临床诊断思维训练系统

一、临床诊断教学目前存在的现状

诊断学是基础医学和临床医学的桥梁,是医学学习的必修课,具有很强的实践性和操作性。见习临床病人学习阳性体征和典型病例是经验积累和临床工作的基础。随着医疗观念的转变和病人维权意识的增强,医学教育和临床培训工作陷入了艰难的境地,并严重影响了教学质量;同时,临床诊断中的部分内容难以理解和掌握;再次,近年来高校扩招给实验教学带来了巨大的压力,使原本就紧缺的教学资源更加无法满足教学需要。因此,传统的实验教学已经不能满足新形势下的教学要求,从而面临各种各样的问题。

1、实验室建设费用高昂

  传统的实验教学主要依赖费用高昂的实验设备,存在前期投入大、后期维护费用高,开展过程受时间、地点、人力、物力、财力等限制问题,致使实验教学无法有效开展,严重影响教学质量。

2、教师指导难以到位

  有限的教师很难在有限的时间内细致地指导大批的学生,教学目标难以达到。设计性和探究性试验更是难以开展。

3、教学目标难以落实

培养动手能力、临床经验积累、临床思维能力是实验教学的重要目标。但是目前学生主要根据实验指导书进行验证性实验,有些实验操作训练不足,创新能力难以提升。

4、通过虚拟病人解决SP匮乏

SP对临床医学生学习十分重要,但在实际教学中SP的培养匮乏,SP数量不足,模拟的病例较少,很难满足学生的学习需求,诊断学虚拟实验系统的虚拟病人资源丰富,且可以很方便的进行虚拟病人的资源建设。

5、虚拟诊断学习可以不受时间、条件限制,便捷进行诊断训练诊断学虚拟实验系统可让学生在一个虚拟的实验环境里,随机抽取一个虚拟病人,通过人机对话问诊、体格检查、特殊检查、实验室检查等操作,然后学生根据综合检查给病人出一个检查报告,以达到让学生掌握各种病例的问诊方法和检查方法,不受SP、各类检查设备与环境的限制,非常便捷进行虚拟诊断学习。

二、临床诊断思维训练系统开发的背景

培养医学生最重要的能力之一就是临床工作能力。临床诊疗思维能力的培养是医学生临床能力培养的核心与关键,亦是医学生培养最为困难的一个环节。困难的原因,主要有:一是医学教育中缺乏系统化临床诊断思维能力培养;二是学生(实习医生,见习医生等资浅的住院医生)缺乏独立诊疗病人的机会去运用知识和训练能力,缺乏实践经验;三是经验丰富的临床教师自身业务忙、压力大,部分缺乏主动带教“诊疗思维”的意识,带教经验和水平也参差不齐。目前国家高度重视医生临床工作能力,临床诊疗思维能力的培养重点与难点,针对传统临床诊断实验教学中存在的教学方法单一、知识学习和实验动手操作相互脱离,学生缺乏学习主动性和创造性等问题,我们提出了开放式虚拟实验教学系统的解决方案,模拟医生诊疗病人的程序和思维方法,以各种典型常见的真实病例为载体,帮助学生与青年医生在较短的时间内建立并强化科学的诊疗思维框架,增加临床经验,较快地具备临床独立工作能力。为学生积极主动地学习和提高临床能力创造了良好的条件,也为培养高质量的医学人才增加了一条新的途径。

临床诊断思维训练系统是一种运用虚拟现实技术,以典型的真实病例为载体构建虚拟病人,采用多媒体技术在计算机上建立虚拟环境,模拟临床诊疗全过程。临床诊断思维训练系统分为客户端、用户管理、数据管理三部分。

临床诊断思维训练系统客户端通过虚拟病人为单位的虚拟单元,建立完整的教学体系,借助虚拟现实技术,开展人机对话,发展互动式教学,彻底打破空间、时间的限制,充分发挥计算机强大的辅助教学的功能,最大限度利用公共资源,将临床工作中涉及的大量信息包含文本、图像、音频、视频、动画等各种复杂的数据流进行整合,使其相互联系起来。系统解决了目前医学临床教学中教育资源相对短缺问题,不仅能满足对阳性体征和典型病例的学习,同时使学生能够成为虚拟环境的一名参与者,极大地调动学生的学习积极性,在培养学生的实际操作技能和处理临床实际问题方面起到积极的作用。

该系统为初入医门者构筑临床理论与诊疗实践相连接的桥梁和快速通道,帮助实习医生和住院医生确立基本的诊疗思维能力,学习井掌握诊疗各科常见病的方法,这不仅有助于提高医疗实践水平和医疗质量.缩短医生成才的时间,还有助于他们顺利通过有关的技能考核。

三、临床诊断思维训练系统的创意与组成

临床诊断思维训练系统是一个C/S模式的系统。该系统以虚拟病人为主体,教师可以通过网络登陆教师服务器控制端后台管理程序,设置虚拟病人的各种体征参数。当学生通过网络在学生端登陆后,即可以对已经设置好的虚拟病人进行病史查询(问诊)、体格检查、特殊检查、实验室检查等四个方面。学生通过对检查结果的分析,判断出病人的患病情况,从而达到考察学生综合运用诊断学知识的目的。

目前有关临床诊断思维训练的教学课件或软件多是零散的或单系统的, 很少能够互动和人机对话。有关医学的临床诊断思维训练系统并不多, 而一套完整的临床诊断思维训练系统国内外尚无先例。理论上讲, 只要按教学内容, 收集齐全病史、体征、心电图和实验室检查等, 就可以让学生模拟诊疗过程而达到实习目的。诊断学的训练主要涉及病史查询(问诊)、体格检查、特殊检查、实验室检查4 个方面:

1、问诊: 是临床工作的第一步, 对疾病的诊断至关重要, 正确的问诊可以得到重要的客观资料, 特别是疾病的发展和演变过程及影响因素等。但由于语言表达的复杂性和多样性, 问诊的教学软件实施起来非常困难, 尚无相关的资料可查;

2、体格检查: 体格检查直接取得疾病相关的客观体征, 是医生取得的第一手资料。目前相关的教学软件主要是录像资料, 缺乏互动性;

3、 特殊检查: 是诊断学教学的难点, 现有的资料多数是模拟图形, 且没有结合病例, 不利于学习, 也无实战感;

4、实验室检查: 缺乏与病人的结合。临床诊断思维训练系统, 通过创建基于虚拟病人为单位的虚拟单元, 建立完整的教学体系(原理图见附图) , 充分发挥计算机强大的辅助教学的功能, 最大限度利用公共资源, 将临床工作中涉及的大量信息包含文本、图像、音频、视频、动画等各种复杂的数据流进行整合, 使其相互联系起来。不仅能满足对阳性体征和典型病例的学习, 同时可以对某些方面进行实际模拟和原理解释, 并且可以建立具有实际应用功能的试题库等, 有利于提高临床培训和临床教学的质量。附图 临床诊断思维训练系统原理图。

    5、学习反馈:该模块对虚拟病人开展的病史查询、体格检查、特殊检查、实验室检查进行过程记录,行为分析,反映出学习者的临床诊疗思维。通过与系统设置的要点进行比对,反映出学习者的诊疗思维的不足,结合系统的诊断依据、治疗方案,帮助实习医生和住院医生确立基本的诊疗思维能力。

四、临床诊断思维训练虚拟实验教学系统的主要模块

1、系统的主界面:这是该系统各项功能的入口,从这里可以进入:挂号、病史查询(问诊)、体格检查、特殊检查、实验室检查等功能的相应操作。

2、挂号: 是病人就医的第一步。

3、 病史查询(即 问诊):它是临床工作的第一步,对疾病的诊断至关重要,学生只需要在问诊框中输入询问内容,虚拟病人用文字和语音来回答学生的提问,该系统包含中文和英文的应答模块。

4、体格检查:它是直接取得疾病相关的客观体征,是医生取得的第一手资料,该模块通过使用虚拟仪器对虚拟病人进行体格检查。含有诸如:背部检查、平卧全身检查和神经反射检查。其中在背部检查中,学生通过使用相应的虚拟工具接触虚拟病人的相应部位,则观测框中就会以文字、图形、声音、视频等方式表现相应部位的病征。在平卧全身检查中,学生可以通过使用相应的虚拟工具接触病人的相应部位,进行多种方式诊断,包含有触诊、听诊、视诊和叩诊等四个工具。

5、特殊检查:包含心电检查和X线片、CT、核磁共振(MR)、超声等检查项目。

心电检查:在显示屏上,每屏可以动态的同步显示虚拟病人的3导心电曲线,通过页面右侧按钮可以选择查看任意导联曲线。目前已经建成心肌梗塞、房颤、早搏等多种异常心电模型。在静态显示虚拟病人12导心电曲线中,学生通过对曲线的分析,在页面右侧的输入框中输入分析结果,系统自动判定输入的正确与否。

如:X线片影像检查是一个X光片教学片教学库,提供每个部位各种疾病病理特征X线片库,如正常胸部X线片、右上页肺不张X线片、右侧少量胸腔积液X线片、右侧中量胸腔积液X线片、右下大叶性肺炎X线片、右上中央型肺癌X线片等。

6、化验分析:虚拟化验分析可以对虚拟病人进行几乎所有的临床化验,并对虚拟化验分析进行分类,包含有了血液学检查、骨髓细胞学检查、尿液检查和粪便检查诸模块,并且也可以通过右侧翻页键进行诸如:血常规、网织红细胞计数、红细胞沉降率、疟原虫检查、LE细胞检查、血液流变学检查、血浆游离血红蛋白、溶血检查、血液培养等等,并且学生可以输出相应的虚拟病人的化验单。

7、血常规检查:虚拟操作病人血常规检测步骤,让学生了解医院临床检测的实际情况,并给出检测报告,以便用于诊断。

8、诊断报告:学生通过对虚拟病人进行的以上四个检查分析,模拟书写诊断报告,并可与系统诊断进行对比。

9、学习反馈:该模块对虚拟病人开展的病史查询、体格检查、特殊检查、实验室检查进行过程记录,行为分析,反映出学习者的临床诊疗思维。通过与系统设置的要点进行比对,反映出学习者的诊疗思维的不足,结合系统的诊断依据、治疗方案,帮助实习医生和住院医生确立基本的诊疗思维能力。

10、教师机端后台管理系统:可以完成新增或修改虚拟病人操作;问诊数据管理;体格特征参数管理;实验室检查数据管理;特殊检查数据管理;支持恢复出厂设置等功能操作,系统的动态开放功能,满足用户定制带有本地区特点的虚拟病人,使之成为学科学习的特色亮点。