信息技術(shù)在醫(yī)學(xué)信息學(xué)教育中的應(yīng)用

高清林 沈小平 葉 萌

(上海思博職業(yè)技術(shù)學(xué)院衛(wèi)生技術(shù)與護(hù)理學(xué)院 上海 201399)

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信息技術(shù)在醫(yī)學(xué)信息學(xué)教育中的應(yīng)用

高清林 沈小平 葉 萌

(上海思博職業(yè)技術(shù)學(xué)院衛(wèi)生技術(shù)與護(hù)理學(xué)院 上海 201399)

分析信息技術(shù)在醫(yī)學(xué)信息學(xué)教育中應(yīng)用的優(yōu)勢，以上海思博職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例，論述信息技術(shù)在醫(yī)學(xué)信息學(xué)教育中的具體應(yīng)用，包括基于3D虛擬現(xiàn)實技術(shù)的沉浸式教學(xué)、雙向視頻教學(xué)等方面，對目前存在的問題提出解決方法。

信息技術(shù)；醫(yī)學(xué)信息學(xué)；搜索引擎；虛擬現(xiàn)實

1 引言

21世紀(jì)被譽(yù)為信息化時代，計算機(jī)、信息科學(xué)與醫(yī)學(xué)相互融合產(chǎn)生了一門新興學(xué)科——醫(yī)學(xué)信息學(xué)。醫(yī)學(xué)信息學(xué)最早在20世紀(jì)50年代提出，20世紀(jì)70年代發(fā)達(dá)國家就將“醫(yī)學(xué)信息學(xué)”列為獨立的學(xué)科，納入規(guī)范的教學(xué)體系。醫(yī)學(xué)信息學(xué)教育是探討生物學(xué)、醫(yī)學(xué)或者更廣義的健康數(shù)據(jù)的采集、存儲、交互和展現(xiàn)過程，如何利用信息技術(shù)來優(yōu)化這些過程以及如何利用這些數(shù)據(jù)實現(xiàn)信息和知識層次各種應(yīng)用的科學(xué)。近年來隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，我國已經(jīng)全面進(jìn)入大數(shù)據(jù)時代，信息技術(shù)被廣泛運用于經(jīng)濟(jì)、文化、科技、教育、醫(yī)療等領(lǐng)域，逐漸成為促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵因素。而計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、搜索引擎、3D虛擬現(xiàn)實等信息技術(shù)的發(fā)展也為醫(yī)學(xué)信學(xué)教育帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。本文分析信息技術(shù)在醫(yī)學(xué)信息教育中應(yīng)用的條件，以上海思博職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例，論述信息技術(shù)在醫(yī)學(xué)信息教育中的具體應(yīng)用。

2 信息技術(shù)在醫(yī)學(xué)信息學(xué)教育中應(yīng)用的優(yōu)勢

2.1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是通信技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，主要指按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，將地理上相對分散、具有獨立功能的多臺計算機(jī)借助通信線路和各種通信設(shè)備連接起來，按照事先設(shè)定好的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議而開展的一種數(shù)據(jù)通信技術(shù)[1]。利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以將視頻、音頻、圖片、文字等各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行安全傳輸，還能夠有效實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫管理員、教師、學(xué)生及醫(yī)院相關(guān)人員的信息共享，有效對教學(xué)環(huán)境和醫(yī)院環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，以便實施遠(yuǎn)程的實時教學(xué)等，這也正是當(dāng)前無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)等被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)信息學(xué)教育的關(guān)鍵所在[2]。

2.2 搜索引擎技術(shù)及信息檢索技能

醫(yī)學(xué)信息學(xué)是一門以醫(yī)學(xué)相關(guān)的信息為主要研究對象，以醫(yī)學(xué)信息的運動規(guī)律及應(yīng)用方法為主要研究內(nèi)容，以現(xiàn)代化計算機(jī)為主要工具，以解決廣大醫(yī)護(hù)人員在處理醫(yī)學(xué)信息過程中的各種問題為主要研究目標(biāo)的一門新興學(xué)科[3]。同時醫(yī)學(xué)信息學(xué)也是一門交叉學(xué)科，在學(xué)習(xí)與應(yīng)用過程中，涉及的醫(yī)學(xué)信息涵蓋臨床醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)生物醫(yī)學(xué)、認(rèn)知學(xué)、生物工程學(xué)、流行病學(xué)、生物統(tǒng)計學(xué)、信息管理學(xué)、計算機(jī)科學(xué)(含硬件、軟件)等多學(xué)科，信息量巨大。在教學(xué)過程中，需要對大量源數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索、提取，進(jìn)而整理出有效信息,因此也要求在教學(xué)過程中，授課教師必須具備專業(yè)的搜索引擎使用技術(shù)及醫(yī)學(xué)信息檢索技能，將其傳授給學(xué)生。

2.3 虛擬現(xiàn)實設(shè)備及配套軟件系統(tǒng)

隨著科技的進(jìn)步和人才培養(yǎng)觀念的改變，信息化虛擬仿真的教學(xué)方式逐漸被廣泛采用。信息化虛擬仿真教學(xué)采用時下學(xué)生感興趣的虛擬技術(shù)，在計算機(jī)中重現(xiàn)護(hù)理教學(xué)的知識和技能，能讓學(xué)生在計算機(jī)上自己動手進(jìn)行護(hù)理技能操作，可達(dá)到資源利用最大化、節(jié)約教學(xué)成本、提高教學(xué)質(zhì)量以及減少在護(hù)理技能訓(xùn)練實際操作中產(chǎn)生的大量醫(yī)用垃圾等目的。

2.4 熟練掌握相關(guān)信息技術(shù)的管理人員和教師

隨著各種信息化軟硬件條件的完善，具備高度信息化的教學(xué)環(huán)境已經(jīng)不是問題，而熟練掌握信息技術(shù)的管理人員和一線授課教師，已經(jīng)成為促進(jìn)醫(yī)學(xué)信息學(xué)教育發(fā)展的必備條件之一。近年來國家推廣建設(shè)的信息化醫(yī)學(xué)實訓(xùn)基地、信息化醫(yī)學(xué)虛擬教室等，都需要配備相關(guān)的日常運維人員和授課教師。

3 信息技術(shù)在醫(yī)學(xué)信息學(xué)教育中的應(yīng)用

3.1 基于3D虛擬現(xiàn)實技術(shù)的沉浸式教學(xué)

虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality，VR)是近年來出現(xiàn)的高新技術(shù)，也稱靈境技術(shù)或人工環(huán)境，是利用電腦模擬產(chǎn)生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以實時、無限制地觀察三維空間內(nèi)的事物[4]。上海思博職業(yè)技術(shù)學(xué)院目前使用的可視化護(hù)理虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)，是經(jīng)校企雙方共同探討、研發(fā)的符合高職教育特點的虛擬仿真系統(tǒng)，采用三維畫面，以學(xué)科單項技能入手，從理論知識、標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)視頻到系統(tǒng)操作進(jìn)行單項技能練習(xí)，至最后的訓(xùn)練總結(jié)及數(shù)據(jù)統(tǒng)計，讓學(xué)生用更加直觀的方式進(jìn)行臨床醫(yī)學(xué)技能的學(xué)習(xí)，既能大大提高學(xué)生的自我學(xué)習(xí)興趣，也能無次數(shù)限制的練習(xí)。引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)的教學(xué)方式，可以保證醫(yī)學(xué)原始數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和專業(yè)性、教學(xué)數(shù)據(jù)采集和重建的有效性、實訓(xùn)操作的仿真性和便捷性、網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)的開放性等。

3.2 雙向視頻教學(xué)

高清移動式直播雙向教學(xué)系統(tǒng)可以促進(jìn)校企合作、校校合作，加強(qiáng)學(xué)校與合作醫(yī)院(合作學(xué)校)的教學(xué)等交流，深化學(xué)校與醫(yī)院的合作，使醫(yī)學(xué)院?？梢酝ㄟ^互聯(lián)網(wǎng)與合作醫(yī)院進(jìn)行遠(yuǎn)端直播示教。當(dāng)然此類系統(tǒng)需要與學(xué)校已有的教學(xué)資源整合，專家可以在醫(yī)院直接進(jìn)行教學(xué)，系統(tǒng)可以把整個教學(xué)過程實時直播到學(xué)校的示教室，同時可以進(jìn)行音視頻互動交流等。學(xué)校的學(xué)生不需到醫(yī)院，只需在示教室就可以直接地了解醫(yī)院直播室所發(fā)生的一切，看到、聽到直播室的護(hù)理示教全過程，也可以與直播室的醫(yī)生進(jìn)行互動。此系統(tǒng)除了教學(xué)應(yīng)用的雙向遠(yuǎn)程示教，還涵蓋遠(yuǎn)程會診、遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)信息服務(wù)、醫(yī)療保健咨詢、遠(yuǎn)程護(hù)理以及預(yù)約服務(wù)等。在實施過程中，快速便捷的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是必備的；如果網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率較低，則可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)在傳輸過程中出現(xiàn)通信阻塞和網(wǎng)絡(luò)中斷等現(xiàn)象。上海思博職業(yè)技術(shù)學(xué)院針對該現(xiàn)象，單獨申請應(yīng)用于教學(xué)的專用網(wǎng)絡(luò)及無線WIFI覆蓋，從而保證雙向視頻教學(xué)的質(zhì)量。

3.3 遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)教育

醫(yī)學(xué)圖像儲存和傳輸系統(tǒng)是臨床醫(yī)學(xué)、數(shù)字化圖像技術(shù)、醫(yī)學(xué)影像學(xué)與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計算結(jié)合的產(chǎn)物，其主要作用是將醫(yī)學(xué)影像資料轉(zhuǎn)化成一種能夠被計算機(jī)識別和處理的數(shù)字形式，通過利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)對醫(yī)學(xué)影像信息和相關(guān)信息的采集、儲存、處理以及傳輸?shù)裙δ?，實現(xiàn)共享醫(yī)學(xué)信息的目的。將醫(yī)學(xué)信息學(xué)教學(xué)過程中相關(guān)的原始數(shù)據(jù)(含音視頻資料、PPT講義、教學(xué)計劃、教學(xué)大綱、練習(xí)題等)，結(jié)合云存儲技術(shù)和設(shè)備，可以實時提供動態(tài)醫(yī)學(xué)影像會診、雙向視頻教學(xué)在內(nèi)的涉及遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)應(yīng)用所有領(lǐng)域的遠(yuǎn)程信息服務(wù)[5]。

3.4 移動式數(shù)字化模擬醫(yī)院

傳統(tǒng)的課堂授課模式已逐漸向移動式教學(xué)模式轉(zhuǎn)變，如醫(yī)學(xué)信息學(xué)這門學(xué)科就是以實踐性、應(yīng)用性為主的課程，僅僅是課堂面授已無法滿足學(xué)生對知識技能的渴求。將輸液管理系統(tǒng)(圖1)、醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)、臨床信息系統(tǒng)、電子病歷系統(tǒng)、護(hù)理虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)等集成到實訓(xùn)室機(jī)房，將客戶端延伸至學(xué)生的筆記本電腦、平板等移動設(shè)備，可方便學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)。移動式數(shù)字化模擬醫(yī)院就是將各個子系統(tǒng)進(jìn)行集成，讓使用者打破時間、空間的局限，通過網(wǎng)絡(luò)就可訪問使用。目前上海思博職業(yè)技術(shù)學(xué)院已有專門的課程中心，學(xué)生可以通過用戶名、密碼登錄，在線學(xué)習(xí)各個學(xué)科的知識、瀏覽教學(xué)PPT、做課后練習(xí)等。移動式數(shù)字化模擬醫(yī)院目前正在建設(shè)中，需在已有的各個子系統(tǒng)基礎(chǔ)上，進(jìn)行無縫整合并遷移至移動終端。希望這種移動教學(xué)模式可以為師生帶來更大的自主性，為醫(yī)學(xué)信息學(xué)的學(xué)科建設(shè)取得突破性發(fā)展。

圖1 輸液管理系統(tǒng)

4 反思與對策

4.1 加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的自主管理

不論是高校還是醫(yī)院，在網(wǎng)絡(luò)的管理運維中都會遇到類似的瓶頸，即高校各系部無網(wǎng)絡(luò)自主權(quán)，網(wǎng)絡(luò)資源需總校分派；醫(yī)院各科室無網(wǎng)絡(luò)自主權(quán)，網(wǎng)絡(luò)資源需總院分派。這樣就會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的使用以及網(wǎng)絡(luò)核心交換設(shè)備的使用無法進(jìn)行實時的管理和維護(hù)，一旦需要網(wǎng)絡(luò)的高速暢通、數(shù)據(jù)的高速交互時將會非常被動，經(jīng)常影響用戶的使用。

解決方法：需要從領(lǐng)導(dǎo)層面加以重視，從政策傾斜到經(jīng)濟(jì)支持，予以各系部一定的自主權(quán)，這樣才能充分發(fā)揮專業(yè)操作人員的積極主動性，同時保證網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的暢通以及醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)的高速運轉(zhuǎn)，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

4.2 提高教學(xué)數(shù)據(jù)的安全性

集成化的醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)主要是借助網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對一些有用數(shù)據(jù)信息的調(diào)用，此類數(shù)據(jù)信息不僅涵蓋醫(yī)學(xué)影像、圖文信息，還包含了大量患者相關(guān)隱私信息和重要科研數(shù)據(jù)，因此將信息技術(shù)運用在醫(yī)學(xué)信息學(xué)的教學(xué)過程中時，必須保證數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中的保密性、真實性以及完整性。如進(jìn)行學(xué)校與醫(yī)院雙向視頻教學(xué)時，要在保護(hù)醫(yī)院患者隱私的前提下，讓學(xué)生進(jìn)行觀摩學(xué)習(xí)，且保證視頻資料不外泄。

解決方法：要提高教學(xué)用數(shù)據(jù)的安全，一方面可以在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用防火墻、信息加密、入侵檢測等網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，從而保證醫(yī)學(xué)信息網(wǎng)絡(luò)傳輸上的安全性；另一方面需要醫(yī)學(xué)信息相關(guān)人員明確責(zé)任關(guān)系，具備一定的信息保密意識和信息安全技術(shù)，必要時需簽署保密協(xié)議。

4.3 完善中文醫(yī)學(xué)信息數(shù)據(jù)庫

目前國內(nèi)缺乏學(xué)術(shù)性強(qiáng)、權(quán)威性強(qiáng)的中文生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫、引文數(shù)據(jù)庫；缺少功能全、集成度高、可普及使用的中文生物醫(yī)學(xué)搜索引擎；高校醫(yī)學(xué)專業(yè)的教師和學(xué)生，在醫(yī)學(xué)信息檢索技術(shù)上也相對薄弱。

解決方法：國家科研機(jī)構(gòu)層面投入資金和人力，研究并開發(fā)中文醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫、中文生物醫(yī)學(xué)搜索引擎；高校層面鼓勵醫(yī)學(xué)專業(yè)的教師，多申請該領(lǐng)域的科研課題，學(xué)習(xí)信息檢索技術(shù)并開設(shè)相關(guān)醫(yī)學(xué)信息檢索課。

5 結(jié)語

綜上所述，為適應(yīng)當(dāng)今醫(yī)療行業(yè)發(fā)展形勢和崗位需要，將信息技術(shù)與課程教學(xué)有機(jī)結(jié)合，應(yīng)用于醫(yī)學(xué)信息學(xué)教育，不僅能夠有效提高教學(xué)質(zhì)量、學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、醫(yī)療工作的效率等，在教學(xué)模式及教學(xué)設(shè)計的先進(jìn)性、趣味性、實用性等方面也有明顯提升。上海思博職業(yè)技術(shù)學(xué)院培養(yǎng)的學(xué)生在市級、國家級教學(xué)比賽和技能操作大賽中屢屢獲獎，在畢業(yè)實習(xí)及就業(yè)中受到各大醫(yī)院的一致好評。在應(yīng)用過程中雖仍存在某些問題和局限，但通過采取一定的方法和手段可以使之不斷完善，充分發(fā)揮信息技術(shù)優(yōu)勢，進(jìn)而提升課程教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生實踐技能。

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Application of Information Technology in Medical Informatics Education

GAOQing-lin,SHENXiao-ping,YEMeng,

HealthTechnologyandNursingDepartment,ShanghaiSipoPolytechnicCollege,Shanghai201399,China

The paper analyzes the application advantages of information technology in medical informatics education. Takes Shanghai Sipo Polytechnic College as an example, it elaborates the specific application of information technology in medical informatics education, including immersion education based on 3D virtual reality technology, two-way video teaching and other aspects. It also gives solutions on current existing problems.

Information technology; Medical informatics; Search engine; Virtual reality

2015-07-07

高清林，碩士研究生，助教；通訊作者：葉萌。

R-058

A 〔DOI〕10.3969/j.issn.1673-6036.2015.08.003