影像存档及传输系统在湖北省某高校医学影像学课程教学中的应用分析

王秋霞 沈亚琪 李 震 胡道予 胡军武

华中科技大学同济医学院附属同济医院放射科，武汉，430030

传统的医学影像学课程教学方式，教师大多采取依靠课堂教学和见习进行理论教学和技能训练，在教学时仅有为数不多的教学片可供观摩，师生经常觉得信息量不够，导致医学生系统地掌握该课程知识点比较困难。

影像存档及传输系统(Picture Archiving and Communication System，PACS) 作为放射科信息管理系统(Radiology Information System，HIS)的重要组成部分，是一个涉及影像医学、数字图像技术、计算机与通讯和图形图像后处理等技术的实用型、高新技术系统[1-3]，已在临床影像诊疗服务中发挥了重要的作用。为此，利用PACS对医学图像信息进行数字化采集、存储、管理、传输、显示和重建的功能，可为影像学课程收集和再现影像教学图片，提供快捷、便利的教学资料[4]。笔者将随机抽取在放射科学习的学生作为研究对象，从而为医学影像教学改革提供理论依据。

1 资料来源与方法

1.1 研究对象

从武汉市某医院放射科室所承担教学的5年制8个班级中随机选取4个小班作为PACS教学实验组，共109人，其中男生49人，女生60人，平均年龄21.95岁±3.05岁；余下的4个小班作为对照组，共113人，其中男生50人，女生63人，平均年龄21.87岁±3.13岁。参与此试验的任课教师共11人，其中男教师6人，女教师5人，平均年龄39.75岁±14.25岁。两组间性别、年龄差异，无统计学意义(P>0.05)。

1.2 影像存档及传输系统教学平台的构建

教学医院成立具有中高级职称的医师组成PCAS教学小组，并构建医学影像学教学资料库，其构建方法为：利用PACS系统强大的查询功能，遴选有价值的医学图片，删除涉及患者的隐私信息并录入PACS系统中新建的教学资料库，依据疾病种类分成若干子库。录入的影像资料则运用PACS系统的后处理功能，对图像中的病变症状进行旋转、缩放、添加定位线，将图像调整到最佳状态进行存档。另外，在教学过程中，教师也可通过医院信息系统收集，整理具有典型特点的病例手术、病理资料、治疗方案等病案资料，以满足影像学课程立体化教学的需求。同时，在教学之前 ，相关教师还应邀请计算机管理人员将教学终端与数据库服务器通过网络链接，方便教师根据教学内容实时调用。

1.3 教学实施方法

根据教学进度安排，教师采取集中备课的方式，以各种疾病在医学影像学的特点和规律为教学主线，展现疾病的影像图片和动态信息情况，本次研究共有11位任课教师参与两个组的教学工作。

对照组采用传统教学方式：根据教学进度安排，课前教师先在片柜内查找、整理教学用片，将选用的教学图片中的部分影像资料转换成多媒体格式，授课时，由教师向学生演示典型病例影像和胶片的PPT教学课件，课程结束前，教师预留一定时间让学生分组进行轮流阅片和讨论，以巩固课堂教师所授的教学内容。

PACS教学实验组教学方式：课前教师利用PACS系统强大的查询功能，根据系统分类和病名关键词，查询、调用所需教学影像制作课件。在教学时，教师对影像图片的亮度和对比度进行调节，并采用最大强度投影、多平面重组、曲面重组、图像增强后处理、三维重建以及径线、容积、CT值等定量测量分析等方法，提高教学效果，使学生在生动形象的教学过程中熟悉数字影像设备操作方法和了解后处理功能的作用。另外，教师还应结合数据库中的诊治信息，借助PACS系统的分屏合屏功能，对病灶的发展变化进行对比，显示不同疾病影像表现的相似点和不同点，指导学生了解疾病发生发展和治疗过程中的影像变化，从而强化学生对疾病的诊断及鉴别诊断的认识，指导学生掌握诊断报告书写的规则和技巧。教学结束之前，预留一定时间，让学生自由访问服务器，学生也可将感兴趣的图像用移动存储设备导出，用于课后复习，巩固和消化教师在课堂上所授知识。

1.4 教学效果评价

教学效果评价主要借助问卷调查和课程考核成绩来衡量。调查问卷针对被调查的学生实际情况，设计问卷，调查方式采取不记名调查，调查时间选择为课程末期，内容主要包括对该教学方式的学习适应性与积极性、自身学习专注程度、学习效果的主观感受等。课程考核以理论和实践相结合的方式进行测评，总分各为100分，主要考察知识的掌握与运用情况，两个组的考核方式和内容一致。对任课教师教学情况测详，其方式为PACS教学实施前和实施后对教师进行问卷调查，调查的内容主要包括授课效果、学生参与教学积极性、对教学方法的主观感受、改进建议等。

1.5 统计学分析

采用SPSS17.0统计软件对数据进行处理，计量资料比较采用t检验，计数资料则采用秩和检验，检验水准α取0.05。

2 结果

本次调查共发放调查问卷244份，收回234份，有效率为95.90%，其中教师每人填写2份调查问卷，共22份问卷，学生212份。调查情况，见表1和表2。从表1可以看出，PACS教学平台实施后，教师教学积极性高的比重明显大于PACS教学平台实施前(P<0.05)；有27.27%的教师提出要使PACS教学平台形成师生互动的情景，还需要教师掌握较高的计算机操作技能和PACS相关知识；有18.18%的教师表示，迫切希望医院为教师提供一个提升教学能力的渠道，以便于他们更好地应用PACS以提高教学质量。从表2中可以看出，学生对课程教学模式的适应性方面，两组间无明显的差异(P>0.05)，而在学习积极性和专注程度方面，实验组的积极性和专注程度高的比例均明显大于对照组(P<0.05)。

表1 针对教师的调查结果(份)

表2 针对学生的调查结果(份)

学生考核结果显示，实验组的平均理论成绩和平均实践成绩均明显高于对照组(P<0.05)，特别是在对学生阅片实践能力的考核方面，实验组表现尤为突出。具体情况，见表3。

表3 两组学生考核结果

3 讨论

医学影像学是利用各种成像技术显示人体解剖、生理、生化及病理变化进行诊断的临床学科，是介于基础医学与临床医学之间的桥梁[5]。过去影像学典型病例的教学图像多采用胶片存储方式进行授课，其教学成本较高，占用空间大，不利于保存，效率低下。为适应多媒体教学，常将影像胶片利用扫描仪或数码相机转换，影像胶片质量不稳定，其更新费时费力，教学效果难以保证。而服务于临床的PACS教学平台具有强大的存储、查询功能，可为教师调用所需图像，将其运用到教学提供方便，这无疑可以极大地节省教师在课件制作上所付出的精力[6]。同时，教师还可将狭小的课堂空间拓展到实际工作环境中，促进了课堂教学和临床实践的紧密联系，培养了学生解决实际问题能力。但是，这种便捷的备课、授课方式，以及图片和病例演示虽然对学生的吸引力有着极大的促进作用，但这种方式是否就意味着能够加强学生对知识点的掌握，提高教学效果尚有待研究。

调查表明，多数教师认为，PACS教学平台较传统教学方式，该平台具备丰富灵活的教学功能，可以满足教学要求。在实际教学过程中，教师可以不断增添新的素材，更新教学内容，在随堂展示教学课件方面该系统简便迅捷，为教师在课件的制作创新提供更大的帮助，而利用PACS教学也有益于提升教师备课的积极性和主动性。授课教师借助PACS易于把握教学中的重点、难点，可以实时从不同角度、以不同方式精准地展现需要表达的内容。另外，利用PACS教学方式，便于激发学生对影像学的兴趣，有利于教师与学生形成了良好的互动，避免了以往教学模式中由教师唱独角戏的问题。

调查结果还表明，实验组的学生总体对PACS教学方式适应良好，认为此方式灵活、高效，运用PACS教学方式有利于提高学生学习主动性，促其理论和实践相结合，提升学生对知识的系统掌握以及提高学生运用综合知识分析问题的能力。也有部分学生认为，PACS教学方式，能充分发挥学习能动性，挖掘自身的学习潜能，对重点、难点的理解更加透彻，便于他们对教师所授课理论知识的掌握。因此，通过该平台教学，学生同时可以学习到对病变诊断的标准描述和诊断结论书写规范，动态地观察患者在治疗前后的变化，为将来进入临床打下坚实的基础。所以，将PACS平台运用于教学工作这是与现代医学教育所推崇的基于问题式学习(Problem-Based Learning，PBL)的目的不谋而合，而且符合医学院校在教学实践中强化医学方法学课程教学力度的同时，构建医学生创新能力培养的要求相一致[7]。

PACS教学平台与PBL教学方法相比，二者均将教学实践中复杂的、有意义的问题融入教学情境，让学生通过接触、了解真实的医疗诊疗工作及存在的问题，提高学生分析解决问题的技能，培养学生自主学习的积极性[8]，并在此基础上，促进学生的知识由内转化并形成实践创新能力。另外，对学生的考核成绩结果进行分析，提示应用PACS教学平台的实验组，其平均理论成绩和平均实践成绩均优于对照组，且在实践成绩上效果更为显著，证明PACS教学取得了良好的教学效果。 而对任课教师的调查中发现，要想高效地运用PACS教学平台，须更好地强化教师的计算机操作技能训练和PACS相关知识培养，提示医院应当把相关的培训工作计划纳入医院继续教育工作，以提高教师运用PACS教学的能力。

[1]徐瑞莲，余朝文. 医学影像资料的数字化管理[J]. 中华全科医学,2009,6(12):1306-1307.

[2]Bogoni L, Ko J P, Alpert J, et al. Impact of a Computer-Aided Detection (CAD) System Integrated into a Picture Archiving and Communication System (PACS) on Reader Sensitivity and Efficiency for the Detection of Lung Nodules in Thoracic CT Exams[J]. J Digit Imaging,2012，26(3)：1-11.

[3]邹利光，张冬，戚跃勇，等. 基于 PACS 医学影像数字化教学平台的构建和应用[J]. 中华医学教育探索杂志,2012,11(1)：25-27.

[4]Tan S L, Lewis R A. Picture archiving and communication systems: a multicentre survey of users experience and satisfaction[J]. Eur J Radiol,2010,75(3):406-410.

[5]申宝忠. 分子影像学是未来医学影像学发展的方向和主导[J]. 中华放射学杂志,2008,42(1):11-15.

[6]陈尔东. 医学影像教学片库在消化科继续医学教育中的作用[J]. 中华医学教育杂志,2012,32(4):602-605.

[7]于双成，张平，沈涌，等. 吉林省某医学院校医学生创新能力培养的实践探索[J]. 医学与社会,2013,26(6):93-94.

[8]黄亚玲，郑孝清，金润铭，等. PBL 教学模式探索[J]. 医学与社会,2005,18(6):56-57.