醫(yī)學(xué)影像學(xué)教學(xué)用PACS系統(tǒng)資源庫(kù)的模式構(gòu)建與管理

王亞蓉，殷 茜，段世軍，熊小雙，賀延莉，秦 越，王 瑋

(第四軍醫(yī)大學(xué)唐都醫(yī)院放射科，陜西西安 710038)

醫(yī)學(xué)影像學(xué)教學(xué)用PACS系統(tǒng)資源庫(kù)的模式構(gòu)建與管理

王亞蓉，殷 茜，段世軍，熊小雙，賀延莉，秦 越，王 瑋

(第四軍醫(yī)大學(xué)唐都醫(yī)院放射科，陜西西安 710038)

醫(yī)學(xué)影像學(xué)數(shù)字化建設(shè)是當(dāng)前醫(yī)學(xué)影像學(xué)教學(xué)模式改革的熱點(diǎn)，醫(yī)學(xué)影像學(xué)實(shí)訓(xùn)課教學(xué)用醫(yī)學(xué)影像存檔與通信系統(tǒng)(Teaching-PACS，T-PACS)，系統(tǒng)的應(yīng)用作為推動(dòng)醫(yī)學(xué)影像學(xué)數(shù)字化建設(shè)的重要組成部分，在醫(yī)學(xué)院校的日常教學(xué)活動(dòng)中發(fā)揮著非常重要的作用。本文通過(guò)對(duì)醫(yī)學(xué)影像教學(xué)用T-PACs系統(tǒng)資源庫(kù)的模式構(gòu)建和管理的原則和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行闡述，對(duì)取得的成效進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

醫(yī)學(xué)影像學(xué);影像存檔與通信系統(tǒng);資源庫(kù)

醫(yī)學(xué)影像學(xué)存檔與通信系統(tǒng)PACS(Picture Archiving and Communication System)最早應(yīng)用于醫(yī)院的放射科，對(duì)于臨床病例圖像進(jìn)行存儲(chǔ)和診斷，稱為Radiology PACS(放射科PACS)。經(jīng)過(guò)近年來(lái)的迅速發(fā)展，PACS已經(jīng)從簡(jiǎn)單的幾臺(tái)放射影像設(shè)備之間的圖像存儲(chǔ)與通信，擴(kuò)展至醫(yī)院所有影像設(shè)備乃至不同醫(yī)院影像之間的相互操作，形成全院整體化PACS，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)醫(yī)院影像資源的共享[1]。如何在醫(yī)學(xué)教學(xué)中利用這種圖像資源及管理系統(tǒng)，即PACS系統(tǒng)的教學(xué)目標(biāo)化將是下一階段醫(yī)學(xué)院校教學(xué)改革的主要研究目標(biāo)[2，3]。2010 年教研室通過(guò)專用軟件，將計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲(chǔ)器及包括圖像在內(nèi)的各種信息資源連接并管理起來(lái)，構(gòu)建了醫(yī)學(xué)影像學(xué)實(shí)訓(xùn)教學(xué)用圖像數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)Teaching PACS(T-PACS)，取代了傳統(tǒng)的燈箱式醫(yī)學(xué)影像學(xué)教學(xué)模式，極大地改善了醫(yī)學(xué)影像學(xué)教學(xué)條件，不但提高了教學(xué)效率、增強(qiáng)了教學(xué)互動(dòng)性與學(xué)生理解識(shí)別分析醫(yī)學(xué)影像學(xué)圖像的能力，并且獲得了基于PACS的醫(yī)學(xué)影像學(xué)教學(xué)模式改革的經(jīng)驗(yàn)。由于在T-PACS中，資源庫(kù)的模式構(gòu)建與管理是一項(xiàng)重要內(nèi)容，本文對(duì)其組成和特征進(jìn)行介紹和分析，以促進(jìn)對(duì)其的了解和應(yīng)用。

1 醫(yī)學(xué)影像學(xué)T-PACS系統(tǒng)資源庫(kù)的構(gòu)建與管理的原則

醫(yī)學(xué)影像學(xué)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生分析圖像、解釋圖像的能力。教學(xué)過(guò)程傳遞的知識(shí)應(yīng)該是理論與實(shí)踐的融合，應(yīng)是教師與學(xué)生親密接觸的知識(shí)傳遞模式[4]。因此醫(yī)學(xué)影像學(xué)T-PACS系統(tǒng)資源庫(kù)的知識(shí)核心也應(yīng)該是理論與實(shí)踐的融合，這就需要充分利用資源庫(kù)中的實(shí)踐認(rèn)知與理論知識(shí)，實(shí)現(xiàn)資源共享，使其真正服務(wù)于資源庫(kù)的建設(shè)。因此，在構(gòu)建時(shí)要注意以下原則:①知識(shí)傳遞的多樣性:利用醫(yī)學(xué)影像學(xué)T-PACS系統(tǒng)讓學(xué)生能獲取、使用其中的知識(shí)，加深理解、轉(zhuǎn)化吸收為自己的知識(shí)。所以T-PACS系統(tǒng)資源庫(kù)中數(shù)據(jù)類型應(yīng)多樣靈活，注重知識(shí)點(diǎn)的多樣化傳遞與應(yīng)用能力的結(jié)合;數(shù)據(jù)的形式除了表現(xiàn)疾病特征影像學(xué)圖像外，還應(yīng)包括視頻、音頻、動(dòng)畫、文字、試題等方便學(xué)生以直接或間接的方式發(fā)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)，改正自己在學(xué)習(xí)過(guò)程中的錯(cuò)誤。②知識(shí)傳遞的高效性。資源庫(kù)存儲(chǔ)的理論知識(shí)是直觀的知識(shí)，可以用文字或語(yǔ)言來(lái)溝通和交流。在涉及此類知識(shí)資源庫(kù)的建設(shè)中，需要實(shí)現(xiàn)資源共享，讓學(xué)生無(wú)障礙的進(jìn)入相關(guān)資源庫(kù)，尋找所需知識(shí)。此外，由于醫(yī)學(xué)專業(yè)理論知識(shí)體系的特點(diǎn)，需要在此基礎(chǔ)上對(duì)相應(yīng)模塊進(jìn)一步劃分成更細(xì)模塊，提高資源庫(kù)的利用率和檢索效率;如教學(xué)圖像庫(kù)模塊，可進(jìn)行不同成像手段、不同檢查部位、不同病理結(jié)果等細(xì)分模塊，以便快速查找。③實(shí)踐能力培養(yǎng)。實(shí)踐能力的本質(zhì)是理論知識(shí)的傳遞，是學(xué)習(xí)理論知識(shí)的目標(biāo)，是高于理論知識(shí)層次的。一般學(xué)生獲得相應(yīng)實(shí)踐能力的規(guī)律是通過(guò)和外界的交互活動(dòng)，接受知識(shí)的傳遞，然后轉(zhuǎn)化為以自身語(yǔ)言形式、邏輯關(guān)系組織和表達(dá)的內(nèi)容，其掌握的標(biāo)志就是學(xué)生以自身的認(rèn)知正確的指導(dǎo)行為解決問(wèn)題?；诰W(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的數(shù)字化教學(xué)在提高學(xué)生的實(shí)踐能力方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，可以利用真實(shí)個(gè)案進(jìn)行真正臨床診療要求規(guī)范水平下的訓(xùn)練，可以通過(guò)交流、觀察、模仿和親身實(shí)踐等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。所以醫(yī)學(xué)影像學(xué)T-PACS資源庫(kù)必須采用多種形式方便學(xué)生知識(shí)的體現(xiàn)，如設(shè)置發(fā)布作業(yè)、課堂測(cè)試、模擬演示和診斷。④高效便捷的資源庫(kù)引導(dǎo)方式。由于醫(yī)學(xué)影像學(xué)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的特征，學(xué)生利用資源庫(kù)資源獲得知識(shí)時(shí)需要直接有效的方式，資源庫(kù)的構(gòu)建引導(dǎo)需要吸引學(xué)生的注意，進(jìn)而進(jìn)入相關(guān)的模塊進(jìn)行學(xué)習(xí)，快速高效的檢索到自己需要的相關(guān)知識(shí)，提高資源的共享效率的建設(shè)。⑤知識(shí)存量的倍增和更新。醫(yī)學(xué)影像學(xué)是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中發(fā)展最迅猛的學(xué)科，知識(shí)的更新是必然的。這就需要資源庫(kù)具有合理的共享性。如資源庫(kù)允許除教師和管理員以外的臨床工作人員通過(guò)上傳模塊上傳教學(xué)資源，不斷增加資源庫(kù)素材中的內(nèi)容。

2 醫(yī)學(xué)影像學(xué)T-PACS資源庫(kù)的組成及特點(diǎn)

遵循以上原則，教研室醫(yī)學(xué)影像學(xué)T-PACS資源庫(kù)由教學(xué)圖像數(shù)據(jù)庫(kù)、教學(xué)資源庫(kù)、試題庫(kù)和學(xué)生信息庫(kù)組成(見圖1)。①教學(xué)圖像數(shù)據(jù)庫(kù)由教學(xué)圖像庫(kù)和臨床圖像數(shù)據(jù)庫(kù)兩部分構(gòu)成。教學(xué)圖像庫(kù)包含兩種來(lái)源的圖像，一是教研室在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像學(xué)實(shí)訓(xùn)課教學(xué)過(guò)程中逐步建立和補(bǔ)充完善的以膠片為載體的圖像數(shù)據(jù)庫(kù)，圖像特點(diǎn)是正常和疾病的影像學(xué)征象典型，教學(xué)意義鮮明，有利于學(xué)生初步理解理論和掌握征象析辨，這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)是通過(guò)人工掃描實(shí)現(xiàn)數(shù)字化而成的。二是在臨床工作中遇見的具有醫(yī)學(xué)影像學(xué)教學(xué)意義的病例，多是教研室工作人員通過(guò)放射科PACS在日常工作中不定時(shí)上傳至T-PACS臨床圖像數(shù)據(jù)庫(kù)的，特點(diǎn)是病種豐富、真正體現(xiàn)“同病異影”和“異病同影”的特點(diǎn);而且，較過(guò)去膠片式圖像數(shù)據(jù)相比，能以3D圖像或影片類圖像的形式存在，極大地提高了數(shù)據(jù)量，讓學(xué)生體會(huì)最新醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)對(duì)于臨床疾病診斷的貢獻(xiàn)，開拓學(xué)生的眼界和思維。前者的圖像數(shù)據(jù)是根據(jù)教材編寫按系統(tǒng)進(jìn)行的模式進(jìn)行分類存儲(chǔ)，形成和醫(yī)學(xué)影像學(xué)課程講述主體一致的結(jié)構(gòu)，數(shù)量達(dá)800份，2，000余幅圖像，已經(jīng)基本可以滿足臨床專業(yè)醫(yī)學(xué)影像學(xué)教學(xué)的需要;后者的組織排列不拘泥于病理結(jié)果，擴(kuò)展至檢查設(shè)備、影像學(xué)征象、癥狀等，是醫(yī)學(xué)影像學(xué)教學(xué)外圍部分。后者中的經(jīng)典病例，隨時(shí)可移至前者中。②教學(xué)資源庫(kù)是存放電子教材、課程標(biāo)準(zhǔn)、多媒體課件和教案的部分，存放的文件格式包括ppt、word、text及avi等多種類型文件。通常按照教學(xué)年度順序和系統(tǒng)講述順序存放，幫助學(xué)生隨時(shí)查閱、復(fù)習(xí)理論課的內(nèi)容及掌握課程標(biāo)準(zhǔn)要求。③試題庫(kù)包括理論試題和應(yīng)用試題題庫(kù)兩類，理論試題庫(kù)是根據(jù)臨床醫(yī)學(xué)本科五年制及口腔七年制課程標(biāo)準(zhǔn)的要求構(gòu)建，其目的是對(duì)學(xué)生知識(shí)的掌握情況進(jìn)行隨機(jī)或者有計(jì)劃的考評(píng)。試題均按人體系統(tǒng)，根據(jù)要求學(xué)生理解、熟悉和掌握幾個(gè)層次分類，有不同的難度系數(shù)，以便在試題形成時(shí)保證試題難度和考點(diǎn)的可控性和一致性，試題數(shù)量按照每學(xué)時(shí)20道題進(jìn)行編排。應(yīng)用題庫(kù)是由事先錄入的病例圖像和考點(diǎn)要求組成，以期在學(xué)生解答時(shí)清晰地掌握學(xué)生的思維脈絡(luò)和測(cè)評(píng)其醫(yī)學(xué)影像診斷的實(shí)踐能力。④學(xué)生信息庫(kù)內(nèi)容包括學(xué)生姓名、專業(yè)、學(xué)號(hào)、班級(jí)、醫(yī)學(xué)影像學(xué)實(shí)踐教學(xué)分組情況、以及參加教學(xué)過(guò)程中相關(guān)教學(xué)活動(dòng)的情況。由學(xué)生在第一次使用T-PACS時(shí)按照基本信息的要求輸入，其后由教師在帶教過(guò)程中根據(jù)學(xué)生在醫(yī)學(xué)影像學(xué)實(shí)訓(xùn)課中不同的教學(xué)活動(dòng)的表現(xiàn)進(jìn)行記錄和補(bǔ)充，做到學(xué)員掌握情況的記錄個(gè)體化，以便教師有針對(duì)性的進(jìn)行課堂設(shè)計(jì)。

圖1 醫(yī)學(xué)影像學(xué)T-PACS資源庫(kù)的組成

3 醫(yī)學(xué)影像學(xué)T-PACS資源庫(kù)的管理

如何合理劃分T-PACS資源庫(kù)的管理類型和分配管理權(quán)限，保證T-PACS資源庫(kù)高效平穩(wěn)運(yùn)行，是利用T-PACS進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像學(xué)實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程的關(guān)鍵。教研室采用多層構(gòu)架分布式的管理模式，從管理員、教師、學(xué)生三個(gè)層次合理的分配了軟、硬件設(shè)備資源，提高圖像、文字傳輸、瀏覽的效率，順利實(shí)現(xiàn)互動(dòng)式實(shí)踐教學(xué)。

3.1 管理員管理

管理員是系統(tǒng)管理、用戶管理、模塊管理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理和權(quán)限管理的主體，進(jìn)行①基礎(chǔ)信息的維護(hù)，包含專業(yè)信息、課程信息、計(jì)算機(jī)信息。通過(guò)專業(yè)管理對(duì)各專業(yè)信息進(jìn)行增刪改查等操作，維護(hù)專業(yè)名稱和專業(yè)介紹;②系統(tǒng)設(shè)置。管理員可以修改和設(shè)置教學(xué)圖像資源庫(kù)、試題庫(kù)、教學(xué)資源庫(kù)和學(xué)生信息庫(kù)在服務(wù)器的存放位置;維護(hù)各課程的章節(jié)信息，當(dāng)教師需要新增課程時(shí)可以隨機(jī)添加新增課程名，并在其目錄下添加相應(yīng)的章節(jié)，最終形成一個(gè)樹狀結(jié)構(gòu)的課程，用于教師端使用;③計(jì)算機(jī)管理。維護(hù)各教室的計(jì)算機(jī)信息，通過(guò)后面的分組管理和學(xué)生管理將學(xué)生和計(jì)算機(jī)綁定，便于對(duì)學(xué)生的管理。④資源庫(kù)模塊和存儲(chǔ)管理:管理員可以對(duì)教學(xué)片、課件、試題、教案進(jìn)行增刪改查、下載等操作，對(duì)資源庫(kù)中各種數(shù)據(jù)的流向進(jìn)行管理，對(duì)教員的數(shù)據(jù)庫(kù)使用權(quán)限進(jìn)行定義。

3.2 教員管理

在T-PACS系統(tǒng)中，教員不僅僅作為使用者，為了更好的傳遞知識(shí)，也被賦予了較多的管理權(quán)限。

用戶管理。由于對(duì)于教員、班級(jí)、分組、學(xué)員等維護(hù)時(shí)各信息有從屬關(guān)系，所以用戶管理需按順序進(jìn)行。在班級(jí)管理水平下可以進(jìn)行教學(xué)計(jì)劃管理，教師根據(jù)醫(yī)學(xué)影像課實(shí)訓(xùn)教學(xué)進(jìn)展計(jì)劃不同時(shí)間點(diǎn)或者根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的知識(shí)點(diǎn)掌握層次對(duì)教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行分類。由于教學(xué)實(shí)踐中采取的是分組教學(xué)，一個(gè)班級(jí)分多個(gè)組，每組自然對(duì)應(yīng)一臺(tái)電腦，所以需要分組管理，對(duì)每組中學(xué)生的管理從兩個(gè)方面進(jìn)行:一是教員維護(hù)學(xué)生信息，二是學(xué)生自己注冊(cè)，錄入的信息，經(jīng)審核將其分配到上課小組中。

模塊管理。①影像圖像管理:教師只上傳教學(xué)片或?qū)虒W(xué)片進(jìn)行篩選，不能修改相關(guān)信息。為了保證最佳體現(xiàn)每個(gè)教員的課堂設(shè)計(jì)，T-PACS要求每個(gè)教員建立自己的圖片庫(kù)。教學(xué)圖像庫(kù)和臨床教學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)或直接從影像診斷工作站上傳到教學(xué)資源庫(kù)的圖的初始狀態(tài)是未分配的狀態(tài)，組成一級(jí)片庫(kù)。教師登陸后，點(diǎn)擊影像管理可以看到一級(jí)片庫(kù)中的教學(xué)片，可以從中查詢篩選出自己感興趣的片子放到“我的片庫(kù)”作為二級(jí)片庫(kù)，教師可以對(duì)“我的片庫(kù)”進(jìn)行管理，在進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像學(xué)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生可以看到自己老師片庫(kù)中的教學(xué)案例。為了提高學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的把握，鍛煉學(xué)生的分析能力，教師還可以發(fā)布專門設(shè)計(jì)的“分析案例”給學(xué)員，當(dāng)堂進(jìn)行批改或者將成績(jī)記錄于學(xué)生信息中。②教學(xué)資料管理:課件、教案、電子教材、課程標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)由教師端上傳至教學(xué)資源庫(kù)，然后需經(jīng)教師的課件管理，對(duì)未歸類的材料進(jìn)行管理和查詢。③試題庫(kù)的管理權(quán)限屬于具有資格的教員，對(duì)試題庫(kù)的內(nèi)容有查閱、修改和調(diào)用的權(quán)利。

3.3 教學(xué)資源庫(kù)的使用

學(xué)生對(duì)于一級(jí)教學(xué)圖片數(shù)據(jù)庫(kù)、教學(xué)資源庫(kù)和試題庫(kù)無(wú)權(quán)進(jìn)入，僅能在學(xué)生端對(duì)于教師二級(jí)教學(xué)圖像數(shù)據(jù)路，教師發(fā)布的圖像、試題進(jìn)行處理。一旦學(xué)生要求使用教學(xué)資源庫(kù)中的課件、教案時(shí)，需經(jīng)教師審查，后將資料發(fā)布。

醫(yī)學(xué)影像學(xué)T-PACS資源庫(kù)力求培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)覺資源庫(kù)中的隱性知識(shí)與顯性知識(shí);資源庫(kù)建立時(shí)注重將實(shí)用性、互動(dòng)性、引導(dǎo)性、共享性相結(jié)合，促進(jìn)資源庫(kù)中的知識(shí)的傳遞與共享，最終實(shí)現(xiàn)資源庫(kù)的高效利用，提高教學(xué)效果。

[1]郭文明，胡光榮，嚴(yán)靜東.數(shù)字醫(yī)學(xué)圖像傳輸協(xié)議(DICOM)分析及在遠(yuǎn)程放射系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志，2003，20(1):171-174.

[2]梁新強(qiáng)，周洋洋，陳 群 .淺談PACS在影像教學(xué)中的幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)[J].現(xiàn)代醫(yī)用影像學(xué)，2010，19(4):264-265.

[3]王光麗.HIS/PACS系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)影像教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國(guó)誤診學(xué)雜志，2010，10(33):8198 -8199.

[4]馬開劍.知識(shí)傳遞的默會(huì)維度[J].全球教育展望，2004，33(12):24-28.

Construction and Management of Resource Library of PACS for Medical Imaging Teaching

WANG Ya-rong，YIN Qian，DUAN Shi-jun，XIONG Xiao-shuang，HE Yan-li，QIN Yue，WANG Wei
(Department of Radiology，Tangdu Hospital of Fourth Military Medical University，Xi’an 710038，China)

Digitalization of medical imaging teaching is a hot focus in current medical imaging teaching reformation.As a major component promoting the progress of medical imaging digitalization，the application of picture archiving and communication system(PACS)plays an important role in daily teaching activities of medical schools.The paper introduces the rules and experience of construction and management of resource library of PACS for medical imaging teaching(T-PACS).The effectiveness of resource library of T-PACS is also evaluated.

medical imaging;picture archiving and communication system(PACS);resource library

G434

A

1006-2769(2011)05-0962-03

2011-06-09

王亞蓉(1972)，女(漢族)，江蘇無(wú)錫人，主治醫(yī)師，講師，醫(yī)學(xué)博士，從事醫(yī)學(xué)影像學(xué)臨床、科研和教學(xué)。