数字化仿真实验系统在医学影像学教学中的应用研究(2)
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参见附件(3758KB，5页)。
1.2 方法
1.2.1 建立医学影像资源库
笔者主要通过附属医院和自己制作多媒体课件，共收集了200多种影像类别、300余病例、30 000余幅图像和医学物理学、医学影像物理学、医用电子学、影像设备学、物理学课程教学课件。在基础实践教学有X线原理实习课、CT原理实习课、MR原理实习课等。诊断实践教学有病例讨论课模块：神经系统病例讨论课，五官及颈部病例讨论课，呼吸系统病例讨论课，循环系统病例讨论课，消化系统病例讨论课，泌尿系统病例讨论课，生殖系统病例讨论课，骨、关节和软组织病例讨论课，乳腺、肾上腺及腹膜后肿瘤病例讨论课，介入放射学病例讨论课。教学互动形式活泼、操作方便。
1.2.2 实验系统网络技术
1.2.2.1 P2P网络视频流媒体技术通过直接信息交换，共享计算机资源和服务，对等计算机兼有客户机和服务器的功能，各对等计算机之间通过直接互联实现信息、处理器、存储甚至高速缓存等资源的全面共享，无需依赖集中式服务器支持，消除信息孤岛和资源孤岛。
1.2.2.2 计算机协同交互技术计算机网络和多媒体环境下，一个群体协同工作完成一项共同的任务，它的目标是要设计支持各种各样的协同工作的应用系统。CSCW技术在中心实验教学中的成功应用，为在时空上分散的师生提供了一个“互视”和“同步”的协同工作仿真环境，达到了良好的教学效果。
1.2.2.3 基于Web Service的虚拟展示技术Web Service 是将软件做成服务，遵从相应的标准，让不同的系统可以跨平台，彼此相互兼容，具有无缝通信和数据共享的能力。Web Service 技术通过结构化的XML文档，采用标准网络协议，能够方便快捷准确地传递信息、交换数据，实现信息资源的有效整合。基于Web Service的虚拟展示技术在中心实验教学中的应用，为学生提供了丰富的数字仿真医学影像知识，丰富的教学手段与内容。
1.2.2.4 基于DICOM 3.0标准的影像传输与处理技术DICOM 3.0是一个通用的标准，是允许医学图像在检查仪器、电脑和医院之间进行交换的一组规则，能满足高速传输图像、文字、表格、数据、动态图像以及声音的需要[3-5]。所有病例图像在其存储、传输以及显示的过程中都是完全遵循DICOM 3.0标准，可以达到完美的无失真效果，并能在客户端实现对图像进行自如的数字化操作。
2 结果
2.1 数字化实验系统平台组件
系统组件包括2个服务器房，多媒体电子阅片室(共30台计算机)。软件系统部署在服务器上，具备图像上传、图像管理、图像检索与浏览、实验报告提交、教师批阅等功能。实验课程以及与实验课程相关的《医学影像学》网络课件、医学影像学教学网站、医学影像网络教学资源库、自己制作的多媒体课件等均以数字信息的形式在网上发布。实验教学图像资源按设备分X线、CT、MRI、核医学、超声5个大类，各大类按人体系统分呼吸、循环、消化、泌尿、生殖、骨关节、中枢神经、五官、内分泌9个部分；数据库内录入了3万多图像及文本资料。客户端通过IE浏览器访问服务器，实行内网完全开放、外网授权开放的管理办法，方便学生上网实验，该系统还具备其他多媒体教学系统、资源库的共同优点[6]。
2.2 数字化实验系统在教学中的应用
2.2.1 基础实验教学
学生在数字化实验系统教学平台进行基础实验时，操作简便，会使用计算机就会使用本系统，实现了培养动手能力，学习实验技能，深化物理知识的目的，实验中待测的物理量可以随机产生，以适应同时实验的不同学生和同一学生的不同次操作，见图1。对实验误差也进行了模拟，以评价实验质量的优劣，见图2。
图1 仿真实验仪器连接操作
2.2.2 临床实践教学
系统平台临床实践部分由12个模块组成，涵盖了医学影像的各个范畴，收集了300余病例、30 000余幅图像里都是经过精选并经病理学检查证实的病例，重点以常见病多发病为主，罕少见病及误诊病例亦属重要组成部分，具有全文查找功能，分类索引功能和标题分类进行内容检索，见图3。以同病异影，异病同影，同病不同的检查手段，各自的影像特点，诊断与鉴别诊断要点加以描述比较，以图为主，描述为辅，以求达到图文并茂，简捷明了。在网上不但可自主实验，还可在学生与学生之间展开合作实验，如多名学生可远程共同完成某个病例的报告书写，而且学生与学生同时还可有老师参与的情况下开展一些探索性的实验，如总结某个病种的发病规律及影像学特点，见图4。
3 讨论
为实现教育部提倡的“自主型学习、创新型学习”宗旨，利用医学影像存档与通讯系统(Picture Archive and Communication System，PACS)进行医学影像学教学也成为医学影像学教学方法改革和创新的一种新的趋势[3，6]。笔者确立了“以医工结合为基础，以计算机网络为实验教学平台，将医学影像知识以数字仿真的形式传给学生”的教学改革新思路。通过计算机把实验设备、教学内容、教师指导和学生的操作有机地融合为一体，通过对实验环境的模拟，加强学生对实验的物理思想和方法、仪器的结构及原理的理解，并加强对仪器功能和使用方法的训练，培养设计思考能力和比较判断能力，可以达到实际实验难以实现的效果，对不同年级不同专业的医学生有不同的实验方案与实验项目，同时学生还可在网上开展实验，实施个性化实验教学，对启迪学生科学思维和培养创新意识有积极的意义。该系统还具备其他多媒体教学系统、资源库的共同优点[7-8]。数字化实验系统充分发挥了学生为学习主体的功能，数字化仿真实验系统具有很强的实践性，将以前的学生跟着学校走的教学模式转换成学校跟着学生走的新模式，是将医学影像知识以数字化仿真的形式传给学生的教学改革新思路，通过这种形式，学生的影像知识得到了逐步提高。
[参考文献]
[1]李昆成.PACS在临床及教学工作中的应用[J].医疗设备信息,2005,2:1-4.
[2]唐艳隆.医学影像学实验教学改革探讨[J].中华现代影像学杂志,2007, 4(8):764-765.
[3]魏渝清,童娟,宋玲玲,等.利用医学影像存档与通讯系统进行医学影像学教学[J].贵阳医学院学报,2002,27(4):367-369.
[4]吴政光,浩纯,欧景才,等.基于PACS的交互式CR影像教学系统的创建与应用研究[J] ......
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