虛擬仿真實(shí)驗(yàn)聯(lián)合PACS 系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)影像學(xué)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用與思考

劉艷龍，李曉艷

（內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010110）

傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像學(xué)教學(xué)采用以PPT 講授為主的LBL 模式，教師系統(tǒng)講解各個系統(tǒng)的檢查技術(shù)、正常和病變的影像表現(xiàn)。該教學(xué)模式仍以教師為中心，學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)影像學(xué)知識仍然以記憶性學(xué)習(xí)為主，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情。Eli Tumba Tshibwabwa 等研究發(fā)現(xiàn)學(xué)生親自動手操作時對超聲基礎(chǔ)知識的認(rèn)知水平較傳統(tǒng)教學(xué)模式下有顯著提高[1]。由于影像設(shè)備價格昂貴并具有輻射性，國內(nèi)醫(yī)學(xué)院校學(xué)生很難親自動手進(jìn)行實(shí)體操作，導(dǎo)致傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像學(xué)教學(xué)只注重理論教學(xué)，而忽視臨床實(shí)踐教學(xué)。現(xiàn)代“互聯(lián)網(wǎng)+教育”強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，醫(yī)學(xué)影像學(xué)教學(xué)急需探索“互聯(lián)網(wǎng)+影像學(xué)教學(xué)”新模式，培養(yǎng)理論知識扎實(shí)、實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的應(yīng)用型人才[2]。

近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、計算機(jī)圖像技術(shù)、圖像識別技術(shù)和虛擬仿真技術(shù)的不斷發(fā)展，大量醫(yī)學(xué)院校探索并嘗試使用PACS（Picture Archiving and Communication System，PACS）系統(tǒng)和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)輔助進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像學(xué)實(shí)踐教學(xué)。

1 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在醫(yī)學(xué)影像學(xué)實(shí)踐教學(xué)的應(yīng)用價值分析

醫(yī)學(xué)影像學(xué)是醫(yī)學(xué)、計算機(jī)圖像學(xué)、物理學(xué)等的交叉學(xué)科，由于影像學(xué)設(shè)備結(jié)構(gòu)、成像原理、圖像數(shù)據(jù)采集和處理等知識較為抽象、復(fù)雜，需要學(xué)生具備較高的工科邏輯思維能力和抽象能力，對于醫(yī)學(xué)生來說理解較為困難[3]。虛擬仿真技術(shù)通過三維動畫真實(shí)呈現(xiàn)臨床場景，模擬影像學(xué)設(shè)備，學(xué)生可以通過鼠標(biāo)、VR 眼鏡和手柄等模擬操作影像學(xué)設(shè)備，掌握影像學(xué)設(shè)備的操作流程、檢測技術(shù)和圖像處理技術(shù)等。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更加貼近真實(shí)環(huán)境，有助于激發(fā)學(xué)生興趣，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生對影像學(xué)設(shè)備及原理認(rèn)識的不足，提高學(xué)生動手能力。

此外，國內(nèi)大量教師將以問題為導(dǎo)向的PBL 教學(xué)模式和以臨床案例為導(dǎo)向的CBL 教學(xué)模式融入醫(yī)學(xué)影像學(xué)教學(xué)過程[4-5]。基于PBL 和CBL 教學(xué)模式，學(xué)生的醫(yī)學(xué)影像學(xué)理論成績和實(shí)踐成績均高于傳統(tǒng)教學(xué)模式下的學(xué)生成績。虛擬仿真技術(shù)可以真實(shí)模擬和呈現(xiàn)整個案例場景，更好地實(shí)現(xiàn)CBL 教學(xué)將學(xué)習(xí)者置身于臨床案例以及PBL 教學(xué)將學(xué)習(xí)者置身于問題情景的教學(xué)目的。教師選取合適的臨床案例，在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)過程中融入解剖學(xué)、病理學(xué)、診斷學(xué)等內(nèi)容，讓學(xué)生將醫(yī)學(xué)影像學(xué)理論知識與其他學(xué)科緊密聯(lián)系，幫助學(xué)生切身感受疾病的發(fā)展和診斷過程，逐步培養(yǎng)學(xué)生的臨床思維，加深學(xué)生對醫(yī)學(xué)影像學(xué)理論知識的理解和認(rèn)識，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和臨床思維能力。

2 PACS 系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)影像學(xué)教學(xué)的應(yīng)用價值分析

傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像學(xué)教學(xué)和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)均是按病例、常規(guī)檢查、影像檢查和診斷等順序，從縱向角度、臨床診斷思維角度進(jìn)行教學(xué)。但是醫(yī)學(xué)影像學(xué)具有不同疾病呈現(xiàn)相同影像圖像、相同疾病呈現(xiàn)不同影像圖像的特點(diǎn)。對于基礎(chǔ)較為薄弱的學(xué)生來說，縱向教學(xué)模式不利于學(xué)生對臨床影像資料的歸納和總結(jié)，也不利于提升學(xué)生的讀片診斷能力[6]。PACS 系統(tǒng)可以將海量的影像圖像及病例報告信息以數(shù)字化的形式分類存儲于服務(wù)器中，教師可以根據(jù)不同的教學(xué)任務(wù)，每次從PACS 系統(tǒng)中選取適量的影像學(xué)資料供學(xué)生學(xué)習(xí)。學(xué)生通過系統(tǒng)查看影像圖像資料、病例信息和臨床診斷結(jié)果，還可以通過系統(tǒng)對病變部位進(jìn)行測量和分析，有助于學(xué)生對不同病例的影像表現(xiàn)進(jìn)行歸納總結(jié)，提高學(xué)生的讀片診斷能力[7]。學(xué)生還可以利用PACS 系統(tǒng)對一些患者的影像學(xué)變化進(jìn)行追蹤學(xué)習(xí)，以激發(fā)自身的求知欲。

3 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)聯(lián)合PACS 系統(tǒng)的醫(yī)學(xué)影像學(xué)實(shí)踐教學(xué)設(shè)計

充分研究分析PACS 系統(tǒng)和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐教學(xué)特點(diǎn)，我校嘗試構(gòu)建基于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)聯(lián)合PACS 系統(tǒng)的醫(yī)學(xué)影像學(xué)實(shí)踐教學(xué)模式，在傳統(tǒng)理論課教學(xué)的基礎(chǔ)上，增加線上虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和PACS 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以提高學(xué)生的實(shí)踐能力、閱片能力，建立臨床思維。

教學(xué)設(shè)計步驟：（1）教師按照教學(xué)大綱內(nèi)容講授每個章節(jié)的理論知識要點(diǎn)，使學(xué)生對系統(tǒng)疾病的影像學(xué)特征及診斷形成初步概念。（2）教師挑選與理論內(nèi)容相對應(yīng)的典型病例供學(xué)生進(jìn)行線下學(xué)習(xí)，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)了解真實(shí)的臨床操作過程，通過實(shí)際操作使學(xué)生逐漸將醫(yī)學(xué)影像學(xué)理論知識和實(shí)踐相融合。（3）教師根據(jù)學(xué)生虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的操作情況和課上學(xué)習(xí)情況，從PACS 系統(tǒng)中挑選相關(guān)的影像資料供學(xué)生進(jìn)行深入對比學(xué)習(xí)。（4）通過PACS 系統(tǒng)進(jìn)行考試，學(xué)生填寫實(shí)驗(yàn)報告并反饋給帶教教師。（5）教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)報告情況對影像資料的重點(diǎn)和細(xì)節(jié)進(jìn)行講解。

講述CT 成像原理、設(shè)備性能、檢測方法、檢查安全性和圖像特點(diǎn)等內(nèi)容時，學(xué)生要首先學(xué)習(xí)理論知識，再通過我校國家級虛擬仿真平臺，完成教師布置的相應(yīng)的CT 成像原理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件學(xué)習(xí)，完成對虛擬患者的CT 檢查操作，全面了解臨床影像工作的各個環(huán)節(jié)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生深入思考CT 成像原理和檢測技術(shù)，進(jìn)而將CT 成像原理等理論知識與實(shí)踐相結(jié)合。

當(dāng)教師講述完某一系統(tǒng)疾病的檢查技術(shù)、正常影像表現(xiàn)、病變表現(xiàn)等理論知識后，學(xué)生需在課下完成教師挑選的對應(yīng)疾病案例的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。每個虛擬仿真實(shí)驗(yàn)都以真實(shí)的病例為驅(qū)動，把醫(yī)學(xué)影像學(xué)內(nèi)容融入有意義的問題情景當(dāng)中，學(xué)生可在問診、一般檢查、病理檢查、影像檢查和診斷等整個臨床操作過程中逐步形成臨床思維。

為讓學(xué)生對某一系統(tǒng)疾病有全面理解，教師通過PACS 系統(tǒng)挑選多個疾病案例以供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)，學(xué)生在學(xué)習(xí)案例的過程中對相同的疾病案例影像圖像進(jìn)行歸納總結(jié)，快速、扎實(shí)地掌握各個系統(tǒng)疾病的影像學(xué)表現(xiàn)，更加系統(tǒng)、全面地認(rèn)識疾病的影像學(xué)特征、臨床表現(xiàn)以及臨床診斷。

學(xué)習(xí)結(jié)束后，教師還可以挑選一些病例通過PACS 系統(tǒng)進(jìn)行考試，學(xué)生根據(jù)患者影像資料和臨床病例信息填寫實(shí)驗(yàn)病例報告。教師總結(jié)學(xué)生的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)操作情況和考試結(jié)果，及時掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況，對重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)指導(dǎo)。

4 結(jié)語

在傳統(tǒng)理論課教學(xué)的基礎(chǔ)上，增加線上虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和PACS 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過縱向+橫向的教學(xué)模式全面提高學(xué)生的實(shí)踐能力。今后還需要教師做好大量前期教學(xué)準(zhǔn)備工作，包括選擇或研發(fā)針對醫(yī)學(xué)影像學(xué)實(shí)踐教學(xué)的虛擬仿真軟件，以及通過PACS 系統(tǒng)篩選合適的醫(yī)學(xué)影像學(xué)案例輔助理論教學(xué)，進(jìn)一步提升醫(yī)學(xué)影像學(xué)教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生的實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)。