摘要:中國小兒外科的發展歷程悠久,伴隨醫學教育體系地不斷進步、疾病診治范圍譜型發生變化、亞專業逐漸派生等,當前的整體水平已接近國際水準。然而,在新時代背景下,小兒外科專業研究生培養面臨諸多挑戰,例如在微創精準醫療方面存在新知識與新技能欠缺、跨學科協作能力薄弱,以及臨床人工智能知識儲備匱乏現象。可發揮平臺優勢提供學習資源,結合臨床需求制定計劃,關鍵是引導臨床人員主動學習,以克服知識儲備不足問題。綜上,期望在微創精準醫療、跨學科協作能力,以及臨床人工智能等關鍵領域,開展更為深入、系統的學習與探索,培養出具備扎實專業技能和過硬綜合素質的小兒外科專業研究生,以滿足新時代對該專業人才的需求。
關鍵詞:小兒外科;微創精準新知識與新技能;跨學科協作能力;臨床人工智能
DOI:10.13555/j.cnki.c.m.e.2025.02.006
中圖分類號:G642. 0 文獻標志碼:A 文章編號:2096-3181(2025)02-0201-05
基金項目:國家自然科學基金(82071692)
Exploration of the Cultivation of Postgraduates in Pediatric Surgery Specialty in the New Era
YU Hui,XU Wenyao,TIAN Donghao,ZHENG Baijun,GAO Ya
The Second Affiliated Hospital of Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710004, China
Abstract: The development of Pediatric Surgery in China has a long history. With the continuous progress of the medical education system, the changing spectrum of disease diagnosis and treatment scope, and the gradual emergence of sub-specialties, the current overall level is approaching international standards. However, under the background of the new era, there are several challenges in the cultivation of postgraduate students in Pediatric Surgery, such as the lack of new knowledge and skills, weak ability of interdisciplinary collaboration, as well as insufficient clinical knowledge of artificial intelligence in the aspect of minimally invasive and precise medicine. The advantages of the platform can be given full play to provide learning resources and the plans can be formulated according to clinical needs. The key is to guide clinical staff to take the initiative to learn, so as to overcome the problem of insufficient knowledge reserve. In conclusion, it is expected to carry out more in-depth and systematic learning and exploration in the key fields such as minimally invasive and precise medicine, interdisciplinary collaboration ability, and clinical artificial intel- ligence, and cultivate postgraduate students in Pediatric Surgery with solid professional skills and excellent comprehensive qualities to meet the needs of the new era for professionals in this field.
Keywords: Pediatric Surgery; New knowledge and skills in minimally invasive and precise medicine; Interdis- ciplinary cooperation ability; Clinical artificial intelligence
1 中國小兒外科的發展背景
中國小兒外科有著悠久的歷史淵源。16世紀,中醫古典文獻中已有關于唇裂和肛門閉鎖的記載。20世紀初,有報道腸套疊手術復位的個案。張金哲、王修忠等小兒外科的前輩們克服重重困難,率先創建了小兒外科專業。隨著小兒外科專業地逐步發展,出版了《武漢醫學雜志小兒外科附刊》(《中華小兒外科雜志》前身),1987年,正式成立了“中華兒科學會小兒外科學會”[1-4]。小兒外科專業的醫學教育制度取得了長足的進步與發展。1958年,中國一些老牌醫學院校設立了專門的兒科學專業,開啟了小兒外科醫學生的培養工作[1-4]。1980年之后,多所知名醫科大學開始培養小兒外科研究生,為小兒外科專業的蓬勃發展筑牢了堅實的人才根基[1-4]。小兒外科專業人才培養數量的增長為小兒外科技術的發展奠定了良好的基礎。加上改革開放之后國際交流日益頻繁,小兒外科的診治疾病譜也發生了較大的變化。在早期,小兒外科主要收治創傷、感染等急診疾病患者,而后轉變為治先天性胃腸道畸形、膽道畸形、心血管畸形、泌尿生殖器畸形、四肢脊柱畸形、顱腦畸形等先天性畸形,以及各種惡性腫瘤患者;同時衍生出多個亞專業,其中包括精準微創在內的微創外科的發展格外引人注目[1-5]。小兒外科整體的診治水平顯著提高,臨床技術和療效已經接近國際水平,逐漸得到了國內外同行的認可,張金哲教授當選為中國工程院院士,并且榮獲英國小兒外科學會金獎[1-4]。
西安交通大學第二附屬醫院小兒外科始建于20世紀50年代末,由留蘇歸國的王修忠教授創立。在幾代兒外人地不懈努力下,科室逐步發展壯大,如今已成為在全國范圍內都享有盛譽的小兒外科醫療、教學及科研中心。1978年,西安交通大學第二附屬醫院小兒外科憑借其在學術、醫療及教學等多方面的卓越表現,成為了首批獲得碩士研究生學位授權的單位。這標志著該科室在研究生教育領域邁出了堅實的第一步,為后續的高層次人才培養奠定了堅實的基礎。隨著學科的持續深入發展,該科室成功獲得了博士學位授權,并且設立了博士后科研流動站,為國家持續培養并輸送了眾多優秀的外科人才,在小兒外科領域人才培養方面發揮著重要作用[6]。
隨著科技地飛速進步,諸如微創手術、機器人輔助手術等一系列前沿新技術不斷被引入到小兒外科的臨床實踐當中。這些新技術的應用,不僅為小兒外科疾病的治療帶來了更多的選擇,也對醫療水平提出了更高的要求。然而,與之形成鮮明對比的是,小兒外科專業研究生的培養卻在一定程度上出現了脫節現象,難以很好地滿足現實需求[7-12]。這種脫節現象主要體現在以下幾個關鍵方面:首先,在微創精準領域,研究生對于新知識與新技能的掌握存在明顯的欠缺。微創手術和機器人輔助手術等技術要求研究生具備扎實的理論基礎和熟練的操作技能,但目前研究生在這方面的知識更新和技能提升未能跟上技術發展的步伐。其次,跨學科協作能力薄弱也是一個不容忽視的問題。小兒外科的發展需要與其他學科進行交叉融合,例如與材料科學、影像學等學科的協作,但研究生在跨學科知識方面較為匱乏,跨學科協作的意識也比較淡薄。再者,臨床人工智能知識儲備不足同樣成為制約研究生培養質量的重要因素。在當今醫療領域,人工智能技術正逐漸滲透到各個環節,從疾病診斷到治療方案的制定等,但研究生在這方面的知識儲備卻遠遠不夠,這主要由相關課程的缺乏、臨床實踐中接觸人工智能的機會較少,以及研究生自身主動學習意識不強等原因所導致。
為了切實提高小兒外科專業學位研究生的培養質量,我們緊密結合本科室的實際情況,針對研究生培養過程中存在的上述問題,積極采取了相應的措施,并開展了一系列具有針對性的工作。我們期望通過這些努力,能夠有效提升研究生的培養質量,使其達到新時代小兒外科專業研究生的培養要求,從而全面提高研究生的綜合素質與專業能力,為小兒外科領域培養出更多適應時代發展需求的優秀人才。
2 新時代小兒外科專業研究生培養所面臨的挑戰
2.1 微創精準新知識與新技能欠缺
21世紀,醫療技術蓬勃發展,其中微創相關醫療設備的研發與臨床應用成果尤為顯著,為小兒外科領域帶來了前所未有的變革契機,催生了微創精準理念。
在小兒外科手術中,微創精準有著不可替代的獨特意義,并非簡單的“微創”與“精準”相加,而是深度融合、相輔相成。微創精準在小兒外科手術中的獨特價值在于,在確保與傳統手術療效相同的前提下,以最小創傷和痛苦獲取最佳治療效果:更小切口、更短手術時間、更快術后康復[7]。微創精準理念已貫穿診療各環節,多數小兒外科腔內疾病可通過腔鏡、內鏡等微創精準方式實現診斷和治療,為小兒健康成長提供保障。小兒身體稚嫩、器官脆弱,耐受手術創傷能力弱。“微創”意義重大,通過縮小切口、減少組織分離、減輕器官移位可最大程度降低物理損傷;少量出血、輕微炎癥反應能避免并發癥,減輕身體機能沖擊;較短手術時間和較小手術打擊可降低生理應激反應并控制術后身心后遺癥風險[13-16]。“精準”的重要性不言而喻。小兒處于生長發育關鍵期,器官和組織功能未成熟,微小損傷可能影響后續發育。精準手術能確保解剖復原、病變根除且無損周圍組織和功能,對小兒長期健康發育至關重要。
然而,教材更新滯后、師資知識結構老化等因素致使教學資源落后;臨床對安全質量要求較高、患方接受度低、手術分配等情況造成臨床實踐機會受限;并且,當前購置和配備小兒外科微創精準手術的模擬訓練設施需要巨額資金投入,且缺乏配套的系統性訓練課程,這使得現有的微創精準訓練呈現出零散、缺乏規劃的狀態。上述諸多不足導致目前在小兒外科專業研究生的培養進程中,微創精準相關的新知識與新技能尚未得到同步更新,從而對新時代小兒外科專業研究生的培養質量產生了顯著影響。
針對以上存在的微創精準相關新知識與新技能方面的問題,我們采取措施強化理論學習與實踐培訓,成效良好,具體如下:①夯實基礎醫學知識。在解剖層面深入研究小兒與成人解剖結構差異,認識到小兒體腔小、器官組織脆弱且血管神經有特性,精確掌握解剖關系避免手術副損傷。借助科室海信術前規劃系統,術前詳細講解立體結構與毗鄰關系,為微創精準手術打基礎。生理學方面研習小兒不同發育階段生理特性(體液平衡、代謝特點等),知曉其呼吸、循環功能弱,手術和麻醉耐受性差,理解精準操作對減少生理功能干擾和內環境穩定影響的意義,領會特定疾病病理特點在微創精準治療中的意義。②強化微創精準技術原理學習。學習腹腔鏡光學原理,掌握不同視角圖像形成機制與鏡頭調整獲取清晰視野的方法;掌握氣腹建立原理及內環境穩定的監測調節方法;學習達·芬奇機器人手術系統機械臂運動學原理、力反饋機制,實現狹小空間精準操作,理解遠程操作、圖像增強和震顫過濾等技術特性對提高精準性的作用;了解磁壓榨技術在消化道畸形中的應用特點。③重視并加強實踐操作訓練。借助西安交通大學第二附屬醫院腔鏡培訓中心的模擬訓練器,從手眼協調訓練開始,適應二維屏幕三維操作的視覺轉換,逐步提升操作準確性與穩定性,從簡單操作過渡到復雜模擬手術操作,熟悉流程并優化技巧以達到精準操作目的。通過動物實驗進行微創手術操作,訓練組織分離、縫合打結技術,學習應對突發狀況,提高精準操作能力。通過模擬訓練器在動物實驗考核后開展臨床實踐,參與術前討論和術后總結,學習臨床導師手術方案制定、效果評估與改進方法,觀摩學習臨床導師手術操作、器械使用及團隊配合方式。經過一定數量微創精準手術操作后,科室組織考核,綜合評估能否全面精準運用所學知識與經驗,嚴格遵循微創精準原則進行手術各環節操作。
2.2 跨學科協作能力薄弱
前期小兒外科專業研究生培養中發現,研究生雖精通本專業知識,但跨學科知識匱乏,如遺傳學基本概念、化療藥物作用機制、放療技術原理、基因檢測技術等相關學科,對數字化技術下計算機科學相關的手術模擬、3D打印技術用于手術規劃和輔助治療的知識儲備有限,難以融入臨床實踐。多學科知識整合解決臨床問題時,難以將相關知識有機結合制定全面合理方案,過于側重外科手術,忽視其他學科的協同作用。且協作意識淡薄,習慣內部解決問題,對跨學科復雜病例缺乏主動聯系其他科室的意識。
就整體知識結構而言,小兒外科專業研究生在本專業知識的掌握上達到了較為精通的程度。然而,一旦涉及跨學科知識,就暴露出明顯的匱乏狀況。具體來說,在一些與小兒外科密切相關的學科領域,小兒外科專業研究生所具備的知識量遠遠不足。例如在遺傳學方面,對發病機制相關遺傳發育方面基礎理論知識的了解有限;在化療藥物方面,對于其作用機制缺乏深入的認識;放療技術的原理同樣也是他們知識體系中的薄弱環節;至于基因檢測技術,對其相關專業知識的掌握也僅僅是略知一二。數字化技術背景下的計算機科學相關知識,情況也不容樂觀。手術模擬這類借助計算機科學技術的應用,知識儲備較少。3D打印技術在手術規劃和輔助治療方面發揮著日益重要的作用,但小兒外科專業研究生在這方面的知識儲備同樣非常有限。這就導致在臨床實踐過程中,很難將這些知識有效地融入其中。當面臨需要用多學科知識整合來解決臨床問題的情況時,小兒外科專業研究生顯得力不從心,難以把各個相關學科的知識有機地結合起來,進而制定出全面、合理的解決方案。在處理臨床問題時,過于側重于外科手術這一環節,而沒有充分認識到其他學科在整個治療過程中的協同作用。此外,在跨學科協作意識方面,小兒外科專業研究生也表現得較為淡薄,習慣在小兒外科內部解決問題,當遇到涉及跨學科的復雜病例時,缺乏主動與其他科室聯系溝通的意識,這在很大程度上限制了臨床問題解決的全面性和有效性。
結合西安交通大學第二附屬醫院及科室研究生培養的實際狀況,我們嘗試通過多種途徑提升小兒外科專業研究生的跨學科協作能力,具體如下:①優化研究生培養方案中的課程設置,增加小兒遺傳學、小兒藥理學、小兒康復醫學等與小兒外科相關的跨學科課程。同時開設跨學科整合課程,構建融合小兒外科與其他學科知識的課程體系。借助臨床實際案例,整合小兒外科手術、遺傳學診斷、康復治療等多學科知識,引導研究生學會從多學科視角思考并解決問題。②改進導師指導模式。一方面,為小兒外科導師提供跨學科培訓的機會;另一方面,組建導師團隊,成員包括小兒外科導師和小兒影像學、小兒內科學、小兒重癥醫學、小兒麻醉學等相關學科的導師,從而為小兒外科專業研究生的培養給予更全面、更多樣化的指導。③積極鼓勵與支持小兒外科研究生參與跨學科科研項目的申報工作。構建小兒外科與其他學科聯合的科研平臺,實現與不同學科研究人員共享設備、數據等資源,共同開展科研項目與臨床研究。④建立以小兒外科為主導的跨學科臨床團隊。針對小兒外科的復雜病例,由跨學科團隊共同制定治療方案,在此過程中,研究生能夠學習不同學科的臨床思維與協作方式。充分利用國家、醫院規范化培訓制度,優化跨學科臨床輪轉制度,讓研究生參與相關科室的臨床工作,了解學習其他學科的工作流程與專業知識,進而提高其跨學科協作能力。
2.3 臨床人工智能知識儲備不足
臨床人工智能作為一個新興的專業方向,在醫學與健康領域被廣泛視作極具巨大潛力的領域,被認為可能從根本上變革醫療方式以及決策模式[17-19]。臨床人工智能的內涵在于把人工智能技術引入臨床醫學的各個范疇之中,其目的是為醫療決策提供輔助,提升診斷的精確性,對治療方案進行優化,并且在患者管理方面做出改善等[17-19]。具體而言,臨床人工智能涵蓋了機器學習、深度學習、自然語言處理等眾多先進技術。這些技術在臨床醫學中的應用能夠為疾病的治療帶來顯著的積極影響。例如,機器學習技術可以通過對大量的醫療數據進行分析,挖掘出疾病發生發展的潛在規律,為醫生的診斷提供更多參考依據;深度學習技術則能夠對醫學影像進行更為精準的識別和分析,有助于早期發現疾病的微小病變;自然語言處理技術可以對病歷等文本信息進行有效的處理和分析,提高醫療信息的管理和利用效率。正是由于臨床人工智能在改善疾病治療效果方面具有如此多的優勢,臨床人工智能已成為包括小兒外科在內的整個醫學領域后續研究的熱門方向[17-19]。
小兒外科專業研究生在臨床人工智能知識儲備方面存在著明顯的欠缺,這一現象是多種因素共同作用導致的。其一,課程體系方面存在不足。目前的教育體系中,缺乏專門針對臨床人工智能的相關課程設置。現有的教材內容大多以傳統知識為主導,這些傳統知識雖然在小兒外科的基礎理論和常規操作方面有著不可替代的作用,但卻未能與時俱進,沒有涵蓋臨床人工智能領域的新知識以及與之相關的新內容。這就使得小兒外科專業研究生在接受專業教育的過程中,缺乏系統學習臨床人工智能知識的機會,導致小兒外科專業研究生在這一領域的知識儲備嚴重不足。其二,臨床實踐環境的限制。在實際的臨床工作中,小兒外科專業研究生極少有機會接觸到人工智能在小兒外科領域的應用實例。醫院以及各個科室對于人工智能技術在小兒外科中的引入和推廣缺乏應有的積極性。這種情況使得臨床人工智能技術難以在小兒外科的臨床實踐環境中得到普及,小兒外科專業研究生無法在實際工作場景中直觀地感受和學習這些技術,進而難以深入理解與臨床人工智能相關的知識內容。其三,傳統觀念的束縛和主動學習意識的缺乏。在傳統觀念的長期影響下,小兒外科專業研究生更側重于傳統的小兒外科知識和技能的學習,而忽視了臨床人工智能這一新興領域的重要性。小兒外科專業研究生缺乏主動去探索和學習臨床人工智能知識的意識,未能充分認識到臨床人工智能在小兒外科的診斷和治療方面所蘊含的巨大潛在價值。這種觀念上的滯后以及主動學習意識的缺失,進一步加劇了小兒外科專業研究生在臨床人工智能知識儲備上的欠缺。
1986年,西安交通大學于國內率先創辦首批人工智能專業,獲批全國重點實驗室并牽頭“101計劃”(教育部人工智能領域)。2018年,西安交大第二附屬醫院聯合校內多學院及實驗室創建全國首家醫療機構臨床人工智能研究院,目標是建立“智慧醫療”的理念、技術和方法,創新醫工管、產學研用融合的醫療服務體系與模式,構建區域醫療信息平臺打造醫學人工智能新高地。小兒外科專業研究生主要借助校級和院級臨床人工智能平臺學習臨床人工智能知識。小兒外科專業依據個人愛好與時間安排制定課程學習規劃,以此為依托構建臨床人工智能基礎知識框架體系學習相關基礎理論知識。具體操作方面,小兒外科專業研究生結合自身實際情況選擇機器學習和深度學習基本算法方面的課程,制定涵蓋預習、聽課、復習,以及完成課程作業的詳細學習計劃,同時積極查閱相關資料進行補充學習,以加深對臨床人工智能基礎理論知識的理解。與此同時,積極參加臨床人工智能相關學術講座和研討會。小兒外科專業研究生提前收集并整理資料,對與講座主題相關的基礎知識進行簡要回顧,這樣有助于更好地理解講座內容。引導研究生關注主講人的主要觀點、研究成果、新提出的方法與技術,以及該領域的前沿研究成果、發展趨勢和應用前景,鼓勵小兒外科專業研究生進行針對性提問,從而加深對相關知識的理解與思考。另外,借助校級、院級臨床人工智能平臺,小兒外科專業研究生能夠反復學習受邀專家的學術報告視頻、發表的論文,以及編寫的教材章節等共享資料。并且,結合自身在臨床人工智能方面的研究興趣,制定初步的研究計劃或者改進現有的研究方案,進一步將其應用于特定小兒外科疾病的診療實踐中,提高現有小兒外科疾病的診療準確性。以上針對性措施的實施,不僅有助于拓寬小兒外科專業研究生的學術視野,而且能夠激發其對臨床人工智能研究的興趣,為日后在小兒外科領域結合臨床人工智能開展創新性研究奠定良好基礎。
3 問題與展望
中國小兒外科歷史悠久,取得諸多發展成果,包括專業創建、學術刊物出版、學會成立,以及醫學教育制度進步等,診治疾病譜不斷擴展,亞專業發展迅速,整體診治水平接近國際水平。然而,在新時代的背景下,小兒外科整體發展勢頭強勁,但專業研究生的培養卻出現了與現實需求不相符的現象。主要體現在微創精準新知識與新技能欠缺、跨學科協作能力薄弱和臨床人工智能知識儲備不足等方面。在微創精準新知識與新技能方面,其在小兒外科手術中有獨特意義,但教學資源落后、臨床實踐機會受限、訓練設施投入大且缺乏系統性課程等問題,導致研究生相關知識與技能更新滯后。針對此,通過夯實基礎醫學知識、強化技術原理學習和重視實踐操作訓練等措施,取得了較好成效。在跨學科協作能力方面,研究生存在跨學科知識匱乏、協作意識淡薄等問題。通過優化課程設置、改進導師指導模式、鼓勵參與跨學科科研項目申報和建立跨學科臨床團隊等多種途徑,有助于提升研究生的跨學科協作能力。在臨床人工智能知識儲備方面,由于課程缺乏、臨床接觸少、缺乏主動學習意識等原因,研究生存在理論知識不足,實際經驗欠缺現象。西安交通大學及其第二附屬醫院在人工智能領域有諸多優勢資源,小兒外科專業研究生可依靠校級和院級平臺學習相關知識,拓寬視野。
綜上所述,針對小兒外科專業研究生培養中存在的問題采取相應措施,對于提高培養質量、滿足新時代對小兒外科專業人才的培養要求至關重要,從而為中國小兒外科事業的持續發展提供強有力的人才支撐。
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(編輯:楊雪瑩 趙伊昕)