多媒體教學在研究生腫瘤放射治療學課程的應用

吳德華 劉 莉 王 劍 陳龍華

[摘要] 隨著放射治療技術的發展,尤其是計算機技術在放射治療領域的廣泛應用,提出醫學院校研究生腫瘤放射治療學課程不僅要學好放射物理學、放射生物學,放射治療技術學和臨床腫瘤學的基本理論,還要充分利用計算機多媒體教學,才能進一步加深對基本理論的理解。在課程設置上,除了腫瘤放射治療學課程外,提出增加三維適形、調強和圖像引導下的放射治療計劃系統的內容;在教學模式上,提出根據不同的教學內容采用不同的教學方法和手段,如對三維適形、調強和圖像引導下的放射治療計劃系統的教學,采用臨床問題與基本理論相結合的教學方法,對臨床腫瘤學教學強調過程參與式教學模式。

[關鍵詞] 腫瘤放射治療學 多媒體技術 教學方法

腫瘤的發病率逐年增高,70%以上的腫瘤患者需要接受放射治療,如何提高腫瘤病人的生存率和生活質量,使臨床醫生充分運用腫瘤治療的三個主要手段之一——放射治療手段治療惡性腫瘤患者已成為當務之急。我校開設研究生腫瘤放射治療學課程已有將近10年的歷史,課程內容涉及放射物理學、放射生物學、放射治療技術學和臨床腫瘤學,多年來,其教學內容與教學方法基本上是援引老的教學方法,即大班上課,小班帶教的固有模式,而大班上課就很難擺脫單向灌輸的教學方法。學生畢業參加工作后,依然對腫瘤放射治療一知半解,不具備對腫瘤病人治療原則、并發癥的合理處理的能力。隨著計算機技術、通訊技術、數字聲像和互聯網技術的普及和發展,尤其是計算機技術在影像診斷、放射治療中的廣泛應用,我們結合教學實際,充分運用計算機多媒體形象、直觀、靈活的特點,強調過程參與式教學,對腫瘤放射治療學課程的教學進行了改革,有效提高了教學的效果。

一、腫瘤放射治療學課程的設置

腫瘤放射治療學包括放射物理學、放射生物學、放射治療技術學和臨床腫瘤學,由于放射線摸不著、看不見,所以課程設置的重點放在使醫學生打下堅實的理論基礎,利用計算機多媒體形象、直觀地培養學生形成知識體系,而不是僅僅按部就班地傳授腫瘤放射治療的專業知識。達到學生在校期間具備腫瘤治療的完整知識結構,畢業后,學生無論在什么崗位工作,都能充分運用放射治療手段從事腫瘤的治療。為了達到上述目的,課程的內容應該包括下面5個方面的知識。

1.放射物理學

放射治療是由利用放射線治療腫瘤,因此,必須具有放射線的物理知識,熟悉各種設備的性能、各種放射線的特點及其應用、劑量及臨床劑量學,了解劑量計算等,重點掌握治療計劃的設計與執行、放射治療的質量保證與質量控制,了解目前的熱點研究方向——三維適形和調強放射治療和圖像引導下的放射治療等。

2.放射生物學

腫瘤放射生物學的最基本目的是解釋照射以后所產生的現象并建議改善現在治療的方法,也就是從三個方面為放射治療提供了支持,即提供概念、治療戰略以及研究方案。(1)概念。首先,是放射治療基本知識,照射后正常組織及腫瘤效應的過程及機制,它將有助于我們了解照射后發生的現象,如有關乏氧,再氧合,腫瘤細胞再增殖以及DNA損傷后的修復;(2)治療戰略。協助我們研究放射治療的新方法,如乏氧細胞增敏劑,高LET放射治療,加速分割及超分割放射治療;(3)研究方案。可為臨床放射治療研究方案提供意見,如為不同的分次治療及劑量率提供轉換因子,在治療過程中何時應用增敏劑,將來進一步建議個體化治療方案。因此,放射腫瘤醫生必須具備腫瘤放射生物學知識,因為腫瘤放射生物學就是腫瘤放射治療的藥理學。

3.放射治療技術學

放射治療技師在放射治療的計劃設計與執行中起著及其重要的作用,是放射治療計劃的執行者,是腫瘤放射治療隊伍中很重要的一員,其技術素質的高低和醫德醫風的好壞,直接影響腫瘤放射治療的療效。同樣,臨床醫生也必須掌握放射治療技術,才能更好地設計放射治療計劃,并指導和監督放射治療技師更好的執行和完成放射治療計劃。因此,在臨床教學中,要求學生必須掌握腫瘤放射治療的定位、擺位技術的技能和技巧,只有這樣,才能充分理解和忠實地執行放射治療計劃。

4.臨床腫瘤學

放射腫瘤科是一個臨床學科,放射腫瘤科醫生除了具備一般的臨床知識及經驗,處理放射治療前、中、后的臨床問題外,還必須具備一般的腫瘤學知識,如腫瘤的流行病學、病因、發病機制以及腫瘤分子生物學等,特別是應熟悉臨床腫瘤學,了解不同腫瘤的生物學行為、轉歸,每一個腫瘤的臨床分期及其治療原則,放射治療在各種腫瘤不同臨床分期中的作用等。

5.三維適形、調強放射治療及圖像引導下的放射治療

治療計劃設計是放射治療過程中極其重要的一環,三維適形、調強放射治療計劃系統及圖像引導下的放射治療計劃系統,是放射治療的一個重要組成部分。三維適形放療(3D-CRT)是21世紀主流放射技術,它能使治療劑量的體積和形狀在三維空間上與腫瘤的幾何形狀相吻合或接近,也就是說,腫瘤在體內三維空間是什么形狀就能照射什么形狀。調強放射治療(IMRT)是在三維適形放療的基礎上,按照治療區內所需要的劑量進行放療,也可以說是不均勻射照。四維適形放療(4D-CRT) 是在三維放療技術的基礎上加入了時間因素的概念,充分考慮了器官在治療過程中的運動,利用呼吸門控機和加速器配裝的CT掃描機對腫瘤及正常器官進行實時的監控,達到跟蹤腫瘤進行放療的目的。

圖像引導放射治療不僅能進行四維適形放射治療,能做到個體化放療,在放療前、放療中能實時對腫瘤及腫瘤周圍正常器官進行CT掃描進行監控,并能根據腫瘤及器官位置的變化調整治療條件使照射也緊緊“跟蹤”腫瘤進行真正意義上的精準治療,還能隨時對腫瘤放射劑量的精度進行調整。更為神奇的是,圖影像引導放射治療還能克服呼吸運動、器官蠕動及日常擺位誤差,照射范圍能比三維適形放療進一步縮小,重要器官和組織能得到更好地保護;圖影像引導放射治療能提高腫瘤的照射劑量和治療效果,能滿足全身各部位原發腫瘤、轉移瘤及由其他手段治療后的殘留灶治療,為以往不適宜放療的患者提供了可靠的治療方法,尤其是適用于腫瘤的肝轉移、肺轉移、椎管內轉移、椎體轉移、腹膜后轉移、腎上腺轉移、胰腺癌等,各部位腫瘤手術后的殘留或復發后不宜再行手術及重要臟器旁腫瘤而不能手術的患者。早期癌(如肺癌)更適合采用圖像引導放療。

二、教學模式的改革

近10年來,放射腫瘤學飛速發展,知識、技術更新迅速,三維適形、調強及圖像引導下的放療等新技術、設備的廣泛應用于臨床醫療中。同時,放療從業人員不斷增加,放射治療在惡性腫瘤治療中的作用越來越受到重視。所以,臨床上對惡性腫瘤治療的醫生、尤其是對放射腫瘤科醫生的要求越來越高。傳統的“教師講、學生聽、老師板書、學生做筆記”為主的教學模式已不適應放射腫瘤學課程的需要,如何利用計算機多媒體技術進行放射腫瘤學課程的教學改革已成為當務之急。結合我校近10年來針對研究生放射腫瘤學的教學實踐,我們提出了一種新的教學模式,該教學模式對不同的教學內容采用不同的教學方法和教學手段,收到較好的效果。

1.對課程第一、二部分(放射物理學、放射生物學)的內容,采用以理論教學為主的教學方法,利用多媒體技術制作基于網絡環境下的多媒休課件進行教學,學生不僅可以在課堂上學習,課后或者在臨床工作中也可以隨時在網上瀏覽復習。多媒體制作的重點主要包括基本概念、公式等,將一些物理、生物現象等以仿真動畫的形式,直觀地進行演示,使學生能夠將復雜的理論做到簡單易記。

2.對課程第三部分(放射治療技術學)的內容,不僅要將醫德醫風、職業道德教育作為重點,而且要明確放射治療技術不僅僅是技術員的工作,放射治療醫生同樣也必須具備熟練掌握腫瘤患者定位、擺位的能力。這一部分的內容以解剖標本、錄像等多媒體教學與實際臨床病例定位、擺位技術相結合,對常見病、多發病的定位、擺位技術進行考核,做到必須人人過關。

3.對于課程第四部分(臨床腫瘤學)的內容,開展以“問題為中心”的教學模式,小班上課、床邊認證、引導參與、輔導自學、網上學習等,打破灌輸式,調動教師和學生的主動性。對原有的教學大綱內容采取“三三制”的分配方法,即三分之一理論性較強的內容由教師上課精講;三分之一臨床表現豐富的常見病進行床旁帶教或上討論課;其余三分之一較易掌握的內容由教師輔導學生自學,讓學生按教學大綱規定內容“自己找食吃”。這種過程參與式教學模式要求教師對“三三制”教學計劃按照以“問題為中心”,精心備課和組織病例材料,保證學生參與實踐;對于學生必須在課堂和課后結合實際病例和臨床問題,認真學習,讓醫學生盡早進人臨床角色,培養臨床思維,全面提高學生素質水平和創新能力。教學方法、形式和手段包括:先導病例上課、預知見習、目標實習、講座討論、輔導自學、結對練功、雙語病例討論等,充分利用各種媒體,尤其是計算機多媒體的功能,提高學生素質水平和創新能力。

4.對于課程第五部分(三維適形、調強放射治療及圖像引導下的放射治療)的內容,我們單獨作為一個部分進行教學,重點在于讓學生能夠運用放射物理學、放射生物學、影像學、放射治療技術學和臨床腫瘤學的基本知識,給具體病人制訂一個完整的治療計劃。前面課程學習的好壞,關鍵看學生對放射治療計劃能否知其然和所以然。這一部分內容的教學形式包括:以實際臨床病例為問題,要求學生在教師的輔導下,完成2～3份放射治療計劃的設計,然后,學生獨立完成一份病例的放射治療計劃;最后,教師結合基本理論進行講評。教學手段包括:計算機多媒體演示,三維適形放射治療計劃系統實際操作,對所有學生所做的放射治療計劃進行統計分析等。

三、結束語

放射腫瘤學課程教學模式的改革是一個值得深入探討的課題。隨著放射治療事業的普及和發展,教學內容和教學模式必須做相應的改革。教學目的以引導學生積極參與教學,使學生盡早進入臨床思維,培養學生的臨床思維能力,同時,也為教師增加了鍛煉提高的機會。教學手段上要充分發揮計算機多媒體的作用。當然,我們的教學改革以提高學生的素質水平和創新能力為目的,初步的效果是令人滿意的,如何用量化指標來衡量改革的效果,進一步深化教學改革,是我們下一步需要研究的課題。