数字化医学影像教学平台的构建及展望

殷国生

（江汉大学卫生技术学院医学影像系，湖北武汉 430016）

数字化医学影像教学平台的构建及展望

殷国生

（江汉大学卫生技术学院医学影像系，湖北武汉 430016）

结合日常教学实际对数字化医学影像学教育教学的方法进行探讨和研究，旨在探讨怎样做到进一步开发和利用数字化教育教学技术以及构建数字化医学影像学教育教学平台，使广大的医学影像工作者和学生利用这个平台进行学习和学术交流，获取更多的信息，促进我国的医学影像教育教学更快发展。

数字化技术；医学影像；教育教学

1 数字化技术的含义

数字化技术指的是运用0和1两位数字编码，通过电子计算机、光缆、通信卫星等设备来表达、传输和处理所有信息的技术。数字化技术一般包括数字编码、数字压缩、数字传输、数字调制与解调等技术。数字化技术是信息技术的核心，信息的媒体有多种，如字符、声音、语言和图像等。这些信息媒体存在着共同的问题，一是信息量太小，二是难以交换、交流。数字化技术的实现，这些问题便迎刃而解。无论是字符、声音、语言、图像，还是中文、外文，都使用世界上共同的两个数字——0和1来编码、表达、传输和处理，到了终端，即用户手上，又原原本本地还它本来面目。这无异于消除了世界上各个国家，各个民族之间的语言隔阂。一般来说，每8个0和1就是一个最基本的信息单位，称为1个比特，简写为1 b。每秒钟传输的信息量称为信息的传递速率（b/s，即每秒传送多少个比特）。每秒传送1千比特为1 kb/s，每秒传送1兆比特表示为1 Mb/s，再大就表示为1 Gb/s等。

2 医学影像学中的数字化技术

数字化摄影技术的概念于1981年在布鲁塞尔召开的第15届国际放射学会学术会议上，首次提出了数字化X线成像技术的物理概念及临床应用结果，使医学影像技术步入了数字化的新纪元。现在医学影像数字化技术有狭义和广义之分，狭义者是指计算机X线摄影（CR）、数字X线摄影（DR）和直接数字X线摄影（DDR）。广义者是指除了上述的CR、DR、DDR外，还包括数字减影血管造影（DSA）、计算机断层摄影（CT）、磁共振成像（MRI）、超声成像（US）、正电子发射计算机断层显像（PET）等。

数字化成像技术是指以数字化方式采集、显示和存储影像的技术，按照成像能源的不同，主要分为以下四大方面。

2.1 以X线作为成像能源

以X线作为成像能源的技术包括目前所有的数字化的X线摄影方式：数字减影血管造影（DSA）、计算机X线摄影（CR）、数字X线摄影（DR）、直接数字X线摄影（DDR）和计算机体层摄影（CT）。

2.2 以超声作为成像能源

以超声作为成像能源是指在荧光屏上以辉度显示、以灰度调节、以超声回波信号表示的形态学信息。包括B型超声、多普勒型超声、M型超声等。

2.3 以磁作为成像能源

1973年，Lauterbur解决了MRI的空间定位方法，获得了第一幅水模的二维图像，以磁源性技术替代了放射学技术成像，获得了另一类与放射学影像具有完全不同特征的医学影像技术，即MRI。

2.4 以放射性核素作为成像能源

单光子发射计算机体层射影（SPECT）和正电子体层摄影（PET）分别是向体内注射放射性核素后，采集体内不同部位发射的放射性信息，并以体层摄影方式显示组织的核素摄取，反映组织代谢与功能信息的医学影像。

以上各种成像方法的共同特点就是能把人体内部结构的形态学信息以影像的方式显示出来。这些数字化技术形成的图像与非数字化技术形成的模拟图像不同，它可以通过计算机技术进行图像后处理，例如对图像进行放大、缩小、翻转、裁减、明暗度的调节或兴趣区的选择等。此外，这种数字化图像还可以储存在计算机中和通过网络传输。

3 数字化医学影像学教学平台的构建

图像存储与传输系统（PACS）构建了医院数字化信息平台，它将医院放射信息系统（RIS）和医院信息系统（HIS）相连接，集计算机、图像压缩与网络传输技术于一体，使医院联网和在线学习成为可能，使医师在医院的各个地方均可利用图像终端结合资料库进行图像调阅和学习。影像存档与通讯系统借助先进的网络技术和数字化成像设备构建了现代化的医院图像信息网络，这种图像存储与传输系统（PACS）不仅改变了医院放射科室传统的影像诊断方法和管理模式，也为医学院校的数字化医学影像学的教学创造了条件。当医院和学校的计算机局域网（LAN）与广域网（WAN）或因特网（INTERNET）链接后，在此基础上建立的数字化教学平台将能有效整合医院的医疗资源和学校的教育资源，对实现资源共享、远程教学和业务培训，提高教学效率将起到积极的作用。

计算机网络技术，医院图像存储与传输系统（PACS）和学校的现代化教学手段以及与我们医学影像有关的全国的医学院校及省、市级的医院，全国和省、市级的医学会、放射学会和放射技术学会的网站以及国外的一些网站上有很多共享的医疗资源和教育教学资源，共同为数字化医学影像学教学平台的构建奠定了良好的基础。

数字化医学影像学教学是指在教育领域建立互联网平台，教师通过网络这个平台进行教育教学活动，学生也可通过这个平台进行学习，使教师的教学和学生的学习均进入一种全新的模式，这种教学又称为网络化教学。数字化医学影像学教学具有3个要素。（1）数字化的教学环境，也就是所谓信息技术教学环境。它经过数字化信息处理具有信息显示多媒体化、信息传输网络化、信息处理智能化和教学环境虚拟化的特征。它包括设施、资源、平台、通讯和工具。（2）数字化教学资源。它是指经过数字化处理，可以在多媒体计算机上或网络环境下运行的多媒体材料。包括数字视频、数字音频、多媒体软件、CD-ROM、网站、电子邮件、在线教学管理系统、计算机模拟、在线讨论、数据文件以及数据库等。数字化教学资源是数字化教学的关键，它可以通过教师开发、市场购买以及网络下载等方式获得。（3）数字化教学要求教师具有良好的信息素养。只有培养良好的信息素养，才能够理解信息带来的知识并形成自己的观点和知识结构。

4 数字化医学影像教学平台的意义

数字化医学影像学教学与传统教学方法相比，有以下意义。

（1）空间拓展：传统意义上的教室将不复存在。教室的概念是网络环境中同时处于学习状态的学生群体，而与物理位置无关。（2）时间拓展：人们可以根据自己的需要自主安排学习时间，突破了传统定时集中上课的束缚，即教学不再受地点和时间的限制；接受教育的时限也不再有学制的限制，成为终身教育。（3）教育对象的拓展：除了在册的学生（包括校内的、远程教育的），数字化校园也接受社会上其他成员的请求，向全社会开放其教学资源。（4）教学方式本质变革：将课堂上以教师的讲授为主的模式，转化为教师讲授和学生学习相结合以学生自主学习为主的模式，教师的重要作用体现在引导和帮助方面。（5）教学内容质的飞跃：数字化教学内容，不只是传统书本知识的电子化，而是从形式到内容的全新构造，其主体是各门课件及多种形式的教学辅助资料，其主要特征是电子化、数字化、多媒体、多层次、多链接，是多媒体与超文本的结合，是多种技术的融合。（6）学习管理和评估也必须适应数字化教学的要求，做出相应的变革：如对学生自主学习的考核问题，对实践性环节、自助实验环节等的考核和评估等。数字化教学模式能为学生提供图文声像并茂、丰富多彩的交互式人机界面，为学生创设情景并使之进入学习情景，最大限度地发挥学生的主动性和积极性，为其实现探索式、发现式学习创造条件。利用多种技术手段建立学生之间、学生与教师之间协商交流的畅通渠道，方便进行学习讨论和研究，鼓励学生在自主学习和不断探索的基础上主动建构知识，实现自己获取知识、自我更新甚至创造知识的理想目标。

5 对数字化医学影像教学平台构建的展望

数字化技术在临床医学影像学上的广泛应用，为构建数字化医学影像学教育教学平台奠定了基础。在没有使用数字技术教学的年代，教师为学生上医学影像诊断学课程时，讲理论课主要靠口述和用粉笔在黑板上写板书，上实验课阅片时教师要抱一大摞X光教学片在观片灯上看，到医院看设备时是分组看，很费时间，尤其如果要看与手术有关的操作检查时，教学效果会更差。现在使用了数字化技术教学，教师的教学和学生的学习都不像过去那么辛苦了，教学效果也明显提高了。例如现在无论是上理论课还是上实验课，都可以采用光盘、多媒体、PACS、网络等技术进行教学，这种教学不仅效率高、生动活泼，而且实现了真正意义上的资源共享，充分利用了医疗资源、教育资源和社会资源，过去许多想做但不能做的事情都得以实现。因此，构建数字化医学影像学教育教学平台已是大势所趋。当然，要构建数字化医学影像学教育教学平台还要因地制宜，循序渐进，逐步提高，不断完善。

G40-03

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1671-1246（2012）10-0045-02