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关键词:医学影像;数字化;探究
【中图分类号】R73 【文献标识码】A 【文章编号】1672-3783(2012)05-0150-01
随着科学技术的发展,各领域的信息系统和信息化进程明显加快,在现代医学发展过程中多媒体技术和计算机广泛应用医学检查领域,可以说数字化信息资源和影像资料已经成为人类经济活动不可或缺的一部分。
在医学领域广泛使用医学影像数字化资料有助于医生在医学诊断和教育中的辅助教育,鉴于医学影像的独特作用,本文在分析医学影像数字化与存储过程中可能会影响医学影像质量的因素进行分析并提出优化影像质量的方法。
1 影像数字化的发展前景
随着现代科技和计算机以及多媒体等技术的发展,在当今世界发展中影像数字化是影像信息化的发展阶段,数字化影像信息在信息领域应用日益广泛,影像数字化信息已逐步应用于医疗、气象、影戏、科研、银行、城市规划、公安等众多领域。
目前人类对充满影像的现实物质世界总是不断尝试用数字化技术进行综合改造和利用,可以这样说数字化的影像信息给人类的生存空间带给无限的想象和财富。
2 影像数字化广泛应用医学发展的实践意义
医学作为一门和科学技术发展紧密相连的形态科学,对于科技的应用总是处在风口浪尖,尤其是在临床医学教学过程中,影像学和多媒体已经广泛应用与临床教学,而且目前医学影像涉及的门类和种类呈现出越来越多的特点,者从另外一个侧面也要求医学对于疾病研究和医学教育的不断向前推进,通常说来医学数字化影像包括:图形、标本、显微图像、内镜影像、超声影像(B超、彩超)、X线影像(传统X线影像、X线数字影像)、CT影像、核磁影像、造影影像等几大部分。
目前,在医学领域对于影响数字化的重视程度都无比高涨,包括医院系统、医学教学系统以及相关的附属科研机构都十分重视医学影像数字化问题。但不可否认的是目前无论是医院系统还是教学系统,医学影像的数字化均存在很大问题: (1)查找相关的影像信息不方便。教学中老师需要依赖医学影像,但教师寻找相关的影像信息却十分困难。即便是找到也存在清晰度差和影像质量不高等特点而用不成。(2)课堂使用的数字影像资料不方便。即便是找到相关的影像资料,因为其存储的载体不同导致使用不方便,无法在课堂正常使用。 (3)教师在课堂上使用的医学影像资料学生很难占有并时常复习。(4)另外目前我国的医学教学领域多媒体教学难以发挥应有作用。
3 优化医学影像数字化采集相关方法探究
目前,在数字化医学影像采集方面,人们的重视程度和意识不够,从而造成医学影像利用的效率和质量不高。根本的问题在于影像采集的质量和后期存储的格式两者之间的关系没有处理好。
医学领域影像采集的渠道众多,医学诊断影像从用途上大致可以分为X线影像,CT影像,核磁共振影像,数字减影(血管造影)影像,内窥镜、B超影像,显微影像等和非医学诊断影像等。很多医学影像即可以用扫描仪扫描,也可以用数字相机拍摄,有的还可以视频捕捉或者直接从相应的成像设备中获取。医学影像数字化采集可选择的途径有多种,不同途径获得影像的质量也有差别,本着方便使用和快捷获取的原则合理有效地选择影像资料的获取途径和手段,优化医学影像的数字化采集。另外,如果医学影像采集后以最佳的影像质量存储,那么医学影像的数据量就会极大,虽然在数据采集的过程中能够保证医学影像的色彩和清晰度的问题,能够使得影像的丰富和细腻程度达到教学要求,但不可否认的是影像文件占用的空间太大导致影像的处理比较困难。有些同志认为在采集医学图像的时候使用压缩格式可以保证医学图像的处理速度问题,但笔者在工作实践中发现经过压缩过的图像普遍存影像信息减少,影像清晰度减低和层次和细节受到降低的问题,因此在这种情况下采集的医学影像资料的利用价值就大打折扣。采集的数字化医学影像的最终目的是为了使用为目的,现在通常情况下总是以应用为最主要的目的,通常情况下比如医生的快速诊断和医学影像的安全管理、方便的传输、快捷地检索等,可以在计算机和网络上应用同时还可以满足打印输出的要求,同时还可以根据需要随时转换成视频在视频中播放。同时在现有技术水平基础上,采集医学影像信息的应用模式不同对影像采集的质量影响也不太一样。总之做到具体应用场合最大化保证医学影像的质量是最重要的。保证医学影像采集质量就是为了实现数字影像的存贮、传输、再现、利用的最优化,实现影像在不同情况和条件下的影像质量和用途的最佳化,满足个性化需要和特殊需要,弄清楚影像存储的色彩模式、文件存储的格式和影像质量、用途的关系是十分必要和重要的。因为恰当的色彩模式和文件存储格式直接关系到医学影像自身的质量以及应用时的合理性、经济性问题。选择合适的色彩模式影像色彩能否逼真地还原直接影响到医学影像的真实性和影像的质量。
4 结束语
在数字化处理传统医学影像的过程中常常因为处理后影像质量不好降低影像的实用价值,有鉴于此,必须结合医学影像本身所具有特殊性,同时结合医学影像数字化的广泛用途,提高优化医学影像的质量。
目前国内医学成像领域存在着传统设备与现代高端数字设备并存使用的情况,而且就实际情况而言,传统医疗成像设备仍占主要,并且在一个相当长的时期之内还要继续使用,因此在现有基础之上优化医学影像的采集和存储质量,在现有条件下结合能够使用各种设备将传统医学影像数字化,在原有基础上最大限度保证影像的质量并且进行改善,并且伴随着国际关于医学成像设备不断完善的浪潮下,完善和规范我国的医学影响的存储数据格式,并逐渐进行统一和标准化,使目前医学影像的数字化采集和存储以及后续传输和使用更加规范,更加直接和简单,而且保证医学影像的质量。
参考文献
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关键词:文学艺术 数字技术 创作形态 传播手段
20世纪下半叶以来,计算机技术、信息技术、生物技术、宇航技术的发展突飞猛进,1998年1月美国副总统戈尔,提出“数字地球”的概念,引起了世界各国的关注,随后同志提出了“数字中国”概念,此时全球信息技术领域正经历着一场数字化技术的深刻变革,这场以信息的数字化为核心的信息革命将对世界科技、经济、文化和社会其它领域产生重大的促进和推动作用,无疑也对文学艺术产生革命性的影响。
面对数字化及网络技术全球化的冲击,现当代国际上许多著名的美学家、艺术学家,甚至许多享誉世界的著名科学家也都在思考文学艺术与现代科技的关系问题。数字技术对文学艺术的影响是广泛而深刻的,渗透到文学艺术领域的各个角落。我主要从以下几个方面来进行分析论述。
一、数字技术对创作题材的影响
数字技术为文学艺术的创作提供了包罗万象的素材资源,直接影响和丰富了文学艺术的表现内容,扩展了文学艺术的表现范围。
随着科技的高速发展,人类探索自然的能力日趋增强,从而大大拓展了人类的认知视野。计算机网络技术的应用,使得全世界的资源全部共享,目前,Internet己成为世界上资料最多、门类最全、规模最大的资料库。不管在世界什么地方,只要坐在微机前,都可以从Internet分布在世界各地计算机上浩如烟海的文件中找到所需文件资料和素材,或者至少对你提供这种文件的相关信息。Internet突破了空间和时间的限制,在更大的范围内服务于社会。文艺创作者能够在浩瀚的素材资源中获得大量的间接经验和审美感受,有利于激发文艺创作者的创作灵感,从而对其自身的创作起到了积极的启发与推动作用。
二、数字技术对创作思维和创作观念的影响
随着数字新技术和网络计算机技术的发展,人们正快步进入现代技术文明的新时期,网络虚拟空间的引入,现实和虚拟世界的交错,引起人类社会物质文化及精神文化的革新,人类的学习、工作、生活以及交往方式和节奏都在改变,文学艺术的思维深度也不得不进一步拓宽和立体化、多样化。
文学艺术家作为创作主体,具有敏锐的观察力和洞察力,文学艺术作为时代的影子,在时刻关注着世界的一切变化。《技术帝国》一书的作者特意发出了一个警告,他说:“我们所面临的21世纪将越来越受制于世界的数字化。”社会各个行业也都在积极迎接数字化的变革和洗礼,文学艺术更是毫不例外。英国著名美学家克莱夫・贝尔认为,艺术和宗教都同属于幻想的领域,情感的领域,科学则属于现实实证的领域,理智的领域。而今数字图像处理技术与理论的推广与应用,文学艺术与科学技术联姻,感性思维与理性思维紧密结合于文学艺术的创作思维当中。
现实与虚拟的碰撞,极大的影响和改变了人们的认知形式,同时也使人们产生了新的审美取向。在审美感受中,美和新是联系在一起的,任何一种美好的艺术方法一旦停止发展陷于重复,就会在读者和观众心理中引起疲倦,文学艺术家只有紧跟数字技术化时代的步伐,不断变异和更新自身的创作思维和观念,才能保持最大的审美价值。
三、数字技术对创作方法的影响
“数字”或“数字化”揭示了计算机工具的本质,是指直接利用计算机技术来完成的工作,其着眼点在于工具本身。计算机技术的应用,为文学艺术的创作表现提供了新的方便快捷的技术手段。相对于传统文学艺术作品创作它在编辑、表现、传播、存储、复制等各个方面都有不可替代的优势,形成了科技美与文学艺术美的融合,它使得许多思维想象变为视觉审美呈现,冲击人的视觉神经。
通过数字技术收集、整理、保存、加工、编辑、展示、研究各类文学艺术信息,数字技术介入了文学艺术的创作过程,成为文学艺术的一部分。人们可以利用数字技术来创造文学艺术形式的整个过程。传统的作为语言艺术的文学,阅读鉴赏的方式是线性的由点到线到面,数字图像处理技术的应用则使许多想象中的画面具有直观性、整体性和多元性。然而数字技术的创作方法引入到文学艺术的创作当中直接冲击文字的表现功能。
四、数字技术对创作形态的影响
计算机技术的应用,对文学艺术的创作形态产生了质的影响和改变。数字科学技术的发展为文学艺术的表现提供了新的物质手段和技术手段,使文学艺术作品更富有表现力,也促使了新的职业人群和新的艺术形式和艺术种类的产生。例如:网络文化、自由撰稿人和数字艺术专业。
数字科学技术在文学艺术创作形态中的介入,促使文学艺术的表现形式在更大程度上向视觉艺术形态的转变,同时促进了数字艺术的发展。数字艺术是一种以技术为主导表现的艺术,是建立在技术的基础上并以技术为核心的新艺术,广义的理解就是艺术的数字化。狭义的数字艺术,是指以数字科技的发展和全新的传媒技术为基础,把人类理性思维和艺术感觉巧妙融合一体的艺术。数字艺术作品必须在实现过程中全面或者部分使用了数字技术手段。
通过数字媒介,数字化后期合成技术使得许多幻想画面呈现视觉上的可能,数字虚拟现实能使人造事物像真实事物一样逼真,甚至比真实事物还要逼真。使艺术的各种成分,如:声、光、色、画、镜头、语言文字交融成一体,从而给人一种审美的共通感。这种审美的共通感是我们单纯在书面语言的文学作品中无法获得的。在当今数字化时代,许多传统经典的文学艺术作品经过数字化技术的加工也正以一种全新的艺术形态又呈现在人们眼前。如:《西游记》、《红楼梦》、数字电影京剧《对花枪》、《指环王》等。
五、数字技术对传播手段的影响
数字传播媒体的应用及普及,便捷的收集、整理、保存、加工、编辑、复制、展示和运输,使得文学艺术的传播手段由静态转为动态、由单一转为多元,由二维转为多维,它创造了新的审美活动形式,为文学艺术的传播提供了更为广阔的时空。
数字技术对文学艺术传播手段的影响,最重要的表现在于文学艺术的电子媒介化倾向。随着计算机技术、网络技术和数字通信技术的高速发展与融合,艺术作品的表现、传播和体验都能在技术上很容易地融合在一起。传统的纸质媒介、广播、电视、电影快速地向数字音频、数字视频、数字电影方向发展,与日益普及的电脑动画、虚拟现实等构成了新一代的传播媒体,即:数字传播媒体。数字传播媒体技术介入了文学艺术的创作过程,成为文学艺术的一部分,同时也大大加快了信息传递速度与广度,创造了新的审美活动形式。2008年北京奥运会以及残奥会的开幕式的呈现即是文学艺术数字化传播的典范,为人们呈现了一场文化艺术的视觉盛宴。
但是,数字传播媒体技术对传统信息传媒形成强烈冲击。《数字化生存》的作者尼葛洛庞帝认为,人类的每一代都会比上一代更加数字化,从事与信息相关事业的人,如果不及时进化到数字化时代,就会失去生存的权利。在美国,“如何才能拯救报纸?”已成为当下美国报界最热门的话题之一。
当然,数字科技的发展促进了文学艺术的发展,但同时数字化本身也是一柄双刃剑,对文学艺术也产生了某些消极的影响,如:数字技术的复制性和仿真性与文学艺术独创性的矛盾、数字世界的全球化与艺术的民族本土化的矛盾、技术理性与审美情感教育的矛盾,及文学艺术的商品化倾向、对某些传统文学艺术表现形式的毁灭性的改变等等,同样也值得我们深思。而我们更应该清醒地认识到文学艺术的审美教育作用,最大限度地认识和运用数字科学技术,去防止数字科技给人们带来的人文精神缺失、审美趣味庸俗化与心理疾患蔓延等负面影响;用好数字科技这柄剑,让文学艺术真正地发挥它的审美教育作用,让世人在满足物质需求的基础上达到精神的愉悦与审美的满足,让人类的发展再登上一个新的台阶。
参考文献:
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[4]谭好哲、凌晨光:《文学之维:文艺学的历史、现状与未来》,山东大学出版社,2003。
【关键词】移动智能终端;响应式设计;Web设计;移动学习资源
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009—8097(2013)06—0107—05
引言
随着移动计算技术、无线通讯技术和软硬件技术的发展,特别是以手机为代表的移动设备的功能越来越强大,移动学习已经成为当前教育技术研究的热点。E-Learning Guild组织最新的一项研究表明:移动设备被证明是世界上发展最快的技术产业,它正改变着人们思考、工作、交往的方式。移动技术的最新进展更是能够让用户在任何时间、任何地点访问信息,从而为人们的学习和生活带来极大的便利。
我国正在建设学习型社会,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》将到2020年基本形成学习型社会作为未来十年三大战略目标之一,由此可以预见,在即将到来的学习型社会中,人们的学习将会更多地依赖网络化学习资源。随着“共建共享”理念深入人心,学习资源以惊人的速度持续增长,资源的数量不再是制约人们学习的主要因素。而让开发的Web学习资源最大限度地适应各种性能各异的移动终端,在各种终端上最优化显示,成为移动学习者的普遍要求,也是资源建设者们必须着力解决的问题。
一 移动智能终端对移动学习的影响
在世界许多国家,各种移动智能终端正在成为个人与社会链接的新型信息接入端口,而数量庞大的移动智能终端进一步促进了终端应用产业的发展,这其中就包括了对移动学习的推动。2012年,eLeaming Guild组织在《Mobile Learning:The Time Is Now》的报告中指出,越来越多的组织和机构意识到移动学习的重要性和优势,并对2009年至2012年期间移动学习的开展情况、2012年开展移动学习过程中智能终端的使用情况分别进行了调查,结果显示2009年有44,3%的人计划进行移动学习,2012年这个数字已经增长到了65,7%,表明移动学习的人数在逐年大幅度增长。利用智能手机和平板电脑进行移动学习的人数分别占据各自使用人数的44,3%和40,3%,表明使用智能手机和平板电脑等移动智能终端进行移动学习的比例越来越高,投身到移动学习队伍中的人数越来越多。如此高比例的人使用移动智能终端进行移动学习,其原因在于以下方面:
1 移动互联网市场规模扩大
根据艾瑞咨询统计数据显示,2012年移动互联网的市场规模达到393亿,增长率达到97,5%。随着智能手机为代表的移动智能终端的进一步普及,以及在互联网细分领域中移动电子商务的爆发,2012年移动互联网的增长会达到一个新的高度,预测增长率达到148%。在如此大规模的移动互联网市场的驱动下,把移动学习资源与移动互联网充分整合,更有利于学习资源的传播与共享,使得移动学习的应用范围更加广泛。
2 移动智能终端发展迅猛
工信部电信研究院于2012年4月13日的《移动终端白皮书》中指出,2011年我国移动终端总出货量已达4.55亿部,其中包括智能手机和平板电脑在内的移动智能终端出货量达1.1亿部,超过此前历年移动智能终端出货量总和。随着智能终端的普及,移动互联网的网民增速也非常迅猛。2011年,移动互联网网民的规模达到3.6亿,趋势预测到2016年移动互联网用户的规模将超出PC互联网的网民规模。在移动智能终端和移动互联网交替发展、相互促进势头的引领下,移动学习者将目光转向移动智能终端是在情理之中,加之移动智能终端在移动学习中所拥有的得天独厚的优势,如屏幕尺寸大(与非智能移动终端相比)、便于携带、交互性强等,更加推动了移动学习向智能化方向发展。
3 适宜移动智能终端的学习资源日趋丰富
除了专门针对移动智能终端开发的学习资源,如App、教育应用软件外,移动智能终端能够适应多种学习资源。这种普适性不仅能够充分利用现有的学习资源,而且可以节约资源制作成本。
由此可见,现阶段移动学习的发展主要得益于这三方面因素:移动互联网规模的扩大、移动智能终端的普及以及移动学习资源的丰富,三者缺一不可。由于移动学习资源是移动学习系统的核心,是对现有学习资源的一种补充,是开展一切移动学习活动的基础,因此移动学习资源质量的高低直接决定了移动学习的成效。
二 传统Web移动学习资源的特点及面临的问题
目前常见的移动学习资源形式可以概括为以下几种:短信/彩信、电子书、网页(即Web学习资源)、微课程、网络课程、智能交互课程以及教育游戏等,其中Web移动学习资源凭借其跨浏览器和跨平台的特性广受用户好评。就连原苹果公司CEO乔布斯在谈到这个问题时也明确表达了他的观点:虽然现阶段原生应用程序给了用户更好的体验,但是Web才是应用程序的未来。由此可以看出,Web技术在程序开发和资源建设方面具有广阔的前景和巨大的潜力。
传统Web移动学习资源主要是面向PC机的桌面浏览器设计开发的,其特点主要有:(1)在内容选择方面:为了从视、听等多方面调动人们的感官接受信息,并能充分、准确、有效地呈现信息,Web页面往往采用音频、视频、动画等多媒体信息呈现形式;(2)在页面布局方面:为了适应PC机的屏幕尺寸和分辨率,Web页面通常采用两栏式或三栏式布局;(3)在交互设计方面:用户一般都是通过鼠标和键盘设备与Web界面进行交互。
然而由于移动智能终端在尺寸、分辨率以及交互方式等方面与PC机存在较大的差异(见表1),因此原先针对PC机设计的传统Web移动学习资源,在很大程度上不适合移动智能终端使用,主要体现在以下4方面:
1 页面大小不能匹配终端屏幕大小
目前主流PC机的分辨率都在1024*768以上,在设计页面时宽度一般固定在1000像素左右,按钮、广告条幅等其他网页元素都是基于这个宽度进行设计的。而移动终端的屏幕分辨率相对较小,大多处于480*800-960*640之间。如果使用移动终端来呈现,那么页面必然会被裁切,不能显示完整的内容。此时,用户必须通过缩放和移动来显示被裁切的部分,直接影响用户的使用效果和满意度。
2 页面布局不能自适应调整
由于移动智能终端屏幕分辨率纷繁复杂,尺寸类别大小各异,定向类型横竖兼容。因此,要求所呈现的学习资源在布局上要相对灵活,能够针对屏幕进行自适应调整。否则,在显示过程中将会出现混乱的页面布局,极大地降低了移动学习资源的质量。传统的Web学习资源的两栏式或三栏式布局,结构相对稳定,符合用户的认知心理和行为方式,能够提高PC机用户的阅读效率,但却不适合移动终端用户的体验。
3 页面交互元素不适宣手指触摸
在触屏移动设备中,主要通过手指与界面进行交互操作。比起传统的鼠标指针,手指触控方式需要的目标作用区域更大。然而传统的Web学习资源在设计过程中却没有考虑到这一点,因此增加了移动终端用户的使用难度。
4 页面多媒体呈现形式受到制约
众所周知,Web是一种超媒体,是在超文本环境下的多媒体综合。因此,传统的Web学习资源在内容方面已经从文本扩展到图形、图像、动画、视频和声音等多种媒介形式。而对于移动终端而言,设计者除了要选择合适的媒介形式来呈现学习资源外,还要考虑带宽的限制和终端设备的性能。由于无线网络速度慢、稳定性差、传输较大数据时容易造成学习的中断,从而影响学习的效果和效率。因此从这个角度而言,传统的Web学习资源已经不再适合在移动终端呈现了。
三 响应式Web移动学习资源技术支持及设计原则
为了解决传统Web学习资源在移动智能终端上呈现时出现的上述问题,使用户能够获得与PC机的桌面端一致的用户体验,最直接的方法就是为不同尺寸和分辨率的设备制作特定的页面。而电子产品的“摩尔定律”表明,随着时间的推移会有更多的移动设备投入市场。如果为每种设备都制作特定的页面,将会耗费巨大的人力和物力,并造成资源的重复建设。人们期待的是只做一个网站或一套页面,既能适合桌面大尺寸屏幕,同时也可以适合各种不同移动设备的小尺寸屏幕。
满足人们期待的是利用响应式Web设计(Responsive WebDesign)。响应式Web设计是EthanMarcotte在2010年5月份提出的一个概念,其内容的核心是一个网站或网页能够兼容多个终端——而不是为每个终端定制一个特定的版本。它的设计理念是:页面的设计与开发应当根据用户行为以及设备环境(系统平台、屏幕尺寸、屏幕定向等)进行相应的响应和调整。这样,人们就不必为不断到来的新设备做专门的版本设计和开发了。
1 支持移动学习资源“响应式”的新技术
响应式Web移动学习资源的设计与开发是新课题,主要有三大支撑技术——弹性布局、媒体查询和液态图片。
(1)一切以弹性为基础
所谓弹性布局就是不对浏览器的宽度作任何设定,即非固定式布局,因而能优雅地适应不论是水平式的还是竖直式的终端设备。然而,无论是固定式还是非固定式布局,都要依赖其原本的媒介环境来设计,而弹性布局只能很好地适应普通PC机显示屏。因此,所谓的弹性布局其实也并非那样弹性,但它是进行一切响应式设计的基础。如果没有弹性布局,那么后续的响应式Web设计工作将无法进行。只有在弹性布局的基础上再嵌入各种基于互联网标准的其他技术,才能更好地适应不同媒介的呈现。
(2)引入媒介查询
媒介查询是响应式设计的核心,它根据条件告诉浏览器如何为指定宽度的视图渲染页面。媒介查询使我们不仅能针对某些特定的设备类型,还能够对呈现设计的设备物理特性进行检验。例如,随着移动WebKit的普及,媒介查询已经成为一项很常用的技巧,用以向iOS、Android及其他移动系统提供定制的样式表。具体方法是在链接样式表的媒介属性中加上这样一个查询语句:。这个语句中包含两个部分:①媒介类别——屏幕(screen);②括号中的查询内容,包括具体需要检验的媒介特性——最大设备宽度(max-device-width),以及紧跟其后的目标数值480px。代码本身可以很好地说明工作机制:当屏幕宽度不超过480px,则加载layout,css样式表;否则,该样式表将被忽略。另外,不仅可以把媒介查询放置在链接中,还可以用“@media”方法在CSS样式表内进行媒介查询:@media screen and(max-device-width:480px){float:none;)。以上使用的两种媒介查询方式,其效果是相同的:一旦设备通过媒介查询的检验,相关的CSS样式表即被附加到源码上。
(3)让图片“流动”起来
响应式Web设计的思路中,图片如何显示是一个至关重要的问题。有很多同比缩放图片的技术,其中有不少是简单易行的,如使用CSS的max-width属性:img{max-width:100%;)。只要没有另外规定图片的具体宽度,页面上所有的图片就会以其原始宽度进行加载,除非其容器可视部分的宽度小于图片的原始宽度。上面的代码确保图片最大的宽度不会超过浏览器窗口或是其容器可视部分的宽度,所以当窗口或容器的可视部分开始变窄时,图片的最大宽度值也会相应的减小,图片本身永远不会被容器边缘隐藏和覆盖。这种做法就好像把图片比作液体一样,能够自由“流动”,液态图片也由此得来。
2 响应式Web移动学习资源设计原则
美国交互媒体设计大师Rob Flaherty在他的Design垤The Well-Tempered Web文章中就响应式Web设计的一系列问题给出了一些建议,在此基础上,本文结合作者的Web开发经验,提出在响应式Web设计中要遵循的四大原则:
(1)弹性化原则
弹性布局是进行一切响应式Web设计的前提,在此基础上再引入媒介查询的功能,根据不同的设备对内容、图片和布局进行相应的调整与优化,让页面更加“弹性化”。
(2)触控优先原则
易于手指触摸的按钮同样易于鼠标点击,但反之则不然。因此为了使界面能够适用于更多的平台环境,设计师应该在触控优先原则的基础上将原始的设计方案进行微调,最终达到一种折中的状态,即既适合手指触摸又适合鼠标点击。
(3)宏观性原则
俗话说“尽早测试,经常测试”。在响应式Web开发过程中,设计人员每一阶段都要在多种浏览器和不同尺寸屏幕中进行测试,以尽早发现问题。
(4)移动优先原则
从移动端开始产品的设计工作,能够让设计人员关注到对用户来说什么才是真正的问题。同时要特别留意那些不具备跨平台能力的交互形式,其中最常见的一个问题就是触屏设备通常无法支持传统设备当中的鼠标悬停状态。
四 响应式Web移动学习资源设计实例
为了更加深入地研究响应式Web移动学习资源的设计过程,文章以陈琳教授的国家精品教材、国家级规划教材——《数字影像技术》为内容参照,运用以上三大支撑技术来进行“数字摄影”专题网站的设计与开发。众所周知,Web学习资源主要是在Web上进行信息传播的系统实体,内容、结构与界面是其核心所在。因此,根据学习资源设计的基本原则和Web学习资源的特点,我们将设计过程概括为以下两大部分:
1 内容设计
移动学习资源的学习内容与教学目标、教学对象、教学设计方案的选择等方面有关,设计者必须根据学习者本身的特性和教学目标进行学习资源的内容结构设计。《数字影像技术》作为高等学校教育技术专业以及美术、设计、广告、印刷、医学影像、新闻等专业摄影及相关课程教材,针对的多是高校学生、专业摄影人员等成人学者。因而,在进行响应式Web移动学习资源设计时,必须考虑相关学习者的学习特点和认知特性,在此基础上才能进行内容的选取和设计。从一般意义上讲,成人学习者的特性包括学习者认知风格多样、元认知能力强、有较强烈的学习动机、对学习内容与学习进度的个性化要求程度高等方面。因此,在内容选取时要做到:全面、科学的把握教材的重点,准确、精炼的提炼研究的难点,深入浅出的表达原理、技法,最终达到理论与实践、知识与能力、技术与艺术等多样化的统一。
为了能达到这三方面的统一,在内容安排上除了介绍关于摄影方面的理论知识外,还要进行关于加工创意的阐释;除了介绍相关摄影的技术技法外,还要进行关于拍摄艺术方面的指导等等。因此网站的内容主要包括:数字照相机、拍摄技术、拍摄艺术、加工创意、专题摄影、专家博客、开放资源和课程学习等。
2 界面布局设计
界面布局设计是对页面的空间进行分割的设计,包括对导航、按钮、图片、文字等内容的位置进行设计。友好的界面布局主要体现在布局合理和响应式布局这两方面。所谓布局合理,是指运用美学构图中的形式美规律,即对称、平衡、黄金分割、对比、多样统一和变化,结合光影、色彩、影调等辅助手段,对网页设计元素及内容进行合理布局,使网页形式富有节奏感并且图文并茂,符合学习者的认知规律和审美特点。在本设计中,为了突出布局的合理性,采用图片和文本搭配的方式来均衡整体布局;针对学习资源使用的人群特点来选取恰当的呈现风格;根据视觉的主次关系来安排网站内容的布局方式等等。这是从宏观层面进行的界面布局,而微观层面的界面布局只能依靠响应式布局来实现了。
响应式布局是在弹性布局的基础上,结合媒介查询的功能实现的。常用的弹性布局模式主要有灵活网格模式和垂直列表模式。所谓灵活网格模式主要依赖灵活的栅格和液态图片来实现,随着分辨率的不断缩小,内容的显示方式是随着某列的内容依次往下排,而栅格或图片的大小也可以灵活变动,如图1所示。而垂直列表模式是以多列开始,以单列结束,当屏幕尺寸变小时,列内容会依次往下,从而使栅格和图片的大小基本保持不变,如图2所示。考虑到专题网站内容的丰富性,因此本设计选择灵活网格模式来进行弹性布局。
只有弹性布局还远远不能实现响应式布局,只有结合媒介查询才能发挥其功能。在进行Web页面设计之前必须考虑到该页面最终要匹配哪几种屏幕分辨率,如本设计为了兼容目前主流移动智能终端的屏幕分辨率,特此将分辨率的宽度值设置为3个数值段:1080px以上、768px~1080px以及480px~768px。因此在写CSS样式表时就可以将媒介查询语句分别写为:@media only screen and(min-width:768px)and(max-width:1080px)、@media only screen and(max-width:767px)和@media only screen and(min-width:480px)and(max-width:767px),然后结合灵活网格模式分别为不同数值段的分辨率写相应的样式。至此,响应式Web设计与开发的部分就结束了,当不断改变屏幕分辨率时,布局和内容也会随之改变。最终呈现效果见图3。
DICOM(digitalimagingandcommu-nicationinmedicine)标准即医学数字成像和通信标准,由美国放射学会(ACR)和国际电子制造商协会(NEMA)共同制定。DICOM标准致力于更有效地在医疗信息系统间(如PACS、HIS/RIS)、医学影像设备间(如CT、MR、CR)传输、共享数字影像[2]。DICOM标准的建立极大地推动了不同厂商的医疗数字影像信息的传输与交换,促进了影像存储与传输系统PACS(picturearchivingandcommunicationsys-tems)的发展与各种医院信息系统(hos-pitalinformationsystems,HIS)的结合,实现了异地、异构诊断资料库的共享。迄今为止,DICOM共颁布了三个主要版本。CR/NEMAPSNo.300-1985,Version1.0,发表于1985年,1986年10月正式成为标准;CR/NEMAPSNo.300-1988,Version2.0,1988年1月颁布为标准;DICOMVersion3.0,源自ACR-NE-MA两次发表的标准,1993年。每年,ACR-NEMA都推出DICOM3.0的修定草案,目前最新的版本是DICOM3.02000年最终草案标准(FDS)[1]。相对于以前的版本,DICOM3.02000明确地划分了设备应遵从的标准范围,更加明确了信息实体,强调了基于多元文档的结构、基于TCP/IP的协议和适用于网络的环境。随着DICOM标准的不断完善,世界医学影像设备的主要供应商都宣布支持DICOM标准。DICOM标准已成为北美、欧洲及日本各国在医疗信息影像系统中的标准。我国的医疗信息综合系统和PACS的建设虽然刚刚起步,但发展很快。在系统的建设和实施中为了确保它们能够实现开放互联并具备与国际接轨的能力,DICOM成为必须遵循的国际标准,因此对DICOM标准的分析和研究必不可少。作为国际标准,DICOM具有覆盖面广,内容复杂的特点。本文旨在分析它的总体框架和关键内容,力图从这个庞大的标准中理出一条明确的脉路,对实际应用起到指导作用。
2DICOM的主要内容和信息模型
2.1DICOM标准的组成、功能及其相互
关系完整的DICOM3.02000标准由15个部分构成[1],各部分是相互关联的独立文件。虽然某些部分的内容在不断补充和完善,但总体框架已经最终确定:(1)介绍与总论:全面介绍DICOM的历史、目的、结构和适用范围,并对其他部分的内容做了简介。(2)兼容性(或称遵从性):详细说明DICOM的兼容性目的和架构,同时给出了在开放互联方面对遵守该协议的设备的具体要求。(3)信息实体定义:针对用于数字化交流的实际医学影像给出一个抽象的定义,同时定义了可以使用DICOM进行通信的类别。(4)服务类的说明:对一系列的服务类进行了定义,给出用于数字化交流的操作行为的抽象定义,即定义使用DI-COM进行通信的服务的类别。(5)数据结构和语义:对数据结构及数据的编码进行说明。(6)数据字典:包括对所有DICOM数据以及所有在DICOM标准内部定义的数据的注册和认可信息。(7)信息交换:本部分定义了DI-COM命令的结构(命令结合相关数据即组成DICOM消息),同时也定义了DI-COM应用实体间的协议握手方式。(8)网络通信支持下的数据交换:这一部分说明了在网络中,DICOM如何使用TCP/IP和OSI网络传输协议。(9)点对点传输下的信息交换:说明在点对点传输下支持应用DICOM协议进行数据交换的服务器和网络上层协议。说明DICOM如何支持50针点对点消息通信的服务和协议。(10)介质储存和存储介质间交换的文件格式:它提供了一个用于不同类型医学影像间数据交换及不同物理介质相关信息交换的框架。(11)介质存储的应用方式:说明将医学影像信息存储于可移动介质的的模式。(12)介质格式和用于内部交换的物理介质:描述了如何便利医疗环境中数字影像计算机间的内部信息交换。这样的交换可应用于医学图像诊断或其他潜在的临床领域。(13)点对点传输下的打印管理:详细说明打印提供者在点对点联接的情况下支持DICOM打印管理所必须的服务和协议。(14)显示的灰度标准:详细说明灰度图像的标准显示功能,它提供了一些样例方法,说明如何调整灰度图像与显示系统。(15)安全策略方法:说明了具体应用所应遵循安全策略的兼容方式。DICOM的15个部分之间既相互独立,又互相联系,从涉及的主要内容和关联程度出发可分为3个集合[4]。数据传输协议集包括第7、8、9部分及第13部分,描述了点对点连接与网络环境下的数据传输协议,定义了网络环境下的打印管理应用。数据格式(编码、储存)集包括第5、6部分及第10、11、12部分,描述了不同条件下数据存储的标准格式。标准框架及其他包括第1、2、3、4部分、第14部分及第15部分,描述整个DI-COM标准的结构、目的和要求及图像灰度标准,并定义了安全策略。
2.2DICOM的一些重要概念
DICOM标准中定义了一些重要的概念,有关模型和协议也是以这些概念为基础来设计和制定的。(1)应用实体:应用实体是指一个具体的DICOM应用程序。(2)服务类:服务类是对现实中医学信息的传递和通信的抽象概括,它包括作用于信息对象的命令及结果。DICOM服务类提供客户/服务角色,通过网络要求DICOM服务的应用实体称为服务类使用者(SCU)。提供DICOM服务的应用实体称为服务类提供者(SCP)。(3)信息模型(informationmodel):信息模型描述了实体之间的关系。通常,用“E-R”模型定义一对多或多对多的关系。(4)消息服务元素(DICOMmessageserviceelements,DIMSE):DICOM标准定义了一系列系统网络命令。SCU/SCP利用消息服务元素在网络上进行服务,消息服务元素可以被认为是网络通信的最基本单位。(5)协议握手:应用实体间必须达成一个协议,才能相互通信。这个协议包括:①哪些服务可以操作,命令和数据如何相互交流;②传输规则,消息流(包括命令和信息对象)如何在通信过程中进行编码。
2.3DICOM的信息模型
DICOM的信息模型,DI-COM协议为外界提供服务的最高层次是服务类,每个服务类可包含多个服务对象对,信息实体定义包含了大量的相关属性。图1清晰的给出了SOP、IOD和服务类之间的关系。下面据DICOM的信息模型,讨论其中的概念。
2.3.1DICOM信息实体的概念DI-COM标准采用了信息实体关系模型E-R模型(如图2)。信息实体代表一个实际的对象、实际对象类或者DICOM内部定义的数据类如信息对象(informationob-jects);关系定义有多少其他实体与该实体有联系[5]。通过建立这个模型,DI-COM标准能够方便的描述医学实践中的事物如病人、报告、图像及它们之间的关系。由E-R模型和真实实体可以抽象出模型定义的实体,每一个实体的特征用属性来描述,例如“病人”这个实体的属性包括“病人姓名”、“病人ID号”等。DICOM称基于其模型的对象为信息对象,对应于某类图像如CT、MR;称定义它们属性的表格和模型为信息实体定义(IOD)。
2.3.2服务类/服务对象对类(serviceclass/SOPclass)服务类指能够发生的各种服务和操作,DICOM中的服务类包括验证服务类;存储服务类;病人管理服务类;查询检索服务类;打印管理类等[3]。服务/对象对类由信息实体定义和消息服务元素组一一对应组合定义。SOP类是DICOM信息传递活动的基本功能单位,它包括了限定消息服务元素组服务和信息实体属性的规则和语意,可以将它类比为ISO/OSI中的管理对象类。
3DICOM的网络通信
3.1DICOM的网络通信
DICOM为了传输医学影像和相关的信息,结合ISO/OSI和TCP/IP协议设计了自己的网络通信协议和消息交换机制[1]。图3的参考模型表明,DI-COM应用实体属于网络分层模型的应用层,它使用上层服务完成消息交换和信息传输。为了实现应用实体间的通信,相应于ISO/OSI协议模型,DICOM标准使用关联控制服务元素、表示层内核、会话层内核提供上层协议服务;相应于TCP/IP协议模型,DICOM标准定义TCP/IP上层协议提供上层协议服务。
3.2DICOM的通信方式符合DICOM标准通信模式的应用实体间的信息交换采用了客户/服务器模型。服务类使用者(SCU)和服务类提供者(SCP)分别扮演了客户/服务器的角色。SCU/SCP采用了DICOM定义的消息机制完成相关信息的交换。实际通信中,应用实体间首先需要建立协商,协商的内容包括:①哪些服务可以操作,哪些命令和数据可以相互交流;②传输语法,消息流(包括命令和信息实体)如何在通信过程中进行编码。给出了遵从DICOM标准的通信方式。第一步和第二步合称为连接协商,确定交换哪些数据以及数据如何编码交换,交换内容包括应用层上下文,其中定义了应用服务元素组、相关操作以及其他相关互操作应用实体的必要信息;表示层上下文,定义连接中的数据表示方式;应用连接信息,列出了与DIMSE协议相关的一些所需信息,包括SCP/SCU角色选择、应用层协议数据单元最大长度等。第三步建立协商,进行数据传输,应用实体间进行信息的传递,DICOM命令和DICOM文件被组装成协议数据单元,并通过协议数据单元服务传送数据。第四步撤销协商,中止应用实体间的通信,可以是连接方发出的正常释放方式或连接某一方发出的突发中止方式。
4DICOM数据结构及文件格式
数据结构是针对如何组织数据而定义的。给出了具体的数据结构,其中数据集(DataSet)定义为DICOM信息对象和服务类信息的集合,如病人IOD就可以用一个数据集合来表示;数据元素用来表示信息对象的属性如病人性别、姓名等,每一个数据元素又可以再分为标识(Tag)、数值表征(VR)、数据长度(valuelength)和数据域(valuefield),其中数值表征只存在于特定的情况下,而其余三个部分是所有数据元素共有的。DICOM文件结构提供了一种打包文件的手段,将代表SOP实例的数据集保存到DICOM文件中。图6给出了DI-COM文件格式。图中,SOP实例必须经过编码,编码的规定涉及JPEG压缩编码描述及传输语法规定等,图中的DICOMFileMetaInformation是必须的,相当于DICOM文件头,它的组成元素见表1。
5DICOM支持的影像压缩方法
医学图像的压缩无疑是降低应用系统成本,提高网络传输效率,减少存储空间的一个重要方式。DICOM标准加入了对图像压缩算法的支持,DICOM已宣布支持的压缩算法有:①JPEG(ISO10918-1)-全部有损(DCT)、无损、Huff-man,arithmetic熵编码;②游程长编码RLE;③JPEG-LS(ISO14495-1)(DI-COMCP-174)无损和近无损。目前,DICOM正在研究对最新的压缩标准JPEG2000支持的可能性[2]。在DICOM标准的传输语法中,为其支持的压缩算法设置了相应的惟一标识值(不同的编码过程,对应有不同的惟一标识值)如惟一标识值1.2.840.10008.1.2.4.80代表JPEG-LS编码过程无损模式。
关键词:电子技术 一体化教学 项目教学法
一直以来,职业教育沿用学历教育的传统教学理念,而传统教学模式已经不符合当前对高素质技术人才培养的要求。一体化教学模式给项目教学法搭建了最适合的教学平台,为职业院校电子技术教学注入了更多的活力。
一、在电子技术一体化教学中进行项目教学的必要性
电子技术是电气工程专业的主干课程,也是专业基础课程,理论性和实用性都很强。传统的教学方式将理论课程与实验课程分离,不能达到提高学生技能水平的教学目标。一体化教学打破了理论和实践界限,使二者在学习的时间和空间上紧密衔接,在教学内容上有机融合,教学资源得到充分的整合、利用。
基于建构主义的项目教学法是一种以学生自主探索为基础的方法,学生在项目实践过程中,理解与掌握课程要求的知识和技能,培养分析问题和解决问题的能力及团队合作精神。将一体化教学与项目教学相结合,可以让学生的学习能力得到充分开发,师资、教材、设备得以充分利用。同时,项目教学法对一体化教学也提出了更高的要求,即更细致的一体化教学计划、更专业的一体化师资、更实用的一体化教材、更先进的一体化教室。
二、课题项目是教学的关键
项目是计划好的、有固定的开始时间和结束时间的工作,且项目结束后应有一件具体的、具有实际应用价值的产品。作为电子技术教学的课题项目,一是要明确,以教学内容为依据,让学生既能运用学过的知识,又可以发挥创造能力;二是项目要有一定的难度,可促使学生学习和运用新知识、技能,解决过去从未遇到过的实际问题;三是要精心设计切入点,尽量做到深入浅出,避免学生产生畏难情绪。
笔者在讲授晶闸管电路的课题时,就精心选择了“调光台灯电路”的项目。该项目在日常生活中随处可见,同时,其电路又具备学生所需要掌握的基本知识和技能内容。笔者在教学课题的导入环节,先发放给学生调光台灯实物,通过引导学生操作、观察、拆卸、记录、研究,一步步总结和明确课题项目,学生们的学习目标非常清晰,学习欲望也一步步增强。
三、把握和引导好“问题学生”
“问题”是教师进行项目教学的着力点。教师要想通过“问题”来推动教学的进行,关键在于培养和鼓励“问题学生”。学生提不出问题比问题多、问题偏更可怕,提不出问题的学生是没有思考、没有进入到教学过程中的
学生。
一方面,教师需要在课堂中创设问题情景,维持开放活跃的课堂气氛。另一方面,教师要珍惜学生的每一次提问,循循善诱,因势利导。例如在学习电路中新的元器件时,笔者没有按照传统套路进行先讲后练,而是要求学生首先对电路板进行仔细观察和记录,引出问题“电路板上那个不认识的元器件是什么?”碰到学生提出比较偏的问题,比如“在这个电路里,少了这个元件或换个参数行不行?”笔者并不贸然否定,而是首先赞扬学生的问题提得好,并在接下来的计算机电路仿真过程中让其尝试更改电路元件或参数,并把实验结果与同学们分享。这样,学生在加深印象的同时,也对电路有了更透彻的理解。
四、运用多种评价方式
教学评价的根本目的是促进学生的成长,帮助学生构建知识并形成能力。所以,采用何种评价方法要以学生的认知规律为依据,在注重评价结果的同时更要注重评价过程,用多种评价方式代替传统的评价模式,对促进学生全面发展可发挥积极作用。
首先,通过教学全过程评价,发挥评价对教学与学习的诊断、激励和促进作用。例如要实现调光电路的制作,学生需要掌握元器件的识别和使用、电路的原理分析、图纸的识读和绘制、电路的安装和调试等多个环节的知识和技能,笔者采用了分步骤训练、分层次评价的办法,逐步实现了课程项目的要求。
根据高职医学影像技术专业电工电子技术课程教学中存在的问题,针对高职生特点,从教学内容选取,教学方法、教学手段、考核方法改革等方面进行分析、总结。
关键词:
高职;医学影像技术专业;电工电子技术
电工电子技术是医学影像技术专业一门重要的专业基础课程,理论性和实践性都非常强。本文针对医学影像技术专业高职生专业和职业能力需求,根据高职生特点,以实践、应用为主线浅谈其教学改革。
1存在问题
1.1理论与实践脱节
传统教学中理论教学与实践教学是分开的,且过分追求教学内容的系统性与完整性,忽视了电工电子技术作为应用学科的实用价值,学生缺乏明确的学习目标,难以理解课程目的和意义,影响了教学质量提高和应用型、技能型人才培养。
1.2教学方法陈旧
教学基本上采用“教师讲,学生听”的灌输式方法,有些教师对新的教学方法和手段不熟悉、不适应,课堂上讲得过多、过细,缺乏新意,没有留出足够的时间供学生思考回味。此外,课后作业过多也使学生无暇思考,导致其始终处于被动状态,无法产生学习兴趣和热情。
1.3考核方式单一,内容片面
电工电子技术课程考核采用闭卷笔试方式,主要考查学生理论知识掌握情况。这样既不利于学生对知识的全面掌握,又不符合高职生学习特点。
2改进措施
2.1课程整合和优化
打破学科体系,改革课程设置,实施课程内容的简约、集成与重组,体现高职教育特色。以实际应用能力培养为主线,精简教学内容,去除理论推导、证明、验证内容,注重技术重现和技术实现。实现做中学,弱化过深、偏难的理论,突出知识的实际应用。以适用、实用为原则,优化知识技能结构,形成与职业岗位需要相一致的教学内容。从职业岗位需要出发,将课程知识与技能有机结合起来,增加实用性和针对性,删去与今后工作关系不大的内容。例如,很多教材大篇幅讲解二极管如何形成单向导电性、三极管内部载流子的传输情况,然而在实践中,只有专门从事研究的人员才可能用到这些原理,对于高职生而言,教学重点应该放在二极管、三极管的作用,如何判断二极管正负极,三极管的标号及管脚判别鉴定,如何通过参数来选择二极管、三极管的型号等内容上。对电子电路应强化集成电路方面内容(特别是集成电路的应用),而难度较大、求解过程复杂的例题、习题应予以删减。
2.2加强与专业课程的对接
电工电子技术是专业基础课,一般在大一第一学期开设。此时,学生对专业还不够了解,授课内容既要注意与各学科专业基础知识的衔接,又要兼顾同后续课程的联系。教学内容应满足各层次学生对课程深度和广度的要求。
2.3课堂教学方法灵活多样
高职生基础相对薄弱,教师应根据学生实际水平,对基础知识、基本内容和重点内容精心组织,运用多种教学方法,如比喻法、类比法、启发质疑法、讲练法、实验演示法,使学生克服厌学心理,树立自信心,提高学习兴趣。对于理论性较强的内容,教师要耐心讲解,引入各种案例,多讲多练,反复强化,务必使学生掌握。
2.4充分利用现代科技,丰富教学手段
抽象的电工原理讲解起来容易使学生觉得枯燥乏味且生涩难懂,如电容的充放电等,若合理巧妙地使用辅助教具,往往能收到事半功倍的效果。教师可以通过教学录像、实物模型、幻灯片、投影以及生动详尽、图文并茂的教学课件,激发学生学习兴趣,开阔学生视野,进一步强化对基础理论的掌握。为了适应目前既要减少教学时数又要增加课堂信息量的教学改革形势,培养学生学习主动性,提高自学能力,充分利用网络资源是有效可行的方法之一。在理论教学中引入仿真技术来提升教学质量,使理论得以验证。比如,对于一些较抽象的内容,教师用语言不易描述,学生也难以理解,还有许多概念需要通过实验阐述和验证。在讲授需要实验演示的电路时,可利用事先建立的仿真电路文件进行现场演示,不但提高了教学效率,而且降低了教学难度。实验教学中引入仿真技术,具有3个优点:(1)实验信号存在时间过短,用常规仪器往往很难观察到,借助仿真技术可以方便观察;(2)将实验任务布置给学生,让学生先进行理论设计,然后按照设计要求进行计算机仿真设计,再到实验室按照仿真电路装配实际电路进行测量;(3)进行虚拟仿真实验,根据教学内容和专业要求,联系生产实际提出简单的设计题目,让学生进行理论设计,然后在计算机上完成仿真实验,检验和完善自己的设计。
2.5理论教学与实践教学相结合
电工电子技术是一门基础学科,也是一门应用学科,学生不仅要掌握必要的理论知识,还要把这些理论灵活应用于实践。但是,学生到企业实践的机会很少,无法了解具体工作流程。为此,教学中,每章都从最基本的应用实例出发,由实际问题入手引入相关知识和理论,由实训引出相关概念。首先,教师提出学习内容、目的、要求及注意事项,学生自主学习,再通过自己动手来加深对所学知识的理解,同时训练相关技能。这种在教师指导下,感性认识与理性认识的交互,对学生自主学习能力的培养起到了促进作用。教学所选实训项目应与医学影像技术专业相关,这样会极大地激发学生学习兴趣。此外,实践教学场所应按照职业环境来布置,突出职业特点。同时,实践教学严格按照生产、建设、管理、服务第一线的现场有关规定,强化学生职业技能和职业素质,促使学生形成一丝不苟、严格认真的工作作风。
2.6建立以能力为中心的课程考核体系
改变传统考核方式,强调学生能力考核,实现向过程考核的转变。学生学习效果的好坏主要取决于教学过程,与之相对应的考核也应贯穿整个教学过程。考试不再局限于单一的闭卷形式,而是采用开放灵活的方式,包括开卷考试、课程论文、口试、实际操作、调查报告、综合考查等。不同内容采用不同考核形式,如基本理论考核采用闭卷形式;实训技能考核采用项目任务形式,根据学生态度和操作情况,综合评定实验实训成绩;平时作业可以结合生产实际写课程论文和调查报告。课程结业成绩由平时成绩、实验实训成绩、期末成绩(试卷)组成。为使学生全程参与,将其注意力转移到日常学习上来,可扩大平时成绩和课程测验比例,具体为:平时成绩占20%,课程测验成绩占40%,期末成绩占40%。另外,改革平时测试和实验考核记分方式,实行实质性评价,部分考核可按照A、B、C、D级评分,淡化分数,促进学生全面发展。注重考核反馈,通过反馈使学生了解自己的不足,使教师调整教学方式。
3结语
关键词:子宫肌瘤益气活血方血液流变病理组织形态苯甲酸雌二醇黄体酮
abstract Object:To investigate effects of Yiqihuoxue(YQHX) on the experimental model of uterine leiomyoma in rat. Methods:70 Wistar unpregnancy female rats were randomly divided into 3 groups: model group, positive control group, therapy group.Estradiol benzoate and progesterone were administrated by intramuscular injection once a day to establish rat hysteromyma model for a week.Then Yiqihuoxue(YQHX) of different concentrations(40g/kg,10g/kg) and fuizhi fuling pellet(GFP) as positive medicine(0.465g/kg) were administrated to these rats for five weeks.After five weeks,these rats were killed to determine blood rheology index and uterus modulus.Patho-histomorphology of uterus was also detected. Results:Yiqihuoxue(YQHX) restrained the excess proliferation of the smooth muscle of uterus and suppressed uterus dilation of rat hysteromyma models.YQHX also improve the coagulatant state of blood. Conclusion:Yiqihuoxue(YQHX) has preventive and therapeutic function to hysteromyoma.
Keywords: Hysteromyoma,Yiqihuoxue(YQHX),Hemorrheology,pathohistology,benzestrofol,flavolutan
中图分类号:R737.33 文献标示码:B 文章编号:1004-7484(2010)12-0002-04
子宫肌瘤,又称为子宫平滑肌瘤,是女性生殖系统最常见的良性肿瘤,多见于30~50岁妇女,有报道患病率可高达70%~80%[1]。目前子宫肌瘤病因和发病机制尚不清楚,已有研究结果显示,雌激素水平过高是促进子宫肌瘤生长的主要因素。临床对于有生育要求或不宜手术的患者,常用促性腺激素释放激素(GnRh-α)、米非司酮、三苯氧胺等药物给予治疗。这些药物有一定疗效,但副作用较多。
中医药在治疗子宫肌瘤上有着独特的理论和方法。益气活血方由黄芪、水蛭、党参、莪术、甘草等组成,能够明显改善子宫肌瘤症状,遏制肌瘤生长或使其消散,表现出非手术治疗的优势。本文在实验动物上进一步观察其对子宫肌瘤的治疗作用,为该药的开发应用和深入探讨其作用机制奠定基础
1材料与方法
1.1药物及试剂
益气活血方:南京中医药大学药物深加工研究中心煎制。桂枝茯苓胶囊,批号:060710,江苏康缘药业股份有限公司生产。苯甲酸雌二醇注射液,批号:060302,上海通用药业股份有限公司生产。黄体酮注射液,批号:060813,浙江仙琚制药股份有限公司生产。柠檬酸钠,批号:20040228,上海实意化学试剂有限公司产。
1.2动物及造模
Wistar大鼠,雌性,180~220g,由南京中医药大学实验动物中心提供,合格证号:SYXK[苏]2002-0123。
动物随机分为5组,即对照组、模型对照组、阳性对照组、益气活血方高剂量组、益气活血方低剂量组,每组10只。除对照组外,其余各组肌肉注射苯甲酸雌二醇0.2mg/只,1次/日,共5周。第4周起同时肌肉注射黄体酮0.9mg/只,1次/日,共2周。对照组肌肉注射相同剂量的高温灭菌花生油,1次/日,共5周。
于造模第2周起同时灌胃给药。益气活血方高低、剂量组分别为10g/kg/d、2g/kg/d;阳性药桂枝茯苓胶囊0.465g/kg/d,对照组、模型对照组灌胃给予相同体积的蒸馏水,均灌胃给药,给药体积10ml/kg,连续给药4周。
1.3观察指标
各组大鼠于末次给药后禁食8h,称重后颈总动脉取血,进行血液流变学检测,LG-R-80血液粘度仪测定不同切变率下的血液粘度。
颈椎脱臼处死,取子宫,观察子宫大体形态、色泽、质地等,称重并计算子宫系数(子宫系数 = 子宫重量(g)/大鼠体重(g)),10%福尔马林固定,常规取材,脱水,石蜡包埋,制片(4μm厚),HE染色,在光学显微镜下阅片,进行组织病理学观察,根据病变程度不同,进行分级。分组标准为“-”:子宫肌层未见增厚,未见有炎性浸润,结构正常。“+”:子宫肌层增厚不明显,轻度炎性浸润。“++”:子宫肌层轻度增厚,炎细胞浸润较明显。“+++”:子宫肌层明显增厚,炎细胞浸润较重。
实验结果应用SPSS13.0统计软件进行统计分析。根据观察指标及数据的不同,计量资料以±S表示,采用独立样本的t检验,等级分组资料采用秩和检验。
2结果
2.1益气活血方对大鼠子宫系数的影响
大鼠处死后解剖发现,对照组大鼠的子宫颜色鲜亮,宫体纤细。其他各组大鼠(雌孕激素负荷造模的大鼠)子宫颜色偏淡,较无光泽,未见明显结节或肿块,但宫体明显增粗。
表1益气活血方对子宫肌瘤模型大鼠子宫重量及子宫系数的影响
组别 大鼠体重(g) 子宫重量(×10-2g) 子宫系数(×10-3)
对照组 260.4±27.5 62.6±20.4* 2.43±1.04**
模型组 232.7±23.1 95.6±40.7 4.72±1.90
阳性药组 233.0±15.6 67.4±26.0 3.18±0.94*
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高剂量组 236.6±20.4 71. 5±26.3 3.11±1.11*
低剂量组 226.3±28.2 80.1±27.8 3.79±1.18
与模型组比较*:P
由表1可见,与对照组比较,模型组子宫重量和子宫系数明显增加(P<0.01)。与模型组比较,阳性药组及益气活血方高中剂量组对子宫重量影响无明显差异(P>0.01),阳性药组、高剂量组对子宫系数的影响有统计学差异(P
2.2益气活血方对子宫子宫肌瘤模型大鼠子宫病理组织学的影响
如表2所示,模型组动物子宫增生明显,与对照组比较,差异显著(P
表2益气活血方对子宫肌瘤模型大鼠子宫组织病理学的影响
组别 例数
(只) - + ++ +++ P值
(与模型组比较)
对照组 10 7 3 0 0
模型组 12 0 2 3 7 --
阳性药组 13 0 6 5 2
高剂量组 13 0 4 3 6
低剂量组 12 0 5 2 5 >0.05
2.3血液流变学检测
颈总动脉取血后,抗凝后血液经江苏省中医院药理研究室进行血液流变学检测,送检过程中模型对照组2例因血液凝固未能检测,其余结果见表3-3、表3-4。
与对照组比较,模型组相在各切变率下的全血粘度值及血浆粘度值方面均有显著统计学差异(P<0.01),显示模型组大鼠的血液处于高凝状态。与模型组比较,益气活血方高剂量组在切变率200(1/S)、30(1/S)、1(1/S)下的全血粘度值方面的差异有统计学意义,表明益气活血方能够改善血凝状态。
表3益气活血方对血液流变学的影响(±S)
组 别 例数
(只) 全血粘度 血浆粘度
切变率100
切变率200 切变率 30 切变率 5 切变率 1
对照组 10 3.35±0.60* 4.12±0.83* 6.27±1.55* 14.23±3.74* 1.26±0.06*
模型组 10 4.49±0.57 5.76±0.86 9.42±1.87 19.00±3.20 1.42±0.09
阳性药组 13 4.29±0.55 5.41±0.81 8.56±1.70 18.50±4.24 1.35±0.10
高剂量组 13 3.93±0.40* 5.00±0.65* 8.03±1.64* 13.08±2.54* 1.35±0.11
低剂量组 12 4.08±0.45 5.12±0.70 8.42±1.65 18.29±3.83 1.42±0.15
与模型组比较*:P
3讨论
子宫肌瘤属于中医“瘕”的范畴,而“血瘀”是自发现本病以来最常用的一种病因病机理论。益气活血方由黄芪、水蛭、党参、莪术、茜草、甘草等组成,全方性味平和,补中有行,行中有散,攻补兼施,标本兼顾,气血同调,从而收到益气固本,活血化瘀,消散结之功。
近年来,药理研究表明,黄芪主要含有甙类、多糖、氨基酸及微量元素。黄芪能增强网状内皮系统的吞噬功能,增强机体免疫,促进机体的代谢,还具有镇静、安定和明显的止痛作用[4],用于本方有利于增强机体的免疫能力,起到“扶正”的作用。活血化瘀药物三棱、莪术、茜草等具有改善微循环,增加网状内皮系统的吸附能力和白细胞的吞噬能力,促进炎症渗出物的吸收,促进血肿包快的消散和吸收,通过调节子宫平滑肌的收缩功能,促进蜕膜、瘀血及其它残留组织的完全排出,起到调经、止血、止痛、消肿等作用,且具有抗雌激素样作用,抑制子宫平滑肌的增生。本方运用大量活血化瘀药物,正是利用它们的上述功效,不仅有利于促进体内包块的消散;还通过调节子宫平滑肌的收缩功能,促进体内“瘀滞”的排出;利用它们的雌激素拮抗作用,从根本上抑制了子宫平滑肌的增生,从而遏制了肌瘤的发生和发展。因此,本方以“益气化瘀”为本,选用益气健脾、化瘀消的药物,是有坚实的现代药理学基础的。
Fujii[5]等报道,用外源性雌激素可诱导产生腹膜播散性平滑肌瘤样病变,并有病理切片予以确认。本研究中,我们采用“雌孕激素”造模方法针对靶器官“子宫”进行造模,发现模型大鼠的子宫肌层确实有不同程度的增生,与已有的报道一致。已有大量文献报道,桂枝茯苓胶囊对子宫肌瘤有确切的疗效[6][7][8],我们将其作为阳性药物,与实验受试药益气活血方不同剂量进行对比试验,通过对模型大鼠的病理改变情况、子宫体积、子宫重量、子宫系数的改变情况进行对比,发现高剂量的益气活血方能够拮抗子宫肌层的瘤样增生(P
祖国医学认为,子宫肌瘤的形成与血液运行不畅、瘀血内阻有关,临床辨证也通常将“瘀血内阻”作为本病的必然发病机理之一。现代研究表明,中医学血瘀证的实质是血液处于浓、粘、凝、聚的高凝状态,从而使全身或局部血液循环发生障碍而产生一系列疾病,这即是血瘀证产生的病理基础。而血液流变学是一门研究血液及其组成成分流动变形规律的科学,是衡量血瘀证程度的一项重要指标,因此,血液流变可作为血瘀证病理变化的一个客观指标,并可作为反应各种药物活血化瘀疗效、改善血液循环障碍、增加血流量的一个评定指标[9][10]。已有资料表明,子宫肌瘤患者血液流变性已呈高凝状态,子宫肌瘤患者存在高粘滞血症[11]。本研究显示,模型组大鼠血液的全血高切变率和低切变率的粘度值、血浆粘度值与空白组相比均有显著差异(P
参考文献
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关键词:曼生十八学士;造壶艺术;紫砂艺术发展
中图分类号:J527 文献标识码:A 文章编号:1005-5312(2013)27-0042-01
紫砂壶,是一种典型的手工艺陶器,造型样式丰富,色泽古朴典雅,是一种具有高雅气质和浓厚文化的实用艺术品。通常的说法,紫砂壶的创始人是明代正德——嘉靖时的龚春(供春)。“余从祖拳石公读书南山,携一童子名供春,见土人以泥为缸,即澄其泥以为壶,极古秀可爱,所谓供春壶也。”(吴梅鼎:《阳羡瓷壶赋·序》)供春壶,当时人称赞“栗色暗暗,如古今铁,敦庞周正。”短短12个字,令人如见其壶。
一、“曼生壶”的造型及其装饰题材
紫砂陶刻历史悠久,宋元时期的紫砂器中逐渐开始有陶刻,到明初时一些名家所制的作品中,陶刻普遍出现。然而,那是所谓的陶刻仅仅是用竹笔或钢刀在壶体底部刻上作者名款而已。明末清初,由于文人士大夫阶层的介入,陶刻也随之日趋兴盛,为追求书法艺术与镌刻相结合的艺术趣味,一些书法家、金石家也参与到紫砂艺术刻绘中来。清嘉庆、道光年间,书画家、金石家陈曼生使紫砂艺术达到兴盛。
(一)“曼生十八式”造型题材
关于“曼生壶”十八式,具体是指哪十八种样式的紫砂壶,历来没有定论,当今研究专家学者的说法不一。上海学者郭若愚根据历年所收集的资料,在其著《紫砂春秋》一书中对曼生壶十式进行梳理,总结如下:(一)“石铫”。铫之制,抟之工;自我作,非周种。(二)“汲直”。苦而旨,直其体,公孙丞相甘如醴。(三)“却月”。月满则亏,置之座右,以我为规。(四)“横云”。此云之腴,餐之不臞,列仙之儒。(五)“百衲”。勿轻短褐,其中有物,倾之活活。(六)“合欢”。忿去渴,眉寿无割。(七)“春胜”。宜春日,强饮吉。(八)“古春”。春何供,供茶事;谁云者,两丫鬟。(九)“饮虹”。春何供,光熊熊,气若虹;朝,乘清风。(十)“瓜形”。饮之吉,瓠瓜无匹。(十一)“葫芦”。作葫芦画,悦亲戚之情话。(十二)“天鸡”。天鸡鸣,宝露盈。(十三)“合斗”。北斗高,南斗下;银河泻,阑干挂。(十)“圆珠”。如瓜镇心,以涤烦襟。(十五)“乳鼎”。乳泉霏雪,沁我吟颊。(十六)“镜瓦”。鉴取水,瓦承泽;泉源源,润无极。(十七)“棋奁”。廉深月迥,敲棋斗茗,器五差等。(十八)“方壶”。内清明,外直方,吾与儿皆臧。
(二)“曼生十八式”的装饰题材
装饰是紫砂壶中经常运用的手法,是将自然形态进行加工,使纹样造型比自然形象更美、更典型。曼生壶的题词题句均为文人与书画名家撰制,耐人寻味。从现存的资料来看,曼生壶铭确实是经过作者进行构思而成。而且,曼生壶的壶铭还有切茶、切水、切壶、切形四大特点。切形等四人特点,分别介绍如下:(1)“青山个个仲头看,看我庵中吃公茶”(彭年紫砂人壶铭)。此铭是切茶的。(2)“方山子,玉川子,君子之交淡如此。”(碧山壶馆藏彭年粗砂方壶铭)应《庄子·山水:“君子之交淡若水,小人之交甘若醒。”此铭是切水的。(3)“提壶相呼,松风竹炉。”(曼生石挑提梁壶铭)此铭是切壶的。(4)“笠荫喝,茶去渴;是一是二,我佛无说。”(彭年台笠形壶铭)因为此铭在僧笠上,铭题便切“笠”,僧与佛不可分,所以又切“佛”,此铭既切茶,又把抒怀与茶结合起来。
二、以“曼生壶”为代表的紫砂壶兴起的原因
自明中叶起,文人士大夫们的生命价值取向由外转向内,由社会政治转向自我,或到自然中寻求生命与自然相融合的个体人生价值,避开日常生活的琐碎细节。这些文人士大夫试图在一种简淡、雅静的生活氛围中去体悟人生,追求一种以平淡、质朴为内涵的自然和谐的精神境界,令身心归于平静安宁。其审美意趣也一变而为内敛、静穆。而茶阴寒轻甘、清火敛气、饮之能使人平静、安定的特性,以及点茶改为冲泡后茶艺的简约化,使茶与当时文人士大夫的生命价值取向和审美意趣不谋而合。于是,文人士大夫趋于在简简单单的清饮雅赏中去品出茶之自然真味。换言之,饮茶,就明中叶后的文人士大夫而言,已经被提升为最理想的生存状态。
三、结语
壶曼生开创了文人字画与紫砂艺术相结合的先河,紫砂壶造型由此向多方向发展。“曼生十八学士”,成功地将绘画、诗词、篆刻等文人画的内容转移到紫砂壶面上,开创了紫砂壶与文人绘画相结合的局面,积极推动了此后紫砂艺术的长足发展。
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【摘要】 目的探讨地黄饮子对AD模型大鼠的学习记忆及炎性反应的影响。方法模型组以D半乳糖腹腔注射合并Aβ注射海马制备AD动物模型,各治疗组分别在造模的同时灌胃地黄饮子和抗脑衰胶囊、哈伯因。运用MORRIS水迷宫检测各组大鼠的学习记忆能力及采用免疫组化方法观察各组大鼠海马神经元TNFα,IL1α蛋白的变化。结果治疗组能缩短潜伏期、增加过台次数,第四象限与其它象限游泳距离之间比较也有差异,说明地黄饮子能改善痴呆大鼠空间探索记忆能力,低剂量组已经显效,高剂量组效果更为明显。地黄饮子治疗组IL1α,TNFα含量显著下降,且具有剂量差别。结论 地黄饮子对痴呆模型大鼠学习记忆空间探索能力有改善作用及能有效抑制海马神经元炎性反应,其作用机理可能与地黄饮子抑制海马神经元TNFα,IL1α蛋白,抑制小胶质细胞活性进而减轻海马神经元的炎症损伤有关。
【关键词】 地黄饮子; 老年性痴呆; β淀粉样蛋白; MORRIS水迷宫; 炎性反应
Effect of Decoction of Rehmanniae on Improving Learning Memory Ability and Inflammation Reaction of Alzheimer's Disease Model Rats
Abstract:ObjectiveTo investigate effects of Decoction of Rehmanniae(DR) on improving learning memory ability and inflammation reaction of Alzheimer's disease(AD) model rats.MethodsAD model rats induced by D-galactose intraperitoneal injection and the hippocampus injected β-amyloid(Aβ) were made. Every group was fed with Hup A, Kangnaoshuai and DR. The ability of learning memory was measured by Morris water maze(MWM). The inflammatory reaction of hippocampus neurons were observed by electron lens using immunohistochemistry method.Results DR could shorten the escape latency and increase the number of passing plats and the swimming distance of the fourth quad compared with the other quads. DR could dose-dependly reduce the expression of TNFα,IL1α protein of Hippocampus neurons. ConclusionDR can improve the ability of spatial exploratory and effectively control the inflammation reaction. The mechanism of action is possibly relevant that DR can decrease the expression of IL1α and TNFα to inhibit the activity of glia cell and inflammatory injury of hippocamus neurons.
Key words:Decoction of Rehmanniae; Senile Dementia; βamyloid ; Morris water maze; Inflammation reaction
老年性痴呆(Senile dementia),亦称阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD),是一种常见于老年人的神经退行性疾病。本实验根据AD发病的β淀粉样蛋白(Aβ)致病学说[1]制备AD复合动物模型,观察地黄饮子对拟AD模型大鼠的学习记忆及炎性反应的影响,旨在探讨本方防治AD的作用机理。
1 器材
1.1 动物 健康Wistar雄性大鼠140只,普通级,重(260±20)g,黑龙江中医药大学实验动物中心(许可证编号:黑动字第P0010200A号)提供。
1.2 药物与试剂 地黄饮子制备方法:醇、水提取液与挥发油提取液,离心、浓缩至适量。合并上述醇、水提液及挥发油制成含生药1 g/ml的浓缩液。抗脑衰胶囊由石家庄四药股份有限公司生产(国药准字Z13021850,生产批号040107) ,配制成含生药0.2403 g/ml水溶液。哈伯因由河南竹林众生制药股份有限公司生产(国药准字H10940156,生产批号040103) ,配制成0.001 8/L水溶液。试剂:D半乳糖由上海华舜生物工程有限公司提供(批号707222)。Aβ140,Sigma公司提供(Lot:088K49512)。TNFα,IL1α免疫组化试剂盒,均由武汉博士德生物工程有限公司提供。pv6001/2二步法免疫组化试剂盒由北京中山生物技术有限公司提供。
1.3 仪器脑立体定位仪(NARISHIGE SN-2型 日本)、MORRIS水迷宫系统(DMS2中国医学科学院药物研究所)、摄影显微镜(OLYMPUS日本)等。
2 方法
2.1 分组方法140只Wistar大鼠随机分成7组:空白组、假损伤组、模型组、抗脑衰对照组、哈伯因对照组、中药治疗高、低剂量组,每组20只。
2.2 模型制备[2]假损伤组腹腔注射生理盐水,余组均给予D半乳糖(50 mg/kg·d)腹腔注射4周,造成亚急性衰老;4周后在脑内注射凝聚态Aβ140(Aβ用无菌生理盐水稀释成10 μg/μl,37℃孵育1周)。假损伤组注射生理盐水1 μl,其余各组均注射Aβ。
2.3 给药方法 中药治疗组腹腔注射造模同时分别给予地黄饮子高、低剂量灌胃[相当于生药5.4 g/(kg·d)和2.7 g/(kg·d)],中、西对照组分别给予抗脑衰胶囊、哈伯因溶液灌胃[含生药分别为2.403,0.018 mg/(kg·d)],余组灌胃等量蒸馏水,1次/d,共5周。
2.4 观察指标
2.4.1 学习记忆指标测试-空间探索试验操作方法[3] 将平台放在第四象限中间,在其他3个象限任选一点面向水池池壁,将大鼠放入水中,实验历时5 d,每天上午每个象限各测试1次,每次测试1 min,先训练4 d,在第5天,将平台移走,记录每只大鼠第1次经过原平台的时间(潜伏期),每只大鼠在1 min内经过平台的次数、游过的总距离以及在原平台所在象限及其它3个象限内逗留的时间、距离;并分别计算出在第4象限游泳的时间(t4)和距离(L4)占整个游泳时间(t总)和距离(L总)的百分比。
2.4.2 脑IL1α,TNFα蛋白表达检测
行为学测试完毕,大鼠迅速处死取脑,固定,选取注射部位,修块,再固定,乙醇梯度脱水,二甲苯透明,石蜡包埋,切片,采用免疫组化(PV二步法)检测IL1α,TNFα蛋白表达,光镜下观察鼠脑海马细胞蛋白表达。其中滴加一抗(均1∶50比例稀释),滴加二抗(均是山羊抗兔)工作液,阴性对照为一抗加PBS。
2.5 数据处理数据采用±s表示,数据统计分析均在SPSS11.0软件中进行,采用方差分析,多组间两两比较用LSD法。
3 实验结果
3.1 地黄饮子对AD大鼠Morris水迷宫行为学--空间探索实验的影响结果见表1~2。
表1 大鼠空间探索实验结果(略)
与空白组、假损伤组比较,P<0.01;与模型组比较,*P<0.05,**P<0.01
表2 大鼠空间探索试验结果(略)
与空白组、假损伤组比较,P<0.01;与模型组比较,*P<0.05,**P<0.01;与西药对照组比较,#P<0.05;组内第四象限与其它象限比较,0P<0.05,00P<0.01
结果表明,与空白组比较,模型组潜伏期延长、过台次数减少,差异显著(P<0.01),表明模型鼠空间探索能力下降。给药组中,治疗组和对照组均能缩短潜伏期、增加过台次数,与模型组相比具有明显差异(P<0.05或P<0.01),说明治疗有效。各治疗组和对照组第四象限与其它象限游泳距离之间比较也有差异(P<0.05),而模型组大鼠象限游泳距离差异无显著性(P>0.05)。表明正常组和各治疗组大鼠对原平台象限的记忆较模型组好。同时我们计算出各组大鼠在原平台象限第四象限游泳的时间(t4)和距离(l4)与总游泳时间(总)即60 s和总距离(L总)之比(t4/t总,l4/L总)。经分析各治疗、对照组与空白组t4/t总、l4/L总比较均有差异(P<0.05或P<0.01),中药高剂量组大鼠与西药对照组l4/L总比较有差异(P<0.05),说明地黄饮子对痴呆大鼠有改善记忆作用,低剂量组已经显效,高剂量组效果更为明显,且优于西药对照组。
3.2 地黄饮子对AD大鼠脑IL1α,TNFα蛋白的影响蛋白表达的判断标准:海马CA1区IL1α蛋白阳性表达,胞核和胞浆均呈棕黄色细微颗粒状。在海马CA1区可见明显的TNFα阳性表达,胞体较小,呈卵圆形、梭形或三角形,胞浆浓染,突起较少,大多为小胶质细胞。实验结果采用CMIAS多功能真彩色病理图象分析系统进行分析,将图像输入计算机,计算阳性目标总面积与统计场总面积比值,取平均值进行统计分析。结果如表3及图1~6 (200×) 所示。
表3 各组大鼠海马神经元IL1α,TNFα蛋白表达的影响(略)
与空白组、假损伤组比较P<0.01;与模型组比较,*P<0.05,**P<0.01;n=8
结果显示,模型组IL1α,TNFα均呈强阳性表达,与空白组和假损伤组相比差异显著(P<0.01)。表明AD动物模型诱导脑组织IL1α,TNFα蛋白表达增强。经治疗后各组IL1α,TNFα蛋白含量均显著下降,其西药对照组及高剂量组效果最为显著(P<0.01),低剂量、中药对照组也显示出良好的疗效(P<0.05),说明地黄饮子高剂量与哈伯因均能有效抑制海马神经元升高的相关炎性蛋白表达,尤以地黄饮子效果最佳,且具有剂量差别。
图1 免疫组化ILIα海马空白组200× (略)
图2 免疫组化ILIα海马模型组200×(略)
图3 免疫组化ILIα海马中药高剂量组200×(略)
图4 免疫组化TNFα海马模型组200×(略)
图5 免疫组化TNFα 海马中药高剂量组200× (略)
图6 免疫组化TNFα海马西药对照组200×(略)
4 讨论
现已发现AD发病早期,炎症反应有利于Aβ的清除,对神经有保护作用。但过度激活的小胶质细胞(特别是位于老年斑附近)能分泌细胞因子,主要有IL1α,IL1β,IL6,S100β、TNFα,γIFN和一些早期补体成分等。可见神经胶质细胞及其产生的多种炎性产物介导了这一个病理损伤过程。在Aβ刺激下,小胶质细胞产生IL1是始动环节,IL-1除上调小胶质细胞或星形胶质细胞表达其它细胞因子外,尚诱导补体、急性期蛋白、氧自由基、NO,βAPP等生成增加。这些分子各自通过作用于胶质细胞或神经元,促进其它炎性分子的产生,这种交互作用促进了慢性炎症反应的形成和炎性产物水平持续升高,对神经生长与神经可塑性、损伤与变性及各种死亡机制产生广泛的影响[4]。TNF-α在炎症反应中是激活细胞因子级联反应的主要物质,它还可直接作用与星形胶质细胞和少突胶质细胞,导致髓鞘和少突胶质细胞的损伤,引起少突胶质细胞凋亡来发挥比TNF-α更大细胞毒性作用[5]。
本实验中,地黄饮子治疗组能缩短潜伏期、增加过台次数,第四象限与其它象限游泳距离之间比较也有差异,说明地黄饮子对痴呆大鼠有改善空间探索记忆作用,低剂量组已经显效,高剂量组效果更为明显。地黄饮子高剂量组IL1α,TNFα含量显著下降,说明地黄饮子能有效抑制海马神经元升高的相关的炎症蛋白表达,且具有剂量差别。我们在实验中认识到[6,7]:Aβ能诱导脑组织产生大量自由基,MDA含量明显升高,降低 SOD,CAT和GSHPx活性,使Ca2+大量内流。地黄饮子可以通过调节抗氧化酶活性起间接抗氧化作用,提高CAT和GSHPx协同作用以使细胞内H2O2 浓度保持在稳定水平,缓解其毒性。因此我们推测,地黄饮子有效成分有可能通过消除自由基的产生,提高抗氧化酶活性,调节细胞膜通透性,保持钙稳态的作用,来下调海马神经元TNFα,IL1α蛋白表达,抑制小胶质细胞活性,减轻海马神经元的炎症损伤,从而改善痴呆大鼠空间探索记忆能力。
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