淺談“醫(yī)工交叉”在臨床教學(xué)中的應(yīng)用

季學(xué)聞+劉慧強

摘 要：本文論述當(dāng)前醫(yī)工多學(xué)科交叉形勢下，分析工程學(xué)科與醫(yī)學(xué)交叉的必要性和可能性，以“醫(yī)工結(jié)合”為切入點，進(jìn)一步闡述如何在實踐中促進(jìn)臨床教學(xué)與研究的發(fā)展，從而更好地利用多學(xué)科發(fā)展優(yōu)勢，進(jìn)一步加強學(xué)科的軟硬件建設(shè)，并深化與各附屬醫(yī)院、臨床研究院和各生物醫(yī)學(xué)研究機(jī)構(gòu)的合作和產(chǎn)學(xué)研轉(zhuǎn)換機(jī)制，探索“醫(yī)工交叉”的臨床教學(xué)發(fā)展的創(chuàng)新模式。

關(guān)鍵詞：醫(yī)工交叉 臨床教學(xué) 學(xué)科建設(shè)

引言

科技的發(fā)展推動社會的進(jìn)步與改革，學(xué)科之間的相互交叉與滲透已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的動力，其中生物醫(yī)學(xué)工程的進(jìn)步，就是將工程學(xué)科與臨床醫(yī)學(xué)相結(jié)合典型代表，在現(xiàn)代學(xué)科之間相互交叉的科研、應(yīng)用前景以及市場需求的不斷增加，促使醫(yī)學(xué)與工學(xué)之間相輔相成、共同發(fā)展。[1]

我國工學(xué)門類較多，但醫(yī)工結(jié)合的學(xué)科較少，其中具有很大的潛力。人才是學(xué)科發(fā)展的成果。人才質(zhì)量的高低，不僅對受教育者個人的發(fā)展具有重要影響，也對學(xué)校的培養(yǎng)質(zhì)量存在很大的影響。“醫(yī)工結(jié)合”在教學(xué)中的滲透已逐步加深，我校發(fā)展醫(yī)工交叉學(xué)科擁有先天的條件。首先具有地域優(yōu)勢。我校為自治區(qū)重點醫(yī)學(xué)院校以及擁有多所附屬醫(yī)院，院校與合格附屬醫(yī)院相距不遠(yuǎn)，這有利于“醫(yī)工結(jié)合”工作的開展。其次，自治區(qū)雖然工科高校較多，學(xué)科范圍基本上覆蓋了所有的工科專業(yè)。而我區(qū)工科高等院校中開展醫(yī)學(xué)相關(guān)課程的專業(yè)鳳毛麟角。此外，我校教學(xué)與實踐布局合理，優(yōu)質(zhì)教育資源與醫(yī)療資源也相對集中。一方面，臨床醫(yī)學(xué)與工學(xué)的相互滲透、相互交叉成為必然的趨勢；另一方面，臨床上的醫(yī)療器械、設(shè)備的發(fā)展和進(jìn)步也彰顯了對工科的迫切需求。[2]

一、探究醫(yī)工交叉在臨床教學(xué)中的應(yīng)用

目前，國內(nèi)的醫(yī)療器械在發(fā)展過程中，大多數(shù)的核心設(shè)備還幾乎全靠進(jìn)口，國內(nèi)自行研制、生產(chǎn)的醫(yī)療設(shè)備遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場的需求。在新疆維吾爾自治區(qū)內(nèi)的這種現(xiàn)狀就尤為突出，疆內(nèi)醫(yī)學(xué)院校較少，醫(yī)工結(jié)合發(fā)展的緩慢是制約醫(yī)療器械行業(yè)發(fā)展的主要絆腳石。因此作為疆內(nèi)主要的醫(yī)學(xué)院校，結(jié)合自身的特色來發(fā)展醫(yī)工結(jié)合具有先天的優(yōu)勢。

在光學(xué)三維傳感領(lǐng)域，利用先進(jìn)的結(jié)構(gòu)光光學(xué)技術(shù)來獲得物體三維空間信息在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。由于人體的一些特殊部位或器官，在進(jìn)行外形測量的過程中可能會因為傳統(tǒng)接觸式測量的種種不方便或不合適而影響病情的及時治愈。因其可以對具有自由曲面的物體、不規(guī)則物體、不接觸被測物體等優(yōu)點，所以在醫(yī)院主要集中在口腔的牙齒、骨科中的骨折患者等。[3]

結(jié)構(gòu)光光學(xué)三維傳感測量就是指利用光學(xué)的方法來獲取被測物體的三維空間信息的方法和技術(shù)，目前主要是指獲得物體表面三維空間信息的方法和技術(shù)。伴隨著計算機(jī)技術(shù)與傳感器硬件技術(shù)的快速發(fā)展，已經(jīng)極大的改變了傳統(tǒng)光學(xué)測量技術(shù)。高性能的計算機(jī)和圖像處理系統(tǒng)使光學(xué)圖像的計算機(jī)輔助分析技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，這些信息的獲取和處理技術(shù)上的進(jìn)步又給光學(xué)傳感器和計量方法上的改革和發(fā)展提供了新的動力。因此，國際光學(xué)學(xué)會1994年以信息光學(xué)的前沿為主題的年會上，首次將光學(xué)三維傳感列為信息光學(xué)前沿七個主要領(lǐng)域和方向之一。

結(jié)構(gòu)光光學(xué)三維測量主要在非接觸、快速、高精度測量中具有先天的優(yōu)勢，利用獲得的二維圖像經(jīng)過計算機(jī)算法的處理即可恢復(fù)出被測物體的三維圖像，在骨科和口腔中的牙齒建模中具有重要作用。三維成像首先可以彌補二維圖像的不具有的深層次信息，然后可以結(jié)合目前流行的制造技術(shù)—3D打印，可快速、精確的打印所需要的牙齒和骨骼結(jié)構(gòu)，尤其是在受傷部位骨骼手術(shù)和整形治療中，三維傳感技術(shù)具有重要作用。

Fishman說過，三維傳感技術(shù)的臨床應(yīng)用前景是廣闊的，每一個外科醫(yī)生都應(yīng)該熟悉了解髖部、肩部、脊柱的三維結(jié)構(gòu)，我們的目的是制成一個精確地三維模型，使醫(yī)生在手術(shù)前對病人的關(guān)節(jié)了如指掌。[4]

在2016年，湘雅三醫(yī)院脊柱外科主任醫(yī)師詹瑞森帶領(lǐng)團(tuán)隊采用3D打印截骨導(dǎo)板，成功為一名患者實施脊柱截骨手術(shù)，讓“十年沒看過天”的患者“重見天日”。據(jù)了解，這是全國范圍內(nèi)首次將3D打印技術(shù)應(yīng)用于脊柱截骨手術(shù)。由湖南華曙高科制備的該3D打印導(dǎo)板是一個尼龍材質(zhì)的輔助器具，上有兩個施刀口。手術(shù)時，將該器具卡在要截去的脊椎骨上，骨刀從施刀口進(jìn)入，便嚴(yán)格控制了施刀的角度和深度，確保手術(shù)精準(zhǔn)、微創(chuàng)，其精細(xì)程度堪稱“私人訂制”。采用這種新的手術(shù)方法，使患者的手術(shù)時間、出血量和恢復(fù)時間大大減少。[5]

結(jié)語

醫(yī)工交叉在臨床教學(xué)中具有舉足輕重的作用，在學(xué)科的教學(xué)工作中加入醫(yī)工結(jié)合、醫(yī)工交叉的概念和理論。在教學(xué)的過程中，不僅使學(xué)生獲得理論的科學(xué)知識，也能時刻掌握到自己學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀以及畢業(yè)后的就業(yè)生涯規(guī)劃，在進(jìn)入大學(xué)的教學(xué)過程中，使他們具有清晰、明了的就業(yè)前景及就業(yè)方向，同時也可以減少就業(yè)期間的盲目點，提高學(xué)生的就業(yè)率和就業(yè)滿意度。醫(yī)學(xué)和工學(xué)交叉優(yōu)勢，不僅提高了人力資源的利用率，也是醫(yī)學(xué)發(fā)展的一個強勁動力，二者結(jié)合產(chǎn)生的是“1+1>2”的效果。因此，本文對“醫(yī)工交叉”下的臨床教學(xué)中的必要性和內(nèi)容做了初步探討。

綜上所述，新疆醫(yī)科大學(xué)在借鑒國內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗并結(jié)合本地區(qū)實際情況下，有效地進(jìn)行資源整合，借助國家“一路一帶”戰(zhàn)略發(fā)展，探索出一條適合自身行之有效的“醫(yī)工結(jié)合、醫(yī)工交叉”發(fā)展模式，將帶動各個學(xué)科的快速進(jìn)步，，撬動整個新疆醫(yī)科大學(xué)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]張亞鋒.基于調(diào)制度的光學(xué)三維測量方法研究[D].南昌大學(xué)，2006.DOI：10.7666/d.y928872.

[2]譚優(yōu).基于FTP的動態(tài)物體三維面形測量系統(tǒng)的研究[D].西南交通大學(xué)，2007.DOI：10.7666/d.y1346590.

[3]王晉疆，楊志文.光學(xué)三維傳感[J].半導(dǎo)體光電，2002，23（1）：51-53.DOI：10.3969/j.issn.1001-5868.2002.01.015.

[4]吳艷.結(jié)構(gòu)光投影三維測量方法的研究[D].西安建筑科技大學(xué)，2012.DOI：10.7666/d.d244164.

[5]周婧，呂鳳琳，武雪萍等.探索高校對醫(yī)工理交叉項目的科研管理[J].科教導(dǎo)刊，2011，（34）：194-195.endprint