文档介绍：医学影像物理学教学内容改革-物理论文
医学影像物理学教学内容改革
摘要为满足当前国内外医院在影像技术领域迅速发展的要求,医学影像物理学的教学方法需要从内容上进行改革。在原来教学内容基础上选择性增加一些相关科研基础知识,使教学效果得到改善,学生认知水平得到提高。这种教学内容的改革适应了影像技术的发展,对培养影像技术人才起到重要的作用。
关键词影像物理;X射线;核磁共振;模拟仿真
中图分类号:G642 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2016)12-0097-02
1 前言
医学影像物理学课程主要包括X射线、核磁共振、超声和核医学四大影像[1]。在其教学改革中,有板书与多媒体结合教学[2]、探究式教学[3]、物理模型教学[4]、PBL(Problem-Based Learning)教学[5]等。每一种教学改革都促进了影像教学的深入发展,使教学过程越来越丰富多彩。但这些教学改革大都是从教学方法或模式上改革,从教学内容上改革的还比较少。本文从教学内容入手,浅谈教学改革。
随着医学影像技术在临床越来越重要,需要加深对影像设备原理的认知,这样才能更好地利用影像设备获得最佳的影像图像,为临床诊断、治疗服务。同时,可以培养出具备改进图像重建算法,根据病人个体化设计序列,研发设备等新型技术人才,以打破高端仪器和设备被外国公司领先的局面[6]。
2 教学内容改革
在这门课程中,教学内容深度改革在四大影像中都有体现,但不是每一部分都增加了繁琐的数学推导等,而是根据医院现代影像设备的更新调查,把现在应用最广的内容加到教学中,使教学深度选择性增加。下面从四个方面进行阐述。
X射线教学改革在X射线部分,之前的教学主要包括X射线的物理基础、模拟X射线影像、数字X射线影像和X-CT这五部分[1],而现在在教学中增加了ROC曲线的基本原理和制作方法。
之所以增加这部分内容,是因为现在的医疗检测中,ROC解析已经成为国际公认的比较、评价两种或两种以上诊断方法效能差异的客观标准[7]。所以需要让学生简单了解ROC曲线的基本知识,这对以后做不同成像方法效能的比较或数字X射线成像系统后处理参数的作用比较[7]等方面的研究有很大帮助。
在ROC曲线部分,涉及一些数学推导,为了使问题简化,只涉及ROC曲线的二阶求法(五阶求法只作为选读)[7]。
核磁共振教学改革核磁共振部分涉及微观物理,本身就很抽象,为了更好地让学生理解,在教学内容上也做了相应修改。
1)物理模型加理论推导。比如自旋核在静磁场中的旋进问题,之前只以陀螺在重力场中的旋进为模型,简化问题的难度;而现在在这种模型的基础上,加上简单的理论推导,以X、Y、Z为方向建立三维矩阵,静磁场B0沿Z轴方向,则BX、BY均为零,根据核磁矩对时间的变化率与磁感应强度的关系,得出核磁矩在X、Y、Z三个方向上的变化规律[7]。从而得到核磁矩在XY平面上投影的绝对值为常数,即核磁矩在XY平面上以固定角频率转动,进而引出Larmor Frequency(拉莫尔进动频率)。
这是在物理模型基础上做了详细的数学推导,得出拉莫尔进动频率。这对学生将来做深层次核磁共振研究有很大帮助。
2)模拟仿真教学。原来的教学方式只是纯理论教学,现在教学中增加了模拟仿真教学软件,这样可以很好地向学生展