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目的 观察血管紧张素Ⅳ(AngⅣ)对糖尿病大鼠海马胆碱乙酰转移酶(ChAT)表达及认知功能的影响。方法 38只SD大鼠随机分为正常对照组、糖尿病组和糖尿病+AngⅣ组,建立STZ糖尿病大鼠模型, Morris水迷宫测试大鼠学习和记忆能力,免疫组化观察大鼠海马ChAT的表达,RTPCR检测ChAT mRNA水平的表达。结果 糖尿病+ AngⅣ组海马chAT及其mRNA表达与糖尿病组相比明显增高(P
【关键词】 血管紧张素Ⅳ;胆碱乙酰转移酶;认知功能
【Abstract】Objective To explore the effects of angiotensin Ⅳ on the expression of choline acetyltransferase (ChAT) and its mRNA in hippocampus and cognitive function of diabetic rats. Methods 38 SD male rats were pided into normal, diabetic model and angiotensin Ⅳ treatment groups randomly. Diabetes was induced by a single peritoneal injection of streptozotocin. 11 weeks later, learning and memory behaviors were investigated by a spatial version of Morris water maze test. The expression of ChAT of all rats was examined with immunohistochemical method and its mRNA expression was detected by RTPCR. Results Compared with diabetic model group, the changes of ChAT and its mRNA in hippocampus significantly increased in angiotensin Ⅳ treatment group(P<0.05). Meanwhile, learning and memory grade in angiotensin Ⅳ treatment group were better than those in diabetic model group(P<0.05). Conclusions Angiotensin Ⅳ could improve cognitive ability in diabetic rats by increasing the expression of ChAT and its mRNA levels.
【Key words】Angiotensin Ⅳ;Choline acetyltransferase;Cognition
有研究发现与认知功能有关的基底前脑、海马等处的胆碱能神经元在糖尿病认知功能障碍早期就存在明显退行性改变和代谢紊乱,ChAT表达减少〔1〕。胆碱乙酰转移酶(ChAT)是乙酰胆碱合成过程中最重要的酶,是决定生物体内乙酰胆碱含量的关键因素。国外有研究者报道血管紧张素Ⅳ(AngⅣ)对认知功能有着重要的影响,但AngⅣ对胆碱能神经递质表达以及糖尿病认知功能障碍的发病过程有无影响,目前尚未见报道。故本研究建立链脲佐菌素(STZ)糖尿病模型,运用Morris水迷宫测试其行为学改变,用免疫组化和RTPCR技术观察海马神经元ChAT及其mRNA表达变化,并用AngⅣ进行干预,进一步观察AngⅣ对糖尿病大鼠海马ChAT表达及其认知功能改变的影响,探讨糖尿病认知功能障碍可能的发病机制。
1 材料与方法
1.1 材料
STZ(美国Alexis公司);血糖仪(德国罗氏公司);大鼠脑立体定位仪(美国Stoelting公司);Morris水迷宫及水迷宫记录分析系统(中国医学科学院药物研究所研制);AngⅣ(购自美国凤凰药业有限公司);兔抗大鼠胆碱乙酰转移酶多克隆抗体(购自美国UCL公司);RTPCR试剂盒(购自美国TaKaRa公司);Trizol(上海生工生物工程技术服务有限公司);引物合成:赛百盛基因工程有限公司。
1.2 动物分组与处理
SD雄性大鼠38只,8~10周龄,体重180~220 g,购自重庆医科大学动物实验中心。动物适应喂养1 w后,随机分为正常对照组10只、糖尿病组14只和糖尿病+AngⅣ组14只。建立STZ糖尿病模型,大鼠禁食12 h,糖尿病组和糖尿病+AngⅣ组按60 mg/kg剂量腹腔一次注射1%STZ(溶于pH4.2,0.1 mol/L柠檬酸柠檬酸钠缓冲液),正常对照组注射等量缓冲液。血糖稳定3 d后,尾静脉随机血糖>16.67 mmol/L认为糖尿病模型建立成功。成模后第11周,各组均进行水迷宫测试,之后糖尿病+AngⅣ组侧脑室每天注射AngⅣ5 nmol(1 nmol/μl),糖尿病组和正常对照组注射等体积的生理盐水,持续1 w,所有实验大鼠再次进行水迷宫测试。实验终点糖尿病组大鼠死亡2只,糖尿病+AngⅣ组大鼠死亡3只。
1.3 Morris水迷宫测试
Morris水迷宫操作系统,包括直径150 cm的圆形水池,高15 cm、直径10 cm的平台,平台表面低于水面2 cm,水迷宫记录分析系统。糖尿病模型建模成功后第11周,训练3 d,第4天进行隐藏平台获得实验,分析潜伏期,考察学习能力。第5天撤去平台进行空间搜索实验去除平台观察2 min内大鼠在中心区域停留时间百分比以及通过原平台的次数,测试记忆能力。干预1 w再次重复上述实验。
1.4 AngⅣ干预
成模后第11周,各组大鼠水迷宫测试完毕即行AngⅣ干预。大鼠经4%水合氯醛(10 ml/kg)腹腔注射麻醉后,固定于脑立体定位仪,沿颅顶正中线剪开头皮暴露颅骨,大鼠侧脑室穿刺坐标〔2〕:前囟后1.0 mm,右1.5 mm,深3.5 mm。微型电钻沿此穿刺点钻孔。将带内芯的不锈钢套管(外径0.9 mm,内径0.5 mm)垂直插入侧脑室内,牙托粉黏合固定套管,凝固后缝合伤口。术后大鼠分笼饲养并予青霉素抗炎。导管置入后第4天开始进行侧脑室注射,生理盐水将AngⅣ配成所需浓度(1 nmol/μl),微量注射器3 min内将5 μl AngⅣ溶液匀速注入侧脑室(AngⅣ组),留针1 min,每天给药1次。正常对照组和糖尿病组注射等体积生理盐水,持续7 d。
1.5 免疫组化
采用SP法免疫组织化学染色。 处死大鼠,1%多聚甲醛心脏灌注取脑,石蜡包埋连续冠状切片,根据试剂盒说明检测ChAT在各组大鼠海马的表达。每只标本随机取1张切片,每张切片高倍镜(×400)下随机选择3 个视野的海马区域,采用ImagePro Plus6.0软件测定该区域ChAT阳性染色神经元的平均光密度值。
1.6 RTPCR法
大鼠断头,低温下快速取出海马组织,液氮冻存。称取50 mg海马组织,提取总RNA,进行RTPCR,ChAT引物序列为5'ACCTCGTCTGTGGAGTTTGCG3',5' TCAAGATTGCTTGGCTTGGTT3'。条件:94℃预变性2 min;94℃30 s;57℃退火30 s;72℃延伸30 s,26个循环;72℃再延伸10 min;4℃保存。取PCR产物5 μl进行琼脂糖凝胶电泳鉴定,照相记录。凝胶成像分析系统扫描RTPCR电泳结果,用Quantity One软件测定Volumn值,计算ChAT/βactin比值。
1.7 统计学处理
数据用x±s表示,均经过方差齐性检验和正态性检验,采用SPSS10.0统计分析软件进行方差分析。
2 结 果
2.1 隐藏平台获得实验
糖尿病组潜伏期增加,与正常对照组比较差异有显著性(P<0.05)。糖尿病+AngⅣ组较糖尿病组潜伏期明显缩短(P<0.05),较正常对照组稍延长,但无统计学意义(P>0.05),见表1。表1 大鼠空间搜索实验/隐蔽平台搜索实验结果(略)
2.2 空间搜索实验
糖尿病组与正常对照组相比,中心区停留时间百分比和通过原平台位置次数较明显下降(P<0.05)。上述参数,糖尿病+AngⅣ组较糖尿病组明显增加(P<0.05),与正常对照组比较无明显差异(P>0.05),见表2。
2.3 免疫组化结果
糖尿病组海马ChAT阳性神经元平均光密度明显降低,与正常对照组相比有显著性差异(P<0.05)。糖尿病+AngⅣ组与糖尿病组比较,上述指标明显增加(P<0.05),但与正常对照组比较无明显差异(P>0.05)。见表2,图1。
2.4 ChAT mRNA的表达
糖尿病组ChAT mRNA表达水平明显下降(P<0.05),经AngⅣ干预后可显著增加ChAT mRNA表达水平(P<0.05),差异具有统计学意义。见表2,图2。表2 各组大鼠海马ChAT蛋白和mRNA表达结果(略)
3 讨 论
糖尿病认知功能障碍最早在上世纪20年代提出,随后很多学者也证实糖尿病患者确实存在明显的获得性的认知功能缺陷,这种认知缺陷在1型糖尿病和2型糖尿病都可以发生,主要表现为学习和记忆功能的减退。本实验采用STZ糖尿病模型,结果提示糖尿病大鼠在成模11 w出现学习能力减退;记忆能力也显著受损,与文献报道相一致〔3〕。本实验通过免疫组化和RTPCR方法检测糖尿病大鼠海马ChAT的表达,结果提示ChAT表达的显著降低导致糖尿病认知功能障碍发生。
血管紧张素Ⅳ(AngⅣ)是血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)C末端的6肽片段,由AngⅡ在氨基肽酶B的作用下裂解而成,AngⅣ在体内通过与其特异性的高亲和力受体AT4结合发挥作用。近年来有系列研究发现,AngⅣ不仅可以在被动回避反应实验中增强记忆和学习,而且可以预防由美加明、东莨菪碱、乙醇和缺血导致的记忆缺失〔4~6〕。本研究表明AngⅣ对糖尿病认知功能障碍有明显的改善作用。目前AngⅣ改善认知功能的机制仍不明确,推测其可能的途径有:①易化海马的长时程增强(LTP)效应;②A抑制海马神经元凋亡;③改善脑灌注〔7〕。而且我们的实验还发现在给予AngⅣ干预以后,糖尿病大鼠海马的ChAT的蛋白表达水平和mRNA表达水平都明显增加,与其Morris水迷宫成绩改善呈显著正相关,因此我们认为AngⅣ增加海马的ChAT表达水平,促进乙酰胆碱的合成,可能是其改善糖尿病认知功能障碍的又一重要途径,这为临床防治糖尿病认知功能障碍提供了新的思路。
然而,糖尿病认知功能障碍的发病机制极其复杂,RAS系统各成员与糖尿病认知功能的关系仍未完全阐明,继续深入的研究二者的关系将为糖尿病慢性并发症的防治提供坚实的实验基础,使更多的糖尿病患者受益。
参考文献
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5 Albiston AL,Pederson ES,Burns P,et al.Attenuation of scopolamineinduced learning deficits by LVVhemorphin7 in rats in the passive avoidance and water maze paradigms〔J〕.Behav Brain Res,2004;154(1):23943.
慢性支气管炎(CB)是一种严重危害人类健康的常见病,随着世界人口老龄化的到来,临床上CB的患病率逐年升高,早期积极防治具有重要意义。野为清热类药,具有疏风清热、消肿解毒、抗感染、抗病毒的功效,在全国各地(包括甘肃在内)均有出产。本实验旨在探讨野提取物对CB大鼠免疫功能及病理形态学的影响,通过实验揭示其效应及其部分作用机理,为野的临床广泛应用提供实验依据。
材料与方法
药物与试剂:精制脂多糖,美国Sigma公司产品;野提取物,野购自甘肃中医学院附属医院,提取物由甘肃中医学院中药制剂教研室协助制备;SOD测试盒,南京建成生物工程研究所提供(批号20080424);其他试剂均为分析纯级。
实验仪器:电子天平,电子分析天平(上海精密科学仪器有限公司),VIS-7220分光光度仪(北京瑞利分析仪器厂),HH.SH.CV2型电热恒温水浴锅(济南医疗器械厂)。
实验动物:SPF级Wistar大鼠,48只,体重200±20g,雌雄各半,由甘肃中医学院科研实验中心提供。
分组及模型制备:48只Wistar大鼠,随机分为空白对照组,CB慢性支气管炎模型组,喘息灵对照组,野提取物低、中、高剂量组,每组8只。各组大鼠腹腔注射乌拉坦(1.4g/kg)麻醉后,仰卧位固定于操作台,常规消毒,纵向切开颈部,分离皮下,暴露气管,4号针头穿刺气管,除了正常对照组气管注入液以生理盐水代替内毒素外,其余注入1g/L的脂多糖200μl建立CB模型[1,2];第8天起,正常对照组、CB模型组每日灌服等体积生理盐水,中药对照组灌服喘息灵胶囊0.13g/(kg•日),野低、中、高剂量组分别灌胃野提取物0.7、1.4,2、8g/(kg•日),共21天。
观察指标:①脾脏指数和胸腺指数检测:各组动物按上述方法给药后,第22天各组大鼠称重后处死,解剖,取脾脏、胸腺,用生理盐水洗净,吸干,称重,以脏器湿重(mg/g)表示脾脏指数和胸腺指数。②血清及肺组织匀浆的制备:各组动物按上述方法给药后,第22天各组大鼠股动脉取血分离血清待检。③用黄嘌呤氧化酶法测定各组大鼠血清及组织中的SOD水平。
结 果
野提取物对大鼠脾脏指数、胸腺指数的影响:模型组脾脏指数较空白对照组下降明显(P<0.05),野中、高剂量组脾脏指数比慢性支气管炎模型组大鼠明显升高(P<0.05),且高剂量组脾脏指数与低剂量组比较有显著差异(P<0.05);胸腺指数各组间比较无显著性差异。见表1。
野提取物对大鼠血清及肺组织SOD含量变化的影响:模型组大鼠血清和肺组织中的SOD活力与空白对照组比较明显降低(P<0.05),除野提取物低剂量组外,其余各组与模型组比较,大鼠血清和肺组织中的SOD活力均明显升高差异(P<0.05),且高剂量组与低剂量组比较有统计学意义(P<0.05)。见表2。
讨 论
本研究CB模型制造成功,脾脏指数、胸腺指数是反映机体免疫功能最直接的指标。采用脂多糖复制的CB大鼠模型由于缺氧和慢性炎症,细胞耗氧量明显增加,体内产生大量自由基,其血清、肺组织中SOD活力显著下降,脂质过氧化反应增强,而肺部慢性炎症又使得机体抵抗力降低,抗自由基能力减弱,加剧了细胞坏死和组织损伤,致使病情进一步加重,肺功能进一步减退[1]。而经野提取物具有抗氧化作用,治疗后,SOD水平显著提高,表明野提取物确具有降低脂质过氧化反应,减轻氧自由基损伤,保护肺组织的作用。
本课题实验证明调节免疫、降低脂质过氧化反应,改善肺组织的病理损伤均为野提取物减轻CB炎症效应的机制。
【关键词】循证医学;医学影像学;互联网;资源
在过去的近三十年间,生物医学领域越来越支持临床实践应该基于医学科学研究取得结果的关键评价原则。如今,互联网促进了最新出版物提供即时在线访问以获取这种评价,甚至在他们印刷出版之前。越来越多的信息通过互联网和通过有质量与相关性过滤二级刊物的完全访问。这种根据给定的结果(证据)而进行的临床实践研究,逐渐行成了一种学科———循证医学(EBM)。它正在日益渗透到医疗保健,并且医生的教学学习、临床实践和作出决定发生明显的变化,甚至影响到管理人员和政策制定者决策。
1什么是循证医学
上个世纪下半叶,加拿大麦克马斯特大学的戈登•亚特和戴夫•萨克特提出运用现有的最好的临床科学研究证据指导临床实践研究决策,同时也重视结合个人的临床经验。基于证据的医学,被称为循证医疗或循证实践[1],也就是应用最佳的证据系统,设定可用的选项和策略以衡量在临床管理和决策,即临床研究与最佳可用的外部临床证据和临床专业知识一体化结合[2]。戴夫•萨克特认为:循证医学是明确和明智地使用当前最好的证据在对患者做出认真的决策。意味着循证医学实践中坚持个人的临床专业知识与最佳的可用外部证据系统相结合进行研究。但是,循证医学不只是当前最佳外部可用证据和临床专业技术相结合。还要把患者的价值观和选择必须列入循证医学的第三个因素。因此,循证医学是研究证据、临床专业知识和患者的价值观和选择的组合体[3]。循证医学通常建议应用下两种情况下:一是当学术研究中心为医疗机构的特殊专家群体或专门组织的专家提供高质量的初步研究,所做的系统评价、荟萃分析和决策分析等步骤,都是坚持以证据为基础的指导方针,并努力将他们融入实践中。二是当医生在日常工作实践中发现问题,而进行文献搜索和评价,然后设定为当前最好的应用证据。在实践中有可能发生这两种模式同时提供给医生在决策分析、荟萃分析和指导方针时使用的外部证据。任何一情况下都会改进患者的医疗服务的质量。无论如何,必须发挥临床专业、外部证据和患者的价值观和选择的关键集成作用。然而,循证医学也受到质疑和批评的困扰。被指出:证据未经证实;简化了研究议程和限制了患者的选择;查找证据浪费了昂贵时间;专业自和临床研究自由受到威胁[3-4]。由于这些困扰限制了循证医学的发展和应用,而不是根据循证医学本身的内在问题。戴夫•萨克特做出了客观的评价:循证医学的关键作用是通过利用个人临床专长最大限度地提高患者生活质量,医疗服务成本可能会提高而不是降低[3]。应该铭记循证医学的价值,作为循证医学的目的是使用的概率推理为每个患者提供最好的选择,循证医学的支持者们投入大量精力在努力提高当代医学。
2延迟发展的循证医学影像学和以证据为基础的医学影像学特点
循证医学影像学(EBMI)是基于证据的医学影像学,也称为基于证据的成像。近几年才在文献中首次出现。医学影像学被循证医学包含在范围之内,萨克特在1996年指出:"循证医学并不仅局限于随机试验和荟萃分析。我们需要通过找到与临床疑似病症患者相符合的横截面进行研究,做出准确的临床诊断,而不是一项随机试验"[3]。放射科医生是医学影像的翻译和解说员,需要了解现有的文献证据对他们的研究结果和报告的影响。从2001年开始,出现了几篇介绍了循证医学影像学方面的论文。2006年出版了第一部由圣地亚哥•麦地那和克雷格布•莱克莫尔撰写的循证医学影像学著作,书中表示:只有30%临床影像可以通过可靠的科学探究得以证实[5]。而其他作者估计,不到10%左右的临床成像支持足够的随机对照试验,荟萃分析和系统评价的证实。循证医学在医学影像学中的应用推广因此推迟。从这个角度来看,医学影像学是明显落后于其他医学专业。
3循证医学影像学的发展延迟的原因还在于医学影像学学科自身的特征
首先,影像学检查诊断的性能评价必须基于用于图像生成和后处理技术知识。在临床实践中应用临床专业技术知识与最好的外部证据相结合,新技术和新设备的不断发展最好的外部证据也在发生变化,临床影像学的发展本质上是依靠新技术的发展。一直以来临床影像学的发展与新技术的开发息息相关,比如CT由单螺旋发展成多排探测器螺旋扫描仪,从而使开展了心血管CT和冠脉CTA一样,这一新进展开拓了磁共振技术的临床应用,正如20世纪80年代兴起的磁共振成像技术,在研发新序列时由于硬件和软件的创新,使其获得了更高信噪比和对比信噪比、空间分辨率和时间分辨率。而同步更新最新技术知识对于影像医生是个挑战,并且在日常读片时间之外需要贡献一定的时间用于学习新的成像模式或技术,在影像学研究中,每一个市场上出现的新技术都应该对其性能加以测试。其次,在影像诊断中通常会面临无法确切诊断的情况,随着他们越来越多的出现,不断涌现新技术由发展到成熟。新技术创新发展不仅需要理论研究和新设备为基础,而且还反复进行技术性、诊断性和可重复性的研究,新技术的推出必须在临床诊断的需要和患者的切实利益之间取得平衡。新技术的发展更好地提高了影像诊断能力,显著的改善了影像治疗计划,最大限度地提高患者的健康水平和患者的生活质量。循证医学影像学(EBMI)的一般分五步:1)提出需要解决的EBMI问题:提出好的问题是循征医学影像学研究的关键,EBMI问题都是有利于医学影像学发展和提高,并产生积极影响和推动作用,所有工作和内容也将围绕其展开和讨论,密切相关。这些问题往往是来源于临床医学影像学上的疑难问题,提出问题需要运用临床经验和技巧去发现和提取的;2)运用精确关键词获取决策依据:检索相关文献获得证据十分关键。现如今相关证据文献的分布既广泛又分散,涉及到较多的数据库和期刊,查找获取证据是一个耗时费力的过程。其目的是通过系统检索得到证据,为获取可靠证据奠定基础。要求检索者既能熟悉准确、规范的应用医学主题词,还要熟练运用检索引擎;既能熟悉医学影像学相关网站,还要灵活使用检索技巧;3)甄别所获的文献依据:经检索系统获取的有关文献信息并非与你的初衷相吻合,因此,应用系统评价和分析对得到的有关文献进行具体的研判和评价,筛选出指导临床决策的结论来。①文献的研究结果是否是真实可靠地反映情况;②文献的研究结果是否具有实用临床价值;③文献的研究结果是否具有推广适用性价值,是否是特指的环境和人群。这些可以让医学影像人员决定每篇文献是否可以用作最佳证据起到重要的作用;4)得出最佳解决方案:EBMI的最终目的是做出正确的诊断或治疗方法。要求医学影像人员不能仅凭文献评价得出结论,应把评价结论与患者的临床生物特征、自身专长等结合起来。必要时候依据具体患者意愿,与患者或亲属仔细讨论,在了解、知情、同意的情况下,运用获得的证据结论用到患者的诊疗方案中,处理优先的问题;5)效果总结评估:追踪实践总结评价再评价在开展EBMI的实践中也很重要。通过认真细致的分析、评价和总结,以达到总结经验并积累目的,不断提高了专业技能和促进了学术水平,提高医学影像学水平和质量更好的服务大众。美国医药研究所的临床指南中循证医学原则是运用最好的外部证据,结合涉及的临床专业知识和患者具体情况而从事的研究。世界卫生组织所指出:“准则应为利益的平衡和参与各种诊断和治疗提供通用的、关键的和准确的信息,使医生可以在个别情况下发挥最严谨的判断”[6]。
4循证医学影像学的网络资源
Discussion on Improving the Professional Knowledge of Bio-medical Engineering Students
BAO Xuan, CAI Li
(Anhui University of Chinese Medicine, Hefei 230012, China)
Abstract: This article takes the Bio-medical Engineering of Anhui University of Chinese Medicine Specialty as an example to discuss how to undergraduate professional knowledge from five aspects consist of orientation of market demand, basis of professional characteristics,post function as the goal, teacher's ability as a support and students' ability as a fundamental.Enable students to achieve full employment and perfect career.
Key words: bio-medical engineering;professional knowledge;medical imaging technology
作为一个理工医相结合的高度综合性边缘交叉学科,生物医学工程崛起于上世纪60年代,并从80年代开始,全球生物医学工程医疗器械类产品销售额每年保持6-10%的增长率,因而被誉为产业界的“常青树”,是国民经济可持续发展的生长点。如此大的规模和市场,对人才的需求自然不言而喻。所以,大多医科类院校都开设生物医学工程专业,由于是新开设的专业,难以在较短时间内形成一套系统的人才培养模式。这就造成了经济社会的求贤若渴、高校教育的捉襟见肘、专业人才的凤毛麟角互相矛盾的局面。所以,有针对性地作好思想教育疏导工作,并循序渐进地指导学生根据主客观条件进行未来职业规划,发挥学生主观能动性,圆其成才梦,是新设专业的班主任、辅导员和任课教师以及学校各有关部门必须面临的重要课题。
经过调查研究,学生在不同阶段身心状态的突出表现为:初期缺乏对专业的认知,导致思想困惑迷茫;中期课程学习任务繁重,导致心理压力加大;后期就业前景不明朗,导致缺乏学习动力[1]。为了帮助学生消除以上的顾虑,本文以安徽中医药大学生物医学工程专业为例,对如何使学生对于未来求业择业有一个清晰而理智的认识作了探讨。
1 以专业特点为基础,培养什么人才
安徽中医药大学生物医学工程专业(医疗器械方向)是一个集数学、物理学、计算机科学、信息技术以及医学科学于一体的新兴专业。所学跨学科的课程,既有医学成像原理和电离辐射防护的知识,又有图像重建算法和图像后处理内容;既有理科工科知识,又有医科内容。合理的教学计划和科学的培养方式以具有坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识、熟练的实验操作技术,可以从事各类医学影像设备的研制、开发、技术支持的复合型高级专业技术人才为培养目标,使毕业生具备在医学影像技术及相关领域,从事产品研发、设计制造、经营管理、技术服务、教育培训等工作的能力。
此外,当今的医学影像学科向数字化、网络化、融合化、标准化的方向发展,高级人才也要与时俱进,掌握专业国内外学术发展动态,富有科学思维能力,勇于在专业前沿领域探索与创新,应具有使用新型功能设备和应用新颖科学技术的能力。
2 以市场需求为导向,需要什么技术
医学影像技术主要是指为开展医疗或医学研究,以非侵入方式获得人体某部分内部组织影像的技术与处理过程,为临床疾病诊断提供重要参考依据[2]。其中出现最早的装置是X线机,随着影像技术在不断地探索中改进,超声、磁共振、单光子等断层成像技术和系统的大量涌现,为医生在出示诊断中提供更为详细、精确的信息依据,涵盖了解剖、病理、功能、代谢等多个领域,更早、更准确地发现病变,也为临床制订治疗方案、评价治疗效果提供帮助。具体体现在:现代医学影像率先建设并实现了数字化与网络化体系,成为数字化医院建设的基础和重点;数字成像技术将数据远距离传输,实现远程诊断;从传统的显示宏观结构发展到反映分子、生化水平的变化,为彻底治愈某种疾病提供了可能;从单一的诊断学过渡到了诊断与治疗并举的临床学科[3];从简单的信号传导跟踪到实现定量成像;电阻抗成像作为无创无放射损伤的成像技术,既能显示形态改变又能反映功能变化;利用多模成像技术实现对疾病的早期诊断和活体病理成像;单光子发射成像和正电子成像根据医学的放射性核素示踪原理实现影像;无创、无害性的检查技术不断发展,辐射剂量的控制逐步得到强化等等[4]。时至今日,医学影像的应用领域已经遍布人体主要的器官和疾病类型,从神经疾病、代谢紊乱到心脑血管疾病、传染疾病,肿瘤诊治方面的应用也有相当进展。医学影像技术逐渐成为临床研究的可靠工具和活力平台。
3 以岗位职能为目标,从事什么工作
总结近些年生物医学工程专业本科生的就业去向分析可知,从事本专业相关工作的毕业生主要集中在三大领域,综合性医院、医疗器械企业和医疗器械监督管理部门。
3.1 综合性医院的放射科、放疗科、设备科、核医学科
从事医学影像设备的应用、管理和维护工作,主要涵盖以下4个方面内容:①具有常规放射学、超声医学、核磁共振及CT等系统理论知识与操作技能;②具有临床医学、基础医学及电子学等有关理论知识;③在疾病诊断中比较熟悉各种影像诊断技术的应用;④比较熟悉医学影像学各专业分支前沿技术及发展趋势[2]。其中,理论知识内容在本科教学过程能够充分体现,而技术应用及操作技能则必须在各功能科室第一线长期工作并积累经验才能够获得,两者是相互制约相互促进的关系。对前沿技术的关注是医学影像技术工作者对自我提升的一个必然要求,也是为良好开展工作必须做到的知识储备。
3.2 中外医学影像设备研发机构和生产经营企业、教育培训机构
相关工作岗位主要包括市场和销售、研发和技术支持,产品注册和产品质量检测。前两者对从业者个人能力的整体水平要求较高,如沟通交际和处事应变能力,从事产品营销和市场推广等工作;中间两者看重专业素质,从事产品研制、开发设计、维修保养等工作;后两者主要是在品管部门,需要熟悉产品质量监管相关的法律法规,从事质量检测、控制和监督工作,了解产品注册要求和撰写标准并能独立完成产品注册、申报、体系认证等工作。
3.3 医疗器械监督管理部门
主要工作职责包括:组织拟订医疗器械注册管理制度并监督实施;组织拟订医疗器械标准、分类规则、命名规则和编码规则;拟订医疗器械注册许可工作规范及技术支撑能力建设要求并监督实施;组织拟订医疗器械生产、经营、使用管理制度并监督实施,拟订医疗器械互联网销售监督管理制度并监督实施;组织开展医疗器械不良事件监测和再评价、监督抽验及安全风险评估;拟订问题医疗器械召回和处置制度等[5]。
4 以教师能力为依托,具备什么知识
生物医学工程本身是一门多交叉学科,教师具有多元化的学科背景对于研究和教学是至关重要的。在注重多种知识和技能的复合的同时,将生物医学与药学、化学、统计学、材料学、电子信息学等相关学科有机结合起来,努力将其他学科的思维方式引入到生物医学领域中来,并将这种优势带到学生的学科设置以及综合实验当中,去启发学生的思维。理工科背景的教师深入临床接触病例,医科背景的教师参加理工科理论培训,任课教师深入行业调研,企业专家走进校园,充分利用不同学科、不同领域间的优势进行教学和科研,为共同促进学科发展起到了强大的推动作用。
5 以学生能力为根本,锻炼什么技能
理工医相结合是生物医学工程的专业特色,在知识结构上培养既懂医学又掌握工程技术的复合型人才,也是社会的需求。学生主要学习电子学、机械学、光学、计算机,医学等基础理论知识、医学电子仪器的系统设计、医学影像设备的系统设计以及产品质量检测标准和风险评价方法,接受典型医疗器械应用的训练,系统地掌握生物医学工程领域宽广的基础理论知识和专业技能,成为具有较强实际动手能力的应用型人才。他们的特点应该是具有较强的技术思维能力,擅长技术的应用,能够解决实际中的具体技术问题,他们是现代医疗技术的应用者、实施者和实现者[6]。
关键词:医学影像物理;仿真实验;空间教学
医学影像物理学是我校医学影像专业的一门专业基础必修课程,也是一门实验性的课程,与其相关的医学成像的物理原理无不依赖于实验结论。同时该课程实验环节在培养学生的科学素质、创新能力以及研究能力等方面,起着非常重要的作用[ 2] 。而目前很多医学院校,尤其是医学高专院校,在开设这样一门理工结合性很强,实验依赖性很大的课程时,往往忽略了实验课的重要性,甚至有许多医学高专院校不能开设该实验课程,主要原因有:①医学影像物理学涉及知识面太广,而一般的医学高专院校缺少这方面的专业老师,导致课程教学难度很大。②医学影像物理学实验设备耗资大,许多医学高专学校实验室并没有购买相应的设备,由于仪器的缺乏而直接阻碍了医学影像物理学实验课程的开展。③医学影像物理学中部分实验涉及射线的辐射,这对师生的身体健康有潜在的威胁,导致部分师生对该课程实验产生一定的排斥和恐惧心理,这也制约了医学影像物理学实验课程的开展。 此外,也有部分医学院校开设了医学影像物理学的实验课程,但是由于实验仪器昂贵且精密,学生也不可能随意反复调整仪器,这些都不利于学生理解仪器的性能与结构以及实验的原理与方法。正是这种种条件的限制,导致大部分医学高专院校医学影像物理学实验课程难以开展起来,或者实验课程往往是以走马观花的形式参观实验室或者医院的影像设备为主,这样学生对医学成像技术的原理难以掌握,后续课程的学习也变得更加困难。
在种种条件的制约下,利用基于云计算的空间教学开展医学影像物理学仿真实验可在相当程度上弥补实验教学这方面的缺陷。而整个的仿真实验包括了X射线影像、磁共振成像、核医学影像、超声成像和红外成像,对于课时数较少的医学高专院校来说不可能全都做到。因此从培养应用型、技能型的医学影像技术专门人才出发,针对我校医学影像技术专业学生的特殊情况,结合我校的实际情况,我们选择了最贴近临床的一些仿真实验X射线影像、磁共振成像以及超声成像的一些仿真实验。
通过空间教学开展医学影像物理学仿真实验教学,首先,打破了时间和空间的限制。由于医学高专医学影像物理学课程的特殊性,理工知识薄弱的医学专科学生仅仅依靠课堂想要理解掌握医学成像的物理原理就显得非常困难,而利用空间教学平台开展仿真实验,学生可以利用课余时间来完成整个的实验过程,开展实验教学不再受到昂贵的实验仪器和有放射污染的实验环境的限制,可以重复操作,这样可以增加更多的实验内容,不再受传统实验条件和经费的制约。其次,调动了学生的学习兴趣,使学生在学习过程中获得强烈的真实感。传统的医学影像物理学实验比较复杂,学生有普遍畏难情绪,而通过空间教学,把仿真实验置于世界大学城,学生通过空间随意访问实验资源,整个的实验过程都是通过计算机在虚拟的环境中进行,仿真成功后,可以直接得出实验结果,学生的学习兴趣也得到激发,学习效果更佳。最后,丰富了师生互动活动。师生间的交流互动是一个很重要的环节,有效的互动能够提高教学效果。空间教学提供了很多的交流互动模式,学生进入老师的教学空间进行实验,老师进入学生的空间检查实验情况。另外学生之间还可以互相交流和学习,取长补短,达到共同进步。
总之,通过空间教学仿真实验训练,很大程度上提高了学生实验的积极性和主动性,学生可以快速掌握几种成像技术的物理原理,提高了学习效率,同时也培养了学生勇于探索的科学精神,构建了医学影像物理学理论联系实践教学的新模式。
参考文献:
[ 1] 张瑞兰,吉 强.医学影像物理学仿真实验 [ M].北京:人民卫生出版社,2011.
[ 2] 仇 惠,丁 晶,周志尊,等.医学影像物理学实验教材建设的改革与实践 [ J].中国医学物理学杂志,2009(5).
一、医学影像学的发展特点
医学影像学是通过各种成像技术,反映人体解剖、病理与生理的一门医学桥梁科学,与基础医学和临床医学均有密切联系。目前已从传统的X线诊断学,扩展为包括X线、CT、MRI及超声等多种影像诊断治疗手段的综合性学科[2]。近年来,医学影像学已从解剖成像发展到功能成像及分子成像,其快速发展对学生的知识和能力结构方面提出了更高的要求。医学影像学教学质量的提高,可使医学生在今后的临床工作中自如地选择各种影像技术和方法,能更好地为病人服务。
二、职业学校教学的难点
医学影像学在临床诊断和治疗中虽然发挥着重要作用,但在卫生职业学校教学中却有较大难度。由于涉及的影像技术种类繁多,且不同的影像技术具有不同的成像原理和应用范围,但职业学校开设的课时普遍较少,对教师而言,如何进行合理的课程设置是一大难题;对卫生职业学校的学生而言,自身薄弱的医学基础知识和临床知识,要理解和掌握这门桥梁学科具有较大的难度。同时,由于大部分学生毕业后是进入乡镇级卫生单位或是做乡村医生,因此对医学影像学的重视不够,兴趣不足,增加了教学难度。另外,卫生职业学校在医学影像学师资方面存在不足,具有专业知识和技能,能掌握影像学各门技术及其进展的教师较少。这些都是制约卫生职业学校医学影像学教学质量提高的因素。
三、职业学校医学影像学教学改革
1.教学内容改革
医学影像学涉及的内容多,课时少,要在有限的课时内保证教学质量,必须对教学计划和教学内容进行调整,既要兼顾全面,又要突出重点,有的放矢。针对各专业的特点和今后从事工作的需要出发,制定不同的教学计划,调节不同的教学内容。如护理专业和临床专业的影像学教学,重点应放在掌握各种影像学技术在不同系统疾病诊断中的优势,学会如何选择最佳影像学方法,并掌握各系统常见疾病的影像学诊断,而对各种影像学技术的成像原理、特点及发展等内容仅作了解即可。这样在有限的教学时间内,能基本完成教材目标培养的要求,体现出思想性、科学性、启发性、先进性和适用性的教学特点,以及基础理论、基本知识和基本技能的教学重点。
2.改进教学方法和教学手段
灵活多样的教学方法是保证教学质量的一大要点,需要与教学内容和教授对象的实际特点相符合的教学方法。传统的以教师对中心的填鸭式教学方法无法调动学生的学习积极性,达到理想的教学效果。而采用问题式、启发式及讨论式等相结合的教学方法对医学影像学进行教学,可达到较好的教学效果。在课堂上结合临床提出问题,激发学生兴趣,再由浅入深,逐步讲解影像学知识,同时结合解剖学、病理学、组织学及病理生理学等基础学科相关知识,对各种疾病产生的影像学表现从产生原理到临床表现,甚至治疗加以讲述,使学生对该种疾病的影像学诊断有连贯、深刻的掌握,提高学生的学习效率和学习热情,加深对影像的认识。此外可结合案例教学法,提出典型案例,指导学生从病史、临床表现和其他检查结果等提出影像学检查技术的选择,以及在相应的影像学表现等方面展开讨论,培养学生自学和独立思考的能力,解决实际问题,提高创新思维的能力。多媒体课件教学具有趣味性、娱乐性、科学性及声文图像并茂等特点,能激发学生浓厚的学习兴趣。多媒体课件教学能够较好地模拟动态过程,有助于学生对医学抽象概念的理解和掌握。教师可根据与教学内容相关图像的具体情况,快捷方便地使用多媒体课件,学生能在单位课时内,获取较大量的图文信息,可高效率地培养分析思考和读片能力[3]。总之,多媒体课件的成功运用,可使医学影像教学更加形象直观,从而达到满意的教学效果。
[论文关键词]医学影像技术 课程设置 技能培养
2005年教育部颁布《普通高职高专专业目录》(试行)“规定了专业划分、名称及所属职业技术门类,反映了职业技术人才的业务规格和培养目标,是国家对高等职业技术教育进行宏观管理的一项基本的指导性文件,是指导高等院校设置、调整专业、制订培养方案、组织教育教学和人才预测等工作的重要依据”。在该《普通高职高专专业目录》中,医药卫生类高职高专的招生专业由原来的可以开办相关医学类专业调整为只能开设医学技术类专业。在《普通高等学校高职高专(医药卫生类)目录专业简介》中,对医学技术类中医学影像技术专业的主要培养目标、专业核心能力和专业核心课程与实践环节作出了界定:“专业培养目标:培养掌握医学影像学的基本理论和操作技能,从事临床影像检查、诊断与治疗技术工作的高级技术应用型专门人才。专业核心能力:医学影像检查与治疗技术。专业核心课程和主要实践环节:人体解剖学基础、医学电子学、诊断学基础、内科学基础、外科学基础、医学影像诊断、医学影像检查技术、核医学与放射治疗、医学影像设备原理及构造、课程实习、毕业实习等,以及各校主要特色课程和实践环节。”该简介中培养目标强调高职高专院校医学技术应该培养高级技术应用型专门人才而非学科性人才。学生所具有的专业核心能力是影像检查与治疗技术。为了适应新的需求,高职高专的医学影像技术专业只有改革传统的课程设置,才能应对新形势对高职高专院校的挑战。
一、高职高专医学影像技术专业课程设置存在的问题
(一)对课程设置阐释
课程设置主要是指课程结构的合理性和课程内容安排的科学性。课程结构的合理性指各门课程之间的结构合理,包括开设的课程、开设的先后顺序和各课程之间的有序衔接,能使学生通过课程的学习与训练,获得某一专业所具备的知识与能力。课程内容安排的科学性指课程的内容安排符合知识论的规律,课程的内容能够反映学科的主要知识、主要的方法论及时展的要求与前沿。课程设置必须符合培养目标的要求,它是一定学校的培养目标在一定学校课程计划中的集中表现。
(二)高职高专医学影像技术专业目前的课程设置存在的问题
存在的问题主要有:(1)课程结构不合理。没有合理定位影像技术专业课程。目前大多高职高专医学影像技术专业课程不是脱胎于原来的中专学校,就是参照医学类本科院校课程,很少做必要的调整,有的学校甚至是因人设课,能够真正深入社会调查市场需求和用人动态而调整专业计划并合理设置课程的高职高专院校很少。课程科目的设置往往偏重医学类科目,学时分配不合理,单纯理论性学时过多。通识类课程、专业基础课和专业课开设不合理,通识类课程和专业基础课所占比例过大,人文类课程太少或几乎没有开设。教材的选择两极分化,不是沿用中专的教材,就是采用本科医学类的教材,不能反映学科的主要知识、主要的方法论及时展的要求与前沿,这就导致学生所学不多或难于消化吸收,不能符合培养高级应用技术人才的需求。(2)轻实践环节,重理论课讲授。高职高专院校培养的是高级应用技术人才,而目前高职院校的课程设置不注重实践,单纯突出理论课的讲授作用,多数学校在进行课程设置时并不重视实验环节,认为实践内容只是理论内容查缺补漏的方式而已,没有固定的实践课程安排,实践内容安排的随意性大,缺乏系统和科学性,完全达不到实践课程在技术类课程中所应该具有的巨大功效。而且实践环节往往集中安排在理论学时之后,学生只是单纯按照试验大纲或实验指导进行操作,极不利于发挥学生的主动意识和提高学生的动手意识,导致学生丧失了实践中的探索、钻研意识,对知识的掌握停留在表面层次上,最终培养出来的只能是基础知识不牢动手能力又差的学生。(3)采取单一的考核方式,考核结果不能作为全面衡量学生能力的依据。大部分高职高专院校因为升格于中专学校或脱胎于本科院校,对学生的考核方式仍旧沿袭原来学校的考核方式,主要采取单一的考核方式,侧重理论知识的考核,对实践环节的考核往往流于形式。单凭理论考试成绩确定学生的优劣,学生的实际动手与操作能力被忽略不计,学生在学业上掌握的程度不能被全面客观地评价。从这种考核方式上反映出的教学质量情况难免以偏概全,失去准确度。
二、应对新形势,优化高职高专医学影像技术专业的课程设置
按照《普通高等学校高职高专(医药卫生类)目录专业简介》中所界定的高职高专医学影像技术专业的培养目标,医学技术影像专业的课程设置中仅仅突出专业基础课和专业课的实用性和综合性还不够,更要建立科学、系统和完善的实践培训体系。在课程设置中除加入人文知识内容外,还应该通过课程的设置,提高学生的继续学习和终身学习的能力。
(一)课程选择上应立足于高职高专院校
由于高职高专院校大多提升自中专院校或脱胎于本科院校,加之医学影像技术专业的特殊性,人才培养方案的制订和教学内容不是相对滞后就是脱离高职高专院校实际,处于探索与实践阶段的高职高专院校课程建设还是参照传统的医学类专业的课程建设模式,不能脱离母体的羁绊,所做的只是在课程科目的数量和难度上加以减少和降低,而没有开设适合高职高专的课程。为了适应医学影像技术专业服务社会的职能,高职高专院校应该结合专业特点和市场需要,优化原有的课程设置,脱离医学类专业的课程体系,创设新的课程,增开一定门类的技术类课程。结合服务区的需要和本院校的资源与优势,大力发展校本教材。教师在课程内容的选择上要有所取舍,侧重实际应用技能的展示与讲解,适当减少单纯的理论研究。
(二)医学技术类专业的特点是课程体系基石,实践内容所占比重过小
合格的高级应用技术人才是高职高专医学技术类专业培养学生的主要目标,是影像技术专业课程设置开设成败的关键。科学、完整、合理的课程体系应该建立在工学医学结合基础之上,以学生为中心,以就业为导向,以能力为本位,根据就业市场用人需求,通过让学生及早接触与熟悉工作岗位,激发学生的学习兴趣和积极性,从而提高他们的学习成绩及实践操作技能。同时要兼顾学生职业能力可持续提升,培养学生的继续学习和终身学习的能力。
(三)教学内容契合专业特点,要以影像技术岗位职能培养为出发点
教师安排教学内容,必须充分考虑到医学影像技术类专业工作职能要求,改革传统的以理论内容为主忽视实践教学的教学方式,根据医学影像技术类专业的人才培养目标、岗位的职能要求等选取课程内容。在课程内容的编排上,本着“理论内容是实践能力的基础,实践能力是理论内容的升华”的指导思想,明确理论课程与实践课程的关系,从而达到培养高级应用技术人才的目标。时刻以问题为基础,知识教育与职业资格考证相融合,教学中采取院校与模拟医院和附属医院结合的方式,充分利用学校影像中心和现代化教学设备及附属医院专业岗位的人力、设备等优势,把部分理论课堂内容直接搬入模拟教室或到附属医院影像科室去讲授,为学生实践能力的培养提供了真实的学习场景。
(四)以坚持技能培养和工作相结合为出发点,积极推进整体课程实施
在具体的课程实施过程中,应该在传统讲授方式的基础上,积极探索新路,注重学生校内学习的完整性和系统性,做到校内学习和实际岗位工作需求的统一。在专业技能课程方面,采取理论为点,实践铺开的方式,采用任务型教学,要以学生为中心,以实践应用为载体,以注重培养学生具体的分析问题、解决问题、总结问题能力为目标,为学生理论素养和实际应用能力的可持续提升提供一个有效和良好的途径。
采用模块化教学方式,将医学技术类专业的专业课程设置为一个总教学模块,参照综合医院影像科的设置来设置子教学模块,也就是各门课程所包含的章节。这样各门课程之间的衔接上就会避免出现错位现象。学生在系统学习掌握好实际操作后既可胜任医院影像科的某一个职业岗位工作,学校也可根据各级医院影像科不同的职业岗位需要培养学生的岗位职业技能。这样,既便于安排各门课程的教学进程,又可让学生根据自己的个性发展及就业岗位意向重点选择一个或几个课程模块,毕业后能很快适应工作。
改变传统的考核方式,淡化成绩观念,提高能力衡量分值。采用笔试+ 技能操作+ 平时作业+ 实践报告的综合考评方式。通过测评,客观公正地评价学生的专业基本理论知识、专业技术能力。重视实践考核的绩效分值,使其考核总分值与理论考试成绩权重相等。考核内容以医学影像技师所应掌握的技术标准,考核学生的实际操作技能、临床思维能力、解决实际问题的能力。
(五)加大实践教学内容的比重,培养学生实际操作能力
实践性教学相对于理论教学而言,有着它自己的独立性,通过加强实践教学能够印证学生在理论课中掌握的理论知识,能提高学生的综合素质、更好地培养学生的创新精神和实践能力,起着日常理论教学所不可替代的特殊作用,通过加大实践教学在课程设置中的比重,能有利于“高技能应用型人才的培养”。在实践性教学所包含的实验、实训与实习三大环节中,不但要认真编制实践教学大纲与计划,还应该对实验内容及方法进行合理改革调整,在实验中,指导教师一定要精于演示,才能带动学生,促进学生的实际技能操练。可以采用role playing的方式,在实验与实训中让每两位学生结成训练对,分别扮演医生和患者的角色进行操作训练并互换角色,教师对于学生操作中存在的问题和不足及时给予指导。实践教学是影像技术专业的重点和难点,是一门应用性的学科, 应该着重培养学生的动手能力和解决实际应用的能力。在日常教学中还应该适当增加实训教学,每学期抽出一定的时间,以“模拟医院的方式将医学模拟设备应用于影像技术专业技术实践教学, 倡导以贴近医院的真实环和更符合医学伦理学的方式开展实践和考核”。或者带领学生到附属教学医院,充分利用医院的影像设备提高学生的综合能力和临床实际操作技能。在临床实习教学中,充分安排学生在三级以上具备CT、MRI等大型影像设备以及具有较高诊断和操作技术水平的教学医院实习,开展技能实训,让学生在岗位的氛围中印证所学专业知识,激发学生的学习热情。健全实习管理制度,确保实习质量。
(六)立足校本实际,深化丰富教学资源
课程设置的成功依赖于学校提供的教育资源。首先要加强师资队伍的建设,教师的整体素质决定了课程的实施。作为应用型的医学影像技术专业,教师不但要有扎实的理论功底,还要富有前瞻性,能够站在技术的最前沿,要充分掌握本行业的工作背景和行业发展情况。院校在师资的培养上要注意突破教师的单一教书职能,积极鼓励教师到医疗卫生行业的一线进行充分的理论实践,丰富教师的专业素养。同一门课程可以由不同的教师承担,互帮互学,取长补短。院校可以根据需要合理地甄选本行业优秀人才做兼职教师,与专任教师发挥各自所长,共同承担课程的教学任务。
关键词:医学影像 数字化 教学 应用
医学影像学在现代医学技术发展的影响下,成为现代医学领域发展最快、涉及范围最广的学科之一。医学影像教学的最大特点就是需要教授学生大量影像图片资料。而传统的胶片式教学主要依赖于传统胶片,信息量少,只能提供静态的信息,费时费力且图像质量参差不齐,已逐渐地被时代的发展所淘汰。数字化教学解决了这一问题,它可以全数字化的采集、传输、重现医学影像资料,极大地方便了医学影像教学。
一、医学影像学
医学影像学是现代医学的重要组成部分,内容包括X线、CT、MRI、介入放射学、超声及核医学等,是一门实践性很强的形象思维学科,其特点是有大量的图像数据,通过对影像资料的分析、对比,结合其他临床知识进行疾病的诊断、治疗和疗效的观察。鉴于这一特点,临床教学中也以指导学生积累丰富的图片及图像资料为主,包括正常及疾病状态的图片,从而熟悉各种器官的不同成像技术所得的图像的正常与异常表现。
二、传统医学影像学教学
现代医学影像学与以往相比,学生不仅要掌握丰富的影像学知识和扎实的医学基础知识,包括解剖、病理、生理、生化等,还要适应现代医学发展的需要掌握分子生物学,大量的内、外、妇、儿等临床相关学科知识与技能,具备物理、数学及计算机知识。医学影像学涉及的内容如此之多,课时却相对较少。传统教学模式下教师总是先带领学生复习理论知识,再让学生结合理论阅片观摩,在有限的时间内对医学影像图像只能简单地描述、讲解,然后指导学生自己观察、体会、分析,是一种填鸭式的教学模式,学生的学习效果自然不好。另外,大量胶片的反复使用会造成胶片模糊、损坏、丢失、错放等现象,同时由于观片灯视野所限,胶片质量、阅片距离、个人视力差异等因素,也影响了学生的学习效果。
三、数字化医学影像学教学
(一)数字化医学影像学教学的建立
PACS(Picture Archiving Communication System)即图像储存与传输系统①,是数字化医学影像信息采集、存储、传输的管理系统,是数字化医学影像学教学建立的基础。基于PACS系统的数字化医学影像学教学指在主计算机网络平台引导下,教学内容会被实时显示在各个教学终端的多媒体终端上,学生可以通过这一途径随时观看到患者的临床资料、影像图像及报告。这种方式,使得教学资源可以最大限度的共享,丰富学生的临床经验。利用电脑,教师可以根据多年教学经验将讲授内容随时编写成电子课件,学生也可以利用课件课后自学②。
(二)数字化教学在医学影像教学中的实际应用
随着PACS的迅猛发展,更多教师认识到PACS系统在医学影像学教学中的作用,并积极参与到实现基于PACS系统的数字化教学中来③。Dundas认为由于PACS具有可存储功能,能将导入的数字图像进行保存,同时它还允许访问以前的图像进行比较,PACS这一技术为影像学带来了前所未有的发展④。
1.医学影像教学数字片库的建设
基于PACS系统的医学影像教学数字片库的建设可以有以下几种方法:(1)按照系统进行分类,如呼吸、循环、骨骼肌、消化、泌尿、中枢、五官等;(2)按照检查手段进行分类,如X线、CT、MRI、介入放射学、超声及核医学等;(3)按照患者的信息进行分类。
2.数字化教学在医学影像教学中的优势
基于PACS系统的数字化医学影像教学是一种新型的教学手段,通过计算机和网络临床实践中采集到的真实图像信息直接传输到学生面前,还可以对这些图像进行有效的管理及保存,为临床医疗中的需要提供了方便,也进一步提高了原有教学层次。数字化教学具有如下多方面的优点:
(1)图像质量高、信息量大;
(2)为影像学生的实习提供了有利条件,提高了效率;
(3)为教师和学生制作多媒体课件提供了便利条件;
(4)为学生学习新知识、课外复习及自习提供了有利条件;
(5)影像资料信息可长期保存;
(6)对于重点内容、关键图片、典型征象显示突出、直观。
“看图识病”是影像学生学习的最终目的。基于PACS系统的数字化医学影像教学能帮助学生建立多维立体的观图思维,改变他们传统的平面思维,解决了传统平面图像对学生阅片造成的干扰,提高了他们的实习效率。这种方式下,学生可以亲自动手对观察的图像进行调节、测量模拟实际工作中的场景,一方面有利于学生习惯实际工作的特点,提高动手能力,为进入临床工作奠定基础,另一方面可使学生观察到传统方式无法观察的新信息。基于PACS系统的数字化医学影像教学的另一优势在于使同一病例不同时期的各种影像资料和临床资料可以同时显示,学生对疾病的理解过程是立体的,对疾病发生、发展的认识能更生动,对不同病程下的影像图像的理解更深刻,便于学生横向联系和纵向比较,加深学生感性认识。
同时,基于PACS系统的数字化医学影像学教学还具有方便共享的特点,不同医院间、同医院不同科室间(尤其是各影像科室间、影像科室与临床科室间)、不同地区间甚至是不同国家间也能达到设备和资源的共享。
四、结术语
基于PACS系统的数字化医学影像学教学最大程度地实现了医学影像资源共享,从根本上改变了医学影像的教学思维,改变了传统教学模式,丰富了教育教学手段,促进了基础教学和临床教学的实际结合,真正让学生掌握了识图看片的能力,必将在医学影像学临床与教学工作中发挥愈来愈大的作用。
注释:
①罗敏,王小林,罗松等.医学影像存储与传输系统的综合布线和网络系统的设计[J].中华放射学杂志,2002(6):493-497.
②邓晓娟,张伟国,陈蓉等.建立电子教学资料库革新医学影像学教学模式[J].重庆医学,2012,41(5):509-510.
据记者了解,庞文跃教授是一名心内科专家,其研究的主要学术范畴是先天性心脏病和冠心病介入治疗。那么,在本届长城会上,他为什么如此钟情于影像学的学术活动呢?就此问题,记者在会议间隙,对庞文跃教授做了深入采访。
心脏影像在中国发展的迫切性
采访一开始,记者就把萦绕在内心的问题抛了出来。庞文跃教授不假思索地随口化解了记者的疑问,他说:“心血管影像学是心血管疾病诊断的重要手段之一,同时又是心脏学发展最迅猛的领域之一,目前,这门学科正在从心脏二维成像向三维成像发展。尽管心脏影像学技术发展日新月异,为心脏疾病的临床诊断和疗效评估提供了更丰富的手段,而且心脏影像学已发展成为多种成像技术将临床问题逐步整合、化解并最终提供参考答案给临床医师的一门新学科,但就目前我国的现实情况而言,这一学科还需要不同领域的专家达成广泛、一致的共识,并进行更为深入的研究,且仍需要使目前日益强大的成像能力为心血管患者所受益。这就是我在本届长城会上尤其关注心脏影像问题的原因之一。”
庞文跃教授还介绍说,现代医学技术的精细化和专业化,需要医技人员掌握更多的心血管疾病和放射学技术交叉学科的知识。由于各种各样的原因,我国目前的培训系统在交叉学科知识的训练上存在很大的不足。技术的进步要转变成病人的获益,其关键环节在于应用技术的医疗技术人员,即医生和技师。如何使心血管科医生对心脏中的影像知识更加清晰、让放射科影像中的心脏色彩更加斑斓,已成为我国心血管影像技术发展面临的问题之一。因此,心脏影像学在我国能否顺利发展,已经成为一个十分迫切的问题。
“圆中有缺”的我国心脏影像学
在采访中,庞文跃教授简要回顾了影像学的历史渊源,他介绍说:“据我了解到的资料记载,1895年,德国物理学家W.K.伦琴发现了X射线,并应用于临床,进而形成X射线学,这应该是医学影像学的第一阶段,其后称为放射学;其中包括各种X射线造影技术的开发、应用和亚专业的形成;而以CT应用于临床为标志,包括CT、MR、核医学、数字减影、血管造影、超声等在内的影像学的形成,是影像学发展的第二阶段;第三阶段是指介入放射学的发展和诊治兼备的现代影像学的形成……”
对于国外心脏影像学的重视程度,庞文跃介绍说,现代心血管影像学是一门设备依赖性学科,以CT、MRI为代表的检查方法得益于现代计算机技术和生物工程技术,正在对临床心血管病学产生划时代的影响。比如,2008年9月的欧洲心脏病年会(ESC),将大会主题确定为心血管影像,其对心脏影像学以及基于影像学的循证医学的重视程度可见一斑。2009年11月的北美放射学会议(RSNA),不仅是放射诊断设备展示的舞台,更是对其临床应用的全面总结。
关于我国医学影像学的现状,庞文跃教授介绍说:“中国医学影像学跟随世界的步伐也在不断发展。以第三阶段为例,西方发达国家是在20世纪80年代中期基本形成了现代医学影像学,我国则是在90年代中期实现了这一进展。而这一时期,恰是现代计算机技术、现代电子科学和生物医学工程等高技术快速发展的时期。正是这些相关学科技术的发展,改变了现代医学影像学的成像方法,加之影像治疗体系(为介入治疗学)的形成,医学影像学科进入了前所未有的‘大好时机’。”
谈及医学影像学与心血管疾病的关系时,庞文跃认为,心血管疾病已成为本世纪影响人类健康的主要疾病之一,其发病率、致残率和死亡率之高已名列各类疾病之首。本世纪是医学飞速发展的时期,在心血管疾病的诊断与治疗领域,各种技术手段层出不穷,日益更新;特别是影像技术在最近十余年的发展更甚,包括多层螺旋CT及其三维重建、高场强磁共振成像(MRI)、单电子发射计算机断层成像(SPECT)及正电子发射计算机断层成像(PET/CT)等影像技术的发展日新月异,并不断应用于临床,极大地拓展了心脏影像诊断与治疗的信息量和信息深度。但是,心脏影像学在我国迅猛发展的同时,不可否认也存在诸多问题,就像未盈的月亮一样,“圆中有缺”……
庞文跃教授进一步详细介绍说:比如说,现阶段CT冠状动脉造影(CTCA)主要适合于胸痛(中危患者)、通过单项无创性检查和临床评估无法肯定者;此外,急性胸痛、搭桥术后患者以及非冠状动脉的心脏手术如老年瓣膜替换术前亦可优先考虑CTCA。对于主动脉夹层和肺动脉血栓栓塞等急诊患者,因扫描快、空间分辨率高且不受条件限制等,亦可作为首选。值得注意的是,心脏CT在心功能评价中有了一定的进展,近年来有同仁报道了MSCT在二尖瓣和右心功能中的应用;但我们必须正确认识到,超声心动图仍然是评价瓣膜功能最优先选择的方法。MRI能更准确地评估左右心功能,而CT时间分辨率的限制和X线的辐射损害,使其不应该作为一线检查评估心功能。心脏CT评估心肌灌注和心肌活力等亦存在很大的局限性,专业工作者对此必须有客观的认识,没有必要盲目追求所谓的“一站式”检查。事实上,CT单凭密度而缺乏组织分辨率的缺陷无法与核素和(或)MRI相比拟。
庞文跃还说,心脏MRI的临床应用越来越广泛,与CT单因素成像和单一层面扫描方法不同,MRI系多参数、多序列和任意层面成像,但MRI必须结合心血管疾病的临床特点,有针对性地选择合适的扫描序列,才能做到有的放矢,达到临床应用目的。因此,放射科医师需要充实自己的临床知识,这也是为什么心脏MRI在国外应用更为普及,而在国内难以全面推广的重要原因。国内同行如不能尽快地认识到这一状况,若干年后心脏MRI被心内科“收编”,绝非危言耸听。当然,就技术特点而言,MRI空间分辨率不及CT,检查耗时较长,所以帮助临床医师认识心脏MRI的核心价值也是至关重要的。
对于本届长城会专门开辟的心脏影像论坛。庞文跃认为:“心血管界和放射界同仁应当把握这一契机,与时俱进,携手驾驭引导心血管影像诊治新技术。”
让VISION计划
引领中国心脏影像之发展
在10月15日下午召开的《中国心脏影像的发展(VISION项目)》专题会上,中华医学会心血管病学分会主任委员、长城会的发起者胡大一教授强调说:“为了进一步在临床心内科推广和普及心血管影像学知识和临床技能,中华医学会心血管病分会与GE公司联合推出了针对心内科医生的心血管影像学的推广和培训计划,简称VISION项目。鉴于VISION项目的特殊意义和作用,其已经被列为中华医学会心血管病分会2010年五大重点项目之一。”
就此项目,庞文跃教授介绍说,在中华医学会国家级医学继续教育教材编写委员会的牵头下,GE公司组织了一大批国内包括胡大一教授、葛均波教授以及赵世华教授等心血管和影像医学领域知名专家,贡献了他们的资料、时间和智慧编写了一本针对心血管影像医学的实用教材,目的是介绍在心脏影像医学领域主要的诊断技术应用与发展。本书初步设想阐述包括心血管影像的应用原则,心血管CT的原理、适应证与辐射剂量,超声心动图原理与应用,心脏MRI的原理、适应证与禁忌证,SPECT、PET的原理、显像方案与辐射安全性,心脏负荷试验的原理、适应证与禁忌证,心血管影像学的合理应用与优势互补,心脏功能的评价,造影剂肾病,冠心病的影像学诊断的临床评价,心肌梗死全球统一定义与影像学诊断,冠心病的危险分层,心肌活力的评估,肺栓塞影像学诊断的临床评价,肺高压影像学评价以及继发性高血压的影像学诊断等内容。
关于VISION项目的宗旨,庞文跃教授补充道:编写VISION项目教材的宗旨是介绍心血管影像医学方面最新的技术进展及临床应用情况,全书的编写风格比较自由,尽量让各位专家充分阐述方法和技术上的发展而不拘泥于格式或体裁,适合作为临床心血管医生日常学习和查阅的工具书。所以,作为本次教材编写的主要牵头人,胡大一教授特别指出:“此次GE公司与中华医学会合作共同推出的这本心血管影像学教材,将是我国第一本专注于心血管影像学的专业指导书籍,这是一件非常有意义的实事,必将为我国心血管疾病诊断水平的提高作出贡献。”
据记者了解,GE公司将针对心脏影像学的相关热点问题,邀请全国知名专家进行针对性讲课解析,并拍摄制作成D800学习光盘。D800学习光盘将通过最新的医院内电子化教学模式进行学习和推广,预计在未来的二至三年中将在超过1000家医院推广,有超过近10000名心内科医生将接受D800光盘内容的学习和培训。
另外,中国医师协会心内科医师分会和GE公司还将邀请相关专家和心血管影像学教材作者,在全国将近30家城市进行心血管影像学的学术专题巡讲。庞教授还特别说明:VISION项目作为中华医学会心血管病分会2010年的五大项目之一,由GE公司来承办,这充分体现了学会、专家和厂家共同承担社会责任的意识,同时也期待媒体加入其中,共同为健康公益事业作出贡献。
采访到最后,庞文跃教授欣慰地说,VISION项目的启动,标志着我国心脏影像系统培训正在有步骤、有计划地推进,必将达到帮助全国各地方医院掌握心血管影像学的基本技术和应用,从而提高心血管疾病的诊疗水平,实现健康社区、健康城市、健康中国、健康中国人的和谐社会目标的最终目的。