全身骨显像智能阅片系统在新冠肺炎疫情期间线上核医学影像读片教学训练中的应用

赵祯 蔡华伟

[摘           要]  目的：探讨在新冠肺炎期间利用全身骨显像智能阅片系统配合开展远程线上核医学影像读片网络教学的可行性及教学效果评价。方法：选取四川大学华西临床医学院临床本科五年制第五年医学生共56名作为研究对象，按随机数字表法分为对照组（n=28，观看教师录播视频+典型病例PPT对照解读训练模式）和实验组（n=28，

观看教师录播视频+在线智能阅片系统训练模式）。分别在学生课程前、课程结束后，对学生进行全身骨显像阅片能力考核。课程结束后，通过问卷调查了解学生对两种教学模式的满意度，对比两种模式的教学效果。结果：课程前，两组学生阅片成绩差别无统计学意义（P>0.05）;课程结束后，实验组学生阅片成绩高于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。针对“有助提高学习兴趣、有助提高自主学习能力、教学模式创新性”三项内容的问卷调查结果显示，学生对使用在线智能阅片辅助开展教学的评分均高于对照组，且差异有统计学意义（P<0.05）。结论：核医学全身骨显像智能阅片系统的在线教学应用效果良好，学生满意度高，为配合新冠肺炎疫情期间的核医学在线教学提供了有效的新型教学方法。

[关    键   词]  智能阅片系統;核医学;骨显像;阅片教学

[中图分类号]  G642                 [文献标志码]  A              [文章编号]  2096-0603（2020）10-0182-02

为贯彻落实国家和教育部关于坚决打赢疫情防控阻击战的重要指示精神，在新型冠状病毒感染肺炎疫情期间，结合学校的实际情况，组织带教教师通过在线教学的方式，本科生完成在线报到、在线学习及成果考核。在这一过程中，如何充分利用线上教学优势，以信息技术与教育教学深度融合的教学改革创新，推进学习方式变革，实现“延期不停教，延期不停学”，保证课程内容和教学质量标准，是值得教师关注的问题。

各种新型的网上教学模式中，“超新学习通”“慕课”“雨课堂”“钉钉会议”等教学方法陆续呈现，但这些教学模式革新均集中在一对多的理论讲授模式，而对于强调“互动性”“即答性”的影像阅片实践教学来讲仍然存在不足。因此，在本研究中，我们尝试利用自行开发的智能阅片系统“Deepbone”，在新冠肺炎疫情期间用于核医学骨显像的远程阅片实践教学及考核，探索新的

核医学影像阅片远程教学方法。

一、对象与方法

（一）研究对象

选取四川大学华西临床医学院临床本科五年制第五年医学生共56名作为研究对象，按随机数字表法分为对照组（n=28）和实验组（n=28），其中对照组学生年龄22～25岁，平均年龄（23.79±0.82）岁;实验组学生年龄22～24岁，平均年龄（23.18±0.64）岁;两组年龄无统计学差异（P>0.05）。

（二）教学方法

影像阅片实践教学分为结合教材的典型病例教学录播视频以及单人阅片训练两部分。典型病例教学视频的录播教师为核医学科副主任医师，博士学历，具备10年本科教学及影像阅片带教经验，教材选用高等教育出版社的全国高等医药院校规划教

材《核医学》（第二版）[1]。

对照组采用“观看教师录播视频+单人PPT阅片训练”的教学模式。观看教师录播视频时间45分钟，包括讲解全身骨显像主要内容和10例典型病例图像分析。单人阅片训练时间45分钟，教师将已有明确临床影像诊断结果的病例图像10例制成PPT，学生结合教师视频讲解内容和核医学教材独立阅片并理解。

实验组采用“观看教师录播视频+远程智能阅片训练系统”的

教学模式。观看教师录播视频同对照组。学生可通过事先给定的用户名和密码远程登录系统，在该系统辅助下开展阅片训练，智能阅片训练系统的阅片训练时间同样为45分钟，10个训练病例同对照组。该训练模式下，学生可自行结合教师讲解内容和核医学教材，独立在训练病例上进行病灶标注，并可在标注完成后与系统自动标注的病灶图和最终临床影像诊断结果进行对比训练。同时，系统可自动统计学生对每个训练病例的阅读时间、病灶统计准确率、良恶性判断准确率等信息。“Deepbone”全身骨显像智能阅片系统由四川大学华西医院核医学科和四川大学计算机学院共同研发，该系统通过对超过10000例全身骨显像图像进行深度学习分析，目前可开展骨显像全身病灶自动标注和诊断，其骨显像诊断准确率不逊于具有10年以上核医学骨显像诊断经验的核医学医师。

（三）教学评价

（1）学生成绩考核。课程开始前、课程结束后，对学生进行全身骨显像阅片能力考核，考核结果采用百分制。具体考试内容为教师讲授和学生阅片训练均未使用过的5个新病例。（2）学生满意度调查。采用自制调查问卷形式，调查内容包括提高学习兴趣、提高自主学习能力、教学模式创新性三个方面，分为完全同意（2分）、部分同意（1分）、不同意（0分）三个档次。共发放调查问卷56份，回收率为100%。

（四）统计学方法

采用SPSS 24.0统计软件进行数据分析，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，采用t检验，P<0.05，有统计学差异。

二、结果

（一）两组学生阅片成绩比较

课程前，两组学生阅片成绩差别无统计学意义（P>0.05）。课程结束后，实验组学生阅片成绩高于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表1。

（二）两组学生课程满意度评分比较

对于问卷调查三个方面的内容（有助提高学习兴趣、有助提高自主学习能力、教学模式创新性），实验组学生评分均高于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表2。

三、讨论

随着计算机技术的不断进步，基于纹理分析、增强记忆、人工卷积神经网络等多种机器深度学习方法，对图片的识别、海量数据的重要特征提炼等方面具有重要作用[2]，已成为当今医学发展的热点并应用在医学领域的各个方面，如影像图像智能分析[3]、眼科图像标注[4]、治疗方案效果预评估等[5]。核医学影像作为一门对技术、实践、科学性都要求极高的学科，更加需要计算机科学的辅助与指导。数字化、标准化、网络化、海量存储和大数据分析，是人工智能应用的重要特色。如何将这一先进技术运用到医学教学中，值得教学者探讨。

2020年初的新型冠状病毒性肺炎疫情席卷全国，在这期间，按照國家相关要求，各大高校均开展了线上教学模式。新冠肺炎疫情期间线上教学的一大难点是保证在线学习与线下课堂教学同质等效，因此要加强课堂吸引力，个性化学习资源配置，合理拓展学习时间和学习空间，切实通过教学内容、时间及方式的科学安排，保证教学工作正常进行。目前的核医学临床影像阅片教学，通常采用的是“一对多的理论讲授”+“单人阅片训练及教师现场答疑”的方式，这种面对面的教学模式在新冠疫情期间难以实现，因此我们借此机会探索新的线上教学模式，为学生自主学习提供个性化、定制化的指导与帮助，确保教学质量。

本研究结果显示，课程开始前两组本科生阅片考核成绩无差

异，具有可比性;而训练结束后，实验组学生的阅片成绩明显高于对照组，说明配合“在线智能阅片系统训练”的教学模式更有助于学生全面地学习和理解核医学临床影像，提升阅片实践能力。该系统在使用时，还会自动收集学生学习过程中遇到的重点信息，如每个训练病例的阅读时间、病灶统计准确率、良恶性判断准确率等，教师从后台调阅到相关信息后，可以更有针对性地发现学生在阅片过程中发现的问题并进行解答。而课堂满意度调查问卷显示，学生对在线智能阅片系统辅助的教学训练模式，普遍反馈是较为新颖，相比单纯地依靠PPT理解的方式，系统自带的病灶标注和良恶性鉴别能更好地帮助学生一对一理解阅片中的重难点，提升学生的学习兴趣和自主学习能力。

综上所述，核医学全身骨显像智能阅片系统在新冠肺炎期间

远程实践教学中的应用效果较好，使学生考试成绩和阅片能力提高，学生满意度较高，这一系统不但可有效用于新型冠状肺炎疫情期间的本科网络教学，改进后也可为更多的下级医院线上远

程核医学影像培训提供新的教学支持。

参考文献：

[1]匡安仁，李林.核医学[M].2版.北京：高等教育出版社，2017.

[2]杜小荣.人工智能时代计算机课堂教学模式探究[J].现代职业教育，2019（28）：250-251.

[3]Ahmed H， Chintan P， John Q， et al. Artificial intelligence in radiology[J]. Nat Rev Cancer， 2018，18（8）：500-510.

[4]Kermany DS，Goldbaum M，Cai W，et al.Identifying medical diagnoses and treatable diseases by image-based deep learning[J]. Cell， 2018， 172（5）：1122-1131.

[5]Song Y，Hu J，Wu Q，et al.Automatic delineation of the clinical target volume and organs at risk by deep learning for rectal cancer postoperative radiotherapy[J]. Radiother Oncol，2020（145）：186-192.

◎编辑 陈鲜艳