PBL教學(xué)法結(jié)合四維超聲新技術(shù)時間-空間相關(guān)成像容積數(shù)據(jù)在胎兒超聲心動圖教學(xué)中的應(yīng)用研究

張 燁，何怡華

·醫(yī)學(xué)教育·

PBL教學(xué)法結(jié)合四維超聲新技術(shù)時間-空間相關(guān)成像容積數(shù)據(jù)在胎兒超聲心動圖教學(xué)中的應(yīng)用研究

張 燁，何怡華

胎兒超聲心動圖是一門高難度新興學(xué)科，筆者根據(jù)胎兒超聲心動圖教學(xué)特點和難點，實行以問題為基礎(chǔ)的PBL教學(xué)法，并結(jié)合典型病例四維超聲新技術(shù)時間-空間相關(guān)成像(STIC)容積數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，鍛煉學(xué)生臨床綜合思維能力，提高教學(xué)質(zhì)量。

胎兒超聲檢查；PBL教學(xué)法；STIC容積數(shù)據(jù)

目前，先天性心臟病位居我國出生缺陷首位，胎兒超聲心動圖是目前可以無創(chuàng)檢出嚴(yán)重、復(fù)雜胎兒心臟畸形的唯一有效檢查方法，在評價胎兒心臟情況方面起著至關(guān)重要的作用[1]。胎兒超聲心動圖作為一門高難度新興學(xué)科，需要從業(yè)者同時具備良好的產(chǎn)科超聲基礎(chǔ)和豐富的先天性心臟病超聲醫(yī)學(xué)知識，學(xué)習(xí)和掌握起來較為困難。北京安貞醫(yī)院胎兒心臟病母胎醫(yī)學(xué)會診中心依托醫(yī)院心血管特色優(yōu)勢，每年接收京津冀地區(qū)甚至全國的短、長期胎兒超聲心動圖專項進(jìn)修醫(yī)生逾百名，結(jié)合胎兒超聲心動圖教學(xué)特點，因材施教，在傳統(tǒng)教學(xué)方法基礎(chǔ)上不斷引入新的超聲教學(xué)方法，豐富教學(xué)內(nèi)容，努力提高教學(xué)質(zhì)量，以提高各級醫(yī)院胎兒心臟畸形的超聲篩查和診斷水平。現(xiàn)將教學(xué)中的一些經(jīng)驗和體會總結(jié)如下。

1 胎兒超聲心動圖專項教學(xué)的特點和難點

胎兒超聲心動圖與其他超聲影像學(xué)技術(shù)一樣，明顯受制于操作者的經(jīng)驗，是一門實踐性、操怍性很強(qiáng)的專業(yè)學(xué)科，同時要求操作者具有多學(xué)科的基礎(chǔ)知識和豐富的臨床經(jīng)驗，因此進(jìn)行統(tǒng)一、規(guī)范的胎兒超聲心動圖基本技能培訓(xùn)和教學(xué)非常重要。但是，由于胎兒超聲心動圖是一門新興學(xué)科，我國目前尚未建立對胎兒超聲心動圖檢查從業(yè)人員的資格審查規(guī)范，日常醫(yī)療工作中從事該項檢查的人員主要為婦產(chǎn)科超聲醫(yī)師及心臟超聲醫(yī)師，層次不一、專業(yè)基礎(chǔ)不同。婦產(chǎn)科超聲醫(yī)生有產(chǎn)前篩查資質(zhì)，但尚缺乏復(fù)雜心臟畸形的診斷基礎(chǔ)知識和評估經(jīng)驗，在沒有經(jīng)規(guī)范化胎兒超聲心動圖培訓(xùn)之前，還難以全面系統(tǒng)、準(zhǔn)確可靠地完成對胎兒心臟的超聲評估；而從事兒童和成人超聲心動圖的醫(yī)師雖然具有豐富的心血管解剖學(xué)、形態(tài)學(xué)及血流動力學(xué)相關(guān)知識，但是由于缺乏婦產(chǎn)科超聲診斷?？浦R，加之受胎兒心臟體積小、位置多變等因素的影響，缺乏顯示胎兒超聲心動圖特殊切面的操作經(jīng)驗，同樣很難對胎兒心臟畸形做出可靠的診斷。因此,胎兒超聲心動圖檢查和培訓(xùn)的難點是要求從業(yè)者不僅需要具備超聲知識，還需要涉及婦產(chǎn)科學(xué)、心血管病學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域知識，并且要從實際病例中不斷鍛煉和提升全面分析思維能力。

學(xué)習(xí)超聲心動圖不僅要求學(xué)生要對心臟的解剖結(jié)構(gòu)和血液循環(huán)有比較深入的認(rèn)識，掌握心臟及大血管的相關(guān)病變，同時還要求學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握超聲的基本操作技術(shù)。因此，筆者不僅就胎兒心臟結(jié)構(gòu)和血液循環(huán)特點及胎兒超聲心動圖檢查操作規(guī)范等基礎(chǔ)知識進(jìn)行理論授課，并且引入PBL教學(xué)法及四維超聲新技術(shù)時間-空間相關(guān)成像(STIC)技術(shù)輔助教學(xué)，使得學(xué)生通過查找資料、分析病例、實例操作而學(xué)習(xí)胎兒超聲檢查技巧和培養(yǎng)胎兒超聲心動圖診斷思維，同時也復(fù)習(xí)鞏周了相關(guān)胚胎發(fā)育、病理解剖、病理生理等基礎(chǔ)知識。

2 PBL教學(xué)法在胎兒超聲心動圖教學(xué)中的應(yīng)用

PBL教學(xué)法即“以問題為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)方法”，是近年來國際上備受重視的一種教學(xué)模式。PBL教學(xué)法在20世紀(jì)60年代中期由加拿大麥克瑪斯特大學(xué)首先使用，在1969年由Barrows[2]首次報道。在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教師是主導(dǎo)，向?qū)W生講解知識，傳授技能，而學(xué)生處于被動受聽狀態(tài)，不能很好地培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨立解決實際問題能力，不能滿足胎兒超聲心動圖專項人才培養(yǎng)需要，而且每個學(xué)生的基礎(chǔ)水平和理解能力有個體差異，因此整體教學(xué)水平受到限制。PBL教學(xué)法“以教師為引導(dǎo)，以學(xué)生為中心”，通過“提出問題-建立假設(shè)-收集資料-論證假設(shè)-總結(jié)”五段式教學(xué)過程讓學(xué)習(xí)者通過提出問題、解決真實病例來學(xué)習(xí)隱含于問題背后的知識，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

具體實施方法：實施前通過多媒體教學(xué)結(jié)合見習(xí)觀摩對胎兒超聲心動圖基礎(chǔ)知識和操作規(guī)范進(jìn)行學(xué)習(xí)，包括儀器的使用和調(diào)節(jié)、超聲常用標(biāo)準(zhǔn)切面及測量方法，常見心臟畸形的超聲特征及臨床預(yù)后等，為PBL教學(xué)法在綜合設(shè)計性實訓(xùn)中的應(yīng)用奠定良好的理論與實驗基礎(chǔ)。PBL教學(xué)法以學(xué)生為中心，采取“導(dǎo)師負(fù)責(zé)制”，由指導(dǎo)老師帶領(lǐng)本組學(xué)生，分給其數(shù)份典型病例，學(xué)生通過在理論課上對心臟畸形胎兒結(jié)構(gòu)和血液循環(huán)特點超聲診斷的學(xué)習(xí)，并結(jié)合教科書、多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)等多途徑和多方式自學(xué)，進(jìn)行相關(guān)資料的收集和整理；然后組織小組討論，包括胎兒超聲心動圖診斷思維和胎兒心臟畸形典型病例的超聲診斷重點、難點，并提出具體問題，互相解答，互相補(bǔ)充。最后在教師引導(dǎo)下，學(xué)生親手操作超聲儀器，根據(jù)所學(xué)相關(guān)知識，按照胎兒超聲心動圖檢查規(guī)范和診斷思維，為自己所檢查患者做出初步診斷，再由指導(dǎo)老師做出正確講解和診斷。但這種教學(xué)方式需要接受檢查的患者知情同意并密切配合，同時為了患者安全，操作時間不宜過長。

與傳統(tǒng)教學(xué)法不同，PBI教學(xué)法是以問題為基礎(chǔ)的，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論與臨床知識相結(jié)合，因此非常適合培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的影像學(xué)診斷思維。PBL教學(xué)法不但可以激勵學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以培養(yǎng)學(xué)生們的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神，通過學(xué)習(xí)將多個學(xué)科的知識進(jìn)行融會貫通，增強(qiáng)了綜合運用知識的能力，有利于提高學(xué)生在今后實際臨床工作中處理相同或類似問題的能力。

3 STIC容積數(shù)據(jù)在胎兒超聲心動圖教學(xué)中的應(yīng)用

檢出嚴(yán)重和復(fù)雜胎兒心臟畸形是胎兒超聲心動圖的一項主要功能，而在超聲科教學(xué)中先天性心臟畸形的課程是最抽象、難懂，且容易混淆，學(xué)生學(xué)起來最感到頭疼，因此一直是教學(xué)的難點。胎兒節(jié)段診斷思維的鍛煉和三維立體結(jié)構(gòu)的理解是胎兒超聲心動圖學(xué)習(xí)和培訓(xùn)的精髓。為了使學(xué)習(xí)者真正掌握胎兒超聲心動圖技術(shù)，他們必須有一定的實際操作，并且接觸到足夠量的典型陽性病例，但是目前醫(yī)患關(guān)系緊張，患者常希望得到最好的醫(yī)療資源，并且自我保護(hù)意識增強(qiáng)，這些因素使得操作教學(xué)的難度增大，提高醫(yī)學(xué)教育質(zhì)量與患者的醫(yī)療要求之間存在矛盾。作為教學(xué)醫(yī)院，除了在患者知情同意基礎(chǔ)上盡可能多地增加學(xué)習(xí)實踐機(jī)會，還要充分利用豐富的病例資源，建立典型病例容積數(shù)據(jù)庫，通過視頻、音頻、圖像、動畫和文字編輯等處理輔助胎兒超聲心動圖教學(xué)工作。

STIC技術(shù)從2003年被采用以來，已廣泛應(yīng)用于中孕和晚孕期胎兒超聲心動圖教學(xué)[3]。STIC技術(shù)可以自動采集容積數(shù)據(jù)，采集過程中可保持較高的二維和彩色幀頻，具有較好的時間分辨率和空間分辨率，能夠縮短胎兒超聲心動圖的檢查時間。原始數(shù)據(jù)采集后，可進(jìn)行離線和在線的容積數(shù)據(jù)分析，豐富的信息資源提供任意切面及立體圖像并且成像模式豐富，能夠充分利用三維原理及空間效果，直觀顯示胎兒心臟的空間關(guān)系，彌補(bǔ)常規(guī)超聲空間位置感的不足，同時高分辨血流成像技術(shù)對于胎兒期血流的顯示敏感性要優(yōu)于傳統(tǒng)超聲的彩色血流成像。斷層超聲成像(tomography ultrasound imaging,TUI)是STIC容積數(shù)據(jù)的一種新的顯示模式，在同一屏幕上，可同時顯示相互平行的多個不同層次的切面圖像，類似CT斷層。TUI可以幫助超聲醫(yī)師在四腔心切面基礎(chǔ)上快速獲取胎兒超聲心動圖的其他標(biāo)準(zhǔn)切面[4]。因此STIC容積數(shù)據(jù)不僅可以用于遠(yuǎn)程會診，還可用于教學(xué)培訓(xùn)。

通過老師對典型病例STIC容積數(shù)據(jù)的演示和講解，加上學(xué)生的實際操作，可以幫助學(xué)生很快建立起形態(tài)學(xué)和節(jié)段診斷的思維,這樣對胎兒超聲心動圖的診斷更容易理解。如果在顯示胎兒心臟三維立體結(jié)構(gòu)的同時疊加彩色多普勒則會使教學(xué)內(nèi)容更生動形象，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解力,提高教學(xué)質(zhì)量和效果。

首先引入不同孕周正常胎兒心臟容積數(shù)據(jù)，STIC技術(shù)的重建切割和旋轉(zhuǎn)等功能可把胎兒心臟結(jié)構(gòu)及動態(tài)運動過程完整地呈現(xiàn)出來，利用彩色多普勒血流動態(tài)顯示胎兒循環(huán)系統(tǒng)血流方向和速度，同時可以360°旋轉(zhuǎn)，幫助學(xué)生理解正常胎兒心臟結(jié)構(gòu)及血液循環(huán)系統(tǒng)血流特點。然后再由易到難逐漸引入各類胎兒心臟畸形病例的容積數(shù)據(jù)，顯示簡單畸形如室間隔缺損、原發(fā)性房間隔缺損、主動脈弓縮窄、心臟腫瘤等，逐漸過渡到復(fù)雜畸形如單心室、共同動脈干、大動脈轉(zhuǎn)位、法洛四聯(lián)征等。通過對STIC容積數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，不僅可以將胎兒心臟畸形各個切面的超聲圖像特點和彩色多普勒血流表現(xiàn)動態(tài)顯示，還能夠?qū)⑿呐K病變的整體空間關(guān)系清晰完整地展現(xiàn)出來。針對典型胎兒心臟畸形，還可將PBL教學(xué)法與病例STIC容積數(shù)據(jù)相結(jié)合，將教師講解、學(xué)生病例討論分析和實際STIC容積數(shù)據(jù)操作相配合，以收到良好的教學(xué)效果。

總而言之，胎兒超聲心動圖教學(xué)方法應(yīng)適應(yīng)學(xué)科特點，著重解決教學(xué)難點，注重規(guī)范化培養(yǎng)，調(diào)動學(xué)生主動性，鍛煉臨床實踐和綜合思維能力。PBL教學(xué)法與STIC容積數(shù)據(jù)不同于傳統(tǒng)教學(xué)方法，其根據(jù)胎兒超聲心動圖臨床實踐和教學(xué)特點進(jìn)行了改進(jìn)和創(chuàng)新，能夠有效提高教學(xué)質(zhì)量。

[1]孫琳，何怡華.胎兒超聲心動圖的教學(xué)探索[J].繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育，2014，28(1)：91-92.

[2]Barrows HS.A taxonomy of problem-based learning methods [J].Med Educ,1986,20 (6):481-486.

[3]Adriaanse BM,Tromp CH,Simpson JM,et al.Interobserver agreement in detailed prenatal diagnosis of congenital heart disease by telemedicine using four-dimensional ultrasound with spatiotemporal image correlation[J].Ultrasound Obstet Gynecol,2012,39(2): 203-209.

[4]何怡華.胎兒超聲心動圖圖譜[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2013：30-51.

(本文編輯：崔沙沙)

北京市教育委員會科技發(fā)展計劃項目(KZ201210025029)

100029北京市，首都醫(yī)科大學(xué)附屬安貞醫(yī)院超聲心動圖二部，北京安貞醫(yī)院胎兒心臟病母胎醫(yī)學(xué)會診中心，北京安貞醫(yī)院胎兒心臟病母胎醫(yī)學(xué)研究北京市重點實驗室

張燁，何怡華.PBL教學(xué)法結(jié)合四維超聲新技術(shù)時間-空間相關(guān)成像容積數(shù)據(jù)在胎兒超聲心動圖教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].實用心腦肺血管病雜志，2015，23(5)：159-160.[www.syxnf.net]

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