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        基于學(xué)科交叉的斷層解剖學(xué)課程教學(xué)模式的創(chuàng)新及實(shí)踐

        2015-01-31 13:17:31李文生譚德炎章琛曦史勇紅
        關(guān)鍵詞:解剖學(xué)圖像處理實(shí)驗(yàn)課

        李文生,譚德炎,章琛曦,史勇紅,孫 燕

        (1.復(fù)旦大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院人體解剖與組織胚胎學(xué)系;2.復(fù)旦大學(xué)數(shù)字醫(yī)學(xué)研究中心; 3.上海市醫(yī)學(xué)圖像處理與計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 200032)

        基于學(xué)科交叉的斷層解剖學(xué)課程教學(xué)模式的創(chuàng)新及實(shí)踐

        李文生1,2,3,譚德炎1,3,章琛曦2,3,史勇紅2,3,孫 燕1,3

        (1.復(fù)旦大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院人體解剖與組織胚胎學(xué)系;2.復(fù)旦大學(xué)數(shù)字醫(yī)學(xué)研究中心; 3.上海市醫(yī)學(xué)圖像處理與計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 200032)

        斷層解剖學(xué)是一門交叉學(xué)科。本研究以其為平臺(tái),將相關(guān)學(xué)科的知識(shí)和技術(shù)運(yùn)用到研究生斷層解剖學(xué)課程的教學(xué)中,實(shí)踐證明,學(xué)科交叉的教學(xué)模式能夠拓寬研究生的知識(shí)面,提高其創(chuàng)新能力,值得進(jìn)一步深入探索。

        交叉學(xué)科;斷層解剖學(xué);醫(yī)學(xué)教育

        斷層解剖學(xué)是人體解剖學(xué)與醫(yī)學(xué)影像學(xué)相結(jié)合而產(chǎn)生的一門交叉學(xué)科,是當(dāng)代醫(yī)學(xué)邁入影像醫(yī)學(xué)時(shí)代的重要標(biāo)志。在醫(yī)學(xué)院校的臨床醫(yī)學(xué)本科及研究生層次中開(kāi)設(shè)斷層解剖學(xué)課程,是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展的迫切要求,對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)高層次的臨床醫(yī)師具有重要的理論指導(dǎo)和實(shí)用價(jià)值[1]。

        目前斷層解剖學(xué)的教學(xué)主要講授解剖學(xué)內(nèi)容,側(cè)重于醫(yī)學(xué)專業(yè)知識(shí)的傳授,而隨著影像設(shè)備的不斷更新和影像技術(shù)的快速進(jìn)步,CT、MRI、PET等設(shè)備的圖像類型呈現(xiàn)出多樣性、復(fù)雜性等特點(diǎn),迫切需要和計(jì)算機(jī)、生物醫(yī)學(xué)工程等理工學(xué)科專業(yè)知識(shí)相結(jié)合,導(dǎo)致了醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)的問(wèn)世。醫(yī)學(xué)圖像處理是利用計(jì)算機(jī)及其軟件對(duì)醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行形態(tài)分析以及分割、配準(zhǔn)、重建、顯示等技術(shù)處理,它構(gòu)成了人體形態(tài)學(xué)信息研究的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),為理工學(xué)科和醫(yī)學(xué)交叉融合的一個(gè)新的方向,也是國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)[2]。因此,在斷層解剖學(xué)的教學(xué)中融合醫(yī)學(xué)圖像處理等理工科知識(shí)和技術(shù)將對(duì)醫(yī)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)和臨床實(shí)踐有著十分重要的意義。

        我們?cè)诮鼉赡暄芯可臄鄬咏馄蕦W(xué)教學(xué)中,初步進(jìn)行了以上嘗試,取得了一些經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)總結(jié)如下。

        一、斷層解剖學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀

        傳統(tǒng)斷層解剖學(xué)教學(xué)分為理論課和實(shí)驗(yàn)課教學(xué),理論課教學(xué)主要是先回顧一下系統(tǒng)和局部解剖學(xué)知識(shí),使學(xué)生在腦海中形成一個(gè)整體與局部之間聯(lián)系,然后通過(guò)展示斷層解剖和相對(duì)應(yīng)的CT、MRI圖片,并就圖片中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)逐一標(biāo)識(shí)和講解,以便學(xué)生了解相關(guān)結(jié)構(gòu)在斷層上的變化規(guī)律,教學(xué)形式有掛圖、板書(shū)、PPT多媒體等;實(shí)驗(yàn)課教學(xué)主要是學(xué)生自己動(dòng)手觀察人體局部和斷層解剖標(biāo)本,建立起“從整體到斷層,再由斷層返回整體”的思維模式。通過(guò)實(shí)驗(yàn)課教學(xué),學(xué)生能更好地掌握重要器官、結(jié)構(gòu)的連續(xù)性變化規(guī)律,并容易將斷層標(biāo)本與CT、MRI圖像等緊密聯(lián)系,從而培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,教學(xué)形式有局部、斷層解剖標(biāo)本和CT、 MRI圖像、教學(xué)錄像和多媒體動(dòng)畫(huà)[3-4]。部分高校教學(xué)中引入計(jì)算機(jī)重建技術(shù),對(duì)斷層解剖、影像圖片進(jìn)行三維重建,能夠多角度、多方位地顯示人體的結(jié)構(gòu),提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量[5-6]。

        二、基于學(xué)科交叉的斷層解剖學(xué)課程教學(xué)模式的初步實(shí)踐

        我校研究生斷層解剖學(xué)課程總共36學(xué)時(shí),原有的教學(xué)安排是理論課24學(xué)時(shí),主要講解頭頸部、胸部、腹部、盆部等;實(shí)驗(yàn)課12學(xué)時(shí),主要觀察以上部位的局部、斷層標(biāo)本及相關(guān)CT、MRI圖像?,F(xiàn)在的計(jì)劃安排是:我們?cè)诶碚撜n中留出8學(xué)時(shí),用于講解“醫(yī)學(xué)圖像處理的基本概念”“常用醫(yī)學(xué)圖像處理軟件的原理及應(yīng)用”內(nèi)容,使學(xué)生對(duì)醫(yī)學(xué)圖像處理方面的基本知識(shí)和常用軟件有著較深入的了解。在實(shí)驗(yàn)課中留出6學(xué)時(shí),精選一些雜志如:Brain、NeuroImage、Radiology上的相關(guān)論文,講解圖像處理技術(shù)在醫(yī)學(xué)科研中的應(yīng)用,同時(shí)作為課外作業(yè),要求學(xué)生課外查詢本學(xué)科與圖像處理技術(shù)相關(guān)的論文,以PPT形式在課堂講解。為了彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)課時(shí)的不足,開(kāi)放我系的人體科學(xué)館,該館內(nèi)有兩套人體斷層標(biāo)本及虛擬人軟件系統(tǒng)和大量的解剖標(biāo)本,鼓勵(lì)學(xué)生利用業(yè)余時(shí)間來(lái)此自學(xué)。

        三、教學(xué)效果的初步評(píng)價(jià)

        以上教學(xué)形式已完成兩屆共54名研究生的教學(xué),學(xué)生們普遍反映拓寬他們的知識(shí)面,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了他們當(dāng)初對(duì)斷層解剖學(xué)的理解,有三分之一的學(xué)生表示未來(lái)的研究生課題選擇會(huì)優(yōu)先考慮與醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)相關(guān)的領(lǐng)域,因?yàn)樗粌H僅是很有前景的研究方向,更是對(duì)以后的臨床實(shí)踐有著實(shí)實(shí)在在的幫助。

        四、基于學(xué)科交叉的斷層解剖學(xué)教學(xué)模式的探討

        經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展,目前斷層解剖學(xué)的教學(xué)已形成一個(gè)比較完整的體系,對(duì)普及斷層解剖學(xué)知識(shí),提高臨床影像診斷和治療水平發(fā)揮了重要作用[1,3-4]。但 是,不可否認(rèn)的是我們的教學(xué)內(nèi)容仍然局限于醫(yī)學(xué)知識(shí),部分院校雖采用一些計(jì)算機(jī)三維圖像重建技術(shù)輔助教學(xué),但并沒(méi)有對(duì)學(xué)生進(jìn)行醫(yī)學(xué)圖像處理方面的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技術(shù)的培養(yǎng),導(dǎo)致學(xué)生利用醫(yī)學(xué)圖像技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新性研究的能力不足,這種現(xiàn)象在國(guó)內(nèi)醫(yī)學(xué)院校斷層解剖學(xué)教學(xué)中尤為普遍。

        醫(yī)學(xué)教育的目的之一是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才,只有培養(yǎng)學(xué)生的交叉思維能力,才有可能提升其創(chuàng)新能力??v觀現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展史,學(xué)科之間的交叉創(chuàng)新已成為主流,以MRI發(fā)明為例,它先是核磁共振基本原理在物理學(xué)上得到發(fā)現(xiàn)和證實(shí),然后相關(guān)的醫(yī)學(xué)專家產(chǎn)生了用核磁掃描檢測(cè)早期腫瘤的設(shè)想,并用實(shí)驗(yàn)證明小鼠腫瘤組織的核磁參數(shù)與正常組織不同,進(jìn)而引發(fā)了醫(yī)學(xué)核磁共振成像的研究,導(dǎo)致一項(xiàng)劃時(shí)代的醫(yī)學(xué)檢測(cè)技術(shù)的問(wèn)世[7]。

        我們以研究生斷層解剖學(xué)課程教學(xué)為平臺(tái),依據(jù)我系多年的斷層解剖學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),將我校數(shù)字醫(yī)學(xué)研究中心多年的醫(yī)學(xué)圖像處理方面的研究技術(shù)[8]以及附屬醫(yī)院放射科豐富的影像學(xué)資源進(jìn)行整合,充分發(fā)揮綜合性大學(xué)多學(xué)科的優(yōu)勢(shì),創(chuàng)新教學(xué)模式,豐富教學(xué)內(nèi)容,拓寬研究生知識(shí)面,為其未來(lái)進(jìn)行科學(xué)研究或臨床實(shí)踐開(kāi)啟一個(gè)新的視角。

        [1]劉樹(shù)偉,李振平,丁 娟,等.創(chuàng)建斷層解剖學(xué)課程的體會(huì)[J].四川解剖學(xué)雜志,2002,10(1):43-45.

        [2]劉俊敏,黃忠全,王世耕,等.醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2005,26(12):25-27.

        [3]付升旗,王 華,范錫印,等.人體斷層解剖學(xué)教學(xué)模式及教學(xué)方法的探索[J].解剖學(xué)研究,2008,30(1):74-76.

        [4]董煒疆,胡海濤,馮改豐,等.斷層解剖學(xué)教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].中國(guó)高等醫(yī)學(xué)教育,2006(2):44-45.

        [5]肖朝倫,余資江,余 彥,等.數(shù)字化可視人體數(shù)據(jù)集在斷層解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用效果評(píng)價(jià)[J].解剖學(xué)雜志,2012,35(2): 256-257.

        [6]李 林,張紹祥,李 敏,等.利用計(jì)算機(jī)輔助斷層解剖學(xué)教學(xué)的嘗試[J].四川解剖學(xué)雜志,2013,21(2):61-63.

        [7]楊 旻,羅 潤(rùn),徐燦華,等.理工與醫(yī)學(xué)交叉對(duì)醫(yī)學(xué)教育改革理念的啟示[J].中國(guó)高等醫(yī)學(xué)教育,2012(3):18-20.

        [8]陳碧娟,陳艷玲,李文生.基于不同F(xiàn)A模板的全腦體素分析方法可靠性的研究[J].中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào),2012,31(3):44-50.

        G642.0

        A

        1002-1701(2015)08-0053-02

        2014-08

        李文生,男,博士,教授,碩士生導(dǎo)師,研究方向:數(shù)字影像解剖學(xué)。

        2014年復(fù)旦大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院本科教學(xué)研究課題(2014-05);2013年上海市優(yōu)秀技術(shù)帶頭人計(jì)劃(13XD1424800);上海市醫(yī)學(xué)圖像處理與計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室課題資助項(xiàng)目(12DZ2272200)。

        10.3969/j.issn.1002-1701.2015.08.028

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