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生物醫學最常用方法有哪些

發布時間:2023-05-21 14:21:52

1. 120項生物醫學新技術有哪些

生物醫學新技術是醫學生物學發展的支撐和基礎.現代醫學生物學的發展離不開生物醫學技術的進展.從顯微鏡、離心機、電泳儀、同位素、X-Ray到現在的高通量、高靈敏的分析、測序、重組、克隆、轉移、晶元、熒光、成像、納米、合成、信息技術的發展,無一不引領著現在醫學生物學的進步.沒有生物醫學技術的創新和進步,就不會有現在和未來醫學生物學的發展.這里我們從Science,Nature,PNAS,Cell 以及國內外生物醫學網站上摘錄了近年120多項生物醫學的新技術,供大家參考.此外,我們在CMBI特別報道專欄中也全文報道了新技術(379)、心血管成像(368)、彗星測定(366)、熒光蛋白(363)、人工生命(331)、代謝修復技術(376)、方法學(303)、系統生物學(272)、納米醫學(271)、生物標記(267)、抗體工程(251)、細胞與分子生物學方法(240)、活細胞成像(226)、組合化學(216)、虛擬細胞(199)、組織工 程(186)、DNA疫苗(176)、生物晶元(122)等近20項做了專題報道,約有7000篇文獻. 人工生命(AL:Artificial life)是通過人工模擬生命系統,來研究生命的領域.人工生命的概念,包括兩個方面內容:1)、屬於計算機科學領域的虛擬生命系統,涉及計算機軟體工程與人工智慧技術,以及2)、基因工程技術人工改造生物的工程生物系統,涉及合成生物學技術.AL是首先由計算機科學家Christopher Langton在1987年在Los Alamos National Laboratory召開的"生成以及模擬生命系統的國際會議"上提出. 代謝修復技術:在調動泛素-蛋白體酶系統充分代謝、分解病原性蛋白質的同時,引導代謝產生的巨大能量釋放細胞自我復制的潛能,最終通過細胞自我復制的方式完成組織、器官的自我修復,從而使系統功能恢復正常、機體重新獲得健康的前沿生命科學.代謝修復技術發端於2004年諾貝爾化學獎成果. 虛擬細胞(virtualcell)亦稱電子細胞(e2cell)"它是應用信息科學的原理和技術,通過數學的計算和分析,對細胞的結構和功能進行分析!整合和應用,以模擬和再現細胞和生命的現象的一門新興學科"因此,虛擬細胞亦稱人工細胞或人工生命" 生物晶元,又稱DNA晶元或基因晶元,它們是DNA雜交探針技術與半導體工業技術相結合的結晶.該技術系指將大量探針分子固定於支持物上後與帶熒游標記的DNA樣品分子進行雜交,通過檢測每個探針分子的雜交信號強度進而獲取樣品分子的數量和序列信息.

2. 生物醫學實驗技術有些什麼

很多,例如蛋白類的純化、分析、檢測技術有:
鹽析、超濾、超速離心、色譜法、離子交換層析、親和層析、凝膠柱層析、免疫印跡、電泳、斑點雜交、等等。
還有分子生物學相關的技術,比如PCR、分子雜交、重組DNA等等。

3. 生物醫學的生物醫學工程

生物醫學工程是個交叉學科,與生物工程密切相搏轎關,其主要特點是將工程學的方法應用到醫學領域中。它將工程技術與醫學相結合以提高醫療水平,幫助患者得到更好的照料以及提高健康個體的生活質量。研發是生物醫學工程師工作的主要內容,它覆蓋一個非常寬廣的領域:生物信息學、森銀慧醫學圖像、圖像處理、生理信號處理、生物力學、生物材料、系統分析、三維建模等等。生物醫學工程的應用實例有生物兼容的假體(prosthesis)、醫療器械、診斷設備、MRI 和 EEG 這樣的成像設備以及醫用葯品。
生物醫學工程(Biomedical-Engineering)是一門新興的邊緣學科,它綜合工程學、生物學和醫學的理論和方法,在各層次上研究人體系統的狀態變化,並運用工程技術手段去控制這類變化,其目的是解決醫學中的有關問題,保障人類健康,為疾病的預防、診斷、治療和康復服務。它有一個分支是生物信息方面主要攻讀生物和化學.
生物醫學工程產業是現代醫葯產業的兩大支柱,生物醫葯產業由生物技術產業與醫葯產業共同組成。各國、各組織對生物技術產業的定義和圈定的范圍很不統一,提供,甚至不同人的觀點也常常大相徑庭。生物醫學工程是綜合應用生命科學與工程科學的原理和方法,從工程學角度在分子、細胞、組織、器官乃至整個人體系統多層次認識人體的結構、功能和其他生命現象,研究用於防病、治病、人體功能輔助及衛生保健的人工材料、製品、裝置和系統技術的總稱。 生物醫學工程興起於20世紀50年代,它與醫學工程和生物技術有著十分密切的關系,而且發展非常迅速,成為世界各國競爭的主要領域之一。 生物醫學工程學與其他學科一樣,其發展也是由科技、社會、經濟諸因素所決定的。這個名詞最早出現在美國。1958年在美國成立了國際醫學電子學聯合會,1965年該組織改稱國際醫學和生物工程聯合會,後來成為國際生物醫學工程學會。 生物醫學工程學除了具有很好的社會效益外,還有很好的經濟效益,前景非常廣闊,是各國爭相發展的高技術之一。以1984年為例,美國生物醫學工程和系統的市場規模約為110億美元。美國科學院估計,到2000年其產值預計可達400~1000億美元。 生物醫學工程學是在電子學、微電子學、現代計算機技術,化學、高分子化學、力學、近代物理學、光學、射線技術、精密機械和近代高技術發展的基礎上,在與醫學結合的條件下發展起來的。它的發展過程與世界高技術的發展密切相關,同時它採用了幾乎所有的高技術成果,如航天技術、微電子技術等。
生物醫學工程學系,其前身可追溯到1977年在國內率先設立的生物醫學工程與儀器專業,以後相繼建成了我國生物醫學工程學科的第一個碩士學位授予點、第一個博士學位授予點、第一個博士後科研流動站。該系所依託的生物醫學工程一級學科是21世紀生命科學的重要支柱以及引領當今國際未來的前沿學科,旨在利用現代工程技術手段解決生物醫學上的檢測、診斷、治療、管理等問題以及深入探索生命系統的各種運動機理及其規律性。作為國家「211工程」和「985振興計劃」重點建設學科,浙江大學生物醫學工程學科在新一輪的教育部生物醫學工程一級學科整體水平評估中學術聲譽位列全國首位,與此同時,該學科自2002年成為國家重點學科後,2007年又再次被確認為國家重點學科。新近隸屬該系的生物醫學工程專業被列入浙江大學首批特色專業建設項目
國內生物醫院臨床機構
中國已經把兒童健康和成材上升到了國家戰略的高度,所以,生物醫學的「綠色--微創--非侵害性」首先應用於與民族未來息息相關的兒童醫院,比如北京兒童醫院等國內知名的專業研究兒童疑難雜症的醫學機構已經全面引進生物醫學技術,改變了使用葯物通過 肝、腎排泄從而增加肝、腎功能的損害,部分治療中的興奮劑、抗精神類處方影響兒童骨骼發育的傷害,使「綠色醫療」的理念得到了充分的發揮。國內部分知名兒童醫院的生物醫學臨床應用,表明我國的兒童的健康保護事業和兒童疑難病的治療已經與國際發達國家接軌。 1.掌握電子技術的基本原理及設計方法;
2.掌握信號檢測和信號處理及分析的基本理論;
3.具有生物醫學的基礎知識
4.具有微處理器和計算機應用能力;
5.具有生物醫學工程研究與開發的初步能力;
6.具有一定人文社會科學基礎知識;
7.了解生物醫學工程的發展動態;
8.掌握文獻檢索、此答資料查詢的基本方法。 · 生物電子與神經系統的工程
· 生物信息學和計算生物學
· 生物材料
· 生物力學和生物轉運
· 生物醫療儀器、感測器、人工器官和納米技術
· 生物醫學工程
· 生物醫學成像、圖像處理及可視化
· 生物醫學建模
· 臨床工程、耐磨和實時健康監測系統
· 基因工程
· 基因組學
· 醫學生物化學
· 醫學細胞生物學
· 納米生物分析
· 核磁共振/ CT /心電技術和電磁場模擬
· 生理信號處理
· 蛋白質組學
· 醫學工程中的軟體、工具和應用
· 結構葯物設計 主編
李孟森 教授 北京大學 (Prof. Mengsen Li, Peking University)
編委會
董健 教授 復旦大學 (Prof. Jian Dong, Fudan University)
范代娣 教授 西北大學 (Prof. Daidi Fan, Northwest Universty)
官家發 教授 中國科學院 (Prof. Jiafa Guan, Chinese Academy of Sciences)
洪葵 教授 武漢大學 (Prof. Kui Hong, Wuhan University)
胡火珍 教授 四川大學 (Prof. Huozhen Hu, Sichuan University)
梁淑芳 教授 四川大學 (Prof. Shufang Liang, Sichuan University)
劉鵬 教授 蘭州大學 (Prof. Peng Liu, Lanzhou University)
任宇紅 教授 華東理工大學 (Prof. Yuhong Ren, East China University of Science and Technology)
孫建國 工程師 美國Tufts大學 (Dr. Jianguo Sun, Tufts Universtiy)
唐惠儒 教授 中國科學院 (Prof. Huiru Tang, Chinese Academy of Sciences)
王金福 教授 浙江大學 (Prof. Jinfu Wang, Zhejiang University)
王久存 副教授 復旦大學 (Dr. Jiucun Wang, Fudan University)
尤學一 教授 天津大學 (Prof. Xueyi You, Tianjin University)
俞強 研究員 中國科學院 (Dr. Qiang Yu, Chinese Academy of Sciences)
張俊波 教授 北京師范大學 (Prof. Junbo Zhang, Beijing Normal University)
張建中 研究員 中國疾病預防控制中心 (Dr. Jianzhong Zhang, Chinese Center for Disease Control and Prevention)
張健 教授 上海交通大學 (Prof. Jian Zhang, Shanghai Jiao Tong University)
彭勇 教授 中國燕山大學 (Prof. Yong Peng, Yanshan University) 《生物醫學》期刊論文被以下收據庫收錄:
維普
萬方
讀秀學術
全國期刊聯合目錄資料庫(UNICAT)
中國科學院國際科學圖書館
Academic Journals Database
Cornell University Library
Directory of Open Access Journals (DOAJ)
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SJSU
Scirus
SHERPA/ROMEO
Trueserials
Ulrichsweb
Worldwide Science
Washington
WorldCat 1. PGRMC1蛋白功能及其在腫瘤發生發展中的作用
The Function of PRGMC1 and Its Role in Tumorgenesis and Tumor Development
馬 雯,夏祥穎,梁淑芳
DOI:10.12677/HJBM.2013.32002
2. D-絲氨酸與絲氨酸消旋酶
D-Serine and Serine Racemase
馮延瓊,肖虹,石亞偉
DOI:10.12677/HJBM.2013.32003

4. 社會醫學研究最常用的研究方法是

1、描述性研究:是流行病學研究的基礎,主要方法為現況研究,通過調查描述疾病的分布和各種可疑致病因素的關系,提出病因假說。

2、分析性研究:一般是選擇一個特定的人群,對由描述性研究提出的病因或流行因素的假設進行分析檢驗。它又分為病例對照研究和隊列研究。

3、實驗性研究:流沒褲橡行病學實驗是在人群現場中進行的,將觀察人群隨機分為試驗組和對照組,給試驗組施加某種干預措施,通過隨訪觀察,判定純咐干預措施的效果,進一步驗證假說。

(4)生物醫學最常用方法有哪些擴展閱讀:

社會醫學的教學目的

傳統的醫學教育局限於生物醫學教育模式,強調從生物醫學的角度研究疾病發生的原因及發病機制,疾病的診斷、治療及康復技術等。

然而,20世紀50年代以後,隨著生物醫學技術的飛速發展,世界各國的死因譜和疾病譜都發生了或正在發生深刻地轉變,慢性非傳染性疾病如心腦血管系統疾病、惡性腫瘤、意外傷害成為主要的疾病和死亡原因,這些疾病大多與人類自身的行為生活方式有著密切的聯系。

而過去嚴重威脅人類健康的傷寒、天花等急性傳染病不僅被人類認識,並且得到有效地控制或消滅,但是許多新的傳染性疾病,如艾滋病(AIDS)、傳染性非典型肺炎(SARS)等伴隨著社會生活方式的改變,成為波及全球威脅人類健康的殺手。

因此,要有效防治嚴枯旁重危害健康的疾病,保護人群健康,提高生命質量,單純依賴生物醫學技術的作用是不夠的。需要充分重視社會因素的作用,發揮社會功能並採取綜合社會衛生措施,才能促進生物醫學技術發揮最佳的社會功能。

5. 獲取目的基因的方法有哪些(詳細)

..剛好學到
基因工程流程的第一步就是獲得目的DNA片段,如何獲得目的DNA片段就成為基因工程的關鍵問題。所需目的基因的來源,不外乎是分離自然存在的基因或人工合成基因。常用的方法有PCR法、化學合成法、cDNA法及建立基因文庫的方法來篩選

直接獲取
1.從基因文庫中獲取 這個沒什麼就是現成的基因儲存在受體菌上你用的時候提取出來就好了(基因組文庫法 就是原教材中的用限制性內切酶直接獲取。利用λ噬菌體載體構建基因組文庫的一般操作程序如下:① 選用特定限制性內切酶, DNA進行部分酶解,得到DNA限制性片段② 選用適當的限制性內切酶酶解λ噬菌體載體DNA。③ 經適當處理,將基因組DNA限制性片段與λ噬菌體載體進行體外重組。④ 利用體外包裝系統將重組體包裝成完整的顆粒。⑤ 以重組噬菌體顆粒侵染大腸桿菌,形成大量噬菌斑,從而形成含有整個DNA的重組DNA群體,即文庫。)經典解釋
2.cDNA文庫法(即原教材中提到的逆轉錄法)。cDNA文庫,是指匯集以某生物成熟mRNA為模板逆轉錄而成的cDNA序列的重組DNA群體。雖然可用基因組文庫法來獲取真核生物的目的基因,但是由於高等真核生物基因組DNA文庫比其cDNA文庫大得多,相關工作量同樣大得多。更為重要的是,在真核生物基因組中合有大量的間隔序列或內含子,但在大腸桿菌等原核生物中沒有類似序列的存在,所以大腸桿菌不能從真核生物基因的初級轉錄本中去除間隔序列,即不能表達真核生物DNA。而在真核生物成熟mRNA中已不存在間隔序列(已在拼接過程中被去除),所以可以以真核生物成熟mRNA為模板,逆轉錄而成的cDNA可被大腸桿菌表達。因此,在基因工程中,cDNA文庫法是從真核生物細胞中分離目的基因的常用方法。
3.直接分離基因最常用的方法是「鳥槍法」,又叫「散彈射擊法」。這種方法有如用獵槍發射的散彈打鳥,無論哪一顆彈粒擊中目標,都能把鳥打下來。鳥槍法的具體做法是:用限制酶(即限制性內切酶)將供體細胞中的DNA切成許多片段,將這些片段分別載入運載體,然後通過運載體分別轉入不同的受體細胞,讓供體細胞所提供的DNA(外源DNA)的所有片段分別在受體細胞中大量復制(在遺傳學中叫做擴增),從中找出含有目的基因的細胞,再用一定的方法吧帶有目的基因的DNA片段分離出來。如許多抗蟲,抗病毒的基因都可以用上述方法獲得。

用「鳥槍法」獲取目的基因的優點是操作簡便,缺點是工作量大,具有一定的盲目性。

人工合成
1.(主要是序列已知的基因)。主要是通過DNA自動合成儀,通過固相亞磷酸醯胺法合成,具體過程可以網上查詢,反正是可以按照已知序列將核苷酸一個一個連接上去成為核苷酸序列,一般適於分子較小而不易獲得的基因。對於大的基因一般是先用化學合成法合成引物,再利用引物獲得目的基因。
2.聚合酶鏈反應(Polymerase Chain Reaction ,PCR)是80年代中期發展起來的體外核酸擴增技術。它具有特異、敏感、產率高、快速、簡便、重復性好、易自動化等突出優點;能在一個試管內將所要研究 的目的基因或某一DNA片段於數小時內擴增至十萬乃至百萬倍,使肉眼能直接觀察和判斷;可從一根毛發、一滴血、甚至一個細胞中擴增出足量的DNA供分析研 究和檢測鑒定。過去幾天幾星期才能做到的事情,用PCR幾小時便可完成。PCR技術是生物醫學領域中的一項革命性創舉和里程碑
他只是給目的基因的擴增

好累~....

6. 生物醫學動物實驗研究論文

生物醫學動物實驗研究論文

1實驗設計

在開展生物醫學研究時,研究者通過正確地運用統計學知識,可直接影響研究的質量。統計學設計的任務在於對研究的部署、實施,直到研究結果的解釋進行系統的安排,力爭做到以最少的人力、物力獲得可靠的結論和信息。其目的在於確定某種處理是否會表現出某種特定的效應。在實驗設計時應遵循惟一差異原則,即在進行兩組比較時,兩者之間僅有因處理因素不同而引起的差異,而其他實驗條件相關的非處理因素都應保持等同。然而,處理組與對照組在反應上表現出的差別並不一定意味著是處理的結果。另有兩種引起差別的可能性,即偏倚和偶然性。偏倚是指系統性差別,它不是因組間在處理上的不同所引起。生物醫學實驗中統計學設計和分析的目標就是消除潛在的偏倚,減少偶然性[2]。

1.1實驗的偏倚和控制

偏倚是在研究中從設計到實驗實施和結果分析的各環節存在一些人為的、有系統傾向的非隨機誤差,它不是由於抽樣造成的,而是某種偏性使得實驗結果偏離它的真值。從所選擇的生物醫學問題到研究方案的制訂與實施、實驗的完成過程、實驗的分析與解釋,乃至實驗結果的發表,均可能存在各式各樣的偏倚[2]。這種偏倚常常表現為系統誤差。偏倚的大小取決於研究的方法和具體的實驗條件。常見的偏倚主要有選擇性偏倚、觀察性偏倚和混雜性偏倚。必須認識實驗過程的偏倚,從實驗設計起直到整個研究過程結束均要加以控制。正確的實驗設計可控制選擇性的偏倚,事前人為控制和採取相應的措施可避免和減少觀察性的偏倚。對於混雜性偏倚,可將重要的混雜因素在設計階段進行分層隨機設計,使混雜因素在組間分布均衡;在統計分析階段將混雜因素作為分層因素或採用有協變數分析方法,以消除混雜因素的影響。只有有效地控制或消除偏倚,方可減少結果的假陽性或假陰性。

1.2減少偶然性的潛在影響

偶然性因素的作用可以減少,但不能完全排除。因為即使是在精心實施的研究中,接受同樣處理的動物,其反應也不可能完全一樣。適當的統計分析可使實驗人員評估出現假陽性的概率,即根本不存在處理效應的情況下觀察到差異的概率。這種概率越小,實驗者發現真實效應的可能性就越大。為了更有把握地檢測出真實效應,有必要減少偶然性的作用,並通過實驗設計確保能在「雜訊」之上識別真正的「信號」。

1.3實驗設計的要素

要消除生物醫學實驗中潛在的偏倚,減少偶然性,就應對實驗對象、處理因素和實驗效應這三個實驗設計要素,按照對照、重復、隨機化和均衡四項原則進行周到的設計與控制[3]。1.3.1實驗對象實驗中處理因素所作用的對象稱為實驗對象。不同性質的實驗研究需要選取不同種類的實驗對象,一個完整的實驗設計中所需實驗對象的總數稱為樣本含量。生物醫學試驗中考慮動物實驗對象時應關注以下幾個方面:①動物種屬的選擇:選擇實驗動物的種屬與品系時,尤其需要注意其背景反應的水平。為了將反應「信號」水平最大化,常常意味著應避免選擇那些背景反應水平極低的動物種屬或品系,但如果採用過度反應的動物種屬或品系也同樣會出現問題。動物物種選擇中的其他問題,無論是實際問題(壽命、體型、易得性、對動物學特徵的了解情況)或是理論問題(生化、生理或解剖結構與人的相似性),都需要從專業的角度認真加以考慮和權衡。②動物的數量:雖然從統計設計角度考慮可得出某項實驗所需的動物數(樣本含量),但所得出的數值往往很大。因此,雖然樣本含量估計是保證結論可靠性(精度和檢驗效能)的前提,但基於實驗的可操作性及經濟原則方面的考慮,應結合統計學的計算結果與以往的生物醫學研究經驗予以確定。③動物的體重與年齡:為確保實驗對象的同質性,實驗中所使用的動物體重與年齡應盡可能相近;動物體重的標准差不應超出平均值的10%;嚙齒類等小動物年齡相差不應超出1周,大動物年齡相差不應超出1個月。④動物的分層:為了准確檢測一種處理因素引起的差別,各處理組在可能影響實驗結果的其他非處理因素方面應盡可能具有同質性。當存在動物亞系間的差別時,有兩種方法可得到更為准確的結論。一是在結果分析階段將亞系作為一個「分層變數」處理,包括對兩個亞系的結果進行單獨分析,然後將結果綜合,得出處理效應的總結論;二是將亞系作為實驗設計的「區組因素」,這種情況下可使對照組與處理組中每個亞系動物數量相等。除以上所討論的「亞系」之外,其他的非處理因素,如性別、窩別、體重段等也可作為分層變數進行局部控制,並據此進行分層隨機化分組。1.3.2處理因素設計實驗研究時,要明確研究中的處理因素和影響實驗效應的非處理因素。研究者希望通過對研究設計進行有計劃的安排,從而能科學地考察其效應大小的因素稱為處理因素或實驗因素;研究者往往忽略對評價實驗因素作用大小有一定干擾的重要的非處理因素或非實驗因素(如動物的窩別、體重等);其他未加控制的許多因素的綜合作用統稱為實驗誤差。實驗結果是處理因素和非處理因素共同作用而產生的實驗效應,因此如何控制和排除非處理因素的干擾,正確顯示處理的效應,是實驗設計的基本任務。1.3.3實驗效應實驗效應是處理因素作用於受試對象的反應和結果,是反映實驗因素作用強弱的標志,它通過觀察指標(統計學常將指標稱為變數)來體現。如果指標選擇不當,未能准確反映處理因素的作用,獲得的研究結果就缺乏科學性,因此選擇好觀察指標是關系整個研究成敗的重要環節。指標的觀察應避免帶有偏性或偏倚,要結合專業知識,盡可能多地選用客觀性強的指標,在儀器和試劑允許的條件下,應盡可能多選用特異性強、靈敏度高、准確可靠的客觀指標。對一些半客觀(如尿液pH試紙讀數值)或主觀指標(行為測量、病理觀察),一定要事先規定讀取數值的嚴格標准,只有這樣才能准確地分析實驗結果,從而提高實驗結果的可信度。

1.4實驗設計的原則

為了防止結果的偏倚,保證實驗結果的准確性和最大化的表達,在進行生物醫學實驗設計時必須遵循統計學設計的對照、重復、隨機化和均衡四個基本原則。生物醫學實驗中對照組的設置必須具備三個條件:①對等原則,即惟一差別原則,除處理因素外,對照組具備與實驗組對等的非處理因素。在相互比較的各組間,除了給予的處理因素不同外,其他方面應與實驗組具有一致性,如相同的實驗單位來源(動物種屬、體重等)和相同的實驗條件、操作方式和喂養環境等。②同步原則,對照組與實驗組設立之後,在整個研究進程中始終處於同一空間和同一時間。③專設原則,任何一個對照組都是為相應的實驗組專門設立的。不得借用文獻上的記載或以往結果或其他研究資料作為本研究之對照。

1.5生物醫學中常用的實驗設計類型

如果需要在同一實驗中同時評價幾種不同的效應,實驗者應該安排能區別各自效應差別的實驗設計方法。生物醫學中常用的實驗設計有以下幾項。1.5.1完全隨機設計完全隨機設計是生物醫學動物實驗中最為常用的一種實驗設計方法,它是一種單因素有k個水平(k≥2)組的實驗設計。即實驗設計可設置一個對照或多個劑量組的實驗方案。本設計保證每個實驗動物都有相同機會接受任何一種處理,而不受實驗人員主觀傾向的影響。本設計應用了重復和隨機化兩個原則,因此能使實驗結果受非處理因素的影響基本一致,真實反映出實驗的處理效應。1.5.2隨機區組設計隨機化完全區組設計,簡稱隨機區組設計,又稱配伍組設計,是配對設計的擴展,它將幾個條件相同的受試者劃分在同一個區組或配伍組,然後再按隨機的原則,將同一配伍組的受試者隨機分配到各實驗組。該設計方法的優點是每個區組內的k個實驗單位有較好的同質性,比完全隨機設計更容易察覺處理間的差別。這種方法須特別注意的是要求區組內實驗單位數與處理數相同,實驗結果中若有缺失值,統計分析將損失部分信息。1.5.3拉丁方設計拉丁方設計從橫行和直列兩個方向進行雙重局部控制,使得橫行和直列兩向皆成區組,是比隨機區組設計多一個區組因素的設計。在拉丁方設計中,每一行或每一列都成為一個完全區組,而每一處理在每一行或每一列都只出現一次,也就是說,在拉丁方設計中,實驗處理數=橫行區組數=直列區組數=實驗處理的重復數。1.5.4析因設計析因實驗設計又稱全因子實驗設計,屬於多因素、多水平單效應的設計。它不僅可以檢驗每一因素各水平之間的效應差異,而且可以檢驗各因素之間的交互作用。交互作用是指一個因素不同水平間的效應差受另一因素的影響,包括協同交互作用和拮抗交互作用。析因實驗主要用於分析交互作用,當因素及水平數過多時,所需的實驗對象數、處理組數和實驗次數大幅度增加,故一般採用較簡單的析因實驗。含有較多因素和水平的實驗一般採用正交實驗設計[5]。

2生物醫學動物實驗的描述統計學

2.1生物醫學實驗資料的類型

生物醫學實驗對實驗對象(動物)進行干預後測定的觀測指標通常有以下類型:①連續性數據:測定結果表現為有數字大小和單位的數據,統計上稱定量資料,如生理、生化指標,體重值,器官重量等。②分類數據:測定結果表現為按某屬性劃分的定性類別,統計上稱為定性資料,具體又可以分為二值資料、多值名義資料和多值有序資料。如某反應為出現或不出現,死亡或未死亡,有畸形或無畸形;病理損害的嚴重程度(無、輕度、中度、重度)等。

2.2統計描述指標

描述性統計學(或歸納統計學)是對樣本觀察/測量數據頻率分布的定量研究,描述性統計的目的在於:①對測量值或觀察值進行歸納濃縮,用統計量、統計圖或統計表的形式表現;②估計總體分布的參數。2.2.1資料的整理與探索對於某一測量指標,一般應從文獻資料中了解其分布類型。如果沒有判斷概率分布的理論基礎,應重復以大樣本測定,繪制樣本的頻數分布圖(理論上樣本量要大於100),並經統計學檢驗擬合其分布。2.2.2數據的描述統計量①連續性數據的頻數分布:通過對樣本資料編制頻數分布表或做莖葉圖,以確定資料分布的類型、頻數分布的集中趨勢和離散趨勢、估計總體參數,也便於發現離群值。②中心位置的描述統計量:描述數據分布的集中趨勢,常用指標為算術均數、中位數、眾數、幾何均數等。③離散程度的描述統計量:描述數據分布的離散趨勢,常用指標為標准差和方差、極差和四分位數間距、變異系數和離散系數等。④統計學圖表:統計圖包括連續性數據分布的直方圖、莖葉圖,表示數據中心位置和離散程度的點桿圖(做圖時表示均數和標准差)和盒須圖(做圖時表示中位數、極差、四分位數間距),描述構成比數據資料的百分條圖、餅圖,描述經時變化趨勢的線圖,以及預測和檢驗分布類型的概率-概率圖(P-P圖)等[6]。統計表具有簡單、明了、易於理解、便於比較的優點。編制統計表時原則上應當重點突出、層次分明、避免層次過多或結構混亂。一般的統計表應為三線表,表中只有橫線,無豎線和斜線。統計表的標目應層次清楚,不宜過於復雜。

3生物醫學動物實驗的假設檢驗

生物醫學動物實驗中最常見的情況是給予不同受試物後進行組間比較,通過統計學中的假設檢驗,說明受試物的作用。假設檢驗時應注意以下問題。

3.1檢驗方法的選用依據

3.1.1資料的類型和變數的數目不同類型的資料(定量、定性)的組間比較應採用不同的統計檢驗方法。單變數、多變數的`統計檢驗方法也各不相同。3.1.2實驗設計類型應該根據實驗設計的具體類型選擇對應的統計檢驗方法,以便得到處理組效應的真實結論。3.1.3檢驗方法的前提條件選用假設檢驗方法前,應了解所分析的數據資料是否滿足相應檢驗方法的前提條件,如t檢驗和方差分析等參數檢驗方法要求數據滿足正態性和方差齊性,2檢驗要求樣本含量大於40且理論頻數大於5。

3.2正態性檢驗及擬合優度檢驗

統計學假設檢驗須判定樣本的頻數分布是否符合某一理論分布,如符合要求就可按此理論分布來進行統計學處理。對正態分布可採用正態性檢驗,其他分布可用擬合優度檢驗。通常可通過查閱文獻,了解實驗參數符合何種理論分布。

3.3方差齊性檢驗

連續性數據未達到參數法統計分析前提的第二種原因即為方差不齊。一般而言,數值愈大,其固有的變異性也愈大。例如,若某組動物的平均反應值為100,其數值范圍可能為80~120;而另一組動物的平均反應值為300,其數值范圍可能會擴大至240~360。解決方差不齊的措施是進行數據轉換。若數據的標准差與平均值成正比,在統計分析前宜將數據轉換為對數值之後再進行分析,據此,不僅數據的變異度與平均值大小無關,同時還可確保其更符合正態分布。若數據變異度增加幅度與平均值的關系不太明顯,採用平方根轉換則更易使數據的變異度與平均值大小無關。某些數據經對數或平方根轉換後可能仍存在方差不齊,此時宜採用非參數檢驗。

3.4單側檢驗與雙側檢驗

檢驗假設選擇單側檢驗或雙側檢驗,應事先根據專業知識做出選擇。一般而言,若研究目的僅須了解是否存在組間差異、實驗者無法預測組間變化的方向以及實驗者希望獲得正負兩方面的結果時,應採用雙側檢驗。若事先可預測組間差異的變化方向,實驗者僅對某一方面的重要性感興趣,實驗者僅希望了解與對照組差異或正或負一個方向,則應採用單側檢驗。此外,劑量設計預試驗中應採用雙側檢驗,正式試驗在了解相關信息後可採用單側檢驗。

3.5多重比較及多重性問題

生物醫學實驗經常在處理組和對照組之間做多個變數的比較。即使不存在真正的實驗效應,也有可能純粹由於偶然性而有一個或多個變數在5%檢驗水平出現顯著性差別。除了上述均數多重比較導致Ⅰ類錯誤概率增加的多重性問題之外,其他的多重性問題還包括多次的中期分析、關注多個結局、亞組間的多重比較。處理多重性問題的原則包括:①預先計劃進行多重比較;②限制比較的次數;③多重比較時採用更嚴格的界值標准;④多重比較具有生物學方面的依據。

3.6觀察值或實驗對象的獨立性

許多統計檢驗方法要求比較的觀察值或實驗對象相互獨立,如二項分布的率檢驗、t檢驗和方差分析等。但是,有的生物醫學實驗中觀察單位並不獨立。例如,生殖和發育研究中就存在窩效應:由於遺傳因素、宮內的發育環境和葯物的代謝環境相似,與異窩胎仔相比,同窩胎仔之間對毒性效應的反應概率趨於系統,即同窩內數據為聚集性數據,這就是一種常見的非獨立數據。在統計學分析時,忽略數據的窩內相關性具有潛在的風險;因同窩母鼠所產k個胎仔的觀察值存在共性,其所提供的信息不及k個獨立的來自不同母鼠所產胎仔所提供的信息;窩內相關性愈大,其信息量愈少。聚集性數據的均數標准誤小於獨立的數據,因此,若基於觀察值獨立的統計分析方法,就會增加犯Ⅰ類錯誤的概率,即假陽性的風險增加,降低實驗的有效性。

3.7歷史對照數據的應用

某些情況下,尤其是在發生率較低的情況下,單項研究可能提示處理可影響腫瘤發生率,但無法得出明確的結論。可能想到的分析辦法之一是將處理組的數據與來自其他研究的對照組動物相比較。雖然歷史對照數據具有重要意義,但值得強調的是,眾多原因可導致不同研究之間的變異度大於研究之內的變異度。動物來源、飼料及飼養條件,研究期限,研究中的動物死亡率、讀片的病理學家等均可能影響最終的腫瘤發生率。故此,忽視這些差異,將處理組的腫瘤發生率與合並的對照組發生率相比較,可能得出嚴重錯誤的結果,並進而明顯誇大統計顯著性水平。Tarone[4]曾對歷史對照組的比率數據分析進行過綜述。

3.8假設檢驗的局限性

首先,假設檢驗中的P值並未提供有關處理誘發效應大小的直接信息。某一受試物可誘發一定量的、反應的增加,但增加的幅度是否具有統計顯著性則取決於研究的規模和數據的變異性。在規模較小的研究中,有可能錯失較大、重要的效應,尤其是在檢測終點測量精度不高的情況下。相反,在規模較大的研究中,較小、非重要的效應則具有統計顯著性。例如,D葯與C葯相比,降血壓效應相差近30mmHg,但因為例數僅10例,假設檢驗未發現顯著性差異(P=0.31);相反,B葯與A葯相比,降血壓效應僅相差0.2mmHg,但因為例數達500例,假設檢驗卻發現存在顯著性差異(P<0.001)。由此可見,統計學顯著性與效應大小無直接相關性。因此,愈來愈多的統計學家主張以處理組與對照組差異值的95%置信區間表述處理的效應。據此,若處理反應的增加值為10個單位(95%置信區間3~17單位),則該區間包含真實差異的幾率為95%。若置信區間的下限大於零,則雙側檢驗的P值小於0.05。其次,假設檢驗無法消除實驗設計或實施不當所帶來的影響。雖然前述的分層分析等有助於發現真實的差異,但若實驗設計存在偏倚,或實驗實施過程中存在偏差或失誤,假設檢驗方法一般也於事無補。因此,在生物醫學實驗過程中應注重對實驗設計或實施過程進行嚴格的質量控制和質量保證措施,強化GLP規范意識。其三,對統計學分析本身的質量控制和質量保證也是確保研究質量的重要環節。所用統計分析軟體包應經過充分的認證,以確保分析結果的准確、可靠性。數據的錄入、核對和分析結果的報告與歸檔,均應制訂並嚴格執行相關的標准操作規程。綜上所述,在動物實驗研究的多個環節,統計學中的相關理論和方法都能夠發揮重要作用。統計學不僅可以保證結果的科學性和可靠性,在很多情況下也可以極大地提高研究效率,節約研究成本。在這里還必須強調,除了實驗後期的數據分析以外,在實驗方案的制定階段也需要統計學人員的早期介入,這樣有助於避免實驗設計出現大的偏差和漏洞,有利於研究目標的順利實現。

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7. 生物醫學測量法的步驟有哪些

中午醫學測量法的步驟有哪些 生物醫學測量法 先准備標本 准備好了以後准備量尺 把標本放平放在桌子上 然後拉拉成一條直線 量的時候不要使勁拽 它松緊度剛好放到最鬆弛的狀態 然後又東西去領

8. 生物醫學信號處理方法論文

生物醫學信號處理方法論文

生物醫學信號處理是指據生物醫學信號特點,應用信息科學的基本理論和方法,研究如何從擾和雜訊淹沒的觀察記錄中提取各種生物醫學信號中所攜帶的信息,並對它們進步分析、解釋和分類。以下是我精心准備的生物醫學信號處理方法論文,大家可以參考以下內容哦!

摘 要: 生物醫學信號是人體生命信息的集中體現,深入進行生物醫學信號檢測與處理的理論與方法的研究對於認識生命運動的規律、探索疾病預防與治療的新方法都具有重要的意義。

關鍵詞: 生物醫學信號 信號檢測 信號處理

1 概述

1。1 生物醫學信號及其特點

生物醫學信號是一種由復雜的生命體發出的不穩定的自然信號,屬於強雜訊背景下的低頻微弱信號,信號本身特徵、檢測方式和處理技術,都不同於一般的信號。生物醫學信號可以為源於一個生物系統的一類信號,這些信號通常含有與生物系統生理和結構狀態相關的信息。生物醫學信號種類繁多,其主要特點是:信號弱、隨機性大、雜訊背景比較強、頻率范圍一般較低,還有信號的統計特性隨時間而變,而且還是非先驗性的。

1。2 生物醫學信號分類

按性質生物信號可分為生物電信號(Bioelectric Signals),如腦電、心電、肌電、胃電、視網膜電等;生物磁信號(Biomagnetic Signals),如心磁場、腦磁場、神經磁場;生物化學信號(Biochemical Signals),如血液的pH值、血氣、呼吸氣體等;生物力學信號(Biomechanical Signals),如血壓、氣血和消化道內壓和心肌張力等;生物聲學信號(Bioacoustic Signal),如心音、脈搏、心沖擊等。

按來源生物醫學信號可大致分為兩類:(1)由生理過程自發產生的主動信號,例如心電(ECG)、腦電(EEG)、肌電(EMG)、眼電(EOG)、胃電(EGG)等電生理信號和體溫、血壓、脈博、呼吸等非電生信號;(2)外界施加於人體、把人體作為通道、用以進行探查的被動信號,如超聲波、同位素、X射線等。

2 生物醫學信號的檢測及方法

生物醫學信號檢測是對生物體中包含的生命現象、狀態、性質和成分等信息進行檢測和量化的技術,涉及到人機介面技術、低雜訊和抗干擾技術、信號拾取、分析與處理技術等工程領域,也依賴於生命科學研究的進展。信號檢測一般需要通過以下步驟(見圖1)。

①生物醫學信號通過電極拾取或通過感測器轉換成電信號;②放大器及預處理器進行信號放大和預處理;③經A/D轉換器進行采樣,將模擬信號轉變為數字信號;④輸入計算機;⑤通過各種數字信號處理演算法進行信號分析處理,得到有意義的結果。

生物醫學信號檢測技術包括:(1)無創檢測、微創檢測、有創檢測;(2)在體檢測、離體檢測;(3)直接檢測、間接檢測;(4)非接觸檢測、體表檢測、體內檢測;(5)生物電檢測、生物非電量檢測;(6)形態檢測、功能檢測;(7)處於拘束狀態下的生物體檢測、處於自然狀態下的生物體檢測;(8)透射法檢測、反射法檢測;(9)一維信號檢測、多維信號檢測;(10)遙感法檢測、多維信號檢測;(11)一次量檢測、二次量分析檢測;(12)分子級檢測、細胞級檢測、系統級檢測。

3 生物醫學信號的處理方法

生物醫學信號處理是研究從擾和雜訊淹沒的信號中提取有用的生物醫學信息的特徵並作模式分類的方法。生物醫學信號處理的目的是要區分正常信號與異常信號,在此基礎上診斷疾病的存在。近年來隨著計算機信息技術的飛速發展,對生物醫學信號的處理廣泛地採用了數字信號分析處理方法:如對信號時域分析的相干平均演算法;對信號頻域分析的快速傅立葉變換演算法和各種數字濾波演算法;對平穩隨機信號分析的功率譜估計演算法和參數模型方法;對非平穩隨機信號分析的短時傅立葉變換、時頻分布(維格納分布)、小波變換、時變參數模型和自適應處理等演算法;對信號的非線性處理方法如混沌與分形、人工神經網路演算法等。下面介紹幾種主要的處理方法。

3。1 頻域分析法

信號的頻域分析是採用傅立葉變換將時域信號x(t)變換為頻域信號X(f),從而將時間變數轉變成頻率變數,幫助人們了解信號隨頻率的變化所表現出的特性。信號頻譜X(f)描述了信號的頻率結構以及在不同頻率處分量成分的大小,直觀地提供了從時域信號波形不易觀察得到頻率域信息。頻域分析的'一個典型應用即是對信號進行傅立葉變換,研究信號所包含的各種頻率成分,從而揭示信號的頻譜、帶寬,並用以指導最優濾波器的設計。

3。2 相干平均分析法

生物醫學信號常被淹沒在較強的雜訊中,且具有很大的隨機性,因此對這類信號的高效穩健提取比較困難。最常用的常規提取方法是相干平均法。相干平均(Coherent Average)主要應用於能多次重復出現的信號的提取。如果待檢測的醫學信號與雜訊重疊在一起,信號如果可以重復出現,而雜訊是隨機信號,可用疊加法提高信噪比,從而提取有用的信號。這種方法不但用在誘發腦電的提取,也用在近年來發展的心電微電勢(希氏束電、心室晚電位等)的提取中。

3。3 小波變換分析法

小波分析是傳統傅里葉變換的繼承和發展,是20世紀80年代末發展起來的一種新型的信號分析工具。目前,小波的研究受到廣泛的關注,特別是在信號處理、圖像處理、語音分析、模式識別、量子物理及眾多非線性科學等應用領域,被認為是近年來在工具及方法上的重大突破。小波分析有許多特性:多解析度特性,保證非常好的刻畫信號的非平穩特徵,如間斷、尖峰、階躍等;消失矩特性,保證了小波系數的稀疏性;緊支撐特性,保證了其良好的時頻局部定位特性;對稱性,保證了其相位的無損;去相關特性,保證了小波系數的弱相關性和雜訊小波系數的白化性;正交性,保證了變換域的能量守恆性;所有上述特性使小波分析成為解決實際問題的一個有效的工具。小波變換在心電、腦電、脈搏波等信號的雜訊去除、特徵提取和自動分析識別中也已經取得了許多重要的研究成果。

3。4 人工神經網路

人工神經網路是一種模仿生物神經元結構和神經信息傳遞機理的信號處理方法。目前學者們提出的神經網路模型種類繁多。概括起來,其共性是由大量的簡單基本單元(神經元)相互廣泛聯接構成的自適應非線性動態系統。其特點是:(1)並行計算,因此處理速度快;(2)分布式存貯,因此容錯能力較好;(3)自適應學習(有監督的或無監督的自組織學習)。

參考文獻

[1] 邢國泉,徐洪波。生物醫學信號研究概況。咸寧學院學報(醫學版),2006,20:459~460。

[2] 楊福生。論生物醫學信號處理研究的學科發展戰略。國外醫學生物醫學工程分冊,1992,4(15):203~212。

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9. 生物醫學測量法的特點有哪些

生物醫學測量法的特點有哪些如下:

1.非侵入性:生物醫學測量法通常需要對人體進行測量,因此,與其他領域的測量方法相比,要求測量方法非常的安全、無創傷性,不會對人體造成任何不良影響。例如,心電圖、腦電圖和血壓測謹搭量等等。

2.准確性:生物醫學測量法要求其測量結果准確可靠,可以為醫生提供科學可吵晌鬧靠的信息,為疾病的診斷和治療提供依據。例如,在心臟病診斷領域中,心電圖的准確性非常重要。

5.對測量對象影響小:生物升罩醫學測量的目標是獲得對象的生理信號,而測量過程應該對測量對象的生理狀態影響要盡可能小,以確保測量結果真實可靠。例如,通過互聯網進行遠程醫療服務時,要求對病人的生理數據採集不產生負面影響。

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