研究生教育中醫學圖像處理課程教學研究

高昱

[摘 要]隨著電子技術、信息技術和計算機技術的不斷發展，各種醫學影像設備在醫院中廣泛使用，服務于醫療診療的各個方面。醫學圖像處理技能已成為醫務工作者的基礎職業需求，尤其是針對高層次的醫學研究生。本文針對研究生的醫學圖像課程進行解析，分析了醫學圖像處理課程的教學現狀，并就未來發展的關鍵點進行了探討。本文的研究對明確研究生醫學圖像處理課程的教學、指導、未來發展具有重要意義。

[關鍵詞]研究生教育；醫學圖像處理；教學

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.06.138

[中圖分類號]G648.4 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2017）06-0-02

為滿足醫學研究生對醫學圖像加工處理需求不斷增加的現狀，各醫學院校在醫學研究生的計算機教學中紛紛引入了醫學圖像處理課程。其目的在于使學習者能夠適應醫學影像設備在醫院廣泛應用的現狀，掌握基礎的、主流的相關醫學圖像處理的計算機數字處理技能。醫學圖像處理是圍繞計算機技術、電子技術、信息技術和醫學影像技術的多學科交叉性的學科，其以計算機為載體和主要工具，對不同醫學影像設備所采集和生成的醫學影像進行目的性的二次處理，進而輔助于醫療工作。

涉及數字圖像處理的醫學圖像主要包括：計算機射線照相檢測（Computed Radiography，簡稱CR ），數字化X射線照相檢測（Digital Radiography，簡稱DR），計算機斷層掃描成像（Computed Tomography，簡稱CT），磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，簡稱MRI），正電子發射機斷層掃描成像（Positron Emission Tomography，簡稱PET），超聲成像（Ultrasound，簡稱US）等。對學習者來說：首先是通過醫療圖像設備獲取相應的醫學圖像；其次是了解待處理的圖像及其特征，并根據實際需要設計相應的計算機算法方案；再次是使用相應的圖像處理工具（Photoshop或Matlab）按照算法方案進行特定圖像的處理；最后是對處理結果進行驗證，如果結果具有可靠性、實用性則將處理結果用于醫療。

醫學圖像處理課程教學是基于圖像處理的理論，針對醫學中醫學圖像相關內容，結合醫學圖像處理的過程而展開的教學活動。

1 醫學圖像處理課程分析

本文以S醫科大學為例，對其研究生的醫學圖像處理課程進行了剖析。

在課程基礎方面，需要完成醫學影像學基礎、計算機公共基礎學、醫學診斷學等部分課程；在課程實踐方面，需要有計算機實踐中心作為支持，并具備計算機應用環境，安裝Photoshop和Matlab等專業處理軟件；在教學時間方面，依據內容為64學時；在教學內容方面，依據聶生東 等編著，由復旦大學出版社出版的《醫學圖像處理》教材為準，教學內容涵蓋了醫學圖像處理的基本概念、典型方法和使用技術三個主要方面，具體內容如表1所示。在教學考核方面，將理論性考核與技能實踐性考核相結合，實現綜合性評價。

2 醫學圖像處理課程的教學現狀

為進一步對研究生醫學圖像處理教學進行分析，本文對部分醫學院校的醫學圖像處理課程教學現狀進行了系統的調查分析，以下為調查結果。

2.1 對醫學圖像處理教學的重視程度不足

首先，調查顯示近50%的醫學院校沒有針對研究生開設獨立的醫學圖像處理課程，而是部分地將相應的教學內容移入到研究生計算機教學的部分章節，課時少、內容概括，難以達到相應的教學目標。其次，在已開設醫學圖像處理課程的學校，超過30%的學校將其設定為非指定選修課或者為影像專業的專業考查課。

2.2 教學內容簡單

醫學圖像處理課程是多學科的交叉性邊緣學科，其對計算機使用及編程內容要求較高，同時涉及很多數學建模、算法問題，教師在教學中發現這對醫學研究生的學習和運用具有較高的難度，因此實際教學中內容難以深入，難以實現其教學目標的要求。

2.3 教學工具單一，難以滿足教學要求

調查顯示，70%以上的醫學圖像處理課程使用的是Adobe公司的Photoshop軟件工具，不容置疑Photoshop是功能強大的圖像編輯處理軟件，但醫學圖像處理很大程度上要設計特定算法及組合方案，是更高級的圖像處理，如邊緣檢測、對象識別、智能分析和配準等，這是Photoshop難以實現的。目前，公認圖像處理課程教學中較好的軟件是具有編程功能的Matlab和C++等工具。

2.4 缺乏合理的教學團隊

目前，90%的醫學圖像處理課程的教學工作由從事計算機教育工作的教師承擔，其重要問題在于計算機教師屬于理工學科范疇，其對醫學相關問題的研究和理解有限，難以實現圖像處理與醫學問題的結合。同時，這個問題也體現在醫學圖像處理的教材中，縱觀現有的醫學圖像處理教材，其作者90%以上為計算機領域的研究者，導致教材只是在淺層實現圖像處理向醫學方向的靠攏。還有部分院校的醫學圖像處理課程由醫學影像專業的教師承擔，其問題表現在相應的教師沒有較深的計算機圖像處理素養。

2.5 其他方面

除了上述主要問題外，研究生的醫學圖像處理課程的問題還表現在教學實踐性差，教學案例醫學針對性不足，教材內容可用性不強等方面。

3 醫學圖像處理課程的發展對策

基于研究生醫學圖像處理課程的限制和主要問題，未來醫學圖像處理課程要想在一個良性的發展軌道上運行，必須注重以下幾個方面。

3.1 提高認知程度

國家教育管理機構、各級醫學院校和學習者本人都要認識到醫學圖像處理相關的知識和技能在醫務工作者未來工作中的重要性。當今社會已經步入了全信息化時代、綜合素質時代和高科技時代，相關人員一定要認識、并重視醫學圖像處理在輔助醫學診療中所具有的極其重要的作用。

3.2 組建合理的醫學圖像處理課程體系

醫學圖像處理的多學科性要求其學習者要有一定的多學科知識和技能基礎，這也是醫學圖像處理可以進行深入學習的前提。因此，要在醫學本科生階段構建計算機基礎、程序設計基礎、醫學診斷學、影像學等知識基礎架構，使醫學圖像處理成為這些課程的延續與深入。

3.3 組建醫學圖像處理領域的科研教學團隊

教學是大學教師最基本的工作職能，同時大學教師還有科學研究的義務。組建醫學圖像領域的科研教學團隊，將多學科的教學研究者，以科研為目標組合到一起，實現彼此間的交流、合作和領域滲透，打破目前教學在師資方面的限制。

3.4 建設醫學圖像處理實例資源庫

醫學圖像處理實例是提高課程針對性，明確未來業務需求，提高學生學習興趣等的最直接手段。要想使醫學圖像課程可持續發展，建設醫學圖像處理實例資源庫是十分必要的。

3.5 采用先進的教學形式，注重教學環境的建設

醫學圖像處理課程在定位上比較注重于研究生醫學圖像處理技能的培養，是實用技能的素質教育，因此，實踐教學尤為重要。傳統的教學模式難以滿足現在的教學需求，因此，應注重新教學形式的引入，如以任務為驅動的教學模式、SPOC教學模式等。同時，要進一步加強教學環境的建設，構建高性能、全數字化的教學設施和教學實踐平臺環境，這也是教學的基礎保障。

3.6 依托互聯網實現醫學圖像處理教育的延續

目前，限制醫學圖像處理教學效果的另一因素是教學學時有限。醫學圖像處理是一個系統的理論和工程，有限的教學學時嚴重阻礙了學習的深入性和可持續性，因此，應借助互聯網等現有的科技形式對教學進行進一步延續。

4 結 語

隨著信息時代、高科技時代和多媒體時代的到來，醫療診治的工作中包含大量的診療相關圖像，這些醫學圖像作為醫學診療的輔助，具有重要的價值。因此，醫療相關工作者必須掌握醫學圖像處理的相關知識和技能，提高自己的綜合素質，發現、獲取、提煉并利用這些醫療圖像的價值。醫學圖像處理課程正是在這樣的需求下進入到大學教育體系中，為了更好地完成相應課程的教學工作，本文以研究生為例對醫學圖像處理課程教學進行了剖析，并從課程教學的現狀和發展對策兩個主要方面進行了闡述，以期對未來研究生醫學圖像處理課程的發展具有指導和借鑒意義。

主要參考文獻

[1]韓貴來.醫學圖像處理課程教學方法探討[J].時代教育：教育教學版，2011（4）.

[2]胡春紅，鄭旭媛.醫學圖像處理課程的教學探索與實踐[J].西北醫學教育，2011（6）.