“医工结合可以让现代医学更加精准、个性化和高效。医工结合中的“工程技术”不仅能够帮助医学实现高精度成像、精准治疗和快速诊断,提高医疗效果,还能够推动医学领域的创新和发展,为医学研究提供新的思路和方法。”
3D打印器官?手部模型扫描?激光加工?生物数据如何应用在临床?机器人如何当医生?7月3日-7月14日,怀揣着满满的好奇心与难以自制的兴奋之情,温州医科大学2021级临床新医科的同学们来到上海大学开始了他们为期两周的暑期课程的探索之旅。下面,请跟随同学们的脚步,一起来看看吧!
医学前沿工程技术创新与实践课
(实践课)
一、3D打印技术
在进行实际的操作前,老师们先用了两节课带领大家系统性地了解3D打印的基本原理方法和目前的应用方向等基础知识,并且在课后给同学们布置了一个小作业——自己下载或设计一个3D打印的模型。7月10日,带着自己的模型,在老师细心的指导下,同学们亲手操作了模型的预处理、打印、后加工等步骤。整节课程收获满满,寓教于乐,给同学们留下了深刻的印象。
二、模型逆向扫描设备操作
逆向工程技术就是对实物原形进行3D扫描、数据采集,经过数据处理、三维重构等过程,构造具有相同形状结构的三维模型。再对原形进行复制或在原形的基础上进行再设计,实现创新的一种技术。在课程中,同学们主要学习并体验了激光扫描技术,在亲身体验的同时更加深入地了解了激光扫描的优势和应用限制,探讨了激光扫描的应用方向和未来可能的发展方向。刘江丽老师在课上也展示了丰富的激光扫描技术的应用实例,使同学们对激光扫描有了一个更深入的了解。
三、激光加工
激光不仅可用于扫描物体,还是一种非常重要的工业加工方式。在这堂课上,同学们不仅体验了用激光在金属挂牌上进行刻画,还体验了激光进行的树叶雕刻,雕刻好的树叶图案清晰,被雕刻的部位树叶脉络清晰可辨,令同学们惊叹不已。在老师的帮助下,还有同学拿来了自己的电脑、U盘、耳机等等,开始尝试在不同材质的表面进行加工。
四、学习感想
陈冠绮
随着科技的不断发展,医学前沿工程技术创新与实践在医疗领域中起到了革命性的作用。这些创新技术为医疗领域带来了巨大的变革,为患者提供了更好的治疗方案和个性化的医疗设备。通过对这些技术的介绍和实践操作,我们可以更好地了解医学前沿工程技术创新与实践在医疗领域中的应用前景和挑战。通过课程的学习和讨论,我们积累了丰富的知识和实践经验,并为未来在医学领域的实践和研究做好了准备。我们期待着将所学所思应用于实践中,为医学的进步和人类的福祉作出贡献。
俞侃奇
课程中老师提到的医(学)生对工科的两个误区让我印象深刻:一是对工学太不了解,一些让医生弄得焦头烂额的问题,其实借助工科的一些仪器设备就可以轻松解决;二是认为工科太过先进,认为一些其实很难解决的问题,借助工科仪器设备可以轻松解决。归根结底,这两大误区来源于医(学)生对工学的了解不够。所以,医工交叉的整合学习模式提供了很好的平台,能让医(学)生更好地了解工科的先进仪器技术并结合到医学上,实现强强联合。
赵嘉铤
在上海大学的课程中,激光打印最令我印象深刻。课程以实操为主,老师首先向我们讲解激光加工的原理,是利用光的能量经过透镜聚焦后在焦点上达到很高的能量密度,靠光热效应来加工的。激光加工不需要工具、加工速度快、表面变形小,可加工各种材料。用激光束对材料进行各种加工,如打孔、切割、划片、焊接、热处理等。随后就是我们自己的DIY环节,各种稀奇古怪却又美观的图案被加工出来,学在其中,乐亦无穷。
以数据之美,助医学创新——
“生物医药大数据与智能分析”课程
生物医药大数据,是一个非常庞大且有极大开发意义的数据库,每天都会产生无数的数据,但是作为临床出身的医生们虽然知道怎么写出数据,但往往不知道如何挖掘这些数据,因此生物医药大数据的智能分析就尤为重要。
在“生物医药大数据与智能分析”这门课程中,老师向同学们介绍了“大数据”和“生物医药大数据”的概念、数据的分类方法和属性类型、“智能分析”的流程、医学图像的概念分类与评价指标、数据预处理的必要性和高质量数据的特点、不完整数据的处理方法、噪音数据的处理方法、数据集成的概念、实体识别的做法、处理冗余的概念和做法等等知识,同学们认真思考,努力学习,并在最后一节课将所学知识进行展示。
通过该课程,同学们深刻理解到数据在推动医药领域的创新和进步中的不可或缺的作用。相信未来,生物医药领域将继续深入挖掘数据的潜力,将大数据和智能分析技术应用于临床实践和研究中,为人类的健康福祉带来更多的希望和可能性。
学习感想
邱俊辉
生物医药大数据与智能分析课程给我们介绍了一些应用在医疗领域的数据处理方法,时间虽短,内容满满。老师也很照顾我们的学科基础,以介绍认识理解为主,除了理论的介绍也穿插了许多实例帮助我们具象化理解。这门课程在处理数据方面给我们介绍了许多实用的工具,一些常见的回归模型算法用来预测疾病的患病概率;通过大数据的输入训练人工神经网络,来达到辅助诊断的目的同时对于“药-病”关系的探索也会出现意想不到的奇效。生物医药大数据就像一座宝库,而智能分析的相关编程技术则是打开这座宝库的钥匙,只有善用工具找对“钥匙”才能在未来成为一位优秀的医生。
张霁晖
课上接触的这款Debot机器人是一台相当基础的机械臂机器人,有数个关节与一台外接真空泵。课上的任务是讲四个颜色不同的海绵块从网格的左侧移动到右侧,一开始我们设想的程序非常简单,但在过程中发现了机械臂固有的一些问题,为了尽可能避免这些固有缺陷对海绵块的移动产生影响,我们在程序中添加了避开海绵块之间磕碰的部分,最终既快速又完美的完成了课堂任务。医疗机械臂式机器人在可预见的未来将会成为手术台上不可或缺的一部分,我们在低年级就对这样的先进技术有所接触必将对我们以后的生涯大有裨益。
郑术铠
在学习生物医药大数据与智能分析课程期间,我深深感受到了数据在当今医药领域的重要性和价值。通过这门课程,我学会了如何利用各种技术和工具来处理、分析和解释生物医学数据。我学习了数据的获取与清洗、数据挖掘与分析、机器学习和人工智能在生物医药领域的应用等方面的知识。这些技能使我能够有效地从庞大的数据集中提取有用的信息,揭示出潜在的关联和模式,并帮助决策者做出科学、精确的决策。我也希望能够运用所学知识,参与到这一领域的发展中,为推动医疗科技的进步贡献自己的力量。
陈良宇
目前,以大数据为支撑的智慧医疗在疾病的筛查和诊疗方面发挥着日益重要的作用。实现慧医疗的关键是对医疗大数据进行挖掘和分析,这一模式正在不断地改变着传统的诊疗模式。
机器制造,助力医疗——
“医用机器人与医学仿真入门”课程
达芬奇机器人、外科手术机器人、医疗康复机器人等等医用机器人与临床诊断与治疗已经密不可分。使用机器人做手术、帮助患者复健甚至参与到医疗活动的方方面面必定成为未来智能医学的发展方向,因此了解有关“医学机器人与医学仿真”的知识成为了新一代医学生的必修课程。
在本次医学机器人与医学仿真课程的学习中,同学们简要了解并实操体验了无创脑机接口技术、介入手术机器人与导航系统、康复辅具、上下肢康复机器人、外骨骼机器人、生物力学与仿真、数字化运动分析等工程技术。了解了这些技术在医疗领域的应用,开阔了视野,提供了新的思考,打下了医工交叉思维的基础,为之后的医学科研与临床工作奠基。
学习感想
兰骏孟
通过这两周在上海大学的学习、实践,我们对医学大数据,康复机器人有了一定的了解,对医工融合的实际应用有了初步的认识,对于医用前沿工程技术创新与实践这门课程我受益匪浅,对康复机器人的学习,我们更加深入的认识到工学与医学有机结合能够在对患者的康复治疗上绽放多么绚丽的花朵,同学们都踊跃地尝试,并向老师提出问题。通过这次学习,我们加深了医工交叉的理解,更是对医学与工学应当如何有机结合有了更多的想法。希望在未来的学习过程中,我能继续贯彻将医学与工学相结合的学习方法,为社会发展做出自己的贡献。
徐炳宸
通过这次上海之旅,我们体验了3D打印、模型逆向扫描、激光加工工艺、Debot 机器人、医用康复机器人等工程技术。医工结合学习使我能够拥有医学和工程两个领域的知识背景,从而提升了我的综合能力。我可以将工程的思维方式应用于解决医学问题,同时也能够利用医学知识指导工程设计。这种综合能力的提升使我在实际工作中更具竞争力。医工结合学习鼓励我们跨越学科的边界,从不同领域汲取灵感和知识,促进创新思维的培养。
时间飞逝,两周的时间很快就结束了,同学们仍然沉浸在医学与工科共同构建的知识海洋之中,两周时间里,同学们深刻意识到在现今社会中,医工结合的趋势日益显著,无论是基础研究,还是临床应用,医工结合都发挥着重要的作用。医工结合的学习是一种全新的体验。它不仅挑战了同学们原有的知识和技能,也使同学们得到了极大的收获。通过理论学习和实践,同学们深深理解了医工结合的价值和重要性,同时,同学们也对如何在这一领域发挥更大的作用有了更清晰的认识。同学们期待在未来的日子里,能够继续学习和实践,为推动医工结合的发展做出自己的贡献。
未来同学们将好好利用在上海大学学习的知识,以医学为导向,善于发现临床中的问题,使用灵活、多学科交叉的思维解决医疗过程中的实际问题,在科研中注重研究成果的落地转化,真正做到医工交叉,理论结合实践,更好地为患者服务!