醫學影像學教學用PACS系統資源庫的模式構建與管理

王亞蓉，殷 茜，段世軍，熊小雙，賀延莉，秦 越，王 瑋

(第四軍醫大學唐都醫院放射科，陜西西安 710038)

醫學影像學教學用PACS系統資源庫的模式構建與管理

王亞蓉，殷 茜，段世軍，熊小雙，賀延莉，秦 越，王 瑋

(第四軍醫大學唐都醫院放射科，陜西西安 710038)

醫學影像學數字化建設是當前醫學影像學教學模式改革的熱點，醫學影像學實訓課教學用醫學影像存檔與通信系統(Teaching-PACS，T-PACS)，系統的應用作為推動醫學影像學數字化建設的重要組成部分，在醫學院校的日常教學活動中發揮著非常重要的作用。本文通過對醫學影像教學用T-PACs系統資源庫的模式構建和管理的原則和經驗進行闡述，對取得的成效進行了評價。

醫學影像學;影像存檔與通信系統;資源庫

醫學影像學存檔與通信系統PACS(Picture Archiving and Communication System)最早應用于醫院的放射科，對于臨床病例圖像進行存儲和診斷，稱為Radiology PACS(放射科PACS)。經過近年來的迅速發展，PACS已經從簡單的幾臺放射影像設備之間的圖像存儲與通信，擴展至醫院所有影像設備乃至不同醫院影像之間的相互操作，形成全院整體化PACS，實現了整個醫院影像資源的共享[1]。如何在醫學教學中利用這種圖像資源及管理系統，即PACS系統的教學目標化將是下一階段醫學院校教學改革的主要研究目標[2，3]。2010 年教研室通過專用軟件，將計算機、網絡設備、存儲器及包括圖像在內的各種信息資源連接并管理起來，構建了醫學影像學實訓教學用圖像數據計算機管理信息系統Teaching PACS(T-PACS)，取代了傳統的燈箱式醫學影像學教學模式，極大地改善了醫學影像學教學條件，不但提高了教學效率、增強了教學互動性與學生理解識別分析醫學影像學圖像的能力，并且獲得了基于PACS的醫學影像學教學模式改革的經驗。由于在T-PACS中，資源庫的模式構建與管理是一項重要內容，本文對其組成和特征進行介紹和分析，以促進對其的了解和應用。

1 醫學影像學T-PACS系統資源庫的構建與管理的原則

醫學影像學實訓教學的重點是培養學生分析圖像、解釋圖像的能力。教學過程傳遞的知識應該是理論與實踐的融合，應是教師與學生親密接觸的知識傳遞模式[4]。因此醫學影像學T-PACS系統資源庫的知識核心也應該是理論與實踐的融合，這就需要充分利用資源庫中的實踐認知與理論知識，實現資源共享，使其真正服務于資源庫的建設。因此，在構建時要注意以下原則:①知識傳遞的多樣性:利用醫學影像學T-PACS系統讓學生能獲取、使用其中的知識，加深理解、轉化吸收為自己的知識。所以T-PACS系統資源庫中數據類型應多樣靈活，注重知識點的多樣化傳遞與應用能力的結合;數據的形式除了表現疾病特征影像學圖像外，還應包括視頻、音頻、動畫、文字、試題等方便學生以直接或間接的方式發現知識點，改正自己在學習過程中的錯誤。②知識傳遞的高效性。資源庫存儲的理論知識是直觀的知識，可以用文字或語言來溝通和交流。在涉及此類知識資源庫的建設中，需要實現資源共享，讓學生無障礙的進入相關資源庫，尋找所需知識。此外，由于醫學專業理論知識體系的特點，需要在此基礎上對相應模塊進一步劃分成更細模塊，提高資源庫的利用率和檢索效率;如教學圖像庫模塊，可進行不同成像手段、不同檢查部位、不同病理結果等細分模塊，以便快速查找。③實踐能力培養。實踐能力的本質是理論知識的傳遞，是學習理論知識的目標，是高于理論知識層次的。一般學生獲得相應實踐能力的規律是通過和外界的交互活動，接受知識的傳遞，然后轉化為以自身語言形式、邏輯關系組織和表達的內容，其掌握的標志就是學生以自身的認知正確的指導行為解決問題。基于網絡平臺的數字化教學在提高學生的實踐能力方面具有一定的優勢，可以利用真實個案進行真正臨床診療要求規范水平下的訓練，可以通過交流、觀察、模仿和親身實踐等方式來實現。所以醫學影像學T-PACS資源庫必須采用多種形式方便學生知識的體現，如設置發布作業、課堂測試、模擬演示和診斷。④高效便捷的資源庫引導方式。由于醫學影像學實訓教學的特征，學生利用資源庫資源獲得知識時需要直接有效的方式，資源庫的構建引導需要吸引學生的注意，進而進入相關的模塊進行學習，快速高效的檢索到自己需要的相關知識，提高資源的共享效率的建設。⑤知識存量的倍增和更新。醫學影像學是醫學領域中發展最迅猛的學科，知識的更新是必然的。這就需要資源庫具有合理的共享性。如資源庫允許除教師和管理員以外的臨床工作人員通過上傳模塊上傳教學資源，不斷增加資源庫素材中的內容。

2 醫學影像學T-PACS資源庫的組成及特點

遵循以上原則，教研室醫學影像學T-PACS資源庫由教學圖像數據庫、教學資源庫、試題庫和學生信息庫組成(見圖1)。①教學圖像數據庫由教學圖像庫和臨床圖像數據庫兩部分構成。教學圖像庫包含兩種來源的圖像，一是教研室在傳統醫學影像學實訓課教學過程中逐步建立和補充完善的以膠片為載體的圖像數據庫，圖像特點是正常和疾病的影像學征象典型，教學意義鮮明，有利于學生初步理解理論和掌握征象析辨，這個數據庫是通過人工掃描實現數字化而成的。二是在臨床工作中遇見的具有醫學影像學教學意義的病例，多是教研室工作人員通過放射科PACS在日常工作中不定時上傳至T-PACS臨床圖像數據庫的，特點是病種豐富、真正體現“同病異影”和“異病同影”的特點;而且，較過去膠片式圖像數據相比，能以3D圖像或影片類圖像的形式存在，極大地提高了數據量，讓學生體會最新醫學影像學技術對于臨床疾病診斷的貢獻，開拓學生的眼界和思維。前者的圖像數據是根據教材編寫按系統進行的模式進行分類存儲，形成和醫學影像學課程講述主體一致的結構，數量達800份，2，000余幅圖像，已經基本可以滿足臨床專業醫學影像學教學的需要;后者的組織排列不拘泥于病理結果，擴展至檢查設備、影像學征象、癥狀等，是醫學影像學教學外圍部分。后者中的經典病例，隨時可移至前者中。②教學資源庫是存放電子教材、課程標準、多媒體課件和教案的部分，存放的文件格式包括ppt、word、text及avi等多種類型文件。通常按照教學年度順序和系統講述順序存放，幫助學生隨時查閱、復習理論課的內容及掌握課程標準要求。③試題庫包括理論試題和應用試題題庫兩類，理論試題庫是根據臨床醫學本科五年制及口腔七年制課程標準的要求構建，其目的是對學生知識的掌握情況進行隨機或者有計劃的考評。試題均按人體系統，根據要求學生理解、熟悉和掌握幾個層次分類，有不同的難度系數，以便在試題形成時保證試題難度和考點的可控性和一致性，試題數量按照每學時20道題進行編排。應用題庫是由事先錄入的病例圖像和考點要求組成，以期在學生解答時清晰地掌握學生的思維脈絡和測評其醫學影像診斷的實踐能力。④學生信息庫內容包括學生姓名、專業、學號、班級、醫學影像學實踐教學分組情況、以及參加教學過程中相關教學活動的情況。由學生在第一次使用T-PACS時按照基本信息的要求輸入，其后由教師在帶教過程中根據學生在醫學影像學實訓課中不同的教學活動的表現進行記錄和補充，做到學員掌握情況的記錄個體化，以便教師有針對性的進行課堂設計。

圖1 醫學影像學T-PACS資源庫的組成

3 醫學影像學T-PACS資源庫的管理

如何合理劃分T-PACS資源庫的管理類型和分配管理權限，保證T-PACS資源庫高效平穩運行，是利用T-PACS進行醫學影像學實訓教學過程的關鍵。教研室采用多層構架分布式的管理模式，從管理員、教師、學生三個層次合理的分配了軟、硬件設備資源，提高圖像、文字傳輸、瀏覽的效率，順利實現互動式實踐教學。

3.1 管理員管理

管理員是系統管理、用戶管理、模塊管理、數據存儲管理和權限管理的主體，進行①基礎信息的維護，包含專業信息、課程信息、計算機信息。通過專業管理對各專業信息進行增刪改查等操作，維護專業名稱和專業介紹;②系統設置。管理員可以修改和設置教學圖像資源庫、試題庫、教學資源庫和學生信息庫在服務器的存放位置;維護各課程的章節信息，當教師需要新增課程時可以隨機添加新增課程名，并在其目錄下添加相應的章節，最終形成一個樹狀結構的課程，用于教師端使用;③計算機管理。維護各教室的計算機信息，通過后面的分組管理和學生管理將學生和計算機綁定，便于對學生的管理。④資源庫模塊和存儲管理:管理員可以對教學片、課件、試題、教案進行增刪改查、下載等操作，對資源庫中各種數據的流向進行管理，對教員的數據庫使用權限進行定義。

3.2 教員管理

在T-PACS系統中，教員不僅僅作為使用者，為了更好的傳遞知識，也被賦予了較多的管理權限。

用戶管理。由于對于教員、班級、分組、學員等維護時各信息有從屬關系，所以用戶管理需按順序進行。在班級管理水平下可以進行教學計劃管理，教師根據醫學影像課實訓教學進展計劃不同時間點或者根據課程標準規定的知識點掌握層次對教學計劃進行分類。由于教學實踐中采取的是分組教學，一個班級分多個組，每組自然對應一臺電腦，所以需要分組管理，對每組中學生的管理從兩個方面進行:一是教員維護學生信息，二是學生自己注冊，錄入的信息，經審核將其分配到上課小組中。

模塊管理。①影像圖像管理:教師只上傳教學片或對教學片進行篩選，不能修改相關信息。為了保證最佳體現每個教員的課堂設計，T-PACS要求每個教員建立自己的圖片庫。教學圖像庫和臨床教學數據庫或直接從影像診斷工作站上傳到教學資源庫的圖的初始狀態是未分配的狀態，組成一級片庫。教師登陸后，點擊影像管理可以看到一級片庫中的教學片，可以從中查詢篩選出自己感興趣的片子放到“我的片庫”作為二級片庫，教師可以對“我的片庫”進行管理，在進行醫學影像學實踐教學過程中，學生可以看到自己老師片庫中的教學案例。為了提高學生對知識點的把握，鍛煉學生的分析能力，教師還可以發布專門設計的“分析案例”給學員，當堂進行批改或者將成績記錄于學生信息中。②教學資料管理:課件、教案、電子教材、課程標準經由教師端上傳至教學資源庫，然后需經教師的課件管理，對未歸類的材料進行管理和查詢。③試題庫的管理權限屬于具有資格的教員，對試題庫的內容有查閱、修改和調用的權利。

3.3 教學資源庫的使用

學生對于一級教學圖片數據庫、教學資源庫和試題庫無權進入，僅能在學生端對于教師二級教學圖像數據路，教師發布的圖像、試題進行處理。一旦學生要求使用教學資源庫中的課件、教案時，需經教師審查，后將資料發布。

醫學影像學T-PACS資源庫力求培養學生的實踐能力，引導學生發覺資源庫中的隱性知識與顯性知識;資源庫建立時注重將實用性、互動性、引導性、共享性相結合，促進資源庫中的知識的傳遞與共享，最終實現資源庫的高效利用，提高教學效果。

[1]郭文明，胡光榮，嚴靜東.數字醫學圖像傳輸協議(DICOM)分析及在遠程放射系統中的應用[J].生物醫學工程學雜志，2003，20(1):171-174.

[2]梁新強，周洋洋，陳 群 .淺談PACS在影像教學中的幾點優勢[J].現代醫用影像學，2010，19(4):264-265.

[3]王光麗.HIS/PACS系統在醫學影像教學中的應用[J].中國誤診學雜志，2010，10(33):8198 -8199.

[4]馬開劍.知識傳遞的默會維度[J].全球教育展望，2004，33(12):24-28.

Construction and Management of Resource Library of PACS for Medical Imaging Teaching

WANG Ya-rong，YIN Qian，DUAN Shi-jun，XIONG Xiao-shuang，HE Yan-li，QIN Yue，WANG Wei
(Department of Radiology，Tangdu Hospital of Fourth Military Medical University，Xi’an 710038，China)

Digitalization of medical imaging teaching is a hot focus in current medical imaging teaching reformation.As a major component promoting the progress of medical imaging digitalization，the application of picture archiving and communication system(PACS)plays an important role in daily teaching activities of medical schools.The paper introduces the rules and experience of construction and management of resource library of PACS for medical imaging teaching(T-PACS).The effectiveness of resource library of T-PACS is also evaluated.

medical imaging;picture archiving and communication system(PACS);resource library

G434

A

1006-2769(2011)05-0962-03

2011-06-09

王亞蓉(1972)，女(漢族)，江蘇無錫人，主治醫師，講師，醫學博士，從事醫學影像學臨床、科研和教學。