人工智能結(jié)合PACS在中醫(yī)院校醫(yī)學(xué)影像教學(xué)中的應(yīng)用

張卉，楊世彤，李艷若，程留慧，王道清

(河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院 放射科，河南 鄭州 450000)

醫(yī)學(xué)影像學(xué)主要包括影像診斷及影像技術(shù)兩方面，其專業(yè)性及實踐性強(qiáng)，涉及臨床醫(yī)學(xué)面廣泛，并發(fā)揮著重要作用，是一門獨立且重要的橋梁學(xué)科[1]。中醫(yī)院校學(xué)生由于課時限制等原因，醫(yī)學(xué)影像基礎(chǔ)較單薄，對影像診斷知識更是知之甚少[2]。本文著重探討如何提高中醫(yī)院校學(xué)生醫(yī)學(xué)影像知識的實習(xí)質(zhì)量。

1 中醫(yī)院校影像學(xué)教育現(xiàn)狀

中醫(yī)理論注重講究人體的整體性，西醫(yī)理論特別是影像醫(yī)學(xué)更強(qiáng)調(diào)人體的局部結(jié)構(gòu)解剖，故中西醫(yī)在教學(xué)方面存在較大差異。西醫(yī)理論在中醫(yī)院校分布的課時較短，相應(yīng)的教學(xué)設(shè)施亦不充足，故中醫(yī)院校學(xué)生影像醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)相對薄弱。另外，學(xué)生在影像科的實習(xí)時間較短，這就要求帶教老師在實習(xí)中綜合多種易懂手段進(jìn)行教學(xué)。

2 醫(yī)學(xué)影像實踐教學(xué)現(xiàn)狀

隨著數(shù)字化時代的到來及科技進(jìn)步，醫(yī)學(xué)影像設(shè)備更新?lián)Q代迅速，從而也進(jìn)一步促進(jìn)了醫(yī)學(xué)影像學(xué)的飛速發(fā)展，由于教材更新需要時間，醫(yī)學(xué)影像學(xué)課程內(nèi)容一定程度上滯后于影像醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展。

PACS 即圖像存檔傳輸系統(tǒng)，將醫(yī)學(xué)圖像資料轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息，是解決醫(yī)學(xué)影像獲取、顯示、處理、儲存、傳輸和管理為目的的綜合系統(tǒng)[3-4]。PACS 系統(tǒng)和醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS) 共同組成一個完整的信息環(huán)境，從而更好地為臨床提供醫(yī)療服務(wù)。PACS 系統(tǒng)運(yùn)用便捷、易掌握，也為醫(yī)學(xué)影像學(xué)實踐教學(xué)提供了一個先進(jìn)的手段，提高了影像教學(xué)層次。

大數(shù)據(jù)時代，理論算法的不斷更新，計算能力的提升以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的演進(jìn)，共同驅(qū)動了人工智能的發(fā)展。目前人工智能技術(shù)仍處于初級階段，局限于解決單一影像任務(wù)，雖無法廣泛應(yīng)用于臨床，但其仍為臨床工作帶來不少便捷之處，我們可以嘗試將人工智能技術(shù)應(yīng)用于臨床帶教工作中，以更好地幫助學(xué)生理解影像，服務(wù)臨床。

3 PACS 和人工智能在實踐教學(xué)應(yīng)用中的優(yōu)勢

3.1 調(diào)閱圖像方便

PACS 系統(tǒng)具有強(qiáng)大的存儲、讀取及查閱功能，可以存放10年或更久時間的檢查資料，方便對病變變化進(jìn)行對比；可以通過多種方式查閱、調(diào)取檢查圖像，如輸入受檢者的姓名、檢查號或檢查部位等關(guān)鍵詞均可。進(jìn)入輪轉(zhuǎn)實習(xí)的學(xué)生均有各自專業(yè)，可以根據(jù)自己專業(yè)、研究方向或興趣來進(jìn)行搜索，這樣在臨床實踐教學(xué)中可以非常方便快速地調(diào)取影像資料，節(jié)省時間，提高教學(xué)效率。

3.2 圖像種類豐富多樣

PACS 系統(tǒng)存儲種類多樣，目前以DICOM3.0 標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，可以進(jìn)行多種圖像的傳輸，如DR、CT、DSA、MRI、彩色多普勒超聲、胃腸造影等圖像，保證了影像教學(xué)內(nèi)容的實用性和豐富感。

3.3 多種圖像后處理功能

在系統(tǒng)上可以調(diào)節(jié)圖像的窗寬窗位，對其進(jìn)行放大縮小、黑白反轉(zhuǎn)觀察，獲得圖像的最佳觀察效果；可以測量病灶的大小、面積及體積；另外，亦可對圖像進(jìn)行多種重建(圖1)，如：容積重建、三維重建、曲面重建等；雙屏或多屏顯示功能可以對受檢者多次檢查圖像進(jìn)行對比；還可運(yùn)用箭頭標(biāo)注圖像或進(jìn)行文字注釋，突出重點，便于實踐教學(xué)演示。

圖1 PACS 顯示多種重建方式及病灶位置、大小和CT 值測量

3.4 人工智能成為影像醫(yī)師的“第二雙眼”

我們正在步入智能時代，大數(shù)據(jù)、算力及算法的進(jìn)步為人工智能開發(fā)及應(yīng)用帶來了重大突破。目前，基于人工智能的研究已廣泛涉及多個不同醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域，在肺結(jié)節(jié)應(yīng)用中相對成熟[5]。結(jié)合時代發(fā)展，科室已引進(jìn)人工智能肺結(jié)節(jié)處理軟件，一方面可以顯著提高放射科影像診斷報告的正確率、助力精準(zhǔn)醫(yī)療；另一方面大大舒緩醫(yī)生的工作壓力、提高工作效率。學(xué)生通過該軟件可以快速定位肺結(jié)節(jié)，亦可對結(jié)節(jié)進(jìn)行定性學(xué)習(xí)，幫助其理解，使學(xué)生能夠了解影像發(fā)展的最新技術(shù)程度，更高效率地掌握和理解肺部CT 解剖及各種密度肺結(jié)節(jié)。

4 PACS 和人工智能在實踐教學(xué)中的應(yīng)用

PACS 和人工智能結(jié)合應(yīng)用為影像醫(yī)學(xué)教學(xué)提供了更加便捷的教學(xué)環(huán)境及有利條件。在閱片中，可以開展“討論式”教學(xué)，由學(xué)生自學(xué)、分析、討論，最后教師進(jìn)行點評及總結(jié)[6]，極大調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性。在日常帶教中，每周二下午于PACS 系統(tǒng)上對科內(nèi)實習(xí)生進(jìn)行常見病的影像診斷講解，讓學(xué)生熟悉放射科報告系統(tǒng)流程及PACS 工具應(yīng)用；另外學(xué)生可以在業(yè)余時間在PACS 上進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，還可將圖像數(shù)據(jù)拷貝出來反復(fù)查閱。

人工智能界面簡潔易懂(圖2)，可顯示病灶的位置、密度成分及良惡性初步分析?？剖颐恐芩脑缟嫌懻撘焕谓Y(jié)節(jié)病例，教師通過臨床癥狀、實驗室檢查等結(jié)果進(jìn)行引導(dǎo)，學(xué)生分析病灶影像特征，積極互動，充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，還可使學(xué)生了解智能閱片，緊跟時代發(fā)展腳步，掌握影像新技能。在日常教學(xué)實踐中，同學(xué)們也對該軟件表現(xiàn)出了較高興趣，從而進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)效率及教學(xué)質(zhì)量。

圖2 人工智能肺結(jié)節(jié)軟件界面，顯示結(jié)節(jié)灶位置、形態(tài)、密度及良惡性

在教學(xué)實踐中PACS 與人工智能聯(lián)合應(yīng)用改變了影像實踐模式，一定程度減輕了老師的教學(xué)負(fù)擔(dān)，極大提高了教學(xué)效率和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。相信隨著其不斷深入發(fā)展應(yīng)用，影像教學(xué)逐漸向數(shù)字化、現(xiàn)代化趨勢發(fā)展，影像科醫(yī)師也更應(yīng)該利用好“第二雙眼睛”為教學(xué)工作做出貢獻(xiàn)。