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關(guān)鍵詞:疼痛;介入治療;超聲診斷學(xué);教學(xué);培訓(xùn)
【中圖分類號】R614
近年來,超聲技術(shù)被廣泛應(yīng)用于急慢性疼痛的介入治療,在很多治療中替代 了傳統(tǒng)的利用解剖標志盲探或在 X 射線、斷層掃描(CT)或核磁共振(MRI)成像與透視放射性標記等輔助手段。超聲的優(yōu)勢顯而易見,成本低廉、可視化神 經(jīng)、血管及周圍鄰近組織、具有較高的分辨率、可明顯降低透視輻射方法的潛在輻射和造影劑危險性等[1,2]。理論上講,對于技術(shù)熟練的操作者而言大部分的疼痛介入操作都能在超聲引導(dǎo)下完成,包括神經(jīng)阻滯、神經(jīng)根阻滯、星狀神經(jīng)節(jié)阻滯、椎間孔注射、關(guān)節(jié)面阻滯、硬膜外腔注射、關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射、周圍神經(jīng)刺激器植入和骨盆疼痛的介入治療(如神經(jīng)痛、梨狀肌綜合征)等。
超聲是一項操作性和實踐性非常強的專業(yè)技能,強調(diào)實施連續(xù)多切面以及動態(tài)觀察疾病的超聲影像學(xué)表現(xiàn),其檢查結(jié)果與操作者的檢查技巧及實踐經(jīng)驗相關(guān)性很大。因此,即使對于科班出身的超聲專業(yè)人員超聲技術(shù)的培訓(xùn)也非常重要。而疼痛?埔繳若想充分安全有效地使用超聲這個新武器,無疑應(yīng)當接受超聲操作和影像識讀等系統(tǒng)正規(guī)的培訓(xùn)。在醫(yī)師培訓(xùn)比較發(fā)達的歐美國家,超聲教學(xué)已經(jīng)成為麻醉專業(yè)住院醫(yī)師的重要培訓(xùn)項目,75%的麻醉住院醫(yī)師培訓(xùn)項目中都有單次注射或連續(xù)周圍神經(jīng)阻滯技術(shù)的教學(xué)[3]。由于超聲在疼痛介入治療的應(yīng)用是后起的新技術(shù),其培訓(xùn)相對滯后,即使是歐美國家也僅有 48%的培訓(xùn)項目要求疼痛??漆t(yī)生進行超聲技術(shù)的學(xué)習(xí)。2014 年的一項調(diào)查顯示,在超聲技術(shù)已被普遍應(yīng)用于慢性疼痛治療的美國,疼痛專科醫(yī)生培訓(xùn)項目約有 92 項左右[4]。我國在近幾年來關(guān)于超聲在疼痛介入治療中的培訓(xùn)突飛猛進,疼痛醫(yī)生學(xué)習(xí)超聲技術(shù)的熱情高漲、需求強烈,但是仍然存在很多亟待解決的關(guān)鍵問題。
1.缺乏針對超聲引導(dǎo)下疼痛介入治療規(guī)范的培訓(xùn)標準和長期的培訓(xùn)項目,缺少 超聲基礎(chǔ)知識和基本技能的培訓(xùn)。
近幾年來,各大醫(yī)院在超聲引導(dǎo)下的急慢性疼痛治療培訓(xùn)班如雨后春筍般林 立??偟目磥恚攸c有二,一是多為短期培訓(xùn)班,從一天到數(shù)天不等;二是以單 個治療方法為單元的培訓(xùn)方式居多。這種培訓(xùn)方式的優(yōu)勢是可以在短期內(nèi)讓疼痛專科醫(yī)生 以模仿的方式動手進行超聲引導(dǎo)下的疼痛介入操作。但是由于教學(xué)時間短暫,對超聲設(shè)備的特點和選用原則、各種組織器官的超聲影像特點、各種切面概念和探頭與穿刺針配合原理等基本超聲知識介紹明顯不足。然而如超聲原理等基礎(chǔ)知識對于正確識別超聲影像其實具有重要價值。如此學(xué)員才能“知其所以然” 地理解為什么人體囊性組織多呈無回聲,實性組織多呈低回聲或中等回聲,而氣 體、骨骼等組織與其他組織所形成界面時會呈全反射型,才能與解剖知識結(jié)合靈活地在多切面識別不同組織結(jié)構(gòu)的超聲圖像[5]。對于很多零基礎(chǔ)的疼痛??漆t(yī)生,在尚不能正確識別脂肪、肌肉、肌腱韌帶、神經(jīng)、骨質(zhì)等組織結(jié)構(gòu)、不理解平面內(nèi)/平面外進針途徑或短軸\長軸掃描切面、不懂得針對掃描部位特點合理選擇低頻高頻探頭的情況下,照葫蘆畫瓢地模仿式介入操作是危險且低效的。超聲基礎(chǔ)知識和基本技能的培訓(xùn)是需要時間和反復(fù)練習(xí)的。因此,未來的疼痛醫(yī)生超聲培訓(xùn)需要規(guī)范化階梯化的長期培訓(xùn)項目。一階段的早期培訓(xùn)應(yīng)當以介紹超聲設(shè)備、常見組織結(jié)構(gòu)(神經(jīng)、血管、骨質(zhì)、肌肉和肌腱韌帶等)的超聲影像識別、超聲探頭的正確持握和放置、不同超聲切面的空間概念、探頭和穿刺針的位置關(guān)系等基本知識為主,為下一步的實際應(yīng)用打好基礎(chǔ)。二階段的高級培訓(xùn)更適合有一定超聲基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗的人員,例如開展以治療項目為主的短期培訓(xùn)班,以短期集訓(xùn)的方式教授或加強針對某疾病的具體超聲引導(dǎo)下介入治療方法。
2.應(yīng)建立專門針對疼痛疾病超聲引導(dǎo)下介入治療的知識數(shù)據(jù)庫,為疼痛??漆t(yī) 生提供自我培訓(xùn)和練習(xí)的豐富資源。
超聲引導(dǎo)下疼痛的介入治療需要疼痛醫(yī)生將疼痛與超聲的專業(yè)知識結(jié)合應(yīng)用。一般需要三大方面的知識積累:大體及超聲解剖知識、超聲基礎(chǔ)知識和疼痛 臨床知識。超聲與疼痛的診療都需要有扎實的解剖基礎(chǔ),只有較好地了解正常的 人體解剖和斷層解剖,才能正確認識正常組織的超聲圖像并鑒別異常圖像,對病 變做出準確定位。此外,還需要結(jié)合超聲基礎(chǔ)知識和疼痛臨床知識把聲像圖與疼 痛疾病的病理生理改變結(jié)合起來分析[6-8]。目前,多數(shù)疼痛專科醫(yī)生都承擔著沉 重的臨床工作任務(wù),專門外出學(xué)習(xí)的機會有限,對超聲技術(shù)的學(xué)習(xí)以自學(xué)自練為 主,方式主要是傳統(tǒng)的課本自學(xué)+臨床帶教,信息來源非常有限,培訓(xùn)效率較低。
然而在超聲醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中,一些專家正致力于建立信息資源共享概念的超聲知識庫。 知識庫的建立和共享可以允許醫(yī)師在日常工作時 隨時根據(jù)需通過疾病名稱等檢索與所治療疾病相關(guān)的病理生理、大體和超聲解剖 的文字和典型圖像資料,還可以迅速調(diào)閱非典型的超聲圖像后與當前的病例圖像進行對比觀察和分析[9,10]。但是目前市場上比較缺乏專門針對疼痛疾病的超聲診斷和治療教材,對于不典型病變的超聲影像積累更是少之又少,不利于缺乏超聲知識和技術(shù)的疼痛醫(yī)生在大量實踐中進行自我學(xué)習(xí)和提高。建議借助疼痛學(xué)領(lǐng)域內(nèi)較高的學(xué)術(shù)組織或平臺,與超聲??漆t(yī)生攜手,建立專門針對疼痛疾病超聲引導(dǎo)下介入治療的知識數(shù)據(jù)庫,按照疾病種類或操作技術(shù)逐步收集與疾病及操作相關(guān)的文字知識、解剖圖片、超聲圖像、示意圖甚至動畫演示等,并在專家審核的基礎(chǔ)上鼓勵全國具有超聲引導(dǎo)下疼痛治療資質(zhì)與資源的醫(yī)院和個人上傳共享知識資源,同時支持各級疼痛醫(yī)生查閱觀看各種數(shù)據(jù)庫內(nèi)資料,為疼痛??漆t(yī)生提供自我培訓(xùn)的豐富可靠的資源。但是知識庫的建立是長期而復(fù)雜的,涉及到疼痛醫(yī)學(xué)與超聲醫(yī)學(xué)、計算機專業(yè)的學(xué)科交叉,需要疼痛、超聲、解剖和計算機專業(yè)技術(shù)人員的密切協(xié)作,更要求跟蹤超聲醫(yī)學(xué)發(fā)展的前沿和動態(tài),不斷對知識庫的內(nèi)容進行更新和完善,以保持知識
庫的先進性和完整性[9]。
3. 超聲引導(dǎo)下疼痛介入治療的培訓(xùn)需要超聲診斷學(xué)專科醫(yī)生的參與協(xié)作。
超聲影像所顯的基本圖像是大量的二維斜切面,人們很難將超聲圖像上的二維斷面解剖與人體三維空間解剖結(jié)構(gòu)結(jié)合起來,而介入治療時穿刺針的介入使 這種空間關(guān)系更加復(fù)雜。而且超聲檢查可以從不同方位、多側(cè)面、多角度觀察病變,這是超聲相對于其他影像檢查的優(yōu)勢所在。疼痛醫(yī)生往往只是對照典型圖像照貓畫 虎,難以在頭腦中建立立體圖像,對實際不同切面的超聲影像的識別沒有把握, 似是而非。如果請具有豐富實戰(zhàn)經(jīng)驗的肌骨超聲專科醫(yī)生參與到我們的培訓(xùn)工作 中,協(xié)助我們有效地使用超聲儀器,指導(dǎo)我們正確地識別典型或非典型超聲圖像, 將為疼痛??漆t(yī)生迅速有效地掌握超聲引導(dǎo)技術(shù)提供捷徑。無論是長期的培訓(xùn)項 目還是短期的集訓(xùn)班,超聲引導(dǎo)下疼痛介入治療都應(yīng)當請超聲診斷的專科醫(yī)生積 極參與,為超聲檢查的質(zhì)量把關(guān)。但是超聲??漆t(yī)生同樣存在缺乏疼痛臨床知識 和介入治療臨床意義的問題,需要疼痛t生與其進行全面的溝通,才能更好地協(xié) 助疼痛醫(yī)生有效掌握超聲引導(dǎo)技術(shù)。
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根據(jù)教學(xué)對象確定教學(xué)目標和教學(xué)重點
臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后大多進入各個臨床崗位工作,超聲檢查技術(shù)是臨床工作非常重要的影像學(xué)診療方法之一,如何準確恰當?shù)厥褂迷摷夹g(shù)手段是學(xué)習(xí)的關(guān)鍵點,也是本課程教學(xué)的目標和重點。作為一名臨床醫(yī)師,為確保超聲檢查順利進行,應(yīng)當熟悉超聲檢查前的準備方法,并能明確、清晰地告知患者,如膽道系統(tǒng)的檢查需要空腹,女性生殖系統(tǒng)的檢查需要充盈膀胱等,這樣才能確保超聲檢查能及時、準確地完成[2]。故患者檢查前的準備工作是臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生超聲教學(xué)的重點內(nèi)容之一。其次每一種影像學(xué)檢查方法都有各自的優(yōu)、缺點和疾病適應(yīng)證,通過本課程的學(xué)習(xí),要讓學(xué)生清楚知道超聲檢查的適應(yīng)證和選擇原則。另外,對于臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生來講,超聲診斷具體疾病的教學(xué)重點應(yīng)放在常見病和多發(fā)病的超聲診斷價值的講解上,避免過多講解超聲圖像細節(jié)的辨認方法,這也是針對學(xué)生的專業(yè)特點而使授課內(nèi)容有所側(cè)重,可更好地提高學(xué)習(xí)效率。
靈活采用多種教學(xué)方法和教學(xué)手段
1 醫(yī)學(xué)影像學(xué)在臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)中存在的教學(xué)問題
1.1基礎(chǔ)知識薄弱
正如前文所說的那樣,醫(yī)學(xué)影像學(xué)的知識范圍既涉及臨床各個學(xué)科,也涉及基礎(chǔ)醫(yī)學(xué),包括生理學(xué)、病理學(xué)、病理生理學(xué)、系統(tǒng)解剖學(xué)、斷層解剖學(xué)等。比如在講解肺結(jié)核這一章節(jié)時,教師往往需要從臨床表現(xiàn)、結(jié)核的分類、病理生理基礎(chǔ)以及解剖講起,最后才會重點講解各型結(jié)核的影像學(xué)表現(xiàn),而這些基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的知識在前期應(yīng)該由基礎(chǔ)的教師重點講過,但是由于當時學(xué)生缺少臨床基礎(chǔ),對這些知識缺少形象的理解,從而死記硬背,到真正需要這些知識做鋪墊時,部分學(xué)生會遺忘這些知識,所以需要教師進行重復(fù)地講解,從而浪費了一些時間。而且,經(jīng)筆者調(diào)查,絕大多數(shù)院校的臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)并未開設(shè)斷層解剖學(xué)這門課,從而使得學(xué)生在畢業(yè)后無論是直接從事影像科的工作還是繼續(xù)攻讀醫(yī)學(xué)影像學(xué)的碩士研究生,都會感到吃力。
1.2教學(xué)內(nèi)容滯后
現(xiàn)代的醫(yī)學(xué)影像學(xué)是一門快速發(fā)展的學(xué)科。以設(shè)備為例,平均4~5年換代一次,因此,我們的影像學(xué)知識的“半衰期”越來越短,但是從課堂的所教授的內(nèi)容來看,并沒有及時跟上更新的“步伐”,隨之產(chǎn)生的問題就是學(xué)生無法適應(yīng)影像科的臨床工作。比如在最新的第7版醫(yī)學(xué)影像學(xué)教材中,有關(guān)能譜CT的一些新技術(shù)只是簡略地提及,在第6版以及之前的教材中更是未涉及。有關(guān)肺結(jié)節(jié)的一些概念,比如磨玻璃密度影(ground glass opacity,GGO),肺結(jié)節(jié)的密度的成分劃分(純磨玻璃密度結(jié)節(jié),混合磨玻璃密度結(jié)節(jié),實性結(jié)節(jié)),教材中也未提及,但這些概念對于肺癌或者良性結(jié)節(jié)的鑒別診斷在臨床上早已使用。
1.3實踐教學(xué)不足
由于影像學(xué)科本身的特點以及影像學(xué)的飛速發(fā)展使得學(xué)生要花很多時間來進行專業(yè)學(xué)習(xí),從而忽略了臨床技能的培養(yǎng),導(dǎo)致臨床實際操作技能低下。我國的教學(xué)模式(基礎(chǔ)、專業(yè)、實習(xí))仍在影像學(xué)教學(xué)中使用,而歐美等國家的教學(xué)模式為基礎(chǔ)、專業(yè)與實習(xí),除基礎(chǔ)課外,專業(yè)理論與專業(yè)實習(xí)課程的比例幾乎是1:1,而國內(nèi)是4:1,醫(yī)學(xué)影像學(xué)的教學(xué)不僅僅是理論知識,更重要的是讀片的技能。筆者在國內(nèi)的教學(xué)中發(fā)現(xiàn),相當數(shù)量的學(xué)生理論知識的掌握尚可,但一旦面對圖像進行分析或者診斷,往往不知所措,說明我們理論與實踐的教學(xué)是脫節(jié)的,從我們的考試評價中也能發(fā)現(xiàn),理論知識的考察占了很大的比重,而真正的“影像診斷”的考核是不足或者缺乏的。
1.4師資、人才力量匱乏
在師資力量方面,我們遠遠落后于歐美國家,主要表現(xiàn)為專業(yè)課任教教師和實習(xí)指導(dǎo)老師方面。以我院為例,副高及以上職稱的教師具有碩士及以上學(xué)位的不足尚不足50%,還有相當部分中級職稱的教師只具有本科學(xué)歷,博碩士生導(dǎo)師占副高及以上職稱的教師的比例不足30%,總體來說,這樣的師資力量并不能很好地滿足飛速發(fā)展的醫(yī)學(xué)影像學(xué)的教學(xué)。再者,我們的教師制度多為終身制,使教學(xué)改革缺少動力。在歐美發(fā)達國家,大學(xué)本科的教育多為具有教授職稱的教師,在臨床實習(xí)醫(yī)院與指導(dǎo)教師的選擇上,也有嚴格標準,正是基于這一嚴格的管理制度,才保證了優(yōu)秀的影像學(xué)醫(yī)師的培養(yǎng)。
相比臨床其他學(xué)科,具有高學(xué)歷的影像學(xué)人才數(shù)量明顯不足。經(jīng)筆者調(diào)研,以江蘇省為例,具有影像醫(yī)學(xué)與核醫(yī)學(xué)博士點數(shù)量的醫(yī)科院校或者綜合性大學(xué)醫(yī)學(xué)院屈指可數(shù),其中超聲專業(yè)的博導(dǎo)只有1名,至今為止尚無核醫(yī)學(xué)專業(yè)的博導(dǎo)。這與飛速發(fā)展的醫(yī)學(xué)影像學(xué)與對相關(guān)人才日益增長的需求顯然不符。
2 臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)中的醫(yī)學(xué)影像學(xué)教學(xué)改革
2.1引入循證醫(yī)學(xué)與PBL教學(xué)模式
摘要:本文分析了超聲影像學(xué)教學(xué)的特點與現(xiàn)狀,介紹了當前國內(nèi)外超聲教學(xué)系統(tǒng)的特點;提出采用工程學(xué)的理念進行構(gòu)建,以自主學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo),將系統(tǒng)設(shè)計分為超聲室三維漫游、超聲儀器虛擬操作、虛擬人體超聲檢查、超聲虛擬病人庫、在線考核及超聲資源庫等功能模塊,闡述了系統(tǒng)構(gòu)建的意義。
關(guān)鍵詞:超聲影像學(xué);虛擬現(xiàn)實;自主學(xué)習(xí)
中圖分類號:G423 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)52-0094-03
一、現(xiàn)狀
超聲診斷作為三大醫(yī)學(xué)影像技術(shù)之一,在臨床診治疾病中發(fā)揮著重要的作用。在超聲影像學(xué)教學(xué)中,由于超聲診斷的基礎(chǔ)知識涵蓋范圍廣,知識點涉及物理學(xué)、聲學(xué)、數(shù)學(xué)、工程學(xué)等多門學(xué)科,公式繁雜且相互交叉,教師授課難度較大,學(xué)生理解比較困難;另一方面,由于超聲診斷疾病時強調(diào)實時、連續(xù)、多切面、多角度、多模式、多參數(shù)動態(tài)觀察病變的特征,而目前超聲影像學(xué)的教學(xué)模式仍是基于書本式的教學(xué)模式,內(nèi)容抽象、形式單調(diào),雖然在課堂教學(xué)時采用幻燈片,里面包含一些典型的疾病影像圖片,但學(xué)生課后的學(xué)習(xí)主要還是通過書本上的文字進行學(xué)習(xí)的,針對超聲教學(xué)內(nèi)容的考試,也還是主要依賴的是文字內(nèi)容的考試。因此,如何將枯燥的教學(xué)過程變得生動形象,調(diào)動師生雙方的積極性是目前超聲影像學(xué)教學(xué)面臨的重要問題。
隨著計算機和信息技術(shù)的快速發(fā)展以及高等教育的逐步完善,計算機在教育領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛而深入,引起醫(yī)學(xué)教育的傳統(tǒng)觀念和教學(xué)模式發(fā)生了前所未有的變革,極大地促進了醫(yī)學(xué)教育事業(yè)的發(fā)展[1]。在超聲影像學(xué)的教學(xué)改革中,國內(nèi)外T多影像專業(yè)教育工作者積極探索,將現(xiàn)代的多媒體技術(shù)應(yīng)用于超聲影像學(xué)的教學(xué)中,成功研發(fā)出一些超聲多媒體教學(xué)軟件,并通過實踐取得了較好的應(yīng)用效果。但是,大部分超聲教學(xué)軟件是局限在局域網(wǎng)內(nèi),甚至于單機版,功能較為單一,而且,目前國內(nèi)外在超聲教學(xué)系統(tǒng)的研發(fā)中尚沒有加入超聲仿真操作部分,即借助于多媒體仿真和虛擬現(xiàn)實等技術(shù),使實驗者可像在真實環(huán)境中一樣進行各系統(tǒng)超聲檢查,所以,構(gòu)建一個網(wǎng)絡(luò)化的虛擬超聲影像學(xué)教學(xué)系統(tǒng)很有必要。
二、系統(tǒng)設(shè)計
1.系統(tǒng)架構(gòu)。超聲影像學(xué)虛擬學(xué)習(xí)系統(tǒng)是一個基于網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)學(xué)專業(yè)虛擬仿真學(xué)習(xí)軟件,系統(tǒng)研究思路是結(jié)合所涉及的醫(yī)學(xué)專業(yè)特點,采用軟件工程的理念進行構(gòu)建,首先進行需求分析,明確系統(tǒng)功能定位與結(jié)構(gòu)模塊,再進行詳細設(shè)計與開發(fā)。超聲影像學(xué)虛擬學(xué)習(xí)系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)平臺,可用于超聲影像學(xué)的虛擬自主學(xué)習(xí)與教學(xué),系統(tǒng)的總體架構(gòu)采用服務(wù)器/客戶機模式,服務(wù)器主要用于存儲數(shù)據(jù)庫及其相關(guān)資源,進行授權(quán)認證、數(shù)據(jù)管理,客戶機通過網(wǎng)絡(luò)及其通訊協(xié)議與服務(wù)器進行數(shù)據(jù)交互和各模塊功能顯示。超聲影像學(xué)虛擬學(xué)習(xí)系統(tǒng)既可以在校園網(wǎng)上獨立運行,又可以與學(xué)校E-Learning平臺整合,融入課程學(xué)習(xí),并且可以在校外公共網(wǎng)絡(luò)上通過合法認證后,登錄學(xué)習(xí)(圖1)。
2.開發(fā)平臺。超聲影像學(xué)虛擬學(xué)習(xí)系統(tǒng)中涉及大量三維場景、三維模型,并需要在三維環(huán)境中,進行角色控制、三維交互,依據(jù)需求選擇Unity3D游戲開發(fā)引擎作為三維模塊的開發(fā)工具。Unity3D降低了開發(fā)的難度,提高了開發(fā)效率,是目前最受熱捧的游戲開發(fā)引擎之一,近來被廣泛應(yīng)用于虛擬平臺開發(fā)中[2]。Unity3D能夠?qū)?dMax中的場景、模型、貼圖、動畫等資源,與3dMax實現(xiàn)完美融合。Unity3D擁有可視直觀的游戲編輯環(huán)境,支持JavaScript、C#等腳本語言,Unity3D降低了開發(fā)的難度,提高了開發(fā)效率,配合圖文、音視頻及動畫可實現(xiàn)較強的三維體驗感,極大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。超聲影像學(xué)虛擬學(xué)習(xí)系統(tǒng)中非三維模塊主要采用平臺進行整合開發(fā),系統(tǒng)開發(fā)從需求分析到詳細設(shè)計,再到功能分解、接口定義,再到功能開發(fā);在虛擬實驗的設(shè)計時先制定稿本流程,再制作相關(guān)3D模型,制作分步動畫,再到程序編寫;再系統(tǒng)整合測試運行,之后根據(jù)反饋再對系統(tǒng)進行微調(diào),最后運行。
3.模塊設(shè)計。超聲影像學(xué)虛擬學(xué)習(xí)系統(tǒng)從自主學(xué)習(xí)理論出發(fā),以學(xué)習(xí)者為中心,進行系統(tǒng)構(gòu)建,能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性[3]。超聲影像學(xué)虛擬學(xué)習(xí)系統(tǒng)將課程學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生感興趣、迫切需求的知識面進行提取梳理,并以此進行系統(tǒng)的模塊劃分,同時配套拓展相關(guān)臨床學(xué)習(xí)資源,以滿足更高要求學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,系統(tǒng)包含超聲室三維漫游、超聲儀器虛擬操作、虛擬人體超聲檢查、超聲虛擬病人庫、在線考核及超聲資源庫等模塊(圖2)。
超聲室三維漫游模塊是按照醫(yī)院超聲科的真實布局,進行數(shù)字化的三維超聲室場景構(gòu)建,熱區(qū)設(shè)置,三維交互程序設(shè)計。本系統(tǒng)構(gòu)建的三維場景包含超聲預(yù)約登記臺、候診大廳、超聲檢查室、診室外等候區(qū)(室外走廊)、醫(yī)生辦公室等,每個場景均參考醫(yī)院真實工作環(huán)境布置。三維漫游模塊可以讓學(xué)生在三維空間里,熟悉科室結(jié)構(gòu)分布,功能分區(qū)。每個場景中所需傳授的知識點,通過構(gòu)建熱區(qū)的方式,讓學(xué)生進行自主漫游式學(xué)習(xí)。三維漫游模塊可以讓學(xué)生在進入實習(xí)前,提前熟悉醫(yī)院超聲科真實環(huán)境、了解工作設(shè)備及相關(guān)注意事項等情況,在傳授相關(guān)知識同時,也滿足學(xué)生的早接觸臨床實習(xí)的需求、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。三維漫游模塊亦可服務(wù)于患者,患者在進行三維空間漫游時,通過三維空間的熱區(qū),了解超聲診斷的就診流程、注意事項,解除了患者的就診困擾。
超聲儀器虛擬操作模塊通過構(gòu)建超聲儀器的三維模型,設(shè)計交互式的虛擬操作程序,虛擬使用超聲儀。該模塊用于虛擬訓(xùn)練超聲儀器的模擬參數(shù)變化、規(guī)范標準的超聲圖像獲取、測量、分析等方面的操作及相關(guān)注意事項的處理。解決實踐教學(xué)中,學(xué)生多而超聲儀器資源相對不足,學(xué)生難以滿足操作訓(xùn)練需求的問題,學(xué)生可以不受時間、場所、設(shè)備等限制,隨時隨地進行反復(fù)練習(xí)。
虛擬人體超聲檢查模塊通過三維人體進行模擬檢查,當檢測探頭移動到人體相關(guān)檢查部位時,檢查儀器屏幕即顯示該部位的檢查結(jié)果,并可分析檢查結(jié)果。系統(tǒng)的虛擬人體超聲檢查包含產(chǎn)科、婦科、肝膽胰脾、腎輸膀、腹腔腫塊及血流、胸水定位、甲狀腺、乳腺、淺表腫塊、血流、陰囊、頸動脈、椎動脈、上肢動脈、上肢靜脈、下肢動脈、下肢靜脈、腹部血流顱內(nèi)血管等,基本能做到與臨床一致,滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。
超聲虛擬病人庫模塊以虛擬病人為中心,構(gòu)建超聲病例庫,拓展學(xué)生學(xué)習(xí)的寬度與深度。每一個虛擬病人包含病人基本信息、病例摘要、超聲檢查影像資料、超聲檢查報告及檢查分析等部分,學(xué)生可以通過虛擬病人庫進行大量案例學(xué)習(xí),積累臨床經(jīng)驗。
在線考核模塊是超聲學(xué)在線考核系統(tǒng),在線考核模塊功能結(jié)構(gòu)包含個人事務(wù)、成績查詢、賬號管理、題庫管理、試卷管理、過程管理、成績管理、系統(tǒng)設(shè)置等部分,主要用于理考核。超聲資源庫模塊為學(xué)生提供超聲教學(xué)視頻、PPT等學(xué)習(xí)資源,該模塊同時可以與課程中心相互連接,通過教學(xué)門戶或數(shù)字化校園進行賬號認證。
三、結(jié)語
眾所周知,超聲影像學(xué)的學(xué)生畢業(yè)后,不僅需要具備超聲圖像識別的能力,更重要的是需要具備規(guī)范標準的超聲圖像獲取、測量和分析的能力,而不是只會背出疾病的影像學(xué)表現(xiàn)的文字背誦能力,因此,建立完善網(wǎng)絡(luò)化的超聲影像學(xué)教學(xué)軟件,激發(fā)學(xué)生對超聲的學(xué)習(xí)興趣,加深學(xué)生對超聲圖像的理解,訓(xùn)練學(xué)生超聲操作技能,不僅是提高教學(xué)效果、深化教學(xué)改革的需求,更是培養(yǎng)高素質(zhì)影像醫(yī)學(xué)人才的重要需求。構(gòu)建集圖、文、動畫、視頻和聲音為一體的交互式超聲影像學(xué)學(xué)習(xí)系統(tǒng),并引入仿真操作模塊,將枯燥的教學(xué)過程變成生動活潑的教學(xué)方式,極大地調(diào)動了師生雙方的積極性;將此教學(xué)系統(tǒng)整合入學(xué)校網(wǎng)絡(luò)平臺,學(xué)生可在校園網(wǎng)部署內(nèi)的任何地點進行學(xué)習(xí),極大地方便了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。
超聲影像學(xué)教學(xué)系統(tǒng)未來可以與醫(yī)院超聲工作站相連,使學(xué)生更好地理解和掌握超聲知識,最大化發(fā)揮超聲影像學(xué)虛擬自主學(xué)習(xí)平臺的作用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率,推動實踐教學(xué)改革。隨著教育部對虛擬仿真實驗教學(xué)中心的建設(shè)深入推動,虛擬仿真實驗教學(xué)建設(shè)是高校實驗教學(xué)改革的必然發(fā)展方向[4]。
參考文獻:
[1]黃海林,莊文獻,周玉霞,程丕顯.美英教育信息化評估標準對建立我國高等醫(yī)學(xué)教育信息化評價體系的啟發(fā)[J].中國高等醫(yī)學(xué)教育,2010,(11):1-2+5.
[2]袁藝標,吳曉燕,戚曉紅,等.基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬人體機能實驗教學(xué)系統(tǒng)研究[J].實驗技術(shù)與管理,2016,33(8):115-118.
1激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣
11揭示物理學(xué)和醫(yī)學(xué)“相融”的歷史整在教學(xué)過程中,應(yīng)循序漸進地打開學(xué)生們的思維。在教學(xué)具體醫(yī)學(xué)知識的同時,可先講解與這些醫(yī)學(xué)知識相關(guān)的物知識,例如:生物、護理、生理、生命等學(xué)科的知識,然后把這些學(xué)科中的一些知識和醫(yī)學(xué)聯(lián)系起來。其主要是讓學(xué)生明白三個道理:一是,每個學(xué)科之間都有交叉和浸透之處,這是科學(xué)整體化的表現(xiàn)和趨勢。二是,讓學(xué)生把醫(yī)學(xué)知識同其他學(xué)科聯(lián)系起來,更好的認識醫(yī)學(xué)知識。三是作為醫(yī)學(xué)研究、工作人員,應(yīng)詳細了解其他學(xué)科。例如:物理實驗派創(chuàng)始人伽利略年少時是一名醫(yī)學(xué)生。英國醫(yī)生托馬斯·楊發(fā)現(xiàn)了光的雙縫干涉現(xiàn)象,為光的波動學(xué)說提供了有力證據(jù)。倫琴發(fā)現(xiàn)X射線,讓人們第一次看到了活體骨骼影像,從而開辟了醫(yī)學(xué)影像學(xué)。居里夫人第一次將放射線引入到治療中,開創(chuàng)了放射療法。
12介紹物理學(xué)研究成果對醫(yī)學(xué)發(fā)展的推動在教學(xué)中向?qū)W生介紹物理學(xué)研究成果對醫(yī)學(xué)發(fā)展的推動,讓學(xué)生了解物理學(xué)對醫(yī)學(xué)研究的重要性。例如顯微鏡的發(fā)明使醫(yī)學(xué)研究從解剖水平提高到細胞水平,電子顯微鏡的發(fā)明使醫(yī)學(xué)研究從細胞水平提高到亞細胞水平;X射線衍射技術(shù)、波普技術(shù)的應(yīng)用,使醫(yī)學(xué)研究從細胞水平進入分子水平,發(fā)現(xiàn)了脫氧核糖核酸的雙螺旋結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了醫(yī)學(xué)史上的飛躍。
2課堂教學(xué)重概念、穩(wěn)基礎(chǔ)
五年制臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)物理課采用的教材為人民衛(wèi)生出版社出版,共有十五章,包括力、熱、光、電等普通物理學(xué)及原子物理知識。書中涉及的內(nèi)容廣泛,教學(xué)時間為一學(xué)年,每周四學(xué)時。在這么短的時間內(nèi)給學(xué)生講述如此多的知識,教師在教學(xué)中應(yīng)有計劃的選取教學(xué)內(nèi)容,在教學(xué)中應(yīng)注重概念的講述,讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識,而不是一味的推理演算。在教材中鉆難度,對五年制臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)數(shù)理基礎(chǔ)知識較薄弱的學(xué)生而言,只能讓學(xué)生對物理學(xué)習(xí)望而怯步。
21在教學(xué)中就簡避繁,傾向醫(yī)用物理在教學(xué)中應(yīng)把與醫(yī)學(xué)有聯(lián)系的物理知識講透、講清。例如《液體的流動》一章中先向?qū)W生講述連續(xù)方程與伯努利方程兩個關(guān)于液體流動的基本規(guī)律,然后分析血液流動時流速及血壓的變化。伯努利方程的推導(dǎo)是一個復(fù)雜的過程,由教師演算即可,而學(xué)生應(yīng)重點掌握的是方程中所敘述的內(nèi)容,以及在醫(yī)學(xué)和生活中的應(yīng)用。
22教學(xué)中注重講述人體內(nèi)部的生理過程與物理過程中的密切關(guān)聯(lián)為了讓學(xué)生在醫(yī)學(xué)知識的學(xué)習(xí)中打下良好的基礎(chǔ),教學(xué)中應(yīng)注重講述人體內(nèi)部的生理過程與物理過程中的密切關(guān)聯(lián)。例如人的神經(jīng)傳導(dǎo)、心電、腦電、肌電等生理過程與電現(xiàn)象的聯(lián)系,體溫調(diào)節(jié)與熱現(xiàn)象的聯(lián)系,人的機械行走與機械運動的聯(lián)系,眼的成像原理與光學(xué)知識的聯(lián)系,聽覺與聲學(xué)知識的聯(lián)系。
23教學(xué)中注意介紹一些與醫(yī)學(xué)相關(guān)的新知識為了擴大學(xué)生的知識面,在教學(xué)過程中結(jié)合教學(xué)不失時機的向?qū)W生介紹一些新信息、新進展,拓寬學(xué)生的思路。例如超聲原理、核磁共振技術(shù)、激光及其在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用等。這些內(nèi)容新穎,貼近現(xiàn)代醫(yī)學(xué)水平,頗受學(xué)生歡迎。
3注重學(xué)前預(yù)習(xí)
由于五年制臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生的數(shù)理知識較為薄弱,而預(yù)習(xí)是為了學(xué)生在學(xué)習(xí)前做好準備,對不能理解的內(nèi)容進行標注,這樣教師在課堂教學(xué)中講解的時候,選擇性的聽取,有助于學(xué)校效率的提升。同時,作為教師,還可以安排適當?shù)念A(yù)習(xí)作業(yè)給學(xué)生,讓他們找出本次學(xué)習(xí)的重點、難點,然后課堂教學(xué)時,重點講解和解答。從形式上來看,課前預(yù)習(xí)給學(xué)生提供了一個自由探索的空間,讓學(xué)生在沒有教師具體指導(dǎo)的情況下親身感受和學(xué)習(xí)新知識。從功能上來看,則給學(xué)生提供了一個鍛煉自學(xué)能力的舞臺,醫(yī)用物理教材的特點是知識性、邏輯性強,預(yù)習(xí)時學(xué)生通過查閱資料、分析教材,無形中增強了學(xué)生的自學(xué)能力。從教學(xué)效果來看,有預(yù)習(xí)的學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容會提前有一定的認識,同時也有一些困惑,在這種情況下學(xué)生通過思考,帶著問題來聽課,就會有利于提高上課效率。
4組織好課堂教學(xué)
超聲波清洗 超聲檢測 超聲醫(yī)學(xué)科研設(shè)計 超聲基礎(chǔ)教學(xué) 超聲在臨床上的應(yīng)用 超聲醫(yī)學(xué)教學(xué) 紀律教育問題 新時代教育價值觀