PACS端与手机移动端相结合的智能化医学影像技术实习教育系统的研究

李玉明，李真林，余伟，岳新，袁元，唐鹤菡，夏春潮

1. 四川大学 华西临床医学院，四川 成都 610041；2. 四川大学华西医院 放射科，四川 成都 610041；3. 北京赛迈特锐医疗科技有限公司，北京 100000

引言

医学影像设备更新换代，影像新技术日新月异，医学影像技术学已经成为现代临床医学检查中不可或缺的重要组成部分[1]。传统实习生考勤多为纸质版签到或手机端打卡，管理困难，考核项目较单一，缺乏过程管理，不利于提高实习教学。影像技术实习生的轮转岗位点随着分院、托管医院及联盟医院的建立而增加[2]。带习教师也随之增多，不同带习教师之间的教学水平参差不齐[3]。如何合理分配轮转科室及实习岗位，简化考勤，全面考核，实时反馈学习进展是各影像实习单位亟待解决的问题[4-7]。目前，影像归档和通信系统（Picture Archiving and Communication Systems，PACS）是医院信息系统的重要组成部分[8]。PACS的应用不仅限于影像数据资料的存储、归档和传输的临床数据库[9]及影像诊断的多媒体演示课件，网络课程和电子考试题等教学图[10-12]，还包括医学影像检查信息及操作人员信息整合等。为智能化实习生的智能化管理提供了信息化平台。本研究利用PACS和手机移动端相结合，探索出一个集全面、系统、实时和量化地评价学生实习情况与带习教师教学反馈于一体的智能化实习生管理系统，并探讨其应用价值。

1 智能化医学影像教育系统的设计流程

本设计基于 C/S（Client/Server）及 B/S（Browser/Server）规范化培训管理系统，通过需求分析、可行性分析、方案论证，实习总结等，系统使用的关键技术——Visual Studio开发工具、ASP技术、Sql Server数据库等，主要实现智能化实习生排班、考勤、过程管理、成绩评定、实习活动管理和教学评价的功能。通过PACS端与移动端相结合实现内外网互联互通的多应用功能，不同“应用端”对不同层级管理教师开放不同权限。系统具备通过UnionID机制调用access_token为接口凭据，面向不同的实习生发送特定的内容，进行系统消息实时推送至学生移动端，具体构架如图1所示。

图1 基于C/S 及B/S的规范化培训管理系统

2 智能化医学影像教育系统的功能模块

2.1 智能化排班模块

本系统根据不同科室自动随机分配不同学生首先进入不同的组别，同组别实习生在同一时间段内完成该科室轮转。在同一个科室中，根据岗位类型，把相似的岗位设置成任选其一，不同的岗位设置成必选，有时间先后顺序要求的岗位按照时间顺序排班。审核后的实习生排班通过手机移动端推送给实习生，通过PACS端推送给带习教师。具体排班方法，见图2。

图2 示智能化排班方法

2.2 智能化考勤模块

实习生可在带习教师授权后，通过PACS端实习生入口登录，亦可通过绑定手机号开启自动定位功能后在移动端登录。本模块考勤记录实习生所在岗位，登录时间及退出时间，并自动生成实习生在不同岗位的学习时间、学习项目等报表。结合智能化排班模块进行比对，实时地把迟到、早退、缺席等不良事件记录下来并推送至实习生管理教师移动端。带习教师通过PACS端实时查看实习生在岗信息。本模块还包括实习生的请假管理。实习生登陆移动端请假，同时确认补充实习岗位类型及时间。系统根据请假的人数智能化开放相关的晚班及周末班作为补充实习岗位。实习生需完成此次请假后的补充实习方可进行下一次请假；实习生请假超过该科室实习时间的三分之一时系统给予预警；实习生在出科考核前需完成所有的补充实习。实习生请假时需上传请假条及相关附件材料，各级管理人员拥有不同的请假批准权限，系统根据实习生请假天数智能化推送到各管理层级进行层层批准，批准后返还给相应实习生并推送到各级管理教师手机端及带习教师PACS端。考勤模块相关应用截图，见图3。

2.3 智能化过程管理模块

主要包括影像技术模块和影像诊断模块：① 影像技术模块，该模块通过PACS端统计出带习教师完成的影像检查项目和数量，作为该实习生在该学习周期内该种岗位上所学的影像检查技术。实习生可通过移动端查看并复习相关内容；② 影像诊断模块，实习生具有书写初级诊断报告权限。初级报告书写完成后将由高级诊断医师进行修改及审核，高级诊断医师根据报告内容对初级报告进行优、良、中、差的评价。系统将自动推送评价为“差”的报告到相应实习生手机移动端，并在每周、每月及该实习周期结束后统计出该学员书写的诊断报告种类及各等级报告总数。

图3 考勤模块相关应用

2.4 智能化的成绩评定模块

考核既是对学生实习效果的评估，又是对带习教师教学质量和教学方式的评价。该模块主要用于全面评价学员的实习掌握情况，以四川大学华西医院放射科为例，主要分为以下几个方面：

（1）日常考勤。结合智能化考勤模块根据实习情况自动生成。

（2）教师评价。带习教师在带习完成后需对该实习点学员的学习情况进行评价，该评价在每日退出PACS时进行。

（3）平时测验。以“岗位”为单位，每位实习生在每周实习结束后在该岗位进行技能考核，得出该岗位的实习成绩并计入平时测验成绩。

（4）出科测验。实习生以“科室”为单位，每位实习同学在每个科室实习结束后须进行出科考核，对照出科考核表得出该科室的实习成绩并计入出科测验成绩。

（5）出科汇报。① 出科汇报：实习生根据自己的兴趣和导师讨论并制定研究方向，进行深入学习及研究，并在出科前结合本科室所学内容进行出科汇报，由相应的导师评定并计入出科讨论成绩；② 案例分析：实习生对于罕见病，疑难杂症、影像检查技术难度较大或者图像质量较差的检查项目进行收集和分析，最后形成案例分析报告。

实习生可根据实际实习情况选择上述①或者②两种类型之一作为出科汇报主题，计入出科汇报成绩。以上五部分成绩所占比例根据不同科室的实际情况进行调整。以上成绩评定活动均依托PACS端提供相关实习进程信息，考试过程及结果经带习教师审核将以结构化的成绩评定报告形式推送给对应同学及实习生管理教师。具体技术路线如图4所示。

图4 智能化成绩评定及过程管理技术路线图

2.5 智能化的实习活动管理模块

为提高影像技术实习生技能水平，丰富实习生活，放射科开展了一系列实习活动，并鼓励实习生积极参与：① 实习生小讲课：实习期间，科室将组织定期实习生小讲课。该小讲课活动为必选活动，通过手机移动端发布，由授课教师进行现场考勤；② 其他活动：为培养实习生对影像技术的热爱和奠定职业理想，科室积极鼓励实习生参加技师读片会及各类影像技术学术会议。该类活动为可选活动，通过手机移动端发布，参与后即有学习记录。

2.6 智能化的教学评价模块

该模块主要对相关带习教师教学活动进行反馈及评价，主要分为两个方面：① 实习生对日常教学的评价：实习生根据每位教师的实际带教情况在手机移动端对其进行教学评价，该评价计入教师的年度实习教学考核；② 其他教学活动记录：带习教师参与的实习成绩评定活动及实习生小讲课活动等纳入一次教学活动，实习教学工作量由该系统统计后计入年度教学考核。

3 智能化医学影像系统的应用成效

该智能化管理模式的实施已取得了一系列成效。实习管理教师方面主要表现在：① 大大简化了实习生排班、考勤、出科考核等流程，降低了管理难度，缩减了管理时间。排班方面，传统模式下实习生管理教师需在新一批实习生开始实习之前协调放射科、超声科、核医学科及放疗科各科室时间进行实习生总计划制定，在轮转进入该科室前手动制定岗位轮转计划，并在每周发布岗位排班表，需要综合考虑不同岗位的设备类型，岗位难度，实践项目等，耗时长，且常常存在漏排、重排情况。新模式下只需在学生开始实习时定义学生信息、批次及岗位信息，系统可智能化排班，最大程度兼顾各学生在不同岗位实习。实习生管理教师在排班上投入的时间由传统模式下大于1 h/每周缩短至10 min/每轮转周期（4周或8周）。如遇实习生请假，还需手动对其进行补实习排班。考勤方面，传统模式采用纸质版考勤，实习生每天到相关岗位签到，实习管理教师每周到各实习点收集纸质签到表进行统计归档，同时每周随机抽查实习生到岗情况。新模式下实习生管理教师可随时通过管理移动端查看同学考勤情况，并在该轮转周期结束后导出考勤表。实习生管理教师在考勤上投入的时间由传统模式下约每天大于0.5 h缩短至小于10 min。传统的出科考核在实习带习教师主导下进行，结合笔试和纸质版量化考核表进行技能考核，最后成绩由实习管理教师计算各方面成绩并按相关比例折算汇总，新模式下实习带习教师发布考试，学生在移动端进行理论知识考试，在临床结合PACS端进行技能考核，最后成绩结果由系统智能化统计；② 实时动态地监测实习生学习情况使各种突发情况的处理更加及时有效；③ 量化的过程管理及结构化的实习成绩分析报告能更精准、系统地反映实习生学习情况，更有利于教学分析及改进。

带习教师方面主要表现为：① 带习教师的教学热情有所提升，在带习过程中更加注重引导学生思考，并根据学生们的评教内容调整教学方法；② 实习生对带习教师的整体教学评价更高，评教分数由传统模式下的（94.63±0.52）分增至（98.38±0.75）分（t=-7.783，P＜0.05）。

实习生方面主要表现在：① 实习态度更加端正，迟到、早退及缺席情况基本消除；② 实习积极性显著提高，实习教学活动中更多学生主动提问，积极讨论，课余花费更多时间复习相关理论知识；③ 独立思考及解决临床问题的能力有所提高，具体表现在更多实习生能提出复杂病例的临床解决方案，出科考核成绩有明显提高，学生实习总成绩从传统模式下（87.50±3.48）分增至（93.61±2.30）分（t=5.743，P＜0.05）。具体对比如表1所示。

4 讨论

医学影像技术是一门临床实践能力结合基础理论知识，操作性强的学科。由于实习科室、岗位类型与时间多种多样，要求学生临床实习时间至少48周，占据了影像技术学生很大部分时间与学分，是影像技术学生理论与实践结合的关键时期和重要阶段[13-15]。在48周的实习期内，需对实习生在不同科室、不同设备、不同时间段的轮转进行系统合理的安排。影像技术学生通过对各种不同临床影像资料的分析及影像技术的实践，结合其前期的理论知识，养成独立解决问题和分析问题的能力，为今后的职业生涯打下坚实的基础[16]。随着影像技术的飞速发展，传统的实习生管理模式也越来越不适宜于现代影像技术的学生[17-19]。本系统利用PACS和手机移动端相结合，智能化整合影像技术实习各个环节及各个周期，为促进实习生实习效果和积极性，提高带习教师参与度，从而提升实习管理效率。

传统的人工排班难免存在偏倚或疏漏从而出现重排或漏排的情况，不利于实习生系统全面掌握相关知识，智能化排班模块能很好的解决这个问题[20-21]。本系统的智能化排班模块通过随机冒泡、冒泡倒循环和数独等算法进行排班，实现实习生对不同岗位类型的全面学习，避免了相似岗位的重复学习；减轻了实习管理教师的排班负担。考勤作为评价实习生学习态度和平时成绩的重要组成部分。传统的纸质版考勤、固定点打卡或手机端签到的方式存在补考勤、代打卡及签到后即离开等漏洞，不适合当前影像技术学生进行多样化的学习计划及个性化的轮转情况，不利于实习管理教师实时的掌握学生的考勤及对学生的实习内容进行回顾性分析。智能化考勤模块通过将排班数据与PACS端IP地址及签到签退时间进行比对，生成考勤报告并推送给实习生管理老师。该模块方便不同地点不同岗位学生打卡，便于不同岗位带习教师实时监测，同时能方便实习管理教师回顾性分析实习生所学内容。

表1 智能化医学影像系统应用前后效果对比表

传统影像技术实习生对照实习大纲进行实习，教师无法在实习过程中准确掌握实习生学习内容及进度[22-23]。智能化过程管理模块结合学院数据、考勤数据、教师评价数据和出科考试数据等获得智能化成绩。该成绩实时动态地了解实习生学习进程，从而进行针对性教学并对所学内容进行量化管理。传统的实习生成绩多由出科考核和平时考勤构成，考核项目有限，容易形成“考教分离”。智能化的成绩评定模块根据轮转科室自身特点，分科室、分岗进行多样化的过程考核，全方面，分时段，多方位检测实习生知识及技能掌握情况。本系统还涵盖了智能化实习管理模块和智能化的教学评价模块。其中讲课根据实习生在临床上遇见的问题进行针对性讲解，以提高实习生的理论基础及临床应对能力，其他学术活动注重实习生学习前沿的影像知识，领略影像前辈的风采，确立个人的影像职业抱负；同时在教学活动和日常带习中嵌入学生的教学评价，提高教师教学积极性，促进教学相长。在实习结束时结合各智能化模块生成一套结构化的实习轮转报告。

该系统在运行过程中仍需不断完善，如：当遇到影像检查设备临时故障时需要手动安排实习生去其他替代机房学习，会造成登录信息与实际实习信息不符，需实习同学及时向实习管理教师反馈并进行手动匹配；在部分MRI检查室内由于磁屏蔽原因会造成移动端位置信息弱，只能通过PACS端登录；医院信息科网络部修改PACS端IP和接口后会造成信息丢失，需联系信息科重新手动匹配。

总之，此套基于PACS端与手机移动端相结合的智能化影像技术实习教育管理系统既能对影像技术的实习生的实习情况进行实时监督，也能及时地反映带实习教师的教学效果和教学方式；整合了放射科得天独厚的资源优势，系统、全面、完整地跟随了影像技术实习生的实习全过程并在实习结束后形成实习结构化报告；简化了繁琐的影像技术实习生管理流程，避免了传统实习教学不能很好地进行回顾性分析并自我改善的缺点。本系统是一个具有生命力，能落到实地，具有较强可操作性的智能化实习教育管理系统。