晰度,一般平均梯度越大,图像层次越多,融合后图像纹理越清晰,融合达到了提高空间分辨率的目的。
这里,M和N分别是图像的行数与列数。
Ix=g(i+1,j) - g(i,j)
Iy=g(i,j+1) - g(i,j)
式中g(i,j)为(i,j)像素点的灰度值。
3 医学图像融合技术的应用
作为当今医学影像技术研究中的热点问题之一,多模态医学影像融合技术的研究及其研究成果,对临床治疗有着重要的意义。医学图像融合经过近些年的研究,已经应用在影像诊断、临床治疗中,国外已经有了产品化的融合软件系统。
3.1 图像融合在颅脑成像的应用
由于脑组织有颅骨的限制与界定,相对较为固定,容易确定标志进行准确配准。目前,临床主要进行颅脑的图像融合。融合图像精确定位颅内病变,提高诊断准确性:形态学成像与功能成像的图像融合,可精确定位功能图像所示异常改变区,提高诊断的准确性。丁里等研究认为,SPECT与MRI融合可精确判断rCBF减少的范围及部位,为脑变性疾病和脑血管病的诊断提供标准化方法。例如:融合图像可精确确定脑变性疾病rCBF减少及消失区,尤其当其位于额叶、颞顶枕交界等与神经心理功能有关区域时,融合图像研究结构和功能改变与临床神经心理改变之问关系更佳。
原发癫痫病灶的准确定位一直是困扰影像界的一大难题,许多学者利用融合技术对此做出了富有成效的探索。例如:于发作期和发作间期,对癫痫患者分别进行SPECT检查,将二者的图像相减,再分别与MRI图像融合,可使功能损伤的解剖学标记更准确,以SPECT所示的局部脑血流定位大脑新皮质的癫痫灶进行准确定位,从而为立体定向外科手术提供重要依据。
3.2图像融合在体部成像的应用
感兴趣区在图像采集中无变形和失真是图像融合的前提。由于多数体部脏器的形状不规则,又易受呼吸运动影响,较难做到准确匹配,故图像融合应用于体部成像的报道还比较少,主要从受呼吸运动影响相对较小的颈部和盆腔开展研究工作,但是对受呼吸运动影响较大的肝、胰和肺等脏器也尝试进行融合。Magnani等证实,CT/PET对非小细胞肺癌侵犯纵隔淋巴结的分期诊断,融合图像比单纯应用CT或PET更为准确。
4 多模医学图像融合技术的最新进展与前景
4.1 图像融合技术新进展
在图像融合技术研究中,不断有新的方法出现。像素级图像融合的最新进展[22],主要有图像融合理论框架、实时融合系统集成、统计学方法、新的图像分解方法、神经视觉生理学方法图像融合与图像处理算法的互相结合、基于成像物理模型的融合方法、自适应优化图像融合研究、基于图像融合的目标识别和跟踪算法研究等。
其中新的分解方法有:
1) 矩阵分解法:文献[23]认为从不同传感器获取的图像,可以看作是融合图像乘以不同的权重,故可以使用非负矩阵分解技术来进行图像融合。
2) 易操纵金字塔分解:易操纵金字塔是一种多尺度、多方向、并具有自转换能力的图像分解方法,它把图像分解成不同尺度、多方向。与小波变换不同,它不止三个方向的子带系列,不仅保持了紧支集正交小波的特点,而且具有平移不变性及方向可操纵等优点。使用基于拉普拉斯变换、小波变换的融合方法,即使待融合的图像间存在较小的配准误差,也会引起融合图像的严重退化,出现双边缘以及虚假成分,而基于易操纵金字塔的融合方法能够克服这些缺点。
3)Hermite变换:由于Hermite变换基于高斯梯度算子,所以对图像融合来说,具有更好的图像表示模型。
4.2 医学图像融合技术难点与存在的问题
医学图像融合技术难点与存在的问题目前,医学图像融合技术中还存在许多困难与不足。首先,基本的理论框架和有效的广义融合模型尚未形成。以至现有的技术方法还只是针对具体病症、具体问题发挥作用,通用性相对较弱。研究的图像以CT、MRI、核医学图像为主,超声等成本较低的图像研究较少且研究主要集中于大脑,肿瘤成像等;其次,由于成像系统的成像原理的差异,其图像采集方式、格式以及图像的大小、质量、空间与时间特性等差异大,因此研究稳定且精度较高的全自动医学图像配准与融合方法是图像融合技术的难点之一;最后,缺乏能够客观评价不同方法融合方法融合效果优劣的标准,通常用目测的方法比较融合效果,有时还需要利用到医生的经验。
4.3 医学图像融合技术的研究前景
在图像融合技术研究中,不断有新的方法出现,其中小波变换在图像融合中的应用,基于有限元分析的非线性配准以及人工智能技术在图像融合中的应用将是今后图像融合研究的热点与方向[25]。目前,图像融合主要应用于体层成像。随融合技术不断进步,其在非体层成像方法(例如:x线平片、超声等二维图像)的应用逐渐增多,并具有较高的临床价值。随着三维重建显示技术的发展,三维图像融合技术的研究也越来越受到重视,三维图像的融合和信息表达,也将是图像融合研究的一个重点。另外,在医学图像的压缩、计算机辅助科学、图像存档及通信系统、远程医学等方面,图像融合技术,都有巨大的发展空间。
综上所述,医学图像融合可综合各种影像学技术的优势,提供丰富信息,对疾病的诊断、治疗、判断预后和观察疗效均有重要意义。医学图像融合研究虽起步较晚,但发展很快,各个学科间的交叉渗透是发展的趋势。我们有理由相信,随着研究的不断深人和技术的不断成熟,医学图像融合技术一定会得到越来越广泛的应用。随着该技术的不断完善,图像融合可能成为临床常规应用的方法之一。
5 结束语
近十几年来,图像融合技术虽然得到了快速发展,并在很多领域得到成功应用,但是由于其自身理论仍然不够成熟,因此仍在不断发展和完善中。其中存在的主要问题有:1) 缺乏完备、系统的理论。目前,对数据融合的方法研究尚处于初步阶段,许多新技术如人工智能、神经网络、模糊理论等在数据融合方面的应用研究还处于初级阶段。目前为止还没有出现一整套完备、系统的理论来推动该领域的发展。此外,还需要研究建立相应的融合标准和评价方法。2) 快速实时算法。由于图像的特殊性,在设计图像融合算法时一定要考虑到计算速度和所需的存储量,如何得到实时、可靠、稳定、实用的融合算法和硬件电路是目前的一个研究热点。3) 对于像素级融合而言,作为一个广义上的图像预处理,对目标探测识别的贡献很有限,而且应用也很受限。要想从图像融合中获得目标的更多信息,就需要特征级融合乃至决策级融合。而研究特征级和决策级图像信息融合的文献没有研究像素级融合问题的文献多,这是一个具有挑战性的重要研究领域,图像序列以及视频信息的融合问题也是非常有意义的研究课题。
小波变换用于图像融合有不少优点:图像经小波分解后,不同分辨率的细节信息互不相关,这样可以将不同频率范围内的信号分别组合,产生多种具有不同特征的融合图像;图像在不同分辨率水平上的能量和噪声不会互相干扰;融合图像的块状伪影亦容易消除。图4为使用Dabechies小波进行分解并进行融合的例子。
基于小波变换图像融合的优点,小波变换在医学图像融合中的应用已经受到大家的普遍重视,是融合研究的一个新热点,而且目前多分辨小波分析技术已经成为多分辨图像融合的一种主流技术。由于小波分解的快速算法能实现图像的实时融合,我们相信采用基于小波分析的医学图像融合方法具有广阔的应用前景。
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影像医学和影像医学技术范文3
[关键词]高雅艺术 大学生 美育 综合影响
大学生是一个青年知识型群体;在这个群体中,人的自然生命刚刚达到成熟期,洋溢着令人羡慕的青春活力,充满了憧憬、探索和追求。但同时,他们又处于生命历程的转折之中,他们需要确立人生的理想目标、价值观念,确立道德与行为的责任感。因此,在高校教育中,不仅要增强大学生的科学认识能力,提高他们的思想道德素质,还要提高他们的文化艺术修养。
高雅艺术作为精英审美文化的一部分,它是优秀知识分子及艺术家在学习和继承以往传统艺术和现实社会各阶层艺术特别是民间艺术的基础上,运用一定的物质媒介和艺术语言,通过艺术构思和艺术创作,并在新的社会背景下不断加工、不断更新、不断创造的艺术。因此,对于大学生来说,高雅艺术有着多方面的作用和多维度的影响。
一、高雅艺术作为一种特殊的审美对象,对大学生来说起到了多层次的美育作用
艺术教育是美育的核心。虽然美学理论关于美的形态有自然美、社会美、艺术美的划分,但学界普遍认为艺术教育是实施美育的主要手段。而高雅艺术,不仅充满了先进知识分子强烈的忧患意识、载道意识,包含人文精神,而且具有独立精神和创造精神,追求艺术表现上的独创新颖,更重要的是,它在内容上关注现实社会的深层次问题,在思想上追求崇高与优美。因此,了解并内化高雅艺术对于大学生来说,是高校美育的最好方式。其美育功能有如下三个层次:
(一)高雅艺术能起到休闲和娱乐的功能,它使当代大学生获得精神上的愉悦,并给予他们积极的休息。
高雅艺术作品不仅能给大学生以精神上的享受,使他们在精神上产生一种愉悦、美感,同时大学生通过艺术欣赏得到积极的休息,从而能以新的精力去投入新的学习中去。
在社会竞争日益激烈的今天,大学生们肩负着沉重的使命,面临着巨大的压力,他们在学习工作过程中,脑力劳动愈加辛苦。高雅艺术对他们确实是一种令人陶醉的享受,具有畅神异智的功能。肖邦的小夜曲或是悠扬的古筝曲都能舒缓他们的神经,消减他们的疲乏;李白的诗句或是柳公权的书法都能激发他们的斗志,鼓舞他们积极面对新的挑战。
(二)高雅艺术具有认知与交流的功能,它使当代大学生认识到了多元的文化并参与到文化构建过程中。
人具有自然属性和社会属性。我们既要认识人类的本能,获知其他物种的特性,了解自然界的规律,又要掌握生存技能,积累社会经验,顺应社会发展。而高雅艺术是艺术家们通过对生活的深刻挖掘,对人生的通彻感悟,融入自己广博的学识和丰富的情感,通过艰辛的创作而成的艺术作品。它是人类对自然及社会高度而深刻的表现或再现。
大学生在欣赏此类高雅艺术的同时,对艺术家所想表达的意义进行思考分析,从而形成自己的观念。这些观念可能影响到他们的为人处世,也可能冲击他们的人生价值。很多大学生,在接触了高雅艺术之后,自己写影评、书评等。这些文艺批评反应了受众的感受,是构建文化系统的一部分。
(三)高雅艺术具有深层教育的作用,它能促使大学生树立崇高的审美追求,升华内在的价值观念。
对于大学生来说,他们一方面要吸收大量的专业知识,一方面要学以致用为将来工作做准备。因此,对于他们的教育更应该有一定的深度。
高雅艺术的教育作用不同于说教,它能够润物细无声,在不知不觉中教育大学生。在中国,几乎每个高校都会开设思想政治教育类的课程,但是说教式的灌输思想已经不再适用于当代大学生。当代大学生思维活跃,自主性、独立性强,喜欢张扬个性。在这种情况下,通过高雅艺术潜移默化地激发他们对美好事物、正义事业的热爱和对进步思想、科学方法的追求,不失为一种明智的方法。
另外,中国正处于社会主义经济快速发展阶段,国人物质生活日益丰富,大学生的功利心理也日趋严重,他们把更多的时间精力放到了物质生活的追求上。所以,通过接触高雅艺术来提高当代大学生的个人修养,丰富他们的精神生活是非常必要的。 转贴于
二、高雅艺术作为社会中重要的文化形态,能促使大学生更全面地整合知识结构,从而更好地适应社会发展
从表面上看,艺术乃是由一个个具有独特个性的人创造的;但是,任何一个人又是社会的存在,或者说,每个人都是生活在特定历史条件下的特定社会环境中的。而所谓的环境,又是政治、经济、文化、地理等种种因素的汇合。所以说,艺术的产生就受到科学技术、政治经济等方面的影响,那么它当然会反作用于这些社会因素。因此,高雅艺术对大学生的影响不仅仅在于高雅艺术本身产生的各种功能,它同样的影响存在于科学、自然、经济和哲学等诸多方面。
(一)高雅艺术与科学关系密切
李政道先生认为科学与艺术在最高层面是相同的,艺术与科学是一枚硬币的两面。杨振宁先生提出理论物理学中的美有三种,即现象之美、理论描述之美和理论结构之美。爱因斯坦说,真正的科学发现和发明不是归纳演绎,而是审美的,它是一种想象,一种自由之光。
同样,科学也可以用艺术的形式表现出来。中国考古学者在长沙马王堆发现汉代二十八宿的图形,就是汉代人对天体进行自然观察并将这种观察用艺术图形的方式表现出来的产物。
由上可知,增强对高雅艺术的感知能启迪大学生的理性创造思维。科学家需要直觉、想象力和灵感去感知理论,而艺术家也需要运用逻辑去认识事物本质属性,从而掌握造型艺术规律。艺术想象为科学提供非理性的概念,科学把这些概念进行清理和实现,这两种功能的结合,能使人的建设性的想象和富有批判性的理性同时得到充分的发挥,亦使人的总的精神力量得到充分的利用和发挥。对于大学生来说,尤其是从事理工科类科学研究的学生,重视高雅艺术,了解高雅艺术,是不无裨益的。
(二)高雅艺术与哲学不可分离
庄子哲学追求自然无为、天人合一,这对他的艺术创作产生了巨大影响。艺术家的创作思想,不会脱离他自己的哲学体系。陶渊明秉承了道家无为的哲学,又汲取了玄学的精要。在他的作品中就体现出了远离尘嚣、自得其乐的生活态度,同时又有傲然风骨。哲学又能促进艺术潮流的形成。
当代大学生很多闻哲学而色变,认为哲学是一门玄之又玄的学科,是一种无法企及的高度,所以对它望而却步。而通过对高雅艺术的欣赏,我们能感受到其蕴含的哲学思想,也能体悟到其遵从的哲学体系。这样,大学生的思想会更有深度,处理问题更系统,为人处世感情和理性处理得当。
当然,艺术学科与生物学、地理学、数学等多门学科有共通之处,其功能也不一而论。虽然高雅艺术不可能代替其他学科的存在,但是多接触高雅艺术的确能增进对其他门类知识的了解。这有助于大学生更全面地整合知识结构,更好提升自身修养,从而更快地适应社会发展。
参考文献
[1]彭吉象,《艺术学概论》[M],北京大学出版社,1994
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【关键词】 噪声
【Abstract】 AIM: To study the effects of combined stress of noise and moderate +Gz on learning and memory in rats. METHODS: Thirtytwo male SD rats were randomly pided into four groups with 8 rats in each group: control group, +6 Gz/3 min group, 90 dB(A)/30 min noise group, +6 Gz/3 min and 90 dB(A)/30 min noise combined stress group and the changes of learning and memory after stress were measured by Ymaze test and stepthrough test. RESULTS: As compared with that in control group, the percentage of right reaction decreased significantly (P0.01) and the reaction time increased significantly (P0.01) in +Gz group at 2 d, 4 d and 6 d after +Gz exposure. When compared with that in control and noise group, the percentage of right reaction decreased significantly (P0.01) and the reaction time increased significantly (P0.01) at all time points in combined stress group, but no significant changes were observed when compared with that in +Gz group. As compared with that in control group, the total time and number of error increased significantly (P0.01) while latent time decreased significantly immediately and 6 days after stress (P0.05) in combined stress group. CONCLUSION: It is suggested that combined stress of +6 Gz/30 min and 90 dB(A)/30 min noise may cause sustained impairment of learning and memory in rats.
【Keywords】 stress; +Gz; noise; learning and memory; rats
【摘要】 目的: 探讨中等强度正加速度和噪声复合应激对大鼠学习记忆功能的影响. 方法: 雄性SD大鼠32只随机分为对照组、+6 Gz/3 min组、90 dB(A)/30 min噪声组、+6 Gz/3 min和90 dB(A)/30 min噪声复合应激组4组,每组8只. 采用Y型迷宫实验和避暗实验观察应激后不同时间大鼠学习记忆功能的变化. 结果: +Gz组大鼠正确率在暴露后2, 4和6 d较对照组均显著下降(P
【关键词】 应激;正加速度;噪声;学习记忆;大鼠
0引言
军事飞行特殊的工作环境,使战斗机飞行员不可避免地暴露于各种应激源,其中两种较为常见的航空应激源为正加速度(+Gz)和噪声,已成为威胁飞行安全的重要因素. 故探讨其复合应激作用对飞行人员工作能力的影响及其机制具有重要的现实意义. 我们以往的研究工作表明, 高G(+10 Gz/3 min)和90 dB(A)/30 min噪声复合应激可引起大鼠持续性学习记忆功能障碍,其中以高G为主要影响因素[1]. 然而在实际飞行过程中,战斗机飞行员可以通过自身对飞行动作及飞机姿态的调整,得以部分地避免过高G值的产生,因此实际通常暴露于中等强度(+6 Gz左右)的正加速度之下. 但有关中等G值的+Gz和噪声复合应激作用对大鼠学习记忆功能的影响报道较少. 本研究我们旨在探讨+6 Gz/3 min和90 dB(A)/30 min噪声复合应激后大鼠学习记忆功能的变化规律.
1材料和方法
1.1材料
雄性SD大鼠32只(第四军医大学实验动物中心提供),体质量(165±10) g. 实验前先在实验环境下饲养1 wk,使其适应实验环境,排除惊吓、环境等因素对大鼠学习和记忆的影响. 将大鼠随机分为对照组、噪声组、+Gz组和复合应激组4组,每组8只.
1.2方法
1.2.1加速度和噪声作用方式采用动物离心机进行+Gz暴露,动物离心机的半径为2 m,可模拟的正加速度范围为+1~+12 Gz,由计算机进行加速度程序控制. 利用自制的有机玻璃盒(容积为15 cm×5 cm×3 cm)承载大鼠,并水平固定于离心机的转臂上,大鼠头部朝向离心机旋转轴心. 噪声由UZ3型白噪声发生器(北京长城无线电厂)产生. +Gz组大鼠G值暴露水平为+6 Gz,峰值作用时间为3 min,加速度增长率为1 G/s. 噪声组大鼠噪声暴露水平为90 dB(A),频率1000 Hz,作用时间为30 min. 复合应激组大鼠噪声作用条件同噪声组,从噪声作用的第27分钟开始复合+6 Gz暴露3 min,加速度作用条件和+Gz组相同. 对照组大鼠仅放置于有机玻璃盒中3 min,不进行+Gz和噪声暴露.
1.2.2Y型迷宫实验Y型迷宫即三等分辐射式迷路箱,由三个支臂和一个连接区组成,三臂相互间夹角为120°,每臂长40 cm,宽15 cm,底部铺以直径为5 mm、间距为6 mm的铜棒[2]. 各臂末端装有信号灯,信号灯打开指示该臂为安全区,即该臂底部不通电. 安全区的方位按照ACB变换,当某臂为安全区时,另两臂和连接区均带有刺激电压. 实验在安静、光线较暗的环境中进行. 实验开始时,将大鼠放入迷宫的B臂中,使其适应环境1 min,然后通电,A灯亮,经过5 s的延时后,不亮灯的两臂及连接区开始通电,电击电压为40 V. 此时灯光仍持续60 s,然后熄灯,即完成一次测试. 每次实验进行15次测试,记录大鼠的正确率和反应时. 反应时为安全臂亮灯开始到大鼠到达安全臂所用时间. 分别记录不同应激后即刻、2, 4和6 d的成绩.
1.2.3避暗实验实验箱由明、暗两个箱子组成,箱底铺以铜网,暗箱通以40 V交流电. 暗箱与明箱相连的壁中央有洞,大鼠可以自由通过[3]. 首先将大鼠放入明箱中,由于其钻洞及趋黑本性,则钻入暗箱中,大鼠因遭受电击而逃回明箱中,此即为一次学习. 以大鼠在明箱中停留时间超过5 min为学会. 记录大鼠在应激后即刻及6 d时学会所用的总时间、潜伏期和错误数.
所有实验时间为每日上午8:00~12:00,在同一环境相似的条件下进行.
统计学处理: 所有数据以x±s表示,采用SPSS 10.0 for windows对Y型迷宫实验结果进行重复测量方差分析,对避暗实验结果进行非参数秩和检验.
2结果
2.1正确率和反应时的变化+Gz组大鼠正确率在暴露后2,4和6 d时较对照组均显著降低(P
+Gz组大鼠反应时在暴露后2 ,4和6 d时较对照组均显著延长(P
2.2总时间、潜伏期和错误数的变化在暴露后即刻,+Gz组和噪声组大鼠的总时间、潜伏期及错误数较对照组均无显著性差异,而复合应激组大鼠总时间和错误数均显著增加(P
3讨论
随着新一代高性能战斗机的装备,飞行员已较以往任何时候都更加频繁的暴露于各种不良的航空应激因素之下,其中最为常见且危害较大的就是正加速度和噪声. 其对飞行人员智力水平和工作能力的不利影响已逐渐引起航空医学工作者的高度重视. 本研究我们采用Y型迷宫、避暗实验等行为学实验方法,观察了中等强度的正加速度和噪声复合应激后大鼠学习记忆功能的变化情况,发现+6 Gz/3 min和90 dB(A)/30 min噪声复合应激可引起大鼠持续性学习记忆功能障碍.
正加速度对脑的影响一直受到国内外学者的普遍关注. 围绕高G值暴露后脑组织病理学变化开展了大量实验工作,观察了高G值后脑组织形态的变化,系统地揭示了高G暴露致脑损伤的性质、时程及其机制[4,5]. 在此基础上,又进一步探讨了正加速度对脑功能的影响[1,6]. 韦应波等[6]采用Y型迷宫、旷场分析实验和避暗实验等行为学试验方法,观察了不同强度和作用时间的+Gz暴露后,大鼠的记忆功能和行为学的变化情况,发现+10 Gz/3 min暴露可引起大鼠暂时性记忆保持功能障碍,但+6 Gz/3 min暴露后大鼠的记忆功能无明显变化. 本实验结果显示,+6 Gz/3 min组大鼠正确率在暴露后2, 4及6 d均显著降低,反应时均显著延长,表明+6 Gz/3 min暴露可引起大鼠学习功能持续性降低. 以上结果提示,虽然学习功能与记忆功能是密切相关的两个脑功能,但是在+Gz暴露后,学习和记忆两个功能的变化可能存在某种差异,学习能力的改变较之记忆功能可能对缺血缺氧改变更敏感,即学习功能更易受到+Gz暴露的影响. 其原因可能是由于在学习过程中达到学会程度需要形成长期记忆,而长期记忆需要有新的蛋白质分子的合成,这可能与脑内某些永久性的功能和结构变化有关,+Gz暴露导致的暂时性脑缺血缺氧变化抑制了大鼠的神经细胞的正常活动,从而可能使短期记忆向长期记忆的转化过程受阻,从而表现为大鼠学习能力的减退. 而经过训练达到学会程度的大鼠,已经形成了相应的长期记忆,即脑部相关脑区已经发生了某种结构变化,所以大鼠的记忆能力在其后的+ Gz暴露后得到了较好保持.
噪声暴露对人工作能力的影响,一直是公共卫生医学和职业医学的重要研究课题之一. 国内外学者曾采用多种行为学实验方法,研究了不同噪声暴露强度和暴露时间下人和动物学习记忆功能的变化,发现80~96 dB的噪声暴露30 min可引起人和动物学习记忆功能障碍[7,8]. 多数学者认为噪声主要影响学习能力和短时记忆,而对长时性记忆没有影响或影响较小. 本实验结果表明,噪声组大鼠正确率仅在暴露后即刻显著降低,暴露后2 d时已基本恢复,提示90 dB(A)噪声暴露30 min可引起大鼠暂时性学习记忆功能降低. 实验结果与以往的报道相一致[7,8]. 其机制可能为,在噪声作用下,噪声信息被投射到大脑皮层广泛区域,并使其超过正常兴奋程度,从而使电击造成的痛觉信息不能或减弱与控制产生回避反应的有关皮层建立暂时性联系,致使动物学习能力降低[9].
战斗机飞行员在飞行中常常暴露于正加速度和噪声等多种不良环境因素之下,但有关正加速度和噪声复合应激对学习记忆的影响鲜有报道. 本实验结果表明,正加速度和噪声复合应激组大鼠在暴露后各时间点正确率均显著降低,反应时均显著延长,总时间和错误数显著增加,潜伏期显著缩短,提示+6 Gz/30 min和90 dB(A)/30 min复合应激可以引起大鼠严重的持续性学习记忆功能障碍. 在正加速度和噪声同时作用下,两种应激因素具有一定的协同效应,复合应激较之单纯正加速度或噪声对大鼠学习记忆功能的影响在损害程度和持续时间上都有一定程度的加强.
参考文献
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PBL ( Problem Based learning) 也称以问题为基础的学习:即是以问题为导向的教学方法,是一种获得知识和培养精密思考的有效方法。《中医内科学》是临床课之首,是中医理论课程与临床各学科课程的桥梁,具有承上启下的作用。但以往《中医内科》的教学中多采用灌输式、填鸭式的教学方法,虽然教学课件可以做得很生动,仍然不能离开其灌输、填鸭的特点,而学生学习过程中的感受是老师讲的和书上的一样,缺乏学习的兴趣和动力,所以不重视课堂教学,考前背诵、考试过关、考后忘记成了《中医内科》教学亟待解决的问题。本研究采用以问题为中心结合多媒体技术的方法对《中医内科学》的教学效果进行了调查研究,目的是激发学生的学习兴趣和学习主动性,达到认证并深入理解和掌握各病症 的重点难点内容的目的,真正建立临床思维,为以后学习临床各学科及临床实习奠定扎实的基础。
一、资料与方法
1.对象
选择本校统招的中医临床、中医妇科、中西医结合等专业的普通本科和七年制学生,共计230人。
2.研究方法和步骤
(1)学生自主学习:为了在课堂上真正达到认证和掌握所学病证难点重点及训练临床思维能力的目的,让同学课前充分利用图书馆、文献检索系统、网络资源等多种形式自学预习,课堂上不允许打开课本。
(2)构建学习模块:按《中医内科学》教学大纲基本要求,针对教学中的重点和难点(即病因病机和分证论治两部分)提出问题。
(3)设计PBL问题:问题设置是进行 PBL 教学法的关键。如,在讲授病因病机前,先提出问题:你能想到的导致本病的病因有哪些?如得出结论情志所伤可以导致本病的发生,那么下一个问题请同学思考,情志所伤损伤了哪些脏腑功能,导致了什么样的病机变化,出现了什么样的病理因素最后导致本病发生的呢?这样让学生对本病发生的病因病机有一个主动思考,即训练了病因病机分析的能力,又复习了中医基础相关知识,同时加深了对本病病因病机的认识。再者,在将分证论治时打破以往先在多媒体屏幕上打出证型名称、主症、兼次症、舌脉的常规方法,在多媒体屏幕上出现的是一组症舌脉表现,也就是把一个证型变成了一个病人的材料,然后请同学分析、辨证,给出诊断和辨证结论,并抽查提问。
(4)课堂讨论:让同学思考并提问。
(5)教师精讲和点评总结:老师讲解,给出确切答案。提高学生学习的主动性、提前介入临床进行临床思维训练。
(6)多媒体技术的运用:让所设计的问题一目了然,插入各种图片、视频、动画和声音, 使教学更为生动、直观,加深对重点和难点的记忆。
二、效果评价
课程结束后, 采用与学生座谈和问卷调查法。结果表明,认为本教学法对学习有帮助的占89.9%,对学习无帮助的占10.1%。问卷调查采用自制调查表, 对230名学生发放问卷, 当场收回,结果见表1。学期期末考试成绩及格率为100%。
三、讨论
1. PBL教学法优势主要体现在以下几方面
(1)教学相长,教师需要认真备课,统筹教学过程。笔者在实施 PBL 教学法过程中深刻体会到,与传统的教学方法比较,教师花费在备课上的时间和精力要更多,教师要十分熟悉所教内容以及学生的实际水平,设计针对性强的教学问题。授课中,要密切掌握学生的接受能力,细心发现教学中出现的问题,及时调整教学进程。同时,学生在PBL 教学中所获得的知识有时是不系统的、有时重点不突出,需要教师有条理地总结重点和难点,加强临床辨证论治思维能力的训练。要求教师不断汲取新知识, 加强教育教学能力。
(2)提高学生学习兴趣和主动性。教育的最终目标是让受教育者掌握自己获取知识的技能, 而不仅仅是简单的施教和灌输。在PBL中,问题对学生有一定的挑战性,伴随着问题的提出逐渐引导学生构建临床思维,为下一步进入临床实习奠定坚实基础。运用 PBL教学法可明显提高学生的自学能力、多元化思维能力、分析能力和独立思考的能力。
(3)营造活跃课堂气氛。PBL教学法与多媒体技术相结合增进了学生与学生间、学生与老师间的沟通与交流, 使学生、师生关系更加融洽密切。同时也加强了学生的语言表达能力,为培养创新型人才起到了积极作用。本研究显示只有4.35%的同学认为这种教学方法不能活跃课堂氛围,更加证实了此种教学方法深受同学的喜欢,重要的是在这种氛围下,更能激发学生的学习动力,提高学生的注意力,增强对重点难点的理解程度,收获满意的教学效果。
2.问题与展望
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【摘要】 目的 评价果糖对鼻腔手术后患者血糖和胰岛功能的影响。方法 采用前瞻、随机、双盲和对照的研究方法,选择满足方案入选标准并获得知情同意的鼻腔手术后患者共60例进入本研究。术后1~2天开始空腹静脉注射5%果糖注射液或5%葡萄糖注射液500ml,连续3天。观察用药前和用药中血糖和胰岛素、胰岛素CP的变化,比较两组之间的差别。同时观察用药中血尿酸和乳酸。结果 按计划完成本研究60例,无淘汰病例;两组在输液前后血糖3天的平均变化值分别为(2.39±2.34)和(0.32±1.53)mmol/L;两组比较差异有非常显著性(P
【关键词】 果糖;外科手术;血糖;胰岛;随机对照试验
【Abstract】 Objective To evaluate the effects of fructose on serum glucose and pancreas islet function in post nasal cavity operation patients.Methods It is a prospective,doubleblind,randomized and controlled clinical study.60 consented post nasal cavity operation patients who met with defined criteria were control into the study.The subjects in study group were administered with 500ml 5% fructose injections intravenously in a series of three days since postoperation 1st or 2nd day;it was administered with 5% glucose in control group.The changes of serum glucose,INS and INS CP,lactic acid and uric acid,before and after injection were measured;adverse events were observed.Results We had achieved 60 cases according to the study protocol.The effects of intravenous injection of 5% fructose 500ml of on serum glucose were relatively mild.After the injection,the changes of serum glucose were (0.32±1.53)mmol/L;however the serum glucose increased remarkably in control group,in which the changes of serum glucose were (2.39±2.34)mmol/L.The difference between 2 groups was significant (P
【Key words】 fructose;operation;glucose;pancreas islets function;RCT
果糖(fructose)是葡萄糖的同分异构体,可在无胰岛素参与的情况下,直接转化为糖原,对血糖的影响小,更易机体的吸收利用,临床上主要用于供给机体能量和补充体液。笔者于2005年4月~2005年11月期间,在接受鼻腔手术后患者中,进行了5%果糖双盲、随机、对照的临床研究,观察其对机体血糖和胰岛功能的影响。现报告如下。
1 对象与方法
1.1 研究对象 因鼻窦炎、肥厚性鼻炎和鼻中隔偏曲等病因接受鼻腔手术后;年龄18~70岁;无糖尿病史,且空腹血糖在130mg/dl内;肝肾功能大致正常;研究前4h内未使用其他糖类能量补充剂;并在研究开始前签署书面知情同意书的60例住院患者进入本研究。有遗传性果糖不耐受病史;痛风、高尿酸血症(血尿酸>7.7mg/dl);体重过重或过轻(超过标准体重的±20%);糖尿病患者或空腹血糖>130mg/dl;甲状腺功能亢进;肝、肾功能严重异常(转氨酶>60u,胆红素>1.5mg/dl;尿素氮>30mg/dl,肌酐>1.8mg/dl)的患者不能进入本研究。研究开始前,方案经卫生部北京医院伦理委员会批准通过。研究结束时分出研究组(study group)30例和对照组(control group)30例。2组患者在研究前的一般资料见表1,可见2组在年龄、性别、体重、身高以及所患疾病类型等方面差异无显著性,具有可比性。
表1 两组患者手术前的一般资料对比
注:2组比较,分别应用t检验和χ2检验,P>0.05
1.2 研究方法 本研究设计基于循证医学(evidencebased medicine,EBM)的原理,这是一个前瞻、随机、双盲、对照的临床研究。用SFDA认可的SAS软件模拟产生随机码,按患者入组的时间顺序进行随机,由不参加研究的中心配液室专职人员按随机码顺序在超净配液室配置研究所需药物,并完成药品编盲及应急信件的准备工作;研究期间,研究者和患者均不知道接受治疗的药品种类。研究结束时,由双人分别将研究数据录入计算机的数据库,并核对无误后,研究者和统计人员共同第一次开盲,分出A组和B组;在进行数据的统计学分析得出结果后,方进行第二次开盲,确定研究组和对照组。
研究组用药:5%果糖注射液,规格为100ml/瓶(安徽双鹤药业有限责任公司生产,安徽省医药科技实业公司监制,生产批号:040322)。对照组用药:5%葡萄糖注射液,规格为100ml/瓶(安徽双鹤药业有限公司生产,国药批准文号:国药准字H34023598,生产批号:0405103D)。用药方法:5%果糖或葡萄糖注射液500ml(100ml×5),当日在超净配液室由专人负责混合入1000ml的无菌静脉营养输液袋(上海曹杨医药用品厂市售产品)中;从术后第1或第2天开始,通过外周静脉滴注,用量500ml/d,滴注速度控制在4ml/min[约60滴/min,以果糖计不超过4mg/(kg·min)],连续输注共3天。输注研究药品前4h内和输注研究药品中严禁静脉输注其他糖类液体,研究期间可根据病情允许少量饮水,但是严禁食用任何含糖或碳水化合物食物。
观察指标:(1)快速血糖测定使用快速血糖测定仪(美国Roche公司生产的ADVANTAGE),分别在术前空腹、输注药物前和中(连续3天)、输注结束后次日空腹进行测定;(2)胰岛素(INS)和胰岛素C肽(CP)测定采用酶放大化学发光免疫法,主要设备为IMMULITE酶放大化学发光测定仪(美国Diagnostic Products Corporation公司生产),试剂由同一公司提供,取血时间分术前空腹和输液中2个点;(3)血乳酸(LACT)、尿酸(URIC)和肝、肾功能等的测定采用全自动生化分析仪(日本日立公司生产日立7170型),试剂由中国生物物理研究所提供,取血时间同样分术前空腹和输液结束后次日空腹2个点。血样留取方法:取肘部静脉血3ml(输液时取对侧),将标本置于试管中,冰浴15min后,离心(3000r/min)15min,分离出血清,-20℃保存至测定。
1.3 统计学方法 采用SAS 6.12(软件编号:08839082)统计分析软件进行计算。所有的统计检验均采用双侧检验,P≤0.05将被认为所检验的差别有统计意义。计量资料将采用均数±标准差(x±s)进行统计描述,采用配对t检验比较组内前后差异。两组用药前后的变化采用方差分析(ANOVA)进行比较。计数资料采用频数(构成比)进行统计描述,两组用药前后的变化采用χ2检验或非参数检验。
2 结果
2.1 对血糖的影响 本组60例患者依从性好,均按计划完成研究,无淘汰病例。从图1可见研究组在输注5%果糖注射液时的血糖曲线平缓,仅有轻度升高;而对照组输注5%葡萄糖注射液中的血糖曲线升幅明显,停止输液后,血糖可恢复至正常水平(见图1)。注:0~4分别代表术前空腹、研究第1、2、3天输液中和输液结束次日空腹血糖值
图1 输注果糖对血糖的影响
为较为准确观察输注5%的果糖和葡萄糖注射液对血糖的不同影响,笔者监测了3天研究中输液前和输液中的血糖并进行比较。由表2可见,输注葡萄糖的对照组,血糖升高明显,而输注果糖的研究组血糖仅有轻度升高,两组血糖的变化幅度(即输液中结束—输液前)比较差异有极显著性(P
2.2 对胰岛功能的影响 外周血INS和CP的结果见表3,可见输液中,研究组和对照组的INS和CP水平较术前空腹均有升高,但研究组升高的幅度明显低于对照组,差异有显著性(P
表2 两组用药前和用药中血糖的变化值的比较 (x±s,mmol/L)
注:2组差值的比较,应用t检验,P
表3 两组患者INS和CP的变化 (x±s)
注:2组差值的比较,应用t检验,P
2.3 乳酸和尿酸的变化 笔者检测了第3天输液中的血乳酸和尿酸。研究组乳酸和尿酸的结果为:(2.03±1.38)(mg/dl)和(3.74±1.98)(mg/dl);对照组的结果是:(1.91±1.18)(mg/dl)和(3.74±1.98)(mg/dl),两组结果相似,差异无显著性(P>0.05);研究期间所有患者均未出现外周静脉炎或其他不良事件。
3 讨论
鼻腔手术包括鼻窦开放窦内病变去除术、鼻中隔黏膜下矫正术、双下甲黏膜部分切除术等,均为耳鼻喉科常见的手术方式,因进食困难此类患者术后均需要接受3~7天的输液治疗。葡萄糖注射液是临床上最常用的液体和能量补充药物,除具有为机体提供能量(16.7kJ/g)和参与构成生命物质等重要生理作用外,还是大脑、血细胞和等组织的唯一能源。但是静脉输注葡萄糖会使血糖升高,尤其对糖尿病和糖耐量异常患者不利,严重创伤后患者应激反应造成的胰岛素拮抗,亦会严重影响葡萄糖的代谢;如果部分能量来源应用果糖则可利用其优点,不但提供与葡萄糖相同的热量,而且可减少血糖异常升高,有可能减少感染并发症[1,2],进而可能减少住院时间和医疗费用。
果糖是一种左旋6碳糖,天然存在于蜂蜜及菊芋、菊苣等菊科植物中,分子式为C6H12O6,分子量180.16,是葡萄糖的同分异构体。健康人持续输入果糖可达稳态血药浓度6~8mmol/L,可使体内ATP和无机磷均下降到稳态水平,分别为给药前的(74.0±5.9)%和(54.6±3.3)%,肝脏清除率为0.53ml/(g·min)(g为肝重)min,细胞内代谢符合一级动力学过程[3]。果糖主要在肝、肾和小肠中经果糖激酶催化生成1-磷酸果糖,因其可绕过糖酵解中的限速酶(磷酸果糖激酶),故在肝内的分解速度快于葡萄糖,代谢过程不依赖胰岛素,不升高和降低血糖。文献报道在健康受试者果糖与葡萄糖相比,较少影响血糖和胰岛功能[4]。
循证医学是目前评价药物和治疗手段优劣的最好方法之一,是21世纪临床医学与卫生决策的新支点[5]。本研究遵循循证医学,采用前瞻、随机、双盲、对照的研究设计,静脉输注5%果糖注射液与相应浓度的葡萄糖注射液对比,观察对鼻腔手术后患者血糖和胰岛功能的影响。结果显示:中度创伤后患者,血糖亦可轻度升高,此时再静脉输注5%葡萄糖注射液可使血糖进一步明显升高,而输注5%的果糖注射液时血糖升高较少,两组在输液前后血糖3天的平均变化值分别为(2.39±2.34)mmol/L和(0.32±1.53)mmol/L;两组比较差异有非常显著性(P
参考文献
1 蒋朱明,王秀荣,韦军民,等.低氮低热量肠外营养与传统氮热量肠外营养对术后患者血糖、感染相关并发症、住院时间、费用等影响的比较.中国临床营养杂志,2003,11:179-183.
2 朱明炜,韦军民,王秀荣,等.低热量营养支持对老年人创伤后代谢和预后影响的随机对照研究.中华老年医学杂志,2004,23(3):168-170.
3 Masson S,Henriksen O,Stengaard A,et al.Hepatic metabolism during constant infusion of fructose,comparative studies with 31Pmagnetic resonance spectroscopy in man and rats.Biochim Biophys Acta,1994,1199(2):166-168.