T-PACS在医学影像学实践教学中的应用和优势

贺延莉，王亚蓉，殷 茜，李 强，曹 伟，熊小双，段世军，朱开国，陈家杰，王 玮

第四军医大学唐都医院放射科，西安 710038

医学影像学是一门包括了X线、CT、磁共振、B超、核医学、介入放射学等专业知识和技术，融合了影像诊断和介入治疗的诊治并存的综合学科。近年来，伴随着影像设备和影像技术的飞速发展，CR、DR、高端CT、ECT、MR等广泛应用，现代影像学已经不再是单纯的二维模拟成像，而是向着三维、四维、多平面重建的数字化成像以及由宏观成像向功能成像、分子成像等多种成像领域扩展。数字化的成像技术也决定了传统的影像诊断模式由影像投照、成像、阅片、报告书写以及图文储存等诸多环节进入了全面数字化的新阶段。这就给在以阅片灯下阅读胶片为基础的传统医学影像学的教学方法和教学手段提出了新的挑战，教学方法、教学手段改革就成为目前影像学教学改革的中心［1-2］。

图像存储与传输系统(picture archiving communicating system，PACS)的出现，通过其对数字化的医学图像进行采集、存储、管理、传输及处理，在为医疗服务的同时，基于系统对图像资料的有效管理和充分利用，也方便了影像学教学，其应用成为影像医学教学数字化改革的热点［3-4］。通过多年在PACS系统教学上的实践经验，我们发现基于PACS的教学虽然同传统的教学相比有了很大的进步，但是仍然存在诸多问题，如单纯的PCAS系统与日常临床工作紧密联系在一起，在教学中容易干扰正常的临床工作;难以保证在学生学习过程中的错误操作而不影响正常临床工作;日常的临床工作繁忙，同样也无法保证学生的阅片以及实践时间;无法通过系统对学生的理论与实践结合情况进行合理的考核;也无法方便地对不同专业及组别的学生进行个性化管理［5］。基于以上问题，我们教研室与合作，在PACS系统基础上进行改革和拓展，扬长避短建立起一整套拥有自主知识产权的T-PACS系统(teaching-picture archiving communicating system，T-PACS)，并将其应用于医学影像学教学实践中，取得了一定的经验。

1 T-PACS系统的构建

我们所建立起来的T-PACS系统为虚拟化的PACS系统。其硬件组成在传统PACS系统基础上为便于教学又有所不同，它包含一台教师端和16台学生端医用双屏显示器，一个WEB端以及广播系统、投影教学设备(如图1所示)。传统的PACS系统主要用于医学图像获取、大容量数据存储及数据库管理、图像显示和处理以及传输影像的网络等多个部分［6］，权限不分教师和学生，没有针对教学的独立部分。而T-PACS系统将教师和学生的权限个性化分离，教师端负责教学资源管理、师生互动、网络监管、题库管理等内容;学生端则享有教学资源共享、模拟诊断、互动、在线考试等功能;Web端除了可以直接调阅PACS系统的影像用于教学外，更重要的是将PACS系统中的典型病例上传至T-PACS系统服务器，建立起MIRC(medical Image resource center)教学资源管理库，然后对其进行分类管理;广播系统、投影设备是教学中不可缺少的辅助设备。

图1 T-PACS构建框图

2 T-PACS系统在影像教学中的优势和应用

2．1 提高教师备课效率

传统的教学方式整理教学资料耗时长，需要漫长的资料积累、收集、整理过程，并且教学胶片极易损坏，如果采用扫描或者数码相机等转化为数码图片，不仅费时费力，且存在图像细节不清，图像采集品质受操作者水平影响较大的缺点。而医学影像学作为一门实践性很强的学科，其特点是必须通过大量的影像资料收集，分析各种疾病的特征性影像表现，总结经验做出正确的诊断。这就决定了影像教学一方面强调学生对理论知识的学习，另一方面更注重学生的实践积累，只有将理论与实践相结合，通过对大量典型病例影像的不同特点分析，将理论最终融合于对影像的认识［7］。T-PACS系统则可以将临床工作站中的典型影像上传到教学服务器中，在日常工作中不断积累典型病例，通过多媒体教学终端直接调阅、查看，大大缩短了带教教师查找有价值病例和典型图像的时间，并且每一位教师可以在学科片库里筛选，建立自己的教学片库，制定个性化的教学方案［8］。应用该系统后，教师的备课时间平均缩短了一半，大大提高了教学效率。

2．2 保护患者的隐私以及资料的安全

不同于传统的PACS系统，T-PACS系统是一个独立于日常工作的数字化系统，通过教学服务器中教师端与学生端不同的权限，对临床数据进行教学资料分类、授权、匿名等处理，保证了患者的资料安全，并且保护患者隐私。

2．3 教学和临床工作分开管理，增加学生接触临床数据的机会，并且不影响医院正常临床工作运行，有利于学生课外复习和学习

通过建立教学服务器，学生在学生端对模拟PACS系统病例进行调阅，带教教师对典型病例稍加讲解，学生则可以在学生端自行操作。通过系统的后处理功能，学生可以在带教教师的指导下对图像进行各种处理和分析，学习、训练自己对所学病变的诊断知识，学生也可以通过调阅每一病例的诊断报告书，检验自己的诊断结论通过对比学生写的诊断报告书与教师修改后的诊断报告书，加强对影像所见的认识。同时由于存在独立教学服务器，学生的操作并不会影响医院正常的工作秩序，即使学生存在误操作也不会影响临床工作。其次，通过独立的学生端，学生可以有充足的时间进行学习和操作，增加了学生接触临床数据的机会。教师端可以对学生端进行界面控制，学生端显示的是教师端的界面，使每一位学生更清楚教师的讲解，同时教师为学生进行系统的工作模拟演示，使学生熟悉诊断报告书写以及工作流程，为学生提供了一套和医院完全相同的工作状态，直接模拟了放射科的工作流程，有利于学生进入医院实习后快速适应工作模式。

2．4 加强师生之间的互动，有利于教学中学生的自主学习以及提高综合分析问题的能力

T-PACS系统建立在启发式、互动式教学方法的基础上，通过学生在阅片过程中自由讨论，教师与学生之间通过投影设备以及教师端对学生端的同步直播、遥控辅导、即时消息、传输文件等模式的互动，方便教师实时解决学生问题，有助于学生自主学习，提高学习兴趣，活跃学习气氛，同时加深对知识的理解，加强对不同影像技术的优缺点和互补性的了解。

2．5 通过每位学生的私人帐号以及模拟书写诊断报告，教师可以准确地掌握学生的学习情况，了解学生的学习兴趣

在建立好整个学科教学片库的基础上，教师可以从教学片库中挑选一部分病例来创建专属于教师自己的教学片库。教师给学生发布实践教学案例(案例类型分为练习和教学)，教学案例可以让学生看到影像所见和影像诊断，练习案例学生则看不到这些内容，需自己录入。学生上机实践时，按照放射科医师工作流程，在T-PACS库中使用影像诊断工作站软件查看图像并为模拟病人书写诊断报告，在书写过程中可以调阅教学片库中的典型病例进行参考;在所有学生完成报告后，教师以审核医师身份对学生报告进行批改，在批改后对学生报告质量进行评定，及时补充学生在某一知识面上的空缺，同时帮助教师同步弥补教学中的不足。教师也可以将标准教学片库中的原影像所见和影像诊断作为标准答案链接到对应模拟病人身上开放给学生浏览，让学生对报告质量进行自评，提高其自主学习的能动性，并根据个人情况制定个体化学习方案。正是因为这种便捷的互动系统，教师可即时了解学生的知识掌握情况，及时调整教学重点及进度。通过对近两届学生的调研，学生普遍反映这样的教学更加科学化，人性化［9］。

2．6 建立多媒体影像教学考试系统，通过系统包含的多种模块，构建完善的试题库及客观的教学考试评价系统

基于T-PACS建立的包括题库管理、试卷管理、考试管理等模块的多媒体影像教学考试系统，可以方便地通过Excel导入试题，建立试题库，并完成题库分级别、分类型的在线维护。题库按照不同的范围、知识点、难易等属性分类，针对不同专业、班级形成不同类型及难度的试题。通过试卷管理、考试管理模块，完成在线考试。然后可以便捷地对考试成绩进行统计学分析，自动建立考试情况一览表，客观评价考卷的难易度、学生的知识掌握情况。这样的在线考试模式让我们教研室大大减少了消耗在后期考试成绩录入，成绩分析等方面的时间。

3 展望

通过这套T-PACS在医学影像学教学上的应用，我们深刻体会到传统PACS的优越性更多的体现在“教”，而T-PACS则是“教”与“学”两方面的有机结合，它在充分发挥PACS教学优势的同时，对其教学中所存在的问题给予合理的解决，为影像教学带来了数字时代的又一次飞跃。当然，它的应用还处于初期阶段，我们正在逐渐积累经验，而它也存在着一些小问题。例如:T-PACS目前主要用于影像实践课教学，理论课讲授还是采取PPT、动画方式，而资源库管理主要是影像片库的管理，还不能上传课件;影像资源库需要不断更新、补充病例资料，我们最好是在日常工作中遇到典型病例就及时上传到教学服务器，把教学渗透到临床工作中，这样既保证了资料库的丰富，又可以大大节省教师寻找病例的时间;最重要的是要注重系统硬件、软件的安全维护，保证系统运行的稳定性，从而确保教学的顺利进行。

［1］高丽，李萍，袁贵生，等．医学影像学数字化教学的初步研究［J］．中国医院管理，2010，30(6):51

［2］高树明．PACS与医学影像教育［J］．医学视听教育，1998，12(2):95

［3］杨明，刘斌，杨小庆，等．PACS系统在医学影像学教学及实践教学体系改革中的作用［J］．中国高等教育，2007，16(1):41-42

［4］刘红梅，吴凤林，李颖嘉，等．医学影像学专业教学中PACS的应用与优势［J］．西北医学教育，2008，16(1):198-190

［5］余深平，孟悛非，罗柏宁，等．PACS系统在医学影像专业实习教学的优势与思考［J］．中国高等教育，2009，10(1):81-82

［6］王培源，姜兴岳，范万峰，等．多媒体在医学影像学见习教学中的应用探讨研究［J］．中国医学教育技术，2008，22(3):248-250

［7］马奎元，张会如，董睿，等．基于PACS的医学影像教学系统的现状及策略［J］．中国高等教育，2010，23(4):45-46

［8］李萍，张在人，张士德，等．基于多媒体与网络技术的影像学实习教学改革研究［J］．中国医学教育技术，2007，21(6):470-472

［9］沈娟．基于网络技术的医学影像诊断学实验课教学改革实践［J］．中国医学教育技术，2010，24(2):174-176