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新医科背景下基于影像技术平台跨校联合培养医学工程专业研究生的可行性

发布时间:2021-07-05所属分类:医学论文浏览:1

摘 要: 【摘要】:新医科要求工科和医科院校开展合作,实现教育模式转变。文章就基于医学影像技术平台跨校联合培养生物医学工程专业研究生的可行性进行阐述,内容涉及联合培养的理论和实践基

  【摘要】:新医科要求工科和医科院校开展合作,实现教育模式转变。文章就基于医学影像技术平台跨校联合培养生物医学工程专业研究生的可行性进行阐述,内容涉及联合培养的理论和实践基础、目标、方案等方面。实践证明,该联合模式达到了预期人才输出目标,展示了较好的创新性,具有一定的潜在推广价值。

新医科背景下基于影像技术平台跨校联合培养医学工程专业研究生的可行性

  【关键词】:新医科;联合培养;医学影像技术;生物医学工程

  2018年,针对中国高等教育的现状,同时结合新科技革命和产业革命的机遇与挑战,教育部提出了加快实施“六卓越一拔尖”计划2.0,将新工科扩容为“新工科、新医科、新农科、新文科”[1]。2018—2022年,教育部高等学校医学类专业教育指导委员会联席会议就推进新医科建设做出谋划,希望实现医学从“生物医学科学为主要支撑的医学教育模式”向“医文、医工、医理、医X交叉学科支撑的医学教育新模式”转变,通过整合精准医学、转化医学等医学新领域,打造中国特色的新医科教育体系,培养以人工智能和合成生物学为特长、可利用交叉学科知识解决未来医学领域前沿问题的高层次创新人才[2-3]。在“理念新、背景新、专业新”的时代要求下,国内很多工科类院校开启了与医科类院校合作探索联合人才培养模式,如:2018年,天津大学与天津医科大学联合创办了国内首个智能医学工程专业,多角度构造人才培养高地;同年,东北大学与北部战区总医院签署协议,成立了医学与生物信息工程学院,探索医工结合培养“新医科”拔尖创新人才途径。除此之外,哈尔滨工业大学、南方科技大学、中国科学院大学、浙江大学等高校分别开始联合或创建医学机构,探索“新医科”理念和实践的办学目标[4-5]。

  笔者工作于中国医科大学附属盛京医院放射科,自2016年起兼任东北大学生物医学工程专业研究生导师,基于医学影像技术平台跨校联合培养了若干名东北大学研究生。鉴于“新医科”背景下该种联合培养研究生的文献尚为空白,笔者现对联合培养的相关基础、目标、方案、创新点、成果等进行报道,希望该联合培养模式在兄弟院校获得进一步完善并推广,从而满足影像工程领域对“新医科”人才培养的要求。

  1跨校联合培养基础

  中国医科大学四年制医学影像技术专业于2014年首届招生,自专业成立起就将输出“厚基础、宽口径、重应用”人才作为专业设立和发展的第一要务。为了实现该培养定位和目标,该校制定了具备理、工、医复合型特征的课程体系,如表1所示[6]。

  由表1可知,中国医科大学前三学年的数理类课程(高等数学、线性代数、概率论与数理统计、影像物理学)、计算机类课程(计算机基础、计算机语言与程序设计、计算机网络原理与应用)、电子工程类课程(电工学、电子学、信号与系统、数字信号处理、医学影像设备学、微机原理与接口技术、数字图像处理)与工科类院校生物医学工程本科专业课程几乎完全重叠,这为东北大学生物医学工程专业研究生迁移至中国医科大学附属盛京医院医学影像技术平台深造铺垫了基础和创造了环境[7]。此外,该校医学影像技术专业特有的医学和技术相关类课程(解剖、病理、临床医学概论、医学影像检查技术、核医学技术、影像诊断学、医学影像质量控制与保证)又为东北大学工程类专业学生与医学相结合创造了条件[3]。

  在第四学年的实践教学方面,笔者所在医学影像技术平台拥有实力雄厚的资源,包括十四台螺旋CT、十一台高场强MRI、十一台DR(含一台乳腺断层扫描机)、两台ECT、一台PET-CT、一台一体化PET-MRI、十台DSA。除此之外,还依托东软医疗系统有限公司先进的研发经验、精艺的制造工艺、优秀的人才队伍等资源成立了“中国医科大学-东软医疗有限公司”医学影像技术实践基地,弥补了国内高校该专业建设过程中普遍缺少的企业实习环节,保证了宽口径教学模式的完整性,具体如表2所示[8]。

  由表2可知,医学影像技术专业宽口径的实践教学内容为东北大学生物医学工程专业研究生开展研究和实习工作提供了必备条件。同时,该院为东三省最大规模医院,每天来放射科就诊患者量近4000人,海量患者为后续研究提供了一手的DICOM(digitalimagingandcommunicationsinmedicine)临床影像资料。此外,该院拥有高速、先进、可远程服务的PACS(picturearchivingandcommunicationsystem)系统,可在线查阅患者关联的手术、用药、影像、检验、病理、既往检查史等全生命周期信息,这为东北大学生物医学工程研究生基于医学影像技术平台开展大数据、人工智能、影像组学、机器学习等单、多中心研究提供了数据支撑。

  目前,该校医学影像技术专业已被概念化为“生物医学工程专业在医学影像领域应用的具体化”,同时,该校该专业毕业生的考研方向主要为生物医学工程。因此,该校医学影像技术平台具备了培养东北大学生物医学工程专业研究生的条件。

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  2跨校联合培养目标

  联合培养项目以东北大学雄厚的数理教育资源为依托、盛京医院医学影像技术为平台、理工医复合型人才培养为目标,毕业生将在影像工程领域具有较强的问题解决与实际应用能力,可工作于大学、医院、科研院所、公司企业等单位,从事医学影像设备生产、研发、使用、维修、培训和宣传等工作。经过3年培养后,研究生具有较雄厚的理工医背景知识,同时,具有较强的文献检索与阅读、科研项目设计实施、成果评价、论文撰写、日常临床技术应用与问题解决能力。

  3跨校联合培养方案

  为实现上述培养目标,跨校联合培养工作从以下几个角度着手开展:

  ①东北大学生物医学工程专业研究方向包括:医学成像科学与技术、图像分析与智能辅助、生物医学电子学、生物信息学、医学信息学五个方向,基于该院医学影像技术平台跨校联合培养的研究生均来源于图像分析与智能辅助方向的报考者,即将来拟研究从医学图像中提取医师所需的诊断信息,并进行显示、测量、分析等关键技术工作。

  ②联合培养学生的第一学年通识教育在东北大学开展,相关的学习内容同非联合培养研究生的要求一致。其中,所开必修课10门,选修课7门,目前要求修课学分不低于32分,其中必修课学分不低于24分,现运行选课门类如表3所示。

  ③联合培养学生在第二学年来该院影像技术平台开展科学研究工作。鉴于该部分学生对医学知识的匮乏,科室将专门针对研究方向所涉及的设备参数、序列、原理、病理表征、解剖、组胚、生物化学与分子生物学、病理、治疗、检查、免疫组化等相关内容进行专门培训,保证学生从事相关工作时不受知识匮乏的困扰。目前,基于医学影像技术平台联合培养研究生的科研方向为:基于临床影像大数据开展人工智能影像判读的相关系列研究,主要涉及的工作内容包括病灶的单层及立体分割、纹理的计算、特征冗余判断、关键指标筛选、诊断模型建立、计算平台搭建、图像识读判断、诊断效能评价、运行效率优化等方面。通过上述研究工作的开展,除解决新问题、发现新规律外,还将培养学生的逻辑思维和吃苦定力。

  ④联合培养学生在第三学年除撰写杂志及毕业论文外,还将选择放射、放疗、核医学等科室从事扫描(技师)、维修与质控(工程师)和治疗计划制定(物理师)等临床实习工作,该部分会根据学生的科研项目方向、爱好兴趣、未来工作意向等灵活安排。

  4跨校联合培养成果

  笔者基于该院医学影像技术平台先后培养东北大学生物医学工程专业研究生4名(2名毕业,2名在读),初步尝试取得了一定的成绩,其中以东北大学学生为第一作者(单位)、笔者为通信作者(单位)的模式发表SCI论文6篇(总影响因子大于20分);共同申报辽宁省科技厅、沈阳市科技局、中国医科大学科研课题4项;申报2020年度辽宁省教育厅关于普通高等学校校际合作项目一项(联合培养方向);学生均获得了不同等级的院、校及国家奖学金;实习部门负责人对联合培养学生的表现给予了高度评价。目前,基于医学影像技术平台培养的在读东北大学研究生主要针对乳腺磁共振病灶的良恶性判读、人类表皮生长因子HE-R2(HumanEpidermalGrowthFactorReceptor2)2+的基因表达、直肠MRI的淋巴结转移及肿瘤分期等开展系列研究。以往联合培养毕业生分别工作于中山大学附属一院和山东省第一医科大学附属肿瘤医院,从事医教研的相关内容,在个人素养、科研创新、运用操作、交流沟通等方面均获得了用人单位的高度认可,间接证实上述培养模式达到了预期人才输出目标。

  5跨校联合培养创新点

  笔者已经开展了若干年基于该院医学影像技术平台联合培养东北大学生物医学工程专业研究生工作,总结该种模式具备如下特色和创新点:

  ①通过不同专业背景人才的引进,弥补医学人才短缺的工学知识,使得盛京医院沉睡于PACS服务器中的海量图像得以应用,有效挖掘隐藏的疾病信息与规律,进而助推日常临床诊疗水平的提升;

  ②医学人才和工学人才的联合研发更容易碰撞出创新的火花和思路,从而实现较好、较快、较优的科研文章,以及课题、专利、成果奖项的产出;

  ③培养具备医学和工程学综合知识背景、具有较强的问题解决与技术应用能力的高素质人才,满足国家对新工科、新医科的要求;同时,有效改善就业市场对综合素质人才需求的紧缺局面;

  ④探索和完善东北大学-中国医科大学互利互惠、双赢共赢的研究生联合培养模式,通过相关成果的报道发挥示范引领作用。

  6结束语

  虽然笔者开展基于医学影像技术平台培养生物医学工程专业研究生的时间比较短,同时,联合培养研究生的数量也不是很多;但是,该模式符合“新医科”的时代要求,在毕业生的理工医综合知识背景、科研思维与创新能力、问题思考与解决、临床应用与提升、工作就业创业等方面展现了较好的潜在应用价值,值得进一步推广。——论文作者:陈照宏1,卢贺成2,张斌2,尹建东1

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