基于PACS的實時三維及多平面重組在人體斷面與影像解剖學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

周運鋒,董立軍,王敏紅,楊 晨,趙 宇,袁 權(quán)

(皖南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院/弋磯山醫(yī)院影像中心，安徽 蕪湖 241001)

人體斷面與影像解剖學(xué)是醫(yī)學(xué)影像學(xué)本科專業(yè)必修課程，斷面與影像解剖學(xué)的教學(xué)是基于系統(tǒng)解剖學(xué)，但是又有別于系統(tǒng)解剖學(xué)。隨著PACS功能的日趨強大與完善，PACS在醫(yī)學(xué)影像教學(xué)中作用也越來越重要[1-2]，其三維及多平面重組功能可以實現(xiàn)系統(tǒng)解剖與斷面解剖圖像實時關(guān)聯(lián)與互換，讓學(xué)生在系統(tǒng)解剖學(xué)的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)斷面與影像解剖學(xué)。本文旨在探討基于PACS的實時三維及多平面重組功能在人體斷面與影像解剖學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用價值。

一、材料與方法

1．研究對象。 我校2014級醫(yī)學(xué)影像學(xué)本科班學(xué)生60人被分成觀察組和對照組，每組30人。對照組采用傳統(tǒng)的多媒體斷層解剖圖片講解的教學(xué)模式。觀察組采用PACS實時三維及多平面重組對斷層解剖進(jìn)行講解的教學(xué)模式。兩組學(xué)生為同一班級，前期所學(xué)系統(tǒng)解剖學(xué)及基礎(chǔ)課程相同，學(xué)習(xí)成績差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

2．教材與教學(xué)內(nèi)容。 教材采用王振宇、徐文堅主編的衛(wèi)生部“十一五”規(guī)劃教材、人民衛(wèi)生出版社出版的第3版《人體斷面與影像解剖學(xué)》。教學(xué)內(nèi)容為第三章胸部的斷面解剖與影像。

3．教學(xué)方法。 對照組采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，即在教室多媒體理論授課，按照教材圖片從橫軸位、矢狀位和冠狀位講授胸部斷面解剖；同時在閱片室閱讀標(biāo)準(zhǔn)胸部斷層的橫軸位、矢狀位和冠狀位的膠片圖像，采用學(xué)生自己閱片和老師現(xiàn)場指導(dǎo)的方式。觀察組是在多媒體和PACS系統(tǒng)上教學(xué)，理論授課的同時利用PACS的三維重建功能并選擇合適的重組模式，結(jié)合窗寬、窗位技術(shù)的變換，將胸壁、肺、縱隔等結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維顯像(見圖1)，讓學(xué)生對胸部的組織結(jié)構(gòu)有直觀、感性的認(rèn)識；其次是利用PACS的多平面重組功能，在同一屏幕上對標(biāo)準(zhǔn)的橫軸位、矢狀位和冠狀位的胸部斷層解剖進(jìn)行聯(lián)動顯示并講解(見圖2)，必要時加以所需任何平面的斷層圖像，以更好的顯示各組織結(jié)構(gòu)、器官的相互比鄰關(guān)系。

A為胸壁皮膚，B為胸大肌、肋軟骨，C為胸壁骨性結(jié)構(gòu)，D為縱隔血管，E為氣管及支氣管

圖1 選擇不同三維重組模式并結(jié)合窗技術(shù)對胸壁、縱隔和肺部等結(jié)構(gòu)進(jìn)行顯示

4．教學(xué)效果的評價。(1)學(xué)生滿意度評價。兩組學(xué)生對相應(yīng)的教學(xué)模式的滿意度采用問卷調(diào)查的形式進(jìn)行，滿意度分為滿意，基本滿意和不滿意三個等級。(2)學(xué)生學(xué)習(xí)效果評價。學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評價采用試卷考核和PACS閱片考核兩種方式，共四個部分，每個部分25分。試卷考核是在標(biāo)準(zhǔn)的橫軸位、矢狀位和冠狀位圖像上對給出的解剖名稱進(jìn)行標(biāo)注，和對圖像上已標(biāo)注的部位填寫解剖名稱。PACS閱片考核采用同樣方式，但不一定是標(biāo)準(zhǔn)的橫軸位、失狀位和冠狀位，允許學(xué)生自己調(diào)節(jié)窗寬、窗位及斷面位置。

A為右肺動脈層面橫軸位圖像，B和C為相應(yīng)的失狀位和冠狀位圖像，在PACS上三個方位的圖像可以實時聯(lián)動；A示兩種考試模式，即標(biāo)注和填寫解剖部位

圖2 橫軸位、冠狀位和失狀位在PACS上實時聯(lián)動顯示胸壁及縱隔解剖結(jié)構(gòu)

5．統(tǒng)計學(xué)分析。 所有的統(tǒng)計學(xué)分析采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行，P<0.05有統(tǒng)計學(xué)意義。教學(xué)效果的評價采用兩獨立樣本秩和檢驗或t檢驗。

二、結(jié) 果

1．兩組教學(xué)滿意度評價。觀察組學(xué)生對教學(xué)的滿意度總體評價要高于對照組，P=0.035(見表1)。

表1 兩種教學(xué)模式學(xué)生滿意度調(diào)查結(jié)果[n(%)]

2．兩組教學(xué)模式學(xué)習(xí)效果評價。除試卷考核中填寫解剖部位的成績兩組之間沒有統(tǒng)計學(xué)差異外，觀察組其他各項成績及總成績均高于對照組(見表2)。

表2 兩組教學(xué)模式學(xué)生學(xué)習(xí)效果評價結(jié)果

三、討 論

PACS是Picture Archiving and Communication Systems的縮寫，意為影像的存儲與傳輸系統(tǒng)。它的主要任務(wù)就是把日常產(chǎn)生的各種醫(yī)學(xué)影像(包括核磁、CT、超聲、各種X光機等設(shè)備產(chǎn)生的圖像)通過各種接口(模擬、DICOM、網(wǎng)絡(luò))以數(shù)字化的方式保存起來，當(dāng)需要的時候在一定的授權(quán)下能夠很快的調(diào)回使用，同時增加一些輔助診斷管理功能[3]。隨著PCAS的發(fā)展，輔助功能逐漸完善和強大，存儲于PACS的薄層數(shù)據(jù)可以在教室或?qū)嶒炇业腜ACS系統(tǒng)上實現(xiàn)實時的三維和多平面重建功能，同時也可以在PACS上建立正常解剖、典型病例、疑難病例等各種數(shù)據(jù)庫，供日常教學(xué)和學(xué)生、青年醫(yī)師的自學(xué)。所以基于PACS輔助診斷管理功能的各種新的教學(xué)模式逐漸增多[2,4-5]。

基于PACS的人體斷面與影像解剖學(xué)教學(xué)模式是將PACS引入教室或?qū)嶒炇?，在講授理論課的同時能在PACS上實時重組三維和二維的影像解剖圖像，實現(xiàn)了理論與實踐實時互換。由于應(yīng)用不同重組模式和窗技術(shù)對不同組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行實時三維顯示，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，所以觀察組學(xué)生的滿意度高于對照組。同時，由于三維圖像與系統(tǒng)解剖學(xué)圖像相對應(yīng)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)體位的多平面重組，然后學(xué)習(xí)斷面解剖，有利于學(xué)生從系統(tǒng)解剖向斷面解剖轉(zhuǎn)換，更好地掌握斷面解剖。再就是，學(xué)生可以在PACS上從任意方位連續(xù)動態(tài)的觀察解剖結(jié)構(gòu)，選擇自己感興趣的病例和解剖結(jié)構(gòu)反復(fù)的從三維、二維的各種方位進(jìn)行觀察、理解和記憶。觀察組學(xué)生成績除試卷考核填寫解剖部位的項目外，其他三項均高于對照組，也說明基于PACS的教學(xué)模式能讓學(xué)生更好地掌握斷面解剖。

傳統(tǒng)教學(xué)模式是以老師講解為主，學(xué)生是“填鴨式”的被動接受，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及參與度往往較低，但是傳統(tǒng)教學(xué)模式可以對學(xué)生進(jìn)行比較系統(tǒng)的理論知識講解。PBL(Problem-Based Learning)和TBL(Team Based Learning)等教學(xué)模式是以學(xué)生參與為主，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、主觀能動性和創(chuàng)造性，但是往往無法體現(xiàn)知識的系統(tǒng)性和完整性[4]?；赑ACS的理論與實踐實時互換的教學(xué)模式，既能對理論知識進(jìn)行系統(tǒng)講解，同時也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造性，但是對學(xué)校的信息化程度要求較高，同時也要求教師要適應(yīng)這種新的教學(xué)模式。