淺談臨床放射物理學(xué)的地位與改革探索

辛勇 章龍珍 姚元虎

腫瘤的放射治療涉及到臨床腫瘤、放射物理、放射生物學(xué)、電子學(xué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)、生物工程技術(shù)等專業(yè)知識(shí)。其中放射物理學(xué)是醫(yī)學(xué)物理學(xué)的一個(gè)重要分支,是一門邊緣交叉學(xué)科,任何放射治療技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,都離不開放射物理的貢獻(xiàn)[1]。它主要研究放療設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能以及各種射線在人體內(nèi)的分布規(guī)律,包括放射治療中劑量分布的測(cè)定和校準(zhǔn),放療設(shè)備的質(zhì)量保證(QA)、質(zhì)量控制(QC),計(jì)劃系統(tǒng)參數(shù)和數(shù)據(jù)的設(shè)定和采集,計(jì)算機(jī)臨床應(yīng)用數(shù)據(jù)的開發(fā)以及生物醫(yī)學(xué)研究中數(shù)學(xué)模型的建立等,探討提高腫瘤劑量、降低正常組織受量的物理方法,是放射腫瘤學(xué)(放射治療學(xué))的四大支柱(腫瘤學(xué)、放射物理學(xué)、放射生物學(xué)和放射治療學(xué))之一,相當(dāng)于內(nèi)科學(xué)中的藥理學(xué),指導(dǎo)我們正確選擇放射源和治療方式。因此,世界上絕大多數(shù)國家在對(duì)放射治療醫(yī)生進(jìn)行培訓(xùn)、資格考核或晉級(jí)都要包括臨床放射物理學(xué)的內(nèi)容[2]。放射治療的發(fā)展及其療效的提高,大多以物理技術(shù)的改進(jìn)和發(fā)展為先導(dǎo),放射物理師不僅發(fā)揮了積極的原動(dòng)力作用,而且能及時(shí)將現(xiàn)代物理學(xué)、影像學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等最新成果應(yīng)用于腫瘤放射治療中,充分發(fā)揮著技術(shù)橋梁的作用[3]。因此,在一個(gè)科學(xué)、先進(jìn)、完整的放射治療部門中,必須由臨床醫(yī)師、放射物理師、放療技師和維修工程師組成一支放療隊(duì)伍,協(xié)同努力,共同保證放射治療的精確定位、精確計(jì)劃、精確治療。本文圍繞臨床放射物理學(xué)的發(fā)展并結(jié)合本教研室數(shù)年來的教學(xué)實(shí)踐對(duì)該課程的教學(xué)改革進(jìn)行了初步的探索和思考。

1 合理設(shè)置課程,科學(xué)安排教學(xué)時(shí)間

臨床放射物理學(xué)是在輻射物理學(xué)基本理論的基礎(chǔ)上,結(jié)合計(jì)算機(jī)、高等數(shù)學(xué)、醫(yī)學(xué)影像、工程學(xué)等多門學(xué)科的內(nèi)容。顯然醫(yī)用物理學(xué)、醫(yī)學(xué)影像學(xué)、計(jì)算機(jī)等眾多課程是學(xué)習(xí)臨床放射物理學(xué)的基礎(chǔ),要達(dá)到該課程的預(yù)期教學(xué)目的,學(xué)生的前期知識(shí)對(duì)學(xué)習(xí)這門課程甚為重要。所以,在對(duì)放射物理學(xué)課程設(shè)置時(shí),要充分考慮其特殊性,應(yīng)在已掌握了基礎(chǔ)課程如醫(yī)學(xué)物理學(xué)、計(jì)算機(jī)和部分影像醫(yī)學(xué)及腫瘤學(xué)課程的基礎(chǔ)上,再進(jìn)行臨床放射物理學(xué)課程教學(xué)。

2 改革并優(yōu)化理論課教學(xué)

放射物理學(xué)是腫瘤放射治療的基礎(chǔ)之一,近年來隨著放療設(shè)備及其計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,放射物理學(xué)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,并直接推動(dòng)了放射治療的進(jìn)展,提高了放射治療的療效。因此,精選教學(xué)內(nèi)容、優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)、突出課程教學(xué)主線是放射物理學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)。近年來,放射物理學(xué)進(jìn)展主要有:①三維適形調(diào)強(qiáng)放射治療技術(shù)的的采用;②影像引導(dǎo)下的調(diào)強(qiáng)放射治療;③四維調(diào)強(qiáng)放射治療(呼吸門控技術(shù)等);④基于生物靶區(qū)的多維生物適形調(diào)強(qiáng)放射治療。臨床放射物理學(xué)的理論教學(xué)始終要貫穿課程的內(nèi)在主線:圍繞放射物理對(duì)臨床的指導(dǎo)及質(zhì)控作用,尤其是從臨床放射治療時(shí)的質(zhì)量控制與質(zhì)量保證來探討提高腫瘤放射治療療效的辦法。這一知識(shí)結(jié)構(gòu)體系不僅能幫助學(xué)生掌握臨床放射物理學(xué)的理論知識(shí),而且為進(jìn)入腫瘤放射治療學(xué)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。在重點(diǎn)講解臨床放射物理學(xué)基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),要著重介紹目前放射物理學(xué)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn),開拓學(xué)生的視野。

3 合理運(yùn)用多媒體教學(xué),貫徹啟發(fā)式教學(xué)理念

多媒體教學(xué)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)和現(xiàn)代教學(xué)方法進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng),它是在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上以計(jì)算機(jī)為核心,將文字、聲音圖像、動(dòng)畫、數(shù)據(jù)等多種信息加工編制成課件進(jìn)行教學(xué)。臨床放射物理學(xué)有著諸如 PDD、TMR等許多抽象的概念和理論內(nèi)容,以文字描述和簡(jiǎn)單的圖片模具已經(jīng)無法全面準(zhǔn)確地描繪出臨床放射物理學(xué)的豐富性和整體性。此時(shí)以電子幻燈片為主要形式的多媒體教學(xué)較好地解決了以上問題。多媒體可以將以上涉及的內(nèi)容概念以圖像、二維或三維形式表達(dá)出來,并和放療設(shè)備有機(jī)地結(jié)合,通過文字、色彩、動(dòng)畫、聲音等多種元素共同刺激學(xué)生的視覺與聽覺。多媒體教學(xué)畫面活潑,色彩豐富,容易記憶;在多媒體課件上教師易于修改增添新的教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)教學(xué)方法及設(shè)計(jì)備課內(nèi)容。啟發(fā)式教學(xué)理念是將啟發(fā)式教學(xué)思想與方法融入多媒體教學(xué)過程,探索和創(chuàng)造出適合多媒體教學(xué)特殊性的啟發(fā)式教學(xué)策略方法,深化臨床放射生物學(xué)多媒體教學(xué)改革。要以問題為引導(dǎo),教師組織學(xué)生為解決某一問題而開展學(xué)習(xí),從而將學(xué)生獨(dú)立思考與掌握知識(shí)技能有機(jī)結(jié)合起來,注重給學(xué)生思考的時(shí)間和機(jī)會(huì),培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力;利用多媒體進(jìn)行課堂實(shí)例演示雖然效果顯著,但不是越多越好,實(shí)例太多反而主次不明、喧賓奪主,教學(xué)效果會(huì)適得其反。決不能熱衷于熱鬧、新奇的圖片和場(chǎng)景,使用過多教學(xué)無關(guān)的背景、插圖、照片、音效,把本來簡(jiǎn)明的內(nèi)容搞得花里胡哨、“枝葉”繁雜,分散了學(xué)生的注意力。從表面上看,學(xué)生的興趣很濃,但事實(shí)上,教學(xué)信息在傳遞過程中的干擾過大,學(xué)生對(duì)知識(shí)的獲取量相當(dāng)有限。

4 充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,提高課堂教學(xué)效果

因特網(wǎng)豐富的信息資源為教師進(jìn)行教學(xué)和科研等諸多活動(dòng)提供了極大的方便,對(duì)教師獲取最新資料和數(shù)據(jù)提供了經(jīng)濟(jì)而又聯(lián)系廣泛的溝通媒體。從理論上說,目前學(xué)習(xí)資源和教學(xué)資源是無限的,已經(jīng)從四壁圍墻的空間和個(gè)人擴(kuò)展到世界,網(wǎng)絡(luò)提供了非常好的教學(xué)和學(xué)習(xí)的平臺(tái)。而如何利用這一平臺(tái),則是每一位教師在教學(xué)中必須考慮的首要問題。例如從 CSCO、ASCO、UICC、RTOG等組織的官方網(wǎng)站上可以獲取關(guān)于臨床放射腫瘤學(xué)的大量文字、圖片、動(dòng)畫、幻燈等素材及各種課件,教師可以通過信息技術(shù)將最新的信息或遠(yuǎn)在國外的相關(guān)資源、實(shí)驗(yàn)、活動(dòng)栩栩如生地展現(xiàn)在課堂里,從而達(dá)到課堂教學(xué)的“與時(shí)俱進(jìn)”。但是在教學(xué)過程中對(duì)各種資源一定要精心策劃,靈活運(yùn)用,教師既是信息的表達(dá)者,又是信息的加工者、處理者,課件給出圖像和色彩信息,應(yīng)該包含明確的、有針對(duì)性的理念。

5 穩(wěn)步推進(jìn)雙語教學(xué)

雙語教學(xué)指以母語與一門外語兩種語言作為教學(xué)用語的教學(xué)方式,在我國,雙語教學(xué)語言的具體定位主要是漢語與英語,并在此基礎(chǔ)上兼顧其他語種。目前在國際交流中,英語已逐漸成為廣泛應(yīng)用的工作語言。為此,2001年教育部[4]《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》提出,“為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化和科技革命的挑戰(zhàn),本科教育要?jiǎng)?chuàng)造條件使用英語等外語進(jìn)行公共課或?qū)I(yè)課教學(xué),力爭(zhēng) 3年內(nèi),外語教學(xué)課程達(dá)到所開課程的 5%～10%,暫不具備直接用外語講授條件的學(xué)校,可以對(duì)部分課程實(shí)行外語教材,雙語授課,分步到位。”可見我國對(duì)雙語教學(xué)的重視程度。針對(duì)本科學(xué)生的特點(diǎn),在引導(dǎo)推薦學(xué)生閱讀放射生物學(xué)英文教材的同時(shí),雙語授課,向其灌輸一些專業(yè)術(shù)語通過英文教材的學(xué)習(xí),雙語教學(xué)課堂的強(qiáng)化,對(duì)相關(guān)的專業(yè)詞匯從陌生到熟悉,為將來進(jìn)一步擴(kuò)大專業(yè)視野打基礎(chǔ)。

6 重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)在臨床放射物理學(xué)教學(xué)中占有極其重要的地位,是課程教學(xué)的一個(gè)重要部分。要努力實(shí)行“學(xué)生為主體原則”,注重啟發(fā)式、討論式的教學(xué)方法,發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的自主性,以加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生素質(zhì)的全面發(fā)展;科學(xué)合理優(yōu)化實(shí)驗(yàn),揭示實(shí)驗(yàn)知識(shí)體系的內(nèi)在聯(lián)系,通過系統(tǒng)性、綜合性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,從整體上引導(dǎo)學(xué)生的思路,使學(xué)生在完成課程學(xué)習(xí)后,也同樣得到全面系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)。例如在百分深度劑量的測(cè)量實(shí)驗(yàn)中,要通過學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作機(jī)器、測(cè)定不同深度的劑量、最后繪制百分深度劑量曲線,從而使學(xué)生深刻理解了臨床放射物理學(xué)中劑量計(jì)算。放射物理學(xué)研究的進(jìn)展,大大拓展了人們對(duì)放射治療的認(rèn)識(shí),并已經(jīng)在很大程度上改變了傳統(tǒng)的放射治療面貌。臨床放射物理學(xué)教師要在課堂教學(xué)過程中,有意識(shí)的優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段,拓展學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí),強(qiáng)化科學(xué)思維、創(chuàng)新意識(shí),培養(yǎng)具有寬厚扎實(shí)的理論知識(shí)又具有熟練的臨床工作能力和獨(dú)立的臨床科研工作能力的合格的放射腫瘤學(xué)人才[4]。

[1] 胡逸民.腫瘤放射物理學(xué).原子能出版社,1999:1.

[2] 王榮福.核醫(yī)學(xué)在中國的發(fā)展和醫(yī)學(xué)物理師制度.中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2004,20(6):941.

[3] 馮寧遠(yuǎn).實(shí)用放射治療物理學(xué).北京醫(yī)科大學(xué)中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)聯(lián)合出版社,1998:1.

[4] 教育部[2001]4號(hào),關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見的通知.