心脏综合比较影像学信息化教学实践

刘庆华,左长京,王 旋,王少雁,贾荣飞

(第二军医大学附属第一医院核医学科,上海 200433)

·医院信息化·

心脏综合比较影像学信息化教学实践

刘庆华,左长京,王 旋,王少雁,贾荣飞

(第二军医大学附属第一医院核医学科,上海 200433)

为适应医学影像学技术迅猛发展,文章从心脏综合比较影像学信息化教学的必要性、多媒体课件的制作、比较影像学教学方法的应用、效果评价和展望等方面探讨了医学影像学教学新模式。

心脏影像学;比较影像学;信息化;多媒体;教学

医学影像技术的迅猛发展要求改革医学教育方法、提高教学效率,以培养基础扎实的创新型、复合型人才。针对心脏影像学教学,笔者及其同事改变了传统教学理念和教学模式,进行了综合比较信息化教学实践。

1 开展心脏综合比较影像学信息化教学的必要性

除了传统的 X线、SPECT、超声心动图、冠状动脉造影等心脏影像学检查技术之外,近年来,多层螺旋CT、MR I心脏快速成像、PET心肌代谢及灌注显像、SPECT-CT心脏融合显像等技术均有很大发展,涉及心脏的形态、血流、功能和代谢等各方面。如今医学影像诊断模式已经从单一诊断向诊断与治疗结合过渡,从一般诊断向特异性诊断过渡,从宏观诊断向分子诊断过渡,仅凭单独一种影像检查技能,必将滞后于时代步伐。医学影像诊断模式的改变,给心脏影像学教学提出了更高的要求。笔者及其同事综合国内外文献,结合多年从事心脏超声、核医学及磁共振临床、教学和科研的体会,认为目前心脏影像学教学中尚有如下问题和特点:

1.1 心脏影像学是医学影像教学的难点

心脏解剖和生理功能的复杂性一直是循环系统影像学教学的难点。常规的教学手段有一定局限性,学生难以建立起清晰的三维空间立体概念;同时,心脏是一个不停收缩、舒张运动的器官,并伴随着血流动力学改变。针对此难点国内超声、核医学、放射学各自尝试多媒体教学[1-5],尚未见综合比较影像学教学课件的报道。

1.2 教学内容多,授课时间少

在各种影像学技术中,新的心血管系统检查手段层出不穷,其中,解剖成像与功能成像融合是大势所趋。为了适应飞速发展的影像学技术,满足临床的实际应用,培养有创新能力的医学人才,必须让学生对新技术有较好的了解和掌握。但是,目前存在授课内容多而课时少的矛盾。以我校医疗系心脏超声教学为例,总论加各论疾病 (瓣膜病、先心病、冠心病等)的诊断总共才 4学时。同样,一般院校的此类问题也都没有得到很好地解决。

1.3 多种检查方法各自独立

X线、核医学、超声波、CT、MR I、DSA等都有自己的独立理论,在很多医院这些部门都是独立机构,彼此人为分离脱节。传统的医学影像学课程采用的是单一专业、单一时间段进行教学的教学模式[6]。教学过程中,各专业只讲自己的内容,强调自己学科的优势,彼此缺乏联系,忽略了各学科之间的共同内容,忽视了其他学科的特长,使学生难以融会贯通,从而造成其在实际工作中无法根据患者病情及各影像学特点,合理选择最佳影像学检查方法及结合多个影像检查提供的信息进行有效判读,尽可能做出精确的定位、定量和定性诊断。因此,必须应用综合比较方法,向学生讲清各种检查方法的利弊,以便学生员在以后的临床工作中更科学、更合理地选择影像学检查方法,避免滥用特殊检查和介入技术,在不断提高诊治水平的同时,也减轻患者的痛苦和经济负担。例如:冠状动脉造影是目前了解冠状动脉有无狭窄等形态学改变的最好方法,但它不能反映心肌局部的血流灌注与心肌细胞的活性,而 SPECT心肌灌注显像不仅可以诊断有无心肌缺血,而且还可以帮助判定缺血是可逆性还是不可逆性,以及了解冠状动脉的贮备功能。一些冠心病患者冠状动脉造影显示阴性,而心肌灌注显像常可显示异常。

1.4 应用多媒体技术进行心脏综合比较影像学教学的优势

综合比较影像学教学法是今后影像学教学的发展方向[7-9]。因为,上述影像学方法都是利用图像进行诊断,以解剖学为基础,均是人体不同方位、层面的解剖学的再现,同时影像学对疾病的诊断都是基于某一疾病的病理解剖和病理生理变化,是其病理解剖和病理生理改变在图像上的反映,因此具有共性。由于各自不同的成像原理,在共性基础上又有其图像特性,而且图像融合综合分析是未来医学影像学发展的趋势,目前 PET-CT、SPECT-CT一体机均已出现。集合了文字、图像、视频、音频、动画等多种运载信息的多媒体技术提高了课堂效率,节约了许多时间,可适当增加讲课内容,为心脏综合比较影像学教学提供便利。多媒体技术生动、形象、直观、易于理解。例如:我们以往的科研中曾发现心肌同一缺血部位在不同影像学检查中的定位有一定差别[10],借助多媒体技术可以方便地说明差异的来源。多媒体技术具有交互性特点,便于综合比较。

针对心脏影像学教学的繁杂内容和有限的教学时间,借助现代信息技术,采用对比综合的方法,能够培养学生灵活掌握心脏各种影像学检查特点与规律,拓宽知识面,是化解教学难点、提高教学效率、适应临床需求的有效手段。

2 心脏综合比较影像学教学方法及其多媒体课件制作

2.1 多媒体课件制作

2.1.1 收集素材 现代网络信息的发展,大大便利了素材的搜集。我们参阅了国内外大量的书刊和资料,包括文字库、图片库、录像材料库、动画库和习题库,同时调阅平时积累的典型病例及图像,录制了核医学心肌显像、超声心动图显像、冠状动脉造影等规范完整的操作流程作为视频资料的素材,建立起心脏影像学教学素材库。

2.1.2 素材的整理及再加工 为了完成教学意图,必须合理选用素材。有些素材比较完善,可以直接用来制作课件;而对另外一些素材需要进一步加工整理、创意修改后才可达到最佳教学效果。

2.1.3 根据教学目的、重点和难点制作动画 由于心脏解剖及生理的复杂性,对于一些重点及难点内容单靠语言、图片等讲解抽象枯燥,而动画具有生动形象的特点。

收集的素材中解剖学动画比较成熟,直接链接学生即可进行交互式学习。心脏核医学教学中虽有应用多媒体课件的报道[4],但制作的动画多体现在功能代谢,而未见以解剖为基础的动画。核素心肌灌注显像技术的教学重点和难点主要有心脏断层成像的由来、靶心图的形成和如何读懂靶心图、门控心肌灌注显像的原理。为了使学生更好地理解心脏核素灌注断层显像,我们设计像切面包样逐层演示心肌各短轴、水平长轴、垂直长轴的由来,运用闪烁、旋转等动画效果将核素心肌断层影像与心脏实际解剖图对应起来,同样我们制作超声切面成像的动画,方便影像学方法间比较,避免学生死记硬背。借鉴俄罗斯套娃,制作动画显示心肌灌注靶心图,比单纯讲解收到更好效果。在动画制作过程中,脚本的撰写及与计算机教师的沟通非常重要,动画的每一步均需清晰表达以体现完整的教学意图。在反复推敲设计、合理撰写脚本及恰当利用素材的基础上,应用3D sMAX软件针对各影像学教学重点和难点制作了系列动画,来反映不同影像学技术成像特点及进行比较教学。

2.1.4 心脏综合比较影像学课件的制作 采取抓住共性、突出特点、以点带面、启发教学的原则,制作心脏综合比较影像学课件。我院一直贯彻影像学综合读片的传统,笔者多年从事心脏超声、核素扫描和磁共振的临床、教学和科研工作,有着切实体会和经验,均为制作心脏综合影像学多媒体教学课件提供了有利条件,制作的课件突出比较影像学的特点,客观对比各影像学技术的优缺点。

2.2 以多媒体技术为载体的心脏影像学综合比较教学法的应用

信息化教学手段极大地方便了比较影像学教学,以多媒体技术为载体,改变影像学教学各自为战的模式,适应未来影像学发展的趋势—综合影像、图像融合、全面分析。将共有的心脏解剖和生理基础集中讲解,节约了时间,提高了效率。在讲述了各影像技术原理及正常图像后,站在临床应用的角度,采取以疾病而不是检查手段为中心的讲解模式,因为某一疾病的病理解剖及病理生理基础是决定影像学表现的关键。以疾病为中心,将各影像学技术串联起来,便于各种影像学技术对此疾病检查适应证、诊断效能及优缺点的比较。在具体讲解疾病时,并非按照放射(X线、CT、MR I)、超声、核医学的顺序,而是就某一疾病比较容易理解的影像学技术先行深入讲解,增加互动环节,采用启发式教学,发挥学生的主动性,带动其他影像学技术的掌握。比如:超声显示心脏内部结构及心腔大小较好,学生在了解了房间隔缺损的超声表现 (房间隔连续中断、分流,右房、右室大)后,自然推断出其 X线、MR I的主要表现,只要增加这两种影像学技术对房缺检查的一些特点即可。核医学主要是功能成像,解剖结构不清晰,对其断层的讲解则是难点,利用多媒体技术的交互性,穿插借助超声断面进行讲解,困难迎刃而解。

3 心脏综合比较影像学信息化教学方法效果评价

“心脏综合比较影像学”多媒体教学课件,将文字、图像、视频、音频、动画等运载信息的媒体组合在一起进行综合处理和控制,把心脏影像学教学中抽象的无法用语言描述清楚的教学内容,用动画等手段予以模拟,在课堂授课过程中向学生提供形象生动、图文并茂的内容和信息,提高学生的学习兴趣,解决学习中的难点,方便学生复习。利用信息化新型教学手段进行多方法综合教学、比较教学,使学生易于掌握各种影像学特点与规律,培养学生的分析、归纳概括、发散思维能力和创新能力,达到巩固知识、举一反三、融会贯通、事半功倍的效果。综合比较教学整合资源弥补学时的不足,提高学习的有效性及临床实用性。通过实践,我们认为心脏综合比较影像学信息化教学法有效、可行。

4 心脏综合比较影像学信息化教学的展望

心脏综合比较影像学信息化教学法不仅可应用于本科生教学,还可方便地应用于研究生及医生的继续教育。研究生教育中,借助信息化手段进行比较影像学教学,可以拓宽影像学研究的视角。综合比较影像学教育也是继续教育的一项重要内容,通过培训,受教育者学会多层次、多角度比较各种影像技术,形成跨学科的知识融合,对某一疾病的影像学诊断方法获得了全面的认识,综合运用所学知识解决实际问题的能力会不断提高。

信息化教学的优势在于高效、方便,可以根据教学对象进行内容的修改补充,可以进行知识的更新,因此需建立资料库,进行影像学资料的不断添加完善,综合比较影像学教学法不应仅局限于心脏疾病,可以推广到全身各系统的疾病,从而推动医学影像学教学的改革和发展。

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Practice ofm u ltim ed ia-assisted com para tive teach ing in card iac im ag ing

L iu Q inghua,Zuo Changjing,W ang Xuan,W ang Shaoyan,Jia Rongfei
(D epartm en t ofNuclearM ed icine,the FirstAffilia ted Hospita l of Second M ilitaryM ed ica lUn iversity,Shanghai200433,China)

To ad just to the rap id developm entofm edical im aging techno logy,the paper discusses the new teaching model of m ed ical im ageo logy in several aspec ts:necessity of m u ltim edia-assisted comparative teaching of cardiac im aging,m aking ofm ultim edia courseware,app lication of comparative teachingm ethod,evaluation of teaching resu lts and p rospects.

cardiac im aging;comparative im aging;inform ation-based;m ultim edia;teaching

G434

A

:1004-5287(2010)01-0066-03

2008年度第二军医大学教学研究与改革基金资助。

2009-11-10

刘庆华(1968-),女,江苏徐州人,博士学位,副主任医师、副教授,主要研究方向:比较影像学。