基于真实世界病例图像实验诊断教学研究

徐春晖 朱国庆

实验诊断学是通过实验室检查对疾病进行诊断、治疗和预后判断进行综合分析的一门学科，是连接基础医学和临床医学的桥梁[1]。医学生完成基础学习的课程后，实验诊断学是最先开设的临床专业课程，该学科对于医学生未来的临床、科研工作大有裨益，可以帮助学生把课堂学习的理论知识和实践联系起来，理性客观地利用实验室诊断数据，从而对疾病进行快速准确的鉴别诊断和治疗与后等分析，显著提高医学生的临床综合思维能力。目前，多数医学院校对于实验诊断学的教学仅停留在实验原理、实验操作及临床意义的理论教学，学生对于具体的临床需求、真实世界的具体临床病例并不了解，存在着实验和临床的脱节[2]。优化实验诊断教学的内容，立足真实世界数据，以真实病例为素材，采用多样化教学模式可以有效提高对医学生对实验诊断学的学习和吸收，提高实验诊断综合能力，提高临床诊疗水平，本文就当下实验诊断学教学中的问题，建立真实世界的病例—图像教育模式，拓展实验诊断的教学平台，并对其临床意义进行探讨。

1 目前我国实验诊断学教学现状

实验诊断学是一门涵盖多门检验医学的综合学科，其内容包括临床微生物、临床生化、免疫和血液等方面，覆盖了检验医学的大部分专业，学科内容涵盖广且十分抽象，是临床医学教学的重点与难点。此外，近年来随着生命科学技术的发展使实验诊断不断融合各种现代医学科技，快速更新的知识和技术也增加了教学的与时俱进增加了难度。具体来说，实验诊断学在教学领域主要存在以下三个方面问题。

1.1 实验诊断的学习与临床“脱节”

实验诊断学是临床医师根据需要，通过实验室检查手段获取患者相关信息，并充分结合其他临床信息进行综合分析，完成疾病的筛查、诊断、病情评价及预后评估的学科。虽然这一学科以实验为主体，但脱离了临床的实验诊断是没有意义的。目前，学生学习该门课程，主要是围绕实验技术本身进行，如原理和操作步骤等，而对于实验背后的具体病例并不熟悉，不能建立从实验到临床诊断的思维模式。实验的临床意义也仅仅停留在教科书上的文字介绍，而对于其在临床实践中的实际意义并不明确，造成实验诊断的学习与临床的“脱节”。此外，实验诊断学包括分子生物学、生理学、病理生理学、免疫学、微生物学等等多门学科，教师很难在两年间将教材中所有关于实验室诊断的内容全部教授给学生。同时受限于实验室规模，教学过程中很多实验不一定能开设。这种现状不利于医学生整体临床思维能力的培养和训练，这也是目前实验诊断学急需解决的教学问题。

1.2 现代化的诊断实验进步已经超越传统实验诊断教科书的更新速度

近年来，随着个体化、精准化诊疗的概念在临床的大力推动，对实验诊断学的学习也提出了新的挑战。一方面在临床诊断领域，已经踊跃出大量高效、自动化的新仪器新方法，结合信息系统、自动化程序等，使理论体系和技术有了巨大的变革。但即使是在临床普及的技术，在教科书中也往往没有过多介绍。给临床带来巨大推动作用的新技术新方法也需要医学生与时俱进，迅速学习新知识和掌握新技术。另外一方面，精准诊疗的概念也促进了实验诊断学多元化的发展，二代测序技术、质谱技术等近年来有很大进展，尤其是特定疾病的特定检查，凸显了临床对于疾病诊断、分型诊断及预后中对实验室结果的需求。而这些在教材中也介绍的并不详细，学生在面对实验室新方法的报告数据时，尤其是一些个体化的新技术更需要强大的临床解读能力，在目前的教学模式下，学生很难对疾病诊断所需求的实验诊断结果进行解读分析，严重制约了临床教学的顺利进行

1.3 仅基于教材及实验操作的学习难以掌握实验诊断学的科学前沿动态

在实验诊断技术快速更迭进展的当下，科研与创新是医学进步的源动力，如仅仅围绕教材和已经开展的实验进行教学容易让学生认为实验诊断学是一门“静止”和“无更新”的学科，而恰恰相反，对于各种疾病世界范围内各种指南是不断更新的，新的研究也层出不穷，只有与时代前沿的科研进展相跟进，才会更好的把握当下学习的重点和难点，进行不断的思考和总结。在思考中实践，在实践中总结。立足真实世界的临床问题，带着问题去进行学习，才能提高实验诊断学的学习效果，并为科研创新做好铺垫。

2 “病例—图像”真实世界实验诊断教学模式建设的具体内容

随着信息化在医学生教育教学、临床实践等各个方面的广泛应用，其优势逐渐展露，信息化、图像化教学有助于提高教学效率[3]。回归教学本位，以实验诊断原理为基础、充分结合真实世界中临床病例、掌握患者个体化信息的实验诊断是医学生培养的努力方向，这样的培养方向对于解决临床实际诊断问题有着重要的现实意义。尽管已有院校尝试开展“临床+检验”的教学模式，以期提升学生的临床素养，但这一模式尚未广泛推行[4]。

在真实世界中对经典病例进行充分分析、对影像检查、实验室数据信息进行记录，方便学生充分理解临床与实验的内在联系，可以促进实验诊断的系统化学习。本文将就“病例—图像”的诊断教学的两个具体方面进行概述，主要包括临床感染病例库和血液涂片形态图像库的建立，并对这一模式的网络化教学的实现途径进行初步探讨。

2.1 感染领域“病例—病原菌”档案库的建立

为了培养创新性、自主学习的人才，以临床案例为基础的教学（case-based learning,CBL）近年来备受教育领域的重视和推广[5]。尤其对于感染科教学尤甚。在这一领域中，临床病例尤为重要，实验所得到的结果都离不开结合临床病例来综合分析。此外，感染领域中实验室微生物学检验结果涵盖涵盖大量的信息内容，如菌落的形态、染色涂片特征、生化反应的颜色变化、药物敏感性信息等等。这些信息在传统教学中很难通过书本进行展示。从感染病例到微生物实验诊断的链条化信息有着明确的时间先后顺序、因果关系。建立“病例-病原菌”真实世界研究教学库，记录感染患者的感染症状、影像学图像、送检标本、培养结果的微生物菌落形态、染色特征以及鉴定和药物敏感性分析结果、并记录结果回馈后患者的临床治疗情况等的完备的信息，综合以上信息整合归档，即为一套病例内容。这样的病例档案可以从真实世界病例角度让学生充分理解从临床到实验诊断的思维模式，有助于医学生从时间进展的角度纵向理解感染模式，并对微生物实验充分学习和理解，建立循证学思维。同时，档案库中丰富的内容也可脱离刻板的文字，由浅入深、多维思考，可以让学生理解“是什么”“为什么”和“怎么治”的临床理念，丝丝入微，环环相扣，让学生从被动转变到主动参与到学习中。

在病例库建立过程中应遵循如下原则：（1）案例可溯源性的保证。对已收集的感染病例—菌株—治疗信息与患者病案进行关联。留存案例对患者采取非实名化处理，对于患者隐私进行严格的保护。但同时，实体档案应备份对应患者的电子病例编码，保证可对留存案例溯源校对和完善。（2）标准化带教流程的建立。对收集案例分离出的病原菌进行-80℃冻存，供以后教学使用。在教学使用之前，应建立按照标准化流程的鉴定及耐药性分析的规范化流程指南。并对要点和重点建立教学统一的标准，以保证教学水平不因人而异，不因时而异。（3）建立持续优化的措施。临床医学是一门不断发展进步的科学。科研促进着医学的发展，教学人员在持续关注医学前沿动态的情况下，对已留存的档案进行完善和更新。（4）尽量覆盖重点内容。侧重选择临床经典病例，与临床能够密切联系的教学能提高医学生的积极性和参与度，使抽象繁杂的医学知识形象化，有利于教师的教授和学生的学习。

2.2 血液病领域“病例-血细胞形态学图像”教学库的建立

血常规是实验诊断最广泛应用的手段之一，而简单、快速、自动化流水线的广泛使用也慢慢让这一最基础也最重要的实验教学容易被忽视。很多医院这一实验的教学仅仅停留在机器操作，判断数值是否正常的层面，这容易造成一些异常血常规结果未进行充分分析就进行报告发放，尤其是对于恶性血液系统疾病，比如白血病、淋巴瘤等。近年来许多基于分子生物、免疫学等方面的新技术方法已经广泛应用于血液病的研究和临床，然而血细胞形态学是血液系统恶性疾病诊疗的依据，形态学分析是恶性血液病诊断的“硬实力”和“金标准”[6-7]。根据其外周血和骨髓的细胞形态学特点，很多临床常见血液病可以做出可靠的诊断。形态学的动态变化也是某些血液病治疗过程中的一个重要监测指标。由于血液病存在感染、出血等多种并发症，以及血液病之间的临床症状、血象、骨髓象之间存在许多相似之处，容易造成临床上的误诊，血细胞形态检查是血液病诊断和鉴别的重要基础，熟练掌握各种疾病状态下的血细胞形态尤为重要。而对于这一领域的教学大多数医院存在较大的短板，很难实现高质量的血涂片示教，其主要原因包扩：（1）临床检验科室面临大量的常规工作，且血常规化验有着严格的时间限制，带教老师很难在短短的30 分钟内同时完成检验、教学及结果解读讲解的任务；（2）恶性血液病发病率较低，即便在专科医院，仍然有一些临床少见的疾病种类在实习期间难以遇到，造成学生对罕见病的形态学辨认学习缺失。

基于真实世界病例，血细胞形态学图像库的建立可以解决这一问题。对少见的血涂片进行“倒叙式”病例教学标准库，即对已经确诊的不同血液病留存血涂片染色标本进行存储。在学生实习期间可以按照病种进行形态学示教，并在日常工作中对结果加以深化解读，促进诊断教学质量，培养临床综合思维能力。同时，因涂片存在易磨损、丢失的隐患，因此对留存的涂片要进行镜下图像采集并进行电子化备案，确保教学资料的均衡性。

2.3 构建网络化教学模式，丰富教学资源，增强互动化教学

随着网络技术在当代的迅猛发展，“网络课堂”的教学模式也得到了广泛的推广，在医学院校和医院可以实现全网络覆盖的情况下，移动设备的普及更加促进了网络教学的发展和推动，研究显示网络教学相比传统教学可以有效提高教学质量，提高兴趣促进学生的积极性[8]。同时，在线教学可以提供更加多元化的教学模式[9]，也为教学带来了新思维、新动力。传统教学不能脱离的时间、地点、教师三元素故存在客观局限性，例如：带教时间的不够充足、地点更换、标本仪器差异及教师水平不均衡等诸多因素的影响。而在线网络教学可以使学生任意选择学习地点和空间，可以自行选择自己最良好的客观条件进行学习；老师不需要考虑实验时限性、实验条件优劣等现实限制，在线对学生进行讲解，因此对已经建立的“病例-图像”档案进行电子化，每一部分的讲解可选择最擅长的老师进行教学。在线教学可以同时采用音频、视频甚至微信公众号等多维的教学模式进行教学示范，并可以上传云端，方便学生反复多次学习，而不受时间地点的限制，从而显著避免或减少了传统教学所存在的局限性。随着大规模在线开放课程（简称“慕课”），可以实现在网络上获取大量便捷教学资源，并可第一时间获得科研前沿动态，了解实验诊断的新技术新发展，为实验诊断教学注入新的知识，开拓视野。网络化平台也逐渐成为获取知识的重要渠道[10-11]，充分利用网络平台的知识，吸收其精华，结合本医院的病例-图像教学可以更好的促进学生将学习内容回归于实践。于此同时，网络化教学可以更好的实现师生互动，授课老师可以通过网络平对对学生的问题进行解答，甚至是在本门课程结束后再遇到问题也仍然可以通过网络平台和授课老师进行互动，实现学习的持续化。

网络化实验诊断教学模式可从以下几个方面进行建设完善：（1）构建病例信息化查询软件，对上述两点构建的实体档案进行电子备份，通过信息化系统方便进行关键词查询。对于知识的储存、分享均可提供便利条件。（2）建立带教互动环节，通过网络平台建立互动通道，方便学生对不懂的问题进行留言提问，也可以打破实习结束即学习结束的现状。（3）构建“虚拟课堂”视频化教学平台。对重点实习环节进行视频录制，有助于实验的标准化操作的讲授和解释。可以对重点难点有的放矢的进行讲解教学。

3 “病例—图像”真实世界实验诊断教学模式的应用优势

实验诊断学是一门实用性很强的学科，其中与临床的结合是非常重要的方面，以问题为导向、以病例为基础的学习过程有助于学生提高学习积极性、更好的实现理论联系实际[12]。本课题建立了以“病例—图像”为核心的病例库完整信息，有助于学生在真实病例中加深对实验诊断的理解，实现在真实世界中基于应用的临床思维的训练，有助于对抽象的概念和知识要点进行学习和掌握。见图1。

图1 实验诊断教学现状及建立“病例-图像”教学模式的途径及意义

3.1 紧密贴近临床真实世界

实验诊断学是需要密切联系临床的学科，实验数据的解读也需要病例的有效支撑，建立“病例—图像”的模式，以真实病例为导向，可以打破实验室与临床割裂的模式，从疾病进展的顺序逻辑建立有效的学习模式，有助于加强学生带着问题去学习，形成对疑问进行思考和解决问题的良性循环，也使学生认识到实验诊断学的理论与实际结合，基础与临床结合的重要性。此外，建立实体及网络化的病例-图像档案，方便学生随时可及地对不同临床表现、影像特征、实验室数据同步化阅读，可以更明确这些信息的内在联系，训练充分利用临床和实验室信息，综合诊断的能力。同时，通过对经典病例-图片的认识积累，顺利完成从学校到临床工作的过度，为未来复杂、罕见的病例诊断打下牢固的基础。

3.2 教学形式创新

图像模式是一种比文字更容易被记忆的展现形式，医学教学更是有大量需要用形态学进行教学和展示的内容[13-14]，尤其是血液涂片的形态学，单以文字描述是难以记忆和理解的。此外，由于版面的限制教程往往展示不全，而在网络媒体教学上，配以大量图片展示，同时以文字注解，学生更容易接受了解，也更容易产生学习的兴趣。同时，随着互联网上各种课程的大量增加，很多教学视频都带来了更多元化、丰富的知识内容，从不同角度、不同地域、不同人群的实验分析分享，可以更有效的促进学生加深思考，也可以更快的接触到最前沿的技术和研究成果。

3.3 网络教学可塑性强，也更灵活自由

由于受到带教科室时间的限制，诊断教学往往存在教授知识点有限[15]、学习课程时间不足、课程安排变动较大的情况。诊断教学往往存在课程时间不足、课程安排变动较大的情况。而走近临床实习的医学生往往也处于临近毕业的阶段，学习任务重、就业及继续深造的压力大，往往没有足够完整的大段时间进行学习，网络化教学可以促进学生进行碎片时间的管理利用，可以随时随地的学习，这更能体现以学生为本的理念。通过网络教学也方便了学生和老师随时随地的沟通和问题解答，通过留言、电子邮件等诸多方式，学生可以一直与老师保持互动联系，解决实验诊断方向的各种问题。

4 结语

实验诊断教学是一门需要贴近临床、贴近病例的课程，有应用性强，对专业技能要求高的特点。“病例—图像”教学模式资源丰富、病例完整，同时图像化示教可有效促进学生的理解和学习，提升教学质量，在信息技术与网络日益发达的今天，“病例—图像”档案的建立与网络线上教学二者的有机结合可以起到相辅相成的作用，集中优势教学资源，打造更接近真实世界的实验诊断学习模式。