基于临床大数据源PACS的PBL、CBL教学法在医学影像学实践中的应用

2022-06-08聂唯赵志学赵晶车能雨

中国现代医生 2022年10期

聂唯赵志学赵晶车能雨

[摘要] 目的探讨基于临床大数据源PACS结合PBL模式、CBL教学模式在医学生医学影像学实践中的应用价值。方法选择2019年1—12月间进行实践学习的中南大学湘雅医学院临床专业医学生60人作为研究对象，随机分为试验组及对照组，每组各30人。实验前通过诊断思维问卷及调查学生的思维能力。试验组采用基于临床大数据源PACS的PBL、CBL教学法进行实践课授课，对照组采用传统教学方式授课。期末统计两组学生的医学影像学考试成绩，并再次应用诊断思维问卷和CTDI-CV 量表调查学生的思维能力。结果试验组医学生期末的医学影像学考试成绩、诊断思维问卷和 CTDI-CV 量表得分显著高于对照组（P<0.05）。结论通过基于临床大数据源PACS的PBL、CBL教学法对医学生进行实践教学能够显著提高医学生医学影像学成绩，并有利于其思维能力的提高。

[关键词] 实践;医学影像学;图像存储与通讯系统;以问题为主的教学;以病例为中心的教学

[中图分类号] G642.44 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701（2022）10-0170-04

[Abstract] Objective To explore the application value of PB and CBL teaching model based on clinical big data source PACS in the practice of medical imaging of medical students. Methods Sixty clinical medical students of Xiangya School of Medicine，Central South University，who underwent practice learning from January to December 2019，were selected as the study subjects and randomly divided into the experimental group and the control group. Before the experiment，the student's thinking ability was investigated by a diagnostic thinking questionnaire. The experimental group adopted the PBL and CBL teaching methods based on the clinical big data source PACS for practical teaching. The control group adopted the traditional teaching method for teaching. At the end of the semester，the medical imaging examination scores of the students in the two groups were counted. The diagnostic thinking questionnaire and "CTDI-CV scale" were again applied to investigate the students' thinking ability. Results The scores of medical imaging examination，diagnostic thinking questionnaire，and CTDI-CV scale at the end of the semester in the experimental group were significantly higher than those in the control group （P<0.05）. Conclusion The PBL and CBL teaching methods based on clinical big data source PACS for practical teaching of medical students can significantly improve the medical imaging performance of medical students and facilitate the improvement of their thinking ability.

[Key words] Practice; Medical imaging; Image storage and communication system; Problem-based teaching; Case-based teaching

医学影像学是大部分医学生最早接触的一门医学桥梁课，需要将大量的医学理论知识和具体影像表现结合，融会贯通，从中发现疾病的影像学特点和病程转化规律[1]。医学影像学涉及到临床各个学科及系统的基本知识及影像征象，在阅片过程中会涉及大量的抽象概念和图形信息，对于没有进行过系统训练形成完整临床思维的医学生们来说，理解上有很大的难度。临床实践课能将基础知识、基本理论与临床技能相结合，成为了医学影像学教学的关键阶段[2]。

伴随全球医学教育最基本要求（global minimum essential requirements in medical education，GMER）的提出，传统的围绕教师展开、以知识传授为主、忽视思维及能力培养的实践教学模式已经无法适应当今的医学教育需求[3]。医学影像學进步飞速，技术也在不断向数字化、智能化和信息化进展，而临床大数据源图像存储与通讯系统（picture archiving and communication system，PACS）在各大医学院校的广泛应用可以有效管理和利用数字化的医学图像信息，为医学影像学的教学改革提供了有利的条件[4]。本研究以2019年1—12月期间在中南大学湘雅三医院医学影像学教研室进行实践学习的临床专业本科医学生为对象，探索基于临床大数据源PACS的以问题为主的教学（problem-based learning，PBL）、以病例为中心的教学（case based learning，CBL）模式在医学影像学实践中的应用效果，分析新型实践教学法对医学影像学教学质量的影响和关联，现报道如下。

1 对象与方法

1.1研究对象

选取2019年1—12月期间在中南大学湘雅三医院影像医学与核医学教研室进行实践学习的中南大学湘雅医学院临床专业本科医学生60人作为研究对象，其中男 24人，女 36人，年龄20～22岁，平均（21.40±0.21）岁，以实习小组为单位按照 1∶1 比例随机分配试验组和对照组，每组各30人，两组医学生一般资料比较，差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。本研究获得中南大学湘雅三医院伦理委员会科学研究项目审批（No.2021-S214）。教师均选择从事临床教学工作5年以上且接收过临床数据源同步PACS教学模块的使用培训及PBL、CBL等研讨式教学法培训的资深带教老师。根据中南大学医学影像学专业实习大纲和实习安排计划，通过临床大数据源同步PACS平台筛选病例，两组学员均采用同样的教学病例及带教老师，医学生均知情并同意实践教学内容及方式，实践时间均为 18周。

1.2方法

1.2.1对照组以安装了PACS的多媒体教室为实践授课环境，采用多屏显示及屏幕分割技术，可使同一患者不同时间的影像检查资料同时显示，也可让不同患者的多幅影像同时显示。授课内容应包含骨骼系统、呼吸系统、循坏系统、消化系统及神经系统病例，围绕临床资料和影像资料开展以带教老师讲授为主、穿插对医学生提问的传统教学方式。

1.2.2试验组在对照组基础上实施基于临床大数据源PACS的PBL、CBL教学。带教老师首先在课前给医学生提出问题，由医学生围绕问题查阅书籍、文献或以3～4人为一个小组开展小组讨论，课中采用学生间、师生间互动的形式对患者進行模拟诊断，带教老师既可以穿插在分析讨论过程中实时点评，也可通过PACS反馈后进行针对性的分析点评，最后所有参与师生一起进行讨论交流。

1.3观察指标及评价标准

1.3.1理论及阅片技能考试按照教学大纲的要求举行涵盖选择题30分、名词解释20分、简答题20分、问答题30分的医学影像学理论考试，并以PACS平台为基础，挑选不同难度、不同类别的临床病例组合进行阅片技能考试，包含典型的影像学病变表现图片及不典型影像学表现图片。另外，选取少量采用不同影像技术的图片，要求医学生书写模拟病例诊断报告并提供下一步的临床处理意见，考核医学生对基本知识和基本技能的掌握情况、临床阅片诊断及鉴别诊断能力和临床辨证思维能力、临床综合决策能力，由相同的实践课带教老师按统一标准评分。

1.3.2教学前后思维能力测试 ①诊断思维问卷。测量诊断思维的灵活度和记忆结构两个维度，共分为20道题目，从“非常赞同”到“非常不赞同”分为 5级，赋分为 5到1 分，总分为100分。②中文版批判性思维倾向测试（The Chinese Version of Critical Thinking Disposition Inventory，CTDI-CV）。该量表由彭美慈[5]进行本土化修订，从寻找真相、开放思想、分析能力、系统化能力、批判性思维的自信心、求知欲与认知成熟度7个维度共70小项进行评分，从“非常赞同”到“非常不赞同”分为 6 级，赋分为 6到1 分，总分为420分，≥280分表示正性评判性思维态度倾向，≥350分为强的正性表现，≤210分为负性特质。目前广泛用于评测医学生批判性思维能力[6]。

1.4统计学分析

采用SPSS 26.0统计学软件进行分析，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，采用t检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1两组实践后理论及阅片技能成绩比较

为期18周实践课结束后，试验组理论成绩为（82.50±6.28）分，对照组为（73.67±7.66）分，试验组阅片技能成绩为（84.17±6.01）分，对照组为（77.16±6.43）分;试验组的理论成绩及阅片技能成绩均高于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表1。

2.2 两组实践课前后诊断思维问卷、CTDV-CV评分比较

所有60组调查问卷全部收回且均为有效问卷。试验组实践前诊断思维问卷及CTDI-CV评分分别为（64.50±5.92）分、（247.17±10.15）分，对照组分别为（65.17±4.99）分、（245.33±11.33）分，两组实践前诊断思维问卷及CTDI-CV评分比较，差异无统计学意义（P>0.05）;实践课结束后，两组医学生的诊断思维问卷及CTDI-CV评分均较实践前有明显提高（P<0.05），且试验组评分明显高于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表2。

3 讨论

临床实践课是推动医学生向临床医师角色转换，从而将医学理论知识转化为实践能力的一个重要环节。而医学影像学不同于其他学科最大的特点就是影像学更偏重对病理生理过程与影像学征象等抽象概念的理解，而不是对文字内容的单一记忆，所以医学影像学的临床实践过程就是一个将医学理论知识具化为影像图片资料的过程，需要一个功能强大的平台将病例图像和临床信息很好地结合起来。随着PACS技术的发展和普及，现阶段各大医学院校的医学影像学临床实践课多采用基于PACS的多媒体教学模式，但因为单一的PACS缺乏强大的辅助功能支持，无法完全满足实际教学工作的需要。在PACS基础上建立的临床大数据源同步系统化影像教学系统，能轻松获得海量的教学资源和临床资料，是今后影像教学规模化发展的重要趋势[7]，同时为实践教学提供了更先进的手段和更完善的背景支持，极大提高医学影像学教学的效果[8]。

临床大数据源同步PACS平台进一步融合交互式学习环境和多模态感官刺激可以充分激发医学生的学习兴趣，促进医学生主动性认知结构的形成与发展，会对传统的医学影像教学产生巨大的冲击[9]。其中，PBL的实质是由教师提出问题、学生作为学习主体来解决问题[10]，而CBL则由教师依据教学目标与要求选取典型病例，再由学生围绕病案中发现的问题深入分析得出结论[11]，这两种教学方法的共同特点就是加强了教师与学生的交流，可帮助学生做为主体围绕临床中遇到的问题和具体病案展开分析、讨论，角色式学习、发现式讨论能真实体现以问题为导向、以案例为导向教学的精髓[12]。本研究比较了基于临床大数据源PACS的PBL、CBL教学法与传统教学法的教学效果，评估这种新型交互式教学法在医学影像学临床实践中的应用价值，发现实践后两组医学生的诊断思维问卷得分和CTDI-CV评分均较实践前有明显提高，说明实践教学对于诊断思维和批判思维的形成均有明显的促进作用，而在PBL、CBL教学法与PACS教学平台两者融合应用于临床实践后，试验组医学生理论考试、阅片技能考试成绩及诊断思维问卷得分、CTDI-CV评分均高于对照组，也可以说明PBL、CBL教学法与PACS教学平台融合后的新型实践模式改变了传统教学中教师的作用和师生间的关系，在提高医学生对于医学影像学知识上有很好的效果，在这一过程中还可以提高医学生的临床诊断思维能力，形成独立分析疾病、解决问题的思路。

目前在基于临床大数据源PACS的医学影像学实践中运用PBL、CBL的具体形式多种多样。我教研室常采用的形式如下：①多模态实践课。通过实践课、线上模拟会诊或者微信平台等方式开展，多采用“围绕病例提出问题+讨论总结+点评分析”流程，让医学生们能从自己的错误中总结学习[13-14]。②病例讨论课。病例根据教学大纲要求选择，应选择经病理或临床证实的病例、涵盖了全身各大系统及多种影像学检查手段的病例，在討论过程中要注意由带教老师把握方向，根据教学实际情况灵活调整病例难度、决定教师参与程度。定期开展临床教学读片赛，由医学生主导临床诊断分析过程，带教老师通过总结评分来帮助医学生提升阅片水平。③现场见习课。带领医学生深入医院影像医疗工作第一线，通过参加真实的临床工作报告书写及各种检查的操作，也能帮助医学生们进一步融入职业角色，身临其境地在医疗实践中学习[15]。通过本研究发现，基于临床大数据源PACS的PBL、CBL教学法在医学影像学临床实践中取得了良好的效果，为培训教学提供了新思路。通过PACS处理实际病例可以充分激发医学生的学习兴趣，再灵活运用以上多种交互式教学手段，可帮助医学生增强角色意识，真正提高临床决策能力。

在医学影像学实践教学过程中，培养医学生读片能力和临床辨证思维是重要的目标，但传统的卷面考试在反映医学生知识和技能掌握情况上存在严重不足[16]。我教研室也根据不同阶段的教学要求，综合运用现场阅片、课堂讨论、课后作业、问卷测试等多种方式开展评估。同时还可以从带教老师、医学生、教学管理人员角度出发设计教学效果问卷，考察实践教学各环节人员对新教学形式的认可度、教学改革的效果、授课安排的合理性等方面内容，及时反馈给授课老师、命题人员和教学单位。根据以上考试及调查问卷统计有关数据，结合过程性考核与终末式考核等多阶段考核模式，可以建立更加多元化、立体化的教学效果考评体系。

综上所述，临床大数据源同步PACS通过云平台实现了教学病例资源共享，同时PBL、CBL交互式教学模式将改变传统教学中师生关系，形成一个在教师引导下、以学生为中心、多模态交融的新型实践教学模式，让教学和临床更紧密地联系起来。在今后的实践中，将对师资配备、基于临床大数据的PACS病例库建立、交互式教学法的具体实施、考核评估方式等多方面进行全方位的优化，以期取得更好的教学效果。

[参考文献]

[1] 李欢，韩晓磊.大数据时代下医学影像学专业教学改革现状与对策[J].信息系统工程，2020（12）：171-172.

[2] 赵志伟，闫霜.医学影像专业课程与教学内容优化分析[J].影像研究与医学应用，2020，7：240-242.

[3] Giuliani M，Martimianakis MAT，Broadhurst M，et al.Motivations for and challenges in the development of global medical curricula： A scoping review[J].Acad Med，2021， 96（3）：449-459.

[4] 袁骏毅，尤丽珏，潘常青.分布式存储在专科医院PACS系统的应用研究[J].计算机应用与软件，2021，38（5）：32-36.

[5] 彭美慈，汪国成，陈基乐，等. 批判性思维能力测量表的信效度测试研究[J].中华护理杂志，2004（9）：7-10.

[6] 崔丽媛，朱亚鑫，曲波. 批判性思维量表在医学教育中的应用与展望[J]. 复旦教育论坛，2021，19（2）：106-112.

[7] 裴新龙，郎宁，张祺，等.基于病案的教学查房结合PACS在影像科医师培养中的应用[J].基础医学与临床，2020， 40（1）：136-140.

[8] 姜慧杰，崔文静，姜昊，等. 基于网络学习空间及PACS病例库建立医学影像规培教学新模式的研究[J].中国高等医学教育，2021（1）：11-12.

[9] 程瑾，王屹，陈雷.基于PACS的互动式教学在胸部影像读片培训中的应用[J].中国高等医学教育，2018（5）：81-88.

[10] 严定芳，张文君.PACS结合PBL在医学影像学五年制本科生超声科临床教学中的作用探讨[J].临床超声医学杂志，2019，21（10）：792-794.

[11] 王同明.影像存储及传输系统教学法+案例教学模式在影像科实习生教学中的应用[J].影像研究与医学应用，2021，1：223-224，256.

[12] 蔡培，周晶晶，马俊，等.PACS下PBL教学在医学影像学教学中的应用[J].临床医学研究与实践，2020，31：182-183.

[13] 林盼盼.翻转课堂理念在影像PACS教学中的设计[J].现代医用影像学，2020，7：1358-1360.

[14] 白小曦，张立欧，黄丽萍.基于PACS系统的CBL教学结合翻转课堂在超声医师规范化培训中的应用价值[J].临床超声医学杂志，2019，21（4）：312-314.

[15] 武建平.多元化教学模式与PACS教学平台并重在医学影像学教学中的应用价值分析[J].影像研究与医学应用，2020，6：250-251.