以醫(yī)學(xué)影像實(shí)驗(yàn)中心為載體培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的思考

文/鄭紹輝

2015年，國(guó)家明確提出“雙一流”建設(shè)總體方案，2017年“雙一流”建設(shè)正式實(shí)施，“雙一流”的核心是一流的本科教育，一流本科教育的關(guān)鍵是創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，而實(shí)驗(yàn)室是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的搖籃[1-2]。徐州醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)影像學(xué)實(shí)驗(yàn)中心成立于2010年，承載著影像醫(yī)學(xué)與核醫(yī)學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程、影像技術(shù)等三個(gè)專(zhuān)業(yè)的研究生培養(yǎng)任務(wù)，承擔(dān)著生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)部分本科畢業(yè)設(shè)計(jì)、大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練課題等本科生科研任務(wù)。如何在現(xiàn)有條件下，提高實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放效能，加強(qiáng)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，助陣“雙一流”的建設(shè)，是我們實(shí)驗(yàn)室面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

一、解除桎梏，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)中心發(fā)展

（一）更新實(shí)驗(yàn)室制度

緊跟“雙一流”的建設(shè)目標(biāo)，筆者所在學(xué)校的辦學(xué)規(guī)模越來(lái)越大，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的人越來(lái)越多，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的使用需求與日俱增。盡管經(jīng)過(guò)近三年的快速發(fā)展，實(shí)驗(yàn)室的硬件條件已經(jīng)能滿(mǎn)足學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)需求，但是實(shí)驗(yàn)室的管理制度相對(duì)滯后，制約實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展。研究表明，管理制度與運(yùn)行體系直接影響實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放效能。從大的方面看，良好的管理體系，能夠協(xié)調(diào)各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的良性運(yùn)轉(zhuǎn)，較好溝通。從小的方面看，實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生來(lái)自學(xué)院內(nèi)的不同專(zhuān)業(yè)，不同的層次，實(shí)驗(yàn)操作技能差別較大。實(shí)驗(yàn)室的和諧有序開(kāi)放，離不開(kāi)有效的管理體制。實(shí)驗(yàn)室安全責(zé)任、儀器使用、對(duì)外開(kāi)放、損物賠償?shù)戎贫葢?yīng)該要人性化、愛(ài)心化，應(yīng)該要形成人人是實(shí)驗(yàn)室的主人的意識(shí)和氛圍。

（二）增加實(shí)驗(yàn)人員培訓(xùn)機(jī)會(huì)

實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員作為教輔人員，在學(xué)校的數(shù)量較少，在我們實(shí)驗(yàn)室也只有一名實(shí)驗(yàn)技術(shù)老師。從目前來(lái)看，實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域缺少的培訓(xùn)機(jī)會(huì)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)技術(shù)老師的實(shí)驗(yàn)技能提高受限，影響實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)質(zhì)量。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的成效很大程度上取決于實(shí)驗(yàn)技術(shù)隊(duì)伍的水平。提高實(shí)驗(yàn)技術(shù)人才素質(zhì)，引進(jìn)高端人才，提高實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)人才整體水平，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展起到促進(jìn)作用。因此，實(shí)行實(shí)驗(yàn)人員教師化管理，增加實(shí)驗(yàn)人員對(duì)外學(xué)習(xí)交流的機(jī)會(huì)，派送到國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行學(xué)習(xí)，提高實(shí)驗(yàn)人員的技能，拓寬視野，有利于實(shí)驗(yàn)室整體實(shí)驗(yàn)技術(shù)水平的提升。

（三）調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性

學(xué)生是實(shí)驗(yàn)的主體，沒(méi)有學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)，就談不上實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室的態(tài)度決定實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新成敗。目前，學(xué)生主要存在以下幾方面的問(wèn)題：第一，學(xué)生注重理論學(xué)習(xí)，尤其是本科生，唯成績(jī)至上，忽視實(shí)驗(yàn)的重要性。尤其是創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生的主觀(guān)參與，主觀(guān)能動(dòng)性決定了實(shí)驗(yàn)的成敗；第二，學(xué)生沒(méi)能參與實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放管理，限制了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)室管理的積極性。為了調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，積極鼓勵(lì)學(xué)生申報(bào)各類(lèi)大學(xué)生、研究生的課題。每周進(jìn)行科研匯報(bào)，學(xué)習(xí)交流，學(xué)生與學(xué)生之間，學(xué)生與老師之間自由討論，碰撞火花。不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在一起，存在不同的知識(shí)背景，能夠互相解決對(duì)方的科研難題。

二、 鼓勵(lì)研究生參與實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放管理

在日本，實(shí)驗(yàn)室技術(shù)老師不足時(shí)，會(huì)聘任一些具有較高實(shí)踐操作能力的聘任制員工。日本的高校會(huì)充分發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，安排部分研究生參與實(shí)驗(yàn)室的管理工作。在歐美一些國(guó)家，大量的實(shí)驗(yàn)室工作由研究生承擔(dān)，在我國(guó)一些非常有名的實(shí)驗(yàn)室里面，甚至沒(méi)有一名技術(shù)人員管理，運(yùn)行工作都由研究生承擔(dān)。在我們實(shí)驗(yàn)室也進(jìn)行了研究生參與管理的探索，主要做法是：第一，研究生參與實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生的管理，規(guī)劃公共衛(wèi)生責(zé)任區(qū)；第二，研究生發(fā)揮“傳，幫，帶”的作用。高年級(jí)的學(xué)生對(duì)儀器的使用較為熟悉，為充分調(diào)動(dòng)研究生參與實(shí)驗(yàn)室管理的積極性，采用“儀器使用負(fù)責(zé)制”，高年級(jí)對(duì)整臺(tái)儀器的運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)責(zé)。形成高年級(jí)掌握儀器的規(guī)范化操作，教授低年級(jí)的學(xué)生儀器用法，研究生指導(dǎo)本科生的實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行機(jī)制，這種運(yùn)行機(jī)制對(duì)實(shí)驗(yàn)室的良性運(yùn)轉(zhuǎn)起到積極的作用。這種運(yùn)行管理模式有利于創(chuàng)新人才和管理人才的培養(yǎng)。

三、前沿的研究方向，助力創(chuàng)新型人才培養(yǎng)

醫(yī)學(xué)影像實(shí)驗(yàn)中心是硬件平臺(tái)，研究方向是軟件載體，學(xué)生的創(chuàng)新培養(yǎng)工作離不開(kāi)高水準(zhǔn)的平臺(tái)，更離不開(kāi)前沿的項(xiàng)目載體。

（一）分子影像介導(dǎo)下的腫瘤精準(zhǔn)診療

“診斷要早、治療要精、監(jiān)測(cè)要準(zhǔn)”是腫瘤診斷和治療的目標(biāo)和研究方向。分子影像技術(shù)利用與疾病特異性靶點(diǎn)相結(jié)合的分子探針作為成像的示蹤劑，將傳統(tǒng)的非特異性物理成像轉(zhuǎn)變?yōu)樘禺愋苑肿映上瘢瑫r(shí)獲得被檢組織的形態(tài)學(xué)及功能信息，為當(dāng)今醫(yī)學(xué)影像研究的方向和熱點(diǎn)之一。圍繞分子成像納米探針靈敏性、靶向性、功能性和生物安全性的改善等方面開(kāi)展系列研究。采用納米材料構(gòu)建新型腫瘤靶向分子探針，利用光學(xué)成像、磁共振成像及多模態(tài)成像等技術(shù)進(jìn)行腫瘤相關(guān)分子和細(xì)胞的體內(nèi)、外檢測(cè)與成像。在開(kāi)發(fā)與制備新型納米材料的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新設(shè)計(jì)和應(yīng)用多功能腫瘤分子成像納米探針，為進(jìn)一步在分子水平上對(duì)腫瘤進(jìn)行早期診斷并實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治療建立了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

學(xué)生都去了科研院校，或者生命科學(xué)相關(guān)的公司搞研發(fā)，有的學(xué)生已經(jīng)做到了技術(shù)骨干。

（二）數(shù)字人體建模仿真與數(shù)字骨科

這一研究的主要方向是重點(diǎn)開(kāi)展異常步態(tài)分析及運(yùn)動(dòng)模擬仿真、數(shù)字人體建模仿真、數(shù)字骨科、基于3D打印的個(gè)性化康復(fù)輔具開(kāi)發(fā)等方面的研究。為骨科的術(shù)前手術(shù)規(guī)劃，術(shù)后康復(fù)療效和輔具效果評(píng)估提供量化指標(biāo)和參考依據(jù)。

兒童異常步態(tài)及足底壓力數(shù)據(jù)庫(kù)的建立：國(guó)內(nèi)主流的三維運(yùn)動(dòng)分析系統(tǒng)和足底壓力平板，都是從歐美國(guó)家引進(jìn)的，數(shù)據(jù)庫(kù)里的正常參考值范圍也是歐美國(guó)家兒童的步態(tài)數(shù)據(jù)。因?yàn)槿朔N、生活習(xí)慣、環(huán)境以及文化背景的不同，都會(huì)與中國(guó)孩子步態(tài)和足底壓力數(shù)據(jù)的總體樣本有偏差。用這樣的數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)價(jià)中國(guó)孩子的步態(tài)功能并不合適。因此，收集并建立中國(guó)兒童的步態(tài)分析及足底壓力數(shù)據(jù)庫(kù)尤為重要。通過(guò)步態(tài)分析和足底壓力數(shù)據(jù)對(duì)患者的手術(shù)方案提供證據(jù)支持，對(duì)術(shù)后的效果及佩戴輔具的效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，修正和指導(dǎo)下一步的康復(fù)方案制定。

人體步態(tài)模擬仿真及肌肉力的評(píng)估：肌肉骨骼病變是公共衛(wèi)生保健系統(tǒng)日益增加的負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致臨床環(huán)境中肌肉骨骼分析的需求不斷增加。但現(xiàn)有的肌骨模型模擬存在步驟繁瑣，模擬差異化大，預(yù)測(cè)重復(fù)性差等問(wèn)題，阻礙了在臨床上的推廣使用。通過(guò)探索相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的步態(tài)模擬仿真流程，有助于解決此項(xiàng)問(wèn)題。包括標(biāo)準(zhǔn)化的marker點(diǎn)布局及權(quán)重設(shè)置，優(yōu)化算法的選擇與比較、肌肉力的預(yù)測(cè)與驗(yàn)證等環(huán)節(jié)。

參與此方向研究的學(xué)生更多的是去公司搞研發(fā)生產(chǎn)，如3D打印公司，假肢器械公司等。

（三）醫(yī)學(xué)影像圖像處理與建模

醫(yī)學(xué)影像圖像處理與建模是實(shí)現(xiàn)影像輔助精準(zhǔn)診療的基礎(chǔ)。在醫(yī)學(xué)圖像的三維重建方面，在數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理、三維重建方法優(yōu)化等方面進(jìn)行研究，分割提取和重建患者有價(jià)值組織器官的三維解剖模型，用于符合DICOM標(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)療圖像3D建模、可視化和3D打印應(yīng)用。

不同角度組織器官微觀(guān)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)采集方法研究：搭建精確調(diào)整成像角度的測(cè)試平臺(tái)。對(duì)不同角度組織分幀圖像進(jìn)行特征點(diǎn)提取，通過(guò)辨識(shí)不同角度圖像的臨界關(guān)系獲得連續(xù)的數(shù)據(jù)集。

參與此方向研究的學(xué)生的就業(yè)傾向更多是醫(yī)療器械公司，做研發(fā)，售后等工作。醫(yī)學(xué)影像實(shí)驗(yàn)中心的培養(yǎng)方向，以學(xué)生的就業(yè)為導(dǎo)向，助理創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，為學(xué)生提供更好的就業(yè)前景。

四、結(jié)語(yǔ)

以人為本，創(chuàng)新育人，實(shí)驗(yàn)中心是平臺(tái)，制度是保障。在人性化的實(shí)驗(yàn)管理體系中，以學(xué)生為中心，以課題為導(dǎo)向，可以創(chuàng)造性培養(yǎng)人才。在以后的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)中，應(yīng)多多借鑒國(guó)家級(jí)平臺(tái)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，把醫(yī)學(xué)影像實(shí)驗(yàn)中心平臺(tái)建設(shè)提高到一個(gè)新的臺(tái)階，讓創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)質(zhì)量達(dá)到一個(gè)新的高度。