信息技術在醫學信息學教育中的應用

高清林 沈小平 葉 萌

(上海思博職業技術學院衛生技術與護理學院 上海 201399)

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信息技術在醫學信息學教育中的應用

高清林 沈小平 葉 萌

(上海思博職業技術學院衛生技術與護理學院 上海 201399)

分析信息技術在醫學信息學教育中應用的優勢，以上海思博職業技術學院為例，論述信息技術在醫學信息學教育中的具體應用，包括基于3D虛擬現實技術的沉浸式教學、雙向視頻教學等方面，對目前存在的問題提出解決方法。

信息技術；醫學信息學；搜索引擎；虛擬現實

1 引言

21世紀被譽為信息化時代，計算機、信息科學與醫學相互融合產生了一門新興學科——醫學信息學。醫學信息學最早在20世紀50年代提出，20世紀70年代發達國家就將“醫學信息學”列為獨立的學科，納入規范的教學體系。醫學信息學教育是探討生物學、醫學或者更廣義的健康數據的采集、存儲、交互和展現過程，如何利用信息技術來優化這些過程以及如何利用這些數據實現信息和知識層次各種應用的科學。近年來隨著信息技術的不斷發展，我國已經全面進入大數據時代，信息技術被廣泛運用于經濟、文化、科技、教育、醫療等領域，逐漸成為促進國民經濟發展的關鍵因素。而計算機網絡、搜索引擎、3D虛擬現實等信息技術的發展也為醫學信學教育帶來了新的機遇和挑戰。本文分析信息技術在醫學信息教育中應用的條件，以上海思博職業技術學院為例，論述信息技術在醫學信息教育中的具體應用。

2 信息技術在醫學信息學教育中應用的優勢

2.1 計算機網絡技術

計算機網絡技術是通信技術與計算機技術相結合的產物，主要指按照網絡協議，將地理上相對分散、具有獨立功能的多臺計算機借助通信線路和各種通信設備連接起來，按照事先設定好的網絡協議而開展的一種數據通信技術[1]。利用計算機網絡技術可以將視頻、音頻、圖片、文字等各種數據信息進行安全傳輸，還能夠有效實現數據庫管理員、教師、學生及醫院相關人員的信息共享，有效對教學環境和醫院環境數據進行分析和處理，以便實施遠程的實時教學等，這也正是當前無線網絡技術、藍牙技術等被廣泛應用于醫學信息學教育的關鍵所在[2]。

2.2 搜索引擎技術及信息檢索技能

醫學信息學是一門以醫學相關的信息為主要研究對象，以醫學信息的運動規律及應用方法為主要研究內容，以現代化計算機為主要工具，以解決廣大醫護人員在處理醫學信息過程中的各種問題為主要研究目標的一門新興學科[3]。同時醫學信息學也是一門交叉學科，在學習與應用過程中，涉及的醫學信息涵蓋臨床醫學、基礎生物醫學、認知學、生物工程學、流行病學、生物統計學、信息管理學、計算機科學(含硬件、軟件)等多學科，信息量巨大。在教學過程中，需要對大量源數據進行檢索、提取，進而整理出有效信息,因此也要求在教學過程中，授課教師必須具備專業的搜索引擎使用技術及醫學信息檢索技能，將其傳授給學生。

2.3 虛擬現實設備及配套軟件系統

隨著科技的進步和人才培養觀念的改變，信息化虛擬仿真的教學方式逐漸被廣泛采用。信息化虛擬仿真教學采用時下學生感興趣的虛擬技術，在計算機中重現護理教學的知識和技能，能讓學生在計算機上自己動手進行護理技能操作，可達到資源利用最大化、節約教學成本、提高教學質量以及減少在護理技能訓練實際操作中產生的大量醫用垃圾等目的。

2.4 熟練掌握相關信息技術的管理人員和教師

隨著各種信息化軟硬件條件的完善，具備高度信息化的教學環境已經不是問題，而熟練掌握信息技術的管理人員和一線授課教師，已經成為促進醫學信息學教育發展的必備條件之一。近年來國家推廣建設的信息化醫學實訓基地、信息化醫學虛擬教室等，都需要配備相關的日常運維人員和授課教師。

3 信息技術在醫學信息學教育中的應用

3.1 基于3D虛擬現實技術的沉浸式教學

虛擬現實(Virtual Reality，VR)是近年來出現的高新技術，也稱靈境技術或人工環境，是利用電腦模擬產生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以實時、無限制地觀察三維空間內的事物[4]。上海思博職業技術學院目前使用的可視化護理虛擬仿真教學系統，是經校企雙方共同探討、研發的符合高職教育特點的虛擬仿真系統，采用三維畫面，以學科單項技能入手，從理論知識、標準教學視頻到系統操作進行單項技能練習，至最后的訓練總結及數據統計，讓學生用更加直觀的方式進行臨床醫學技能的學習，既能大大提高學生的自我學習興趣，也能無次數限制的練習。引入虛擬現實技術的教學方式，可以保證醫學原始數據的準確性和專業性、教學數據采集和重建的有效性、實訓操作的仿真性和便捷性、網絡化教學的開放性等。

3.2 雙向視頻教學

高清移動式直播雙向教學系統可以促進校企合作、校校合作，加強學校與合作醫院(合作學校)的教學等交流，深化學校與醫院的合作，使醫學院校可以通過互聯網與合作醫院進行遠端直播示教。當然此類系統需要與學校已有的教學資源整合，專家可以在醫院直接進行教學，系統可以把整個教學過程實時直播到學校的示教室，同時可以進行音視頻互動交流等。學校的學生不需到醫院，只需在示教室就可以直接地了解醫院直播室所發生的一切，看到、聽到直播室的護理示教全過程，也可以與直播室的醫生進行互動。此系統除了教學應用的雙向遠程示教，還涵蓋遠程會診、遠程醫學信息服務、醫療保健咨詢、遠程護理以及預約服務等。在實施過程中，快速便捷的網絡環境是必備的；如果網絡的傳輸速率較低，則可能導致數據在傳輸過程中出現通信阻塞和網絡中斷等現象。上海思博職業技術學院針對該現象，單獨申請應用于教學的專用網絡及無線WIFI覆蓋，從而保證雙向視頻教學的質量。

3.3 遠程醫學教育

醫學圖像儲存和傳輸系統是臨床醫學、數字化圖像技術、醫學影像學與計算機網絡計算結合的產物，其主要作用是將醫學影像資料轉化成一種能夠被計算機識別和處理的數字形式，通過利用計算機網絡技術，實現對醫學影像信息和相關信息的采集、儲存、處理以及傳輸等功能，實現共享醫學信息的目的。將醫學信息學教學過程中相關的原始數據(含音視頻資料、PPT講義、教學計劃、教學大綱、練習題等)，結合云存儲技術和設備，可以實時提供動態醫學影像會診、雙向視頻教學在內的涉及遠程醫學應用所有領域的遠程信息服務[5]。

3.4 移動式數字化模擬醫院

傳統的課堂授課模式已逐漸向移動式教學模式轉變，如醫學信息學這門學科就是以實踐性、應用性為主的課程，僅僅是課堂面授已無法滿足學生對知識技能的渴求。將輸液管理系統(圖1)、醫學信息系統、臨床信息系統、電子病歷系統、護理虛擬仿真教學系統等集成到實訓室機房，將客戶端延伸至學生的筆記本電腦、平板等移動設備，可方便學生進行課后自主學習。移動式數字化模擬醫院就是將各個子系統進行集成，讓使用者打破時間、空間的局限，通過網絡就可訪問使用。目前上海思博職業技術學院已有專門的課程中心，學生可以通過用戶名、密碼登錄，在線學習各個學科的知識、瀏覽教學PPT、做課后練習等。移動式數字化模擬醫院目前正在建設中，需在已有的各個子系統基礎上，進行無縫整合并遷移至移動終端。希望這種移動教學模式可以為師生帶來更大的自主性，為醫學信息學的學科建設取得突破性發展。

圖1 輸液管理系統

4 反思與對策

4.1 加強網絡的自主管理

不論是高校還是醫院，在網絡的管理運維中都會遇到類似的瓶頸，即高校各系部無網絡自主權，網絡資源需總校分派；醫院各科室無網絡自主權，網絡資源需總院分派。這樣就會導致網絡的使用以及網絡核心交換設備的使用無法進行實時的管理和維護，一旦需要網絡的高速暢通、數據的高速交互時將會非常被動，經常影響用戶的使用。

解決方法：需要從領導層面加以重視，從政策傾斜到經濟支持，予以各系部一定的自主權，這樣才能充分發揮專業操作人員的積極主動性，同時保證網絡環境的暢通以及醫學信息系統的高速運轉，從而提高教學質量。

4.2 提高教學數據的安全性

集成化的醫學信息系統主要是借助網絡實現對一些有用數據信息的調用，此類數據信息不僅涵蓋醫學影像、圖文信息，還包含了大量患者相關隱私信息和重要科研數據，因此將信息技術運用在醫學信息學的教學過程中時，必須保證數據在網絡傳輸過程中的保密性、真實性以及完整性。如進行學校與醫院雙向視頻教學時，要在保護醫院患者隱私的前提下，讓學生進行觀摩學習，且保證視頻資料不外泄。

解決方法：要提高教學用數據的安全，一方面可以在計算機網絡中應用防火墻、信息加密、入侵檢測等網絡安全技術，從而保證醫學信息網絡傳輸上的安全性；另一方面需要醫學信息相關人員明確責任關系，具備一定的信息保密意識和信息安全技術，必要時需簽署保密協議。

4.3 完善中文醫學信息數據庫

目前國內缺乏學術性強、權威性強的中文生物醫學數據庫、引文數據庫；缺少功能全、集成度高、可普及使用的中文生物醫學搜索引擎；高校醫學專業的教師和學生，在醫學信息檢索技術上也相對薄弱。

解決方法：國家科研機構層面投入資金和人力，研究并開發中文醫學數據庫、中文生物醫學搜索引擎；高校層面鼓勵醫學專業的教師，多申請該領域的科研課題，學習信息檢索技術并開設相關醫學信息檢索課。

5 結語

綜上所述，為適應當今醫療行業發展形勢和崗位需要，將信息技術與課程教學有機結合，應用于醫學信息學教育，不僅能夠有效提高教學質量、學生的學習興趣、醫療工作的效率等，在教學模式及教學設計的先進性、趣味性、實用性等方面也有明顯提升。上海思博職業技術學院培養的學生在市級、國家級教學比賽和技能操作大賽中屢屢獲獎，在畢業實習及就業中受到各大醫院的一致好評。在應用過程中雖仍存在某些問題和局限，但通過采取一定的方法和手段可以使之不斷完善，充分發揮信息技術優勢，進而提升課程教學質量和學生實踐技能。

1 Chaudhry B, Wang J, Wu S,et al. Systematic Review:impact of health information technology on quality, efficiency, and costs of medical care[J]. Annals of Internal Medicine, 2006, 144(10):742-752.

2 Deshazo J P, Lavallie D L, Wolf FM. Publication trends in the Medical Informatics Literature:20 years of "Medical Informatics" in MeSH[J].BMC Medical Informatics & Decision Making,2009, (9):7.

3 王瑞娟.醫學信息學課程教學探討[J].醫學信息，2008, 21(7): 1088-1089.

4 羅偉，李珊，蔡宇，等.虛擬現實技術在醫學臨床教學中的應用[J].中國誤診學雜志，2008, 8(16)：3873-3874.

5 郎博，宋瑤.計算機網絡技術在醫學教學中的應用[J].中國熱帶學，2005, 5(4):735-736.

Application of Information Technology in Medical Informatics Education

GAOQing-lin,SHENXiao-ping,YEMeng,

HealthTechnologyandNursingDepartment,ShanghaiSipoPolytechnicCollege,Shanghai201399,China

The paper analyzes the application advantages of information technology in medical informatics education. Takes Shanghai Sipo Polytechnic College as an example, it elaborates the specific application of information technology in medical informatics education, including immersion education based on 3D virtual reality technology, two-way video teaching and other aspects. It also gives solutions on current existing problems.

Information technology; Medical informatics; Search engine; Virtual reality

2015-07-07

高清林，碩士研究生，助教；通訊作者：葉萌。

R-058

A 〔DOI〕10.3969/j.issn.1673-6036.2015.08.003