基于多系统融合的超声远程教学平台的初步设计与应用

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　　摘要：探讨一种基于多系统融合的超声远程教学平台，该平台将音频信号、視频信号及摄像三种现场信号同时进行高效率的采集编码，实现远程直播，并同步实现语音识别生成字幕。我们在开发超声远程教学平台的同时，利用其优势，强化教学及远程的“会诊”作用，取得了很好的实践效果。
　　关键词：超声医学;远程教学;多系统融合
　　中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）13-0060-03
　　 随着现代通讯技术和信息技术手段日益发展和成熟，远程医学教育对医疗水平的提升作用日益显著，特别是在远程超声影像教学方面[1]。超声远程教学主要利用现代通讯信息技术手段将超声影像医学图像资料转化为数字信息，并加以存储、管理、处理及传输，使图像资料得以有效管理和充分利用，在为医疗服务的同时，也为教学提供了先进的手段，可以对医学生、住院医师规培生及医学相关技术人员进行远程的、非现场的医学教育，从而可以在现有师资储备下，取得良好的教学效果，这也是目前医院教学改革的研究热点。
　　一、系统介绍
　　（一）系统环境
　　（二）平台框架
　　随着网络带宽和软件水平的不断提高，其高速同步在线的能力已经能够满足在线教学工作的需要，主要是将各个超声诊断室的机器与输入端接通，输出端为学习室教学端电脑、笔记本或手机，该系统可将多诊室实时超声画面同时接入输出端备选。实施远程教学任务时，由带教教师控制输出端设备，选择接入不同诊室超声实时画面以适应教学需要，同时进行教学讲解及答疑。
　　（三）平台功能
　　超声诊断远程教学平台设计时充分考虑现有设备网络状况和系统以及将来的扩展能力，采用高清/超清编码器将视频实时编码，将音频信号、视频信号及摄像三种现场信号同时进行高效率的采集编码，实现远程直播，同步实现语音识别，生成字幕讲解与视频同时播放，并能实时将信号定时自动录制保存，供以后点播再学习使用。
　　二、超声远程教学平台特色与应用优势
　　首先超声远程医学教学系统具有便捷、高效性。目前三甲医院医生各种带教任务繁重，特别是自从住院医师规范化培训制度开展以来，住院医师规范化学员的数量猛增，但一线教师队伍人数并未水涨船高，师生比例严重失调。繁重琐碎的教学任务让同时担负临床工作的医生们越来越感到力不从心，优秀的教师无法频繁穿梭于各个教学场地，无法保证教学效果。超声远程教学系统可以通过图像的处理、网络音频、视频传输、数码动画、无纸化测试等技术建立一个可以安排教学进程、完成教学培训与考核，同时能与学生互动的教学平台[2]，受教的学员可以分布于各个学习场所，从而有效地缩短学习时间，提高教学质量和教学效率，扩展了教学人群，实现最优化的教学目标。
　　超声远程教学系统具有实时性及可回顾性。由于超声诊断疾病时强调实时、连续、多切面、多角度、多模式、多参数动态观察病变的特征，目前课堂教学中所用的图片多是单一静态的切面，大多是某些病变的典型切面，学生只能掌握基础且明显的病变表现，但是在临床实际检查中，并不是每种疾病及其超声表现都是典型的，所以通过超声远程医学教学系统教师根据患者当时的实际情况，给学生们展示检查器官各个切面、各个角度的扫查方法，再结合询问病史、讲解相关解剖学及与相似疾病的鉴别诊断，向学生提供正确的诊断疾病的思路方法，并且教学课件可在课后反复播放，学生可按照自己的学习基础、兴趣选择所要学习的内容和适合自己水平的练习，并将其内容拷贝后复习、归纳、总结。
　　超声远程教学系统增加了教与学之间的互动性。目前最常见的超声实习带教方式是一群实习医师、进修生或住院医师规培生围在病人旁边，带教教师一边操作一边讲解，然而这种临床带教存在诸多不足，例如带教教师忙于临床工作缺乏详细讲解，或时常出现病人拒绝超声检查时被观摩教学而有损医患关系。远程教学系统课堂上的超声影像可以实时动态地呈现在学生面前，教师在诊断讲解的同时，还要随时回答学生可能提出的问题。另外，本教学系统克服了以往远程教学互动中声音模糊的缺点，录音采用飞利浦医疗专用麦克风，能够有效去除环境噪音和回响，实现音频的高清录制。采用专用语音识别软件同步提供字幕，能够有效记录医生的讲解信息并生成字幕随着视频同步播放，作为录音的有效补充。
　　三、超声远程教学平台应用前景
　　超声远程教学平台除了常规应用于本科见习生和实习生的带教实习中，也应用于科室医务工作者的超声远程教育，医师的培养过程也是个不断积累经验的过程，低年资的医师在工作中遇到疑难杂症时，需要寻求上级医师的咨询指导，传统方式为邀请上级医师亲临指导，但对于一些超声诊室分散在不同楼层的医院来说，这种等待既耽误时间又可能延误病情，这时超声远程教学平台可以发挥院内远程会诊的作用。主任登录后可与诊室医师进行实时的指导，并提供一个正确的诊断思路。另外，超声远程教学平台也用于院外会诊，三甲医院可以运用该平台定期对下级医院组织远程教学，对下级医院的医师进行专业培训和技术手法操作的指导。
　　四、超声远程教学平台的教学效果
　　超声远程教学平台的功能是教师可以突破时间及空间的限制，随时随地开展教学活动，远程分发教学任务[3]。学生在线实时进行学习遇到疑问立刻提出，师生间可以进行深度探讨，及时回复学生的疑问，学生还可在课后接收实训作业完成并上传提交，教师可以远程审阅及点评作业，因此通过依托各个三甲附属医院PACS平台及其软硬件网络环境，实现附属医院的超声影像信息在高校医学影像教学中得到共享。我们将超声远程教学平台在南京医科大学2015级五年制和2014年七年制的医学影像学专业的教学中进行应用，通过近半年的试用期，我们对70名学生进行了满意度调查，95%的学生认为超声远程教学平台为超声医学的实践学习提供了一种灵活的方式，有助于他们对超声理论知识更好地理解。我们还将超声远程教学平台运用到了对于下级医院的远程会诊中，通过5例疑难超声病例的会诊，下级医院对我们的超声教学平台表示了肯定，能够及时对他们的疑问进行解答，开拓了超声诊断思维，增强了超声实践能力以及上下级医院的深度交流，希望在日后的学习中进一步使用。另有研究[4]表示，超声远程教学平台通过采用高效的教学模式，便捷、灵活的教学形式，培养出更多可适应临床需求、专业性强的超声影像医师。 　　超声远程教学平台的设计，体现以病例為核心的教学指导方式，实现影像教学资源的共享，还兼容了远程指导与同步答疑，既满足了学生实践课的教学需求，也提供了一个有效的远程会诊方式。同时，弥补以往影像人才培养周期长、实践知识少的不足，从而不断改善教学质量，提高适应新时代的超声人才核心竞争能力。
　　参考文献：
　　[1]刘政，王冬，高顺纪，等.远程医疗系统在超声教学中的初步应用[J].临床超声医学杂志，2008，10（5）：359-360.
　　[2]李泞珊，杨希，荣亚妮，等.超声诊断远程医学教育系统的实践应用与思考[J].中华医学教育探索杂志，2016，15（1）：92-95.
　　[3]宋宏萍，赵妮，胡芮，等.基于交互式数字化自动乳腺容积超声教学资源平台的软件设计与开发[J].临床超声医学杂志，2017，19（12）：851-853.
　　[4]杨希，蒋帅，何颖，等.医学超声教学信息化平台在卫生士官教学中的应用[J].临床超声医学杂志，2016，18（11）：782-784.
　　Preliminary Design and Application of Distance Teaching Platform in Ultrasound Medicine Based on the Multi-system Integration
　　YU Fei-hong，WANG Jian-xiang，YE Xin-hua，WANG Hui，ZHANG Yan-yan
　　（Department of Ultrasound，The First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University，
　　Nanjing，Jiangsu 210029，China）
　　Abstract：To explore a distance teaching platform in ultrasound medicine based on the Multi-system Integration.The platform simultaneously performs high-efficiency acquisition and encoding of audio signals，video signals and camera signals，it realizes remote live and speech recognition.With the development of the platform，we have used the system to carry out ultrasonic distance education to medical students，the staff of our ultrasound department and the ultrasound doctors in other hospitals.It has achieved very good practical results.
　　Key words：ultrasound imaging;distance teaching;multi-system Integration
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