对于医学学校毕业论文范文优选

这是一篇医学论文，医学论文内容必须有材料、有概念、有判断、有观点，合乎逻辑，顺理成章，且材料确实(经得起考证)、概念明确、判断恰当，观点正确，不含水分。即应具有实用性、科学性、真实性、新颖性、先进性(创新性)、可读性等内容。（以上内容来自百度百科）今天为大家强烈推荐一篇医学论文，供大家参考。对于医学学校毕业论文范文优选第一篇第 1 章 绪论1.1 研究背景及问题的提出医学是一门十分严谨的学科，关系人类健康和生存发展，这门学科实践性比较强，通过实验可以增强医学生对相关知识的感性认识，达到理论联系实际的目的，巩固所学的理论知识，使学生掌握基本操作技能，培养医学生理解知识和运用知识的能力[1]。然而近年来医学生源在不断增加，传统教学由于缺乏实验素材很难满足让每个学生都能亲自动手实验。虚拟实验以其较强的真实感、立体感、多媒体性和多通道性，操作者可以获得身临其境的真实立体感觉，并可以使用自然技能，对虚拟世界进行交互考察，使人完全沉浸到计算机创造的图形世界里，犹如感受真实世界[2]，从而成为传统教学的有力补充手段。然而三维模型的构建一向是开发虚拟实验的基础和前提，是制约虚拟实验开发的瓶颈，动画和交互都是以具体的虚拟实体;为对象进行添加。人体三维模型的真实感和逼真度影响着医学虚拟实验开发的效果和质量，最终影响学习者的学习效能和效果。而三维人体模型的构建较之一般的机械和建筑模型来说构建起来难度较大，人体是形态结构十分复杂的整体，不仅有通过肉眼就可以观察到宏观现实的组织，还有需要在显微镜下放大很多倍才能看到的微观组织，这些微观组织结构复杂细小、空间位置十分毗邻[3]。如果仅仅采用一种技术对这些细小、错综复杂的组织结构进行构建，实现起来难度大、耗费时间长、效率低。每种技术都有优缺点，而根据适用技术理论的指导思想同时综合考虑教学目标、运行环境限制、经济性和科学性等多种因素采用跨技术的方法将多种技术因地制宜;地结合，让每种技术都发挥各自优势，各种技术间相互配合相互协调，便于缩短开发周期，降低开发成本，提高开发的效率、效果，从而获取最佳的综合效益，并且这些技术之间留有接口，减少各种技术之间的兼容性障碍，更易实现跨平台运行，从而助推虚拟实验在医学教学中的应用和推广，使医学虚拟实验能够成为传统医学教学和实验的有力的辅助教学手段。1.2 国内外研究现状通过阅读文献和查阅相关书籍发现目前国内外医学三维模型实现的三种思路：第一种基于图形的建模技术即基于几何模型的建模技术，是一种以计算机图形学为基础的传统构建三维虚拟模型的方法[1]，利用三维建模软件 Maya、ZBrush 、3ds Max、Mudbox、LightWave 3D、Rhino 和 AutoCAD 等构建模型；第二种采用 OpenGL和 ava3D 等计算机编程语言实现建模，这种方法对制作人员的编程能力要求较高，并且这种建模方式具有难学习掌握、不易控制的缺点；第三种基于图像的三维建模技术，这种技术不依赖三维几何建模的技术，而是利用照相机采集的离散图像或摄像机采集的连续视频作为基础数据，经过图像处理生成真实的全景图像，然后通过合适的空间模型把全景图像组织为虚拟实景空间，实现全方位观察三维立体的效果，采用这种建模技术可以实现普通计算机上的真实感图形绘制，这种技术主要用于建筑漫游等领域[1]，在医学领域中通过二维 CT 片预处理、阈值分割、三维重建形成三维模型[2]。在这三种实现思路中第一种建模方式更直观，便于操作。1.3 研究意义本研究主要针对目前由于传统的医学实验无法满足每位医学学生都能直观、真切观察和亲自动手实验的问题，寻求一个合理的并且科学的解决方法开发医学虚拟实验。三维人体模型的构建是医学虚拟实验开发的基础和前奏，影响着整个开发过程的效率、效果和质量，提高三维模型的开发效率，将会大大加快整个虚拟实验开发的进度，促进虚拟实验在医学教学中的应用和推广。在适用技术理论的指导下，综合考虑虚拟实验开发的实际性、经济性、可行性、技术性、科学性和教学适用性等方面的因素，采用跨技术的方法实现既直观、简易易行且经济高效又不影响效果，十分方便医学的教学人员掌握，教学人员不需要对每种技术都熟练掌握，而只需掌握常用的基本命令即可，医学教学人员是对医学学科最了解的人员，这样就大大促进医学虚拟实验在医学教学中的应用和推广。影响模型构建的四个关键因素：素材、模型、UV 和材质，在模型制作的过程中使用 Photoshop 强大的图片处理功能处理图片素材和制作贴图；利用 3ds Max强大的多边形建模功能构建模型，使用比较适宜复杂生物模型构建软件 ZBrush 辅助建模。对于复杂的模型还要有合理的纹理贴图坐标，即对模型展开 UV 处理，虽然 3ds Max 也有展开模型 UV 的功能，但是利用 3ds Max 展开 UV 比较困难并且需要多次反复测试，而利用 UVLayout 可以快速高效，更科学地为模型设置合理的贴图方式，避免贴图在模型上面出现拉伸的现象，从而使模型和贴图更加吻合。总之，采用低成本、高效能、最适用的技术制作出科学、逼真的三维人体模型，从而为开发医学虚拟实验奠定良好的基础。第 2 章 理论基础及开发原则2.1 戴尔经验之塔理论美国著名的视听教育家戴尔（E. Dale）于 1946 年在其著作《教学中的视听方法》一书中提出经验之塔;理论，该理论将教学活动中的经验分为三大类（抽象的经验、观察的经验和做的经验）、十个层次（如图 2.1 所示）[1]。做;的经验即有目的的直接经验、设计的经验以及参与活动的经验；观察;的经验即观摩示范、见习旅行、参观展览、电视和电影以及广播、录音、照片和幻灯片；抽象;的经验即视觉符号、言语符号[1]。该理论认为：塔;最底层的经验最具体，越往上越抽象；有效的教学活动应从具体经验入手，但不能停留于具体经验，应逐步进入抽象经验；教学中媒体的运用对具体活动和抽象概括具有促进作用；视听媒体能够提供替代经验，突破时空限制，从而弥补直接经验的不足[1]。对医学学科来说，观察的经验是其中必不可少且至关重要的一环，由戴尔经验之塔理论可知，有效的学习应由具体经验逐步过渡为抽象经验，运用计算机软件呈现的真实立体的虚拟医学系统，能够利用跨技术方法进行人体模型的构建，实现高仿真效果，弥补由于缺乏实验素材导致的底层中动手经验和观察经验的不足，有利于学习者对信息的获取和保持。根据戴尔经验之塔理论，教学媒体在学习者获取具体经验和抽象概念的过程中具有重要作用，加涅在分析学习条件时提出不同学习结果对教学方式的具体要求，并将学习结果分为五类，即言语信息、智慧技能、认知策略、动作技能和态度[1]。第 3 章 虚拟实验开发技术分析....113.1 虚拟实验的跨技术实现流程.... 113.2 素材文件的处理及保存 ...... 123.3 模型构建的技术选择分析........ 133.4 模型文件的导入导出与 3ds Max 构建模型... 15第 4 章 虚拟人体神经系统模型的跨技术实现......214.1 神经分支模型的构建 ..... 214.2 神经髓梢模型的构建 ..... 264.3 神经内部结构模型的构建 ....... 294.4 颅脑部模型的构建 .... 314.4.1 利用 3ds Max 构建颅脑部模型 ..... 314.4.2 颅脑模型 UV 展开....... 324.4.3 材质和贴图的处理..... 35第 5 章 总结和展望....36结论医学虚拟实验弥补了传统医学教学由于缺乏实验素材而导致的不能满足每位学生都能亲自动手实验的不足，成为传统医学教学的有力补充手段。对人体组织进行精确模拟是开发医学虚拟实验的开端，即模型的构建，然而人体是形态结构十分复杂的整体，不仅有通过肉眼就可以观察到宏观现实的组织，还有需要在显微镜下放大很多倍才能看到的微观组织，这些微观组织结构复杂细小、位置十分毗邻。因此亟需一种快速高效、简易易行、直观且科学的建模方法。根据适用技术为指导思想，使用跨技术的方法将 Photoshop、3ds Max、ZBrush 和 UVLayout等软件结合，将这些技术的优势功能综合，提高医学模型建构的效率、效果和质量。跨技术不是一味追求最新、最尖端、最前沿的技术，而是根据目前跨学科、跨行业和跨领域集中优势的思想综合多种技术的优势，让每种技术在实现功能相互补充在内容上相互衔接，同时各种技术之间留有接口，减少兼容性障碍，并根据适用技术的指导思想让每种技术功能的发挥都恰到好处，并且这种方法不需要制作人员对每一种技术都熟练掌握甚至精通，制作人员只需掌握需要用到的简易、基本的命令即可完成，并且易学易用易掌握，为医学教学人员构建人体复杂的组织模型提供一种新的思路，从而大大助推医学虚拟实验在医学教学领域的应用和推广。只有医学教学人员最了解医学教学特点，由他们制作的模型才更具有教学性，弥补计算机专业人员为了呈现而制作缺乏教学性的缺憾。对于组织结构比较简易且比较规则的模型可以使用 3ds Max 即可完成，而这时使用跨技术的方法会因为不必要的导入导出等操作浪费时间；对于组织结构复杂的模型，如果仅采用3ds Max 可能需要在建模的某个阶段需要反复调节，而借助其他技术可以十分轻松容易实现并且还能更好保证科学性和效果，这时可以使用跨技术方法。参考文献[1]何克抗,李文光.教育技术学论文范文[M].北京：北京师范大学出版，2005.[2]汪崇渝,梁兴连.现代教育技术理论与应用[M].北京：北京师范大学出版，2021.[3]李元龙.ZBRUSH 3.1 印象：高精角色建模专业技法[M].北京：人民邮电出版，2008,9.[4]帕克.人体:人体结构、功能与疾病图解[M].左焕琛,译.上海:上海科学技术出版社,2008．[5]秦卫明,杨霆.3ds Max+ZBrush 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绪论随着光电技术及计算机技术的不断进步，传统光学不断与周边学科相互渗透形成新的应用领域。医用电子内窥镜技术集传统光学、内窥镜技术与现代计算机技术等高新技术于一身，已经成为当前世界上广泛应用的一种医疗器械。近年来，尽管医生通过常规电子内窥镜可以直接观察到人体内脏器官的组织形态，从而获知体内病变的情况，发现颜色及形态发生明显改变的病灶，但是对于消化道徵小的、扁平的早期癌变和异型增生则不易诊断，甚至常常导致漏诊，因此医学电子内窥镜动态光谱成像技术已然成为研究热点，该技术使传统内窥镜成像技术条件下不能识别的异常组织变得清晰可辨，增加了表浅病灶及早期癌变的检出率，其诊疗优势已被医学界所共识⑴。1.1医用内窥镜发展概述医用内窥镜是一种用于检查体内器官健康状况的医疗仪器，主要包括三部分，分别是可弯曲活动部件、照明光源及相应的镜头。内窥镜一般经由身体自然通道插入，比如口腔、鼻腔等，或者由经医生在身体上做的微小切口进入体内，即目前流行的微创手术，从而进行体腔内的观察和组织取样。医用内窥镜的主要优势在于可以直接实时观察到体内器官的病变，通过视频图像确定其病变部位及范围等，并可保存患者视频及图像。经图像处理后更有利于病变的观察及检出，大大提高了癌症等疑难杂症的诊断准确率，并帮助医生对患者进行针对性的治疗。应用内窥镜进行的医学临床检查称为内窥镜检查术。内窥镜的历史由来已久，伴随着人类对自身研究的深入而逐步发展。内窥镜雏形的出现最早可以追溯到古希腊时期。公元前460-375年间，古希腊名医Hippocrates的医疗小组发明了一种直肠诊视器，这种诊视器与我们今天所用的医用内窺镜十分相似[2]。此外，类似的诊视器还在公元70年在Ponpeii (般译为庞贝;，意大利古都，公元79年消亡于火山爆发）遗址中被发现过，主要用于子宫颈检查、直肠诊视和耳鼻的检视[3]。在这一时期，内镜检查都是利用自然光线进行的。在这之后一段时间内窥检查术没有得到很大的发展，直至19世纪才进入内窥镜真正的发展时期。医用内窥镜发展阶段可分为：硬管式内窥镜、半可屈式内窥镜、纤维内窥镜、超声与电子内窥镜等阶段[4]。1806年，德国法兰克福的PhilippBozzini发明了一种以措烛为光源的用于观察膀胱与直肠内部的仪器，并称其为Lichtleiter;，如图所示，整个系统由一花瓶状光源、錯烛和一系列镜片组成。Bozzini大胆预测Lichtleiter;将来能作为泌尿系统、直肠、咽口部等的临床检查工具和治疗手术仪器。尽管Lichtleiter;最终没有应用于人体，但Bozzini仍被誉为第一个发明内窥镜的人。在将近50年之后，内窥镜之父Antonin ean Desormeaux描述了一种改良型的Lichtleiter;，它以燃烧酒精和松节油的灯作为光源，通过透镜将光线汇聚以增加照明亮度[6]，从图1.1(b)[7]可以看到器械下部装有类似于酒精灯的装置，但是这个装置很容易造成灼伤的并发症。Desormeaux首次将该器械用于人体，并于1868年首次在文章中提出内窥镜;一词。1867年，牙医ulius Bruc将电流通过钻丝环使其过热发光，并以之作为光源来观察患者的口腔，他可以称得上是使用内光源的第一人，同时是爱迪生发明的白炽灯的前身。以上发明的均是开放式硬管式内窥镜，由于其照明强度弱，且容易造成灼伤，所以无法更深入地观察人体器官内部。直到1879年，柏林的泌尿外科医生MaxNitze[3]发明了一个包含光学系统的内窥镜，光学结构如图1.1(c)所示。其光源用的仍然是Bruc的照明方式，但是采用水冷的方法进行冷却以避免灼伤。这种用电热丝作为光源的方法是十分笨拙的，直到1878年爱迪生发明了白炽灯，特别是出现微型灯泡后，人们将小灯泡置于前端，成为那一段时期的标准照明方案。与此同时，这一时期硬管内窥镜的应用也得到了扩展，在其他内部器官的检查中得到应用。1881年，Miulicz和Leiter利用硬管光学系统成功地制成了第一个适用于临床的胃镜。1901年，德国外科医生elling将硬式内窺镜直接插入狗腹腔进行观察，这是现代腹腔镜的前身，1911年，瑞典内科医生acobaeus将腹腔镜内窥术用于人体，并首次提出腹胸腔镜;。在硬管镜的发展过程中必须提到Hopins发明的Rod- lens system[8]。该光学结构有较高的光透过率，图像亮度更高，视场角更大，从而可以观察到比以往硬管镜更大的范围。光学性能提高，端面直径减小，并且可以在目视端接驳相机、摄像机记录数据。由于人体内部器官多数存在解剖学上的生理弯曲，为了减小病人的痛苦，也为了能够观察到器官内壁的死角，半可屈式内窥镜应运而生。1898年，elling设计了一种镜管末端能够弯曲的用于动物实验的胃窥镜，镜管靠近前端1/3长度能够弯曲到45°。而真正意义上的第一个半屈式胃窥镜是由Schindler在1936年公布的，该胃窥镜由光学物理学家Wolf设计，长度为77 cm,可弯曲部分直径为12 nrni，硬管部分直径为8.5 mm。光学系统由48个透镜组成，用亮度较强的灯泡照明，前端装有一光滑金属球以方便插入体内。该装置能够在图像不间断的情况下，前端弯曲30°，开辟了胃镜检查技术的新纪元[7]。2. 光源的性能评价工业领域的照明标准为照明设计提出了基本的指标：照度、色温和显色性。LED光源在设计时兼顾了发光效率、色温及显色性等因素，分别进行了深入的理论分析。本课题的最主要目的是获取高显色性的照明光源，故以显色性为重点优化指标，同时使系统整体性能达到平衡最佳。2.1光源色温的评价方法当光源在温度(T)时发射光的颜色与黑体在某一温度(Tc)下福射光的颜色相同时，黑体的绝对温度就被称为该光源的颜色温度，即绝对色温(CT)。白炽灯以外的其他光源，其光色在色度图上有可能不是完全准确的落在绝对黑体轨迹上，所以只能用光源与黑体轨迹最近的颜色来确定该光源的色温，称为相关色温(CCT)。根据黑体的温度就可以由色度学理论计算出它的色坐标(x^ y)。一般，色温高表示蓝、绿光的成分多，色温低则橙、红光的成分多。为区分白光的冷暖，通常将色温低于3300的光源称为暖光源，而高于5300的归类为冷光源。这种归类只是说明了光源的颜色特性，并不表示光谱分布，色温或相关色温相同，它们的光谱分布不一定相同，甚至可以有较大差异。高色温光源照射下，如亮度不高则给人们有一种阴冷的气氛；低色温光源照射下，亮度过高会给人们有一种闷热感觉。光色的对比：在同一空间使用两种光色差很大的光源，其对比将会出现层次效果，光色对比大时，在获得亮度层次的同时，又可获得光色的层次。CIE1931给出了标准色彩空间图黑体福射曲线的关系，如图2.1,黑色曲线即为绝对黑体轨迹，轨迹上每一个色温点引出的黑色直线上的点即为与相关色温的点。3.白光LED照明方案..........2131三基原理........213 2RGB三基色混色方案........213 3白光LED与红光LED混光方案........243 4合光镜的选型........ 264.买验系统的结构设计与搭建........294 1 LED控制电路的选择和设计........294 2准直镜筒允机设计 ........304 3X-CUBE合光镜及混光机械结构........334.4本章小结........355高显色性白光光源实验........ 365 1基础元件的光学性能测试 ........3652RGB三基色万案的计算、仿真........ 395 3白光LED加红光LED万案的计算、仿真与测试........ 455 4本章小结........ 54结论本课题来源于国家科技支撑计划高清电子胃镜，项目号NO.2021BAI12B06。本设计完成了应用于医学内窥镜照明的白光LED光源系统的分析、设计、搭建、实验和测试，成功研制了高颜色还原性高光通量的医用内窥镜白光LED光源实验系统。首先，追述了医用内窥镜的发展历史，分析了国内外技术现状和内窥镜的发展方向，明确了医用内窥镜光源需求和现有技术的优缺点，并针对白光LED的现状作了分析，进而提出白光LED在医用内窥镜照明中的应用可能。接着，从色度学和光度学的定义和标准出发，明确了显色指数的计算方法，找出了在特定相关色温条件下RGB混合生成白光的计算方法，建立了理论体系。然后针对现有的LED芯片进行选型，选定大电流高功率大光通量输出OSRAMOSTARSMTLEA/T/B/UW S2W芯片作为光源芯片，并决定采用二向色镜作为混合多路光为单路光的元件，设计了相应的光学、机械、控制电路等部件，并搭建起实验系统。利用搭建好的实验系统，采用理论计算、软件仿真、实际测试等方法，针对RGB三基色混光和白光加红光的不同方案，分别设计并计算了最优显色性的光通量配比。在白光加红光混合生成白光的方案中，得到了 一般显色指数Ra=93.9的高显色性白光。本文的创新点在于：(1)将白光LED应用于医用照明中。医用照明光源对光通量和颜色还原性都有着很高的需求。现有研究中针对提高LED显色性的文章很多，但光通量输出并不够。本设计在获得高显色性LED白光的基础上，光通量输出也达到了较高水平，具有很大的实际意义。(2)搭建可供切换混光方式的光源系统。RGB三基色混合方案与白光加红光混合方案是获得LED白光的主要方法，本设计通过对光学机械结构的精心设计，可以实现两种混合方案的切换，只需通过更换中央的二向色镜，调换三路输入光源，就可以实现不同方案的切换。控制电路、准直镜筒等结构高度通用，提高了可更换性。(3)实现了可调光通量输出。控制电路通过PWM方式调节LED驱动电流，进而调整LED芯片的光通量输出。通过调节不同颜色LED光通量输出的配比，可以实现光通量调节、色温调节、显色性调节等功能。白光和红光混合方案中，在颜色还原性要求不那么高的场合，可以通过牺牲部分颜色还原性换得更高的光通量；在对颜色还原要求十分高的场合，可以通过损失小部分光通量换来更真实的颜色还原。而且，可以在保证颜色还原性的前提下，实现对色温的调节。参考文献[1]叶斌.高清晰医用电子内窥镜关键技木研究[D].浙江大学52021，1-4.[2]A G. 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