基于學科交叉的斷層解剖學課程教學模式的創新及實踐

李文生，譚德炎，章琛曦，史勇紅，孫 燕

(1.復旦大學基礎醫學院人體解剖與組織胚胎學系;2.復旦大學數字醫學研究中心; 3.上海市醫學圖像處理與計算機輔助手術重點實驗室，上海 200032)

基于學科交叉的斷層解剖學課程教學模式的創新及實踐

李文生1，2，3，譚德炎1，3，章琛曦2，3，史勇紅2，3，孫 燕1，3

(1.復旦大學基礎醫學院人體解剖與組織胚胎學系;2.復旦大學數字醫學研究中心; 3.上海市醫學圖像處理與計算機輔助手術重點實驗室，上海 200032)

斷層解剖學是一門交叉學科。本研究以其為平臺，將相關學科的知識和技術運用到研究生斷層解剖學課程的教學中，實踐證明，學科交叉的教學模式能夠拓寬研究生的知識面，提高其創新能力，值得進一步深入探索。

交叉學科;斷層解剖學;醫學教育

斷層解剖學是人體解剖學與醫學影像學相結合而產生的一門交叉學科，是當代醫學邁入影像醫學時代的重要標志。在醫學院校的臨床醫學本科及研究生層次中開設斷層解剖學課程，是現代醫學發展的迫切要求，對提高教學質量和培養高層次的臨床醫師具有重要的理論指導和實用價值［1］。

目前斷層解剖學的教學主要講授解剖學內容，側重于醫學專業知識的傳授，而隨著影像設備的不斷更新和影像技術的快速進步，CT、MRI、PET等設備的圖像類型呈現出多樣性、復雜性等特點，迫切需要和計算機、生物醫學工程等理工學科專業知識相結合，導致了醫學圖像處理技術的問世。醫學圖像處理是利用計算機及其軟件對醫學圖像進行形態分析以及分割、配準、重建、顯示等技術處理，它構成了人體形態學信息研究的實驗平臺，為理工學科和醫學交叉融合的一個新的方向，也是國內外的研究熱點［2］。因此，在斷層解剖學的教學中融合醫學圖像處理等理工科知識和技術將對醫學生的科研創新能力培養和臨床實踐有著十分重要的意義。

我們在近兩年研究生的斷層解剖學教學中，初步進行了以上嘗試，取得了一些經驗，現總結如下。

一、斷層解剖學教學的現狀

傳統斷層解剖學教學分為理論課和實驗課教學，理論課教學主要是先回顧一下系統和局部解剖學知識，使學生在腦海中形成一個整體與局部之間聯系，然后通過展示斷層解剖和相對應的CT、MRI圖片，并就圖片中的關鍵結構逐一標識和講解，以便學生了解相關結構在斷層上的變化規律，教學形式有掛圖、板書、PPT多媒體等;實驗課教學主要是學生自己動手觀察人體局部和斷層解剖標本，建立起“從整體到斷層，再由斷層返回整體”的思維模式。通過實驗課教學，學生能更好地掌握重要器官、結構的連續性變化規律，并容易將斷層標本與CT、MRI圖像等緊密聯系，從而培養學生分析問題、解決問題的能力，教學形式有局部、斷層解剖標本和CT、 MRI圖像、教學錄像和多媒體動畫［3-4］。部分高校教學中引入計算機重建技術，對斷層解剖、影像圖片進行三維重建，能夠多角度、多方位地顯示人體的結構，提高教學效果和教學質量［5-6］。

二、基于學科交叉的斷層解剖學課程教學模式的初步實踐

我校研究生斷層解剖學課程總共36學時，原有的教學安排是理論課24學時，主要講解頭頸部、胸部、腹部、盆部等;實驗課12學時，主要觀察以上部位的局部、斷層標本及相關CT、MRI圖像。現在的計劃安排是:我們在理論課中留出8學時，用于講解“醫學圖像處理的基本概念”“常用醫學圖像處理軟件的原理及應用”內容，使學生對醫學圖像處理方面的基本知識和常用軟件有著較深入的了解。在實驗課中留出6學時，精選一些雜志如:Brain、NeuroImage、Radiology上的相關論文，講解圖像處理技術在醫學科研中的應用，同時作為課外作業，要求學生課外查詢本學科與圖像處理技術相關的論文，以PPT形式在課堂講解。為了彌補實驗課時的不足，開放我系的人體科學館，該館內有兩套人體斷層標本及虛擬人軟件系統和大量的解剖標本，鼓勵學生利用業余時間來此自學。

三、教學效果的初步評價

以上教學形式已完成兩屆共54名研究生的教學，學生們普遍反映拓寬他們的知識面，遠遠超過了他們當初對斷層解剖學的理解，有三分之一的學生表示未來的研究生課題選擇會優先考慮與醫學圖像處理技術相關的領域，因為它不僅僅是很有前景的研究方向，更是對以后的臨床實踐有著實實在在的幫助。

四、基于學科交叉的斷層解剖學教學模式的探討

經過十幾年的發展，目前斷層解剖學的教學已形成一個比較完整的體系，對普及斷層解剖學知識，提高臨床影像診斷和治療水平發揮了重要作用［1，3-4］。但 是，不可否認的是我們的教學內容仍然局限于醫學知識，部分院校雖采用一些計算機三維圖像重建技術輔助教學，但并沒有對學生進行醫學圖像處理方面的基礎知識和基本技術的培養，導致學生利用醫學圖像技術進行創新性研究的能力不足，這種現象在國內醫學院校斷層解剖學教學中尤為普遍。

醫學教育的目的之一是培養具有創新能力的人才，只有培養學生的交叉思維能力，才有可能提升其創新能力。縱觀現代醫學發展史，學科之間的交叉創新已成為主流，以MRI發明為例，它先是核磁共振基本原理在物理學上得到發現和證實，然后相關的醫學專家產生了用核磁掃描檢測早期腫瘤的設想，并用實驗證明小鼠腫瘤組織的核磁參數與正常組織不同，進而引發了醫學核磁共振成像的研究，導致一項劃時代的醫學檢測技術的問世［7］。

我們以研究生斷層解剖學課程教學為平臺，依據我系多年的斷層解剖學教學經驗，將我校數字醫學研究中心多年的醫學圖像處理方面的研究技術［8］以及附屬醫院放射科豐富的影像學資源進行整合，充分發揮綜合性大學多學科的優勢，創新教學模式，豐富教學內容，拓寬研究生知識面，為其未來進行科學研究或臨床實踐開啟一個新的視角。

［1］劉樹偉，李振平，丁 娟，等.創建斷層解剖學課程的體會［J］.四川解剖學雜志，2002，10(1):43-45.

［2］劉俊敏，黃忠全，王世耕，等.醫學圖像處理技術的現狀及發展方向［J］.醫療衛生裝備，2005，26(12):25-27.

［3］付升旗，王 華，范錫印，等.人體斷層解剖學教學模式及教學方法的探索［J］.解剖學研究，2008，30(1):74-76.

［4］董煒疆，胡海濤，馮改豐，等.斷層解剖學教學改革的探索與實踐［J］.中國高等醫學教育，2006(2):44-45.

［5］肖朝倫，余資江，余 彥，等.數字化可視人體數據集在斷層解剖學實驗教學中的應用效果評價［J］.解剖學雜志，2012，35(2): 256-257.

［6］李 林，張紹祥，李 敏，等.利用計算機輔助斷層解剖學教學的嘗試［J］.四川解剖學雜志，2013，21(2):61-63.

［7］楊 旻，羅 潤，徐燦華，等.理工與醫學交叉對醫學教育改革理念的啟示［J］.中國高等醫學教育，2012(3):18-20.

［8］陳碧娟，陳艷玲，李文生.基于不同FA模板的全腦體素分析方法可靠性的研究［J］.中國生物醫學工程學報，2012，31(3):44-50.

G642.0

A

1002-1701(2015)08-0053-02

2014-08

李文生，男，博士，教授，碩士生導師，研究方向:數字影像解剖學。

2014年復旦大學基礎醫學院本科教學研究課題(2014-05);2013年上海市優秀技術帶頭人計劃(13XD1424800);上海市醫學圖像處理與計算機輔助手術重點實驗室課題資助項目(12DZ2272200)。

10.3969/j.issn.1002-1701.2015.08.028