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基于科研课题的实践培养儿科影像医学七年制学生创新能力

基于科研课题的实践培养儿科影像医学七年制学生创新能力

 

基于科研课题的实践培养儿科影像医学七年制学生创新能力
彭 芸,张 宏
首都医科大学附属北京儿童医院影像中心,北京 100045
摘要:现代医学影像学的迅速发展带动影像医学培养模式的蓬勃发展,但众多新的培养模式在开启学生的创新思维方面仍有不足。转化医学是一门将基础研究和临床应用结合的交叉学科,分子影像学作为转化医学的重要载体应受到影像医学七年制研究生的重视。大家尝试引导儿科影像医学七年制学生在临床实践中自主设计、实施科研课题,以培养其创新能力、解决临床实践问题。
关键词:医学影像学;培养模式;科研课题;创新能力;转化医学;分子影像学
Design and practice scientific research items independently during clinical practice
Imaging Centre, Beijing Childrens Hospital, Capital Medical University, Beijing 100045, China
AbstractThe rapid development of modern medical imaging has led to flourishing of cultivation mode of medical imaging, but many of the new cultivation models are still insufficient in terms of cultivating the students innovative thinking. Translational medicine is a cross discipline which combines basic research and clinical application. Molecular imaging as an important carrier of translational medicine deserves the attention of seven-year students who major in medical imaging. In order to develop the seven-year student whose major is pediatric medical imaging innovative competence and solve the clinical practice issues, we try to guide them to design and practice scientific research items independently during clinical practice.
Key WordsMedical imaging; Cultivation mode; Scientific research items; Innovative competence; Translational medicine; Molecular imaging
 
随着现代影像学的迅速发展,关于影像医学培养模式的探索也日趋增多,呈现出百花齐放、百家争鸣之势。新的培养模式,如问题导向学习模式(problem-based learning, PBL)[1]、比较医学模式[2]等,较之填鸭式的传统教学模式显示一定的优越性。新的培养模式虽然可以一定程度上提高教学效果、增强专业常识,但是其在开启学生的创新思维方面仍需进一步完善。
儿科影像学是一门专业性非常强的学科,七年制的研究生在选择儿科影像学作为专业方向后,在临床影像学实践和进行研究生课题答辩间仅有一年的培养时间,如何在现代教育理念的基础上,依据社会人才需求,突出专业的应用性,实现创新实践素质培养需求呢?大家尝试采用以临床教学为牵引引导实践教学,激发学生的学习兴趣,以科研课题驱动的方式促进学生临床实践过程中创新能力的培养取得了良好的效果。
1        儿科影像学专业学生需要创新能力的培养
儿科影像学是临床和教学实践相结合的过程,本身就是实践性非常强的一个科目,无论是常识的学习,还是临床技能的培养,乃至最终形成的综合影像学分析思路的临床科研能力都离不开临床的实践。七年制研究生经过前面五年的人文医学常识的累积,已掌握临床各学科的基本理论、基本常识、基本技能。但作为未来的高级影像专业人才,七年制研究生除了具备临床影像学的专业常识,还必须具有发现和解决临床实践问题的较强的创新性科研思维能力,这就需要引导他们依据个人兴趣设计、完成与临床工作密切相关的科研课题。
 
2 尝试在课题实施过程中培养学生的创新能力
2.1创新思维来源于扎实的基础常识
大家让学生深入到临床一线的医疗工作中,亲自动手,掌握各种影像学的基本操作和技能要求,尤其是熟练掌握与课题相关的磁共振操作过程和数据后处理等,这些扎实的基本功是创新的源泉。大家鼓励学生积极参与国内外相关学术交流,开拓学生的视野。经过以上培养,学生掌握并巩固了相关专业基础常识,并培养发散创新思维提供了条件。当大家通过fMRI对比分析单纯性肥胖儿童针灸前后对食物图片视觉刺激的中枢反应变化,结果显示针灸可以明显抑制眶额回、岛叶及后扣带回等与食物渴求相关的脑区兴奋,从而为针灸减肥可能的中枢机制提供一定依据。同学们在老师的启发下,应用MRI1H-MRS评估针灸治疗对单纯性肥胖儿童腹部脂肪和肝内脂质含量的影响,发现针灸治疗可以显著减少肥胖儿童的BMI及腹部脂肪体积,特别是腹腔内脂肪体积,并且能改善患者腹腔内脂肪和腹部皮下脂肪的不良分布,是一种健康有效的治疗方法。
2.2 充分调动学生的主动学习能力
在课题的前期设计阶段充分调动学生的主动学习能力,使其积极参与课题构思。以大家设计的课题——儿童肥胖症的功能磁共振研究为例,美国医学联合会会长路易斯博士曾经说过癌症是可怕的,但人类健康的最大威胁,不是来自于癌症,而是来自于肥胖,这句话提醒大家高度重视肥胖的危害,然而我国儿童单纯性肥胖的发病率却正以较快的速度增加,引起了全社会的关注。这一广受关注的慢性疾病使学生对于儿童肥胖症的发生机制、减肥疗效的评价标准,如何更科学的评价减肥的疗效等方面产生了浓厚的兴趣。他们通过查阅大量国内外文献,发现目前针灸减肥疗法是具有较好疗效且无副反应的方法。国内近十余年对针灸治疗肥胖症的临床研究有很多,但是以往的研究主要从生化和中医的角度的阐述,虽然中枢的脑电活动可以在动物上直接观察到,但并不适应于人类,因此人体针灸减肥的中枢机制及其疗效评价的有效研究尚未见许多报道。经过充分的前期准备,大家一起对课题进行论证和修订成针灸对肥胖症的功能磁共振研究。通过课题的引导作用,学生在系统掌握本学科、本专业必需的基础理论和基本常识的基础上,必然要主动进一步掌握较扎实的专业常识,以及深入了解了与课题相关的国内外研究状况。
2.3 引导和激发创新热情
在整个科研课题的实施过程中锻炼学生的创新思维。大家的七年制研究生通过临床实践发现问题儿童肥胖症影响广、危害大;然后提出问题儿童单纯性肥胖的发病机制及治疗。下一步通过广泛、深入的文献学习以及和老师的商讨,将研究课题缩小为针灸对肥胖症的功能磁共振研究。在数据收集阶段,学生独立应用功能磁共振(BOLD-fMRI)完成不同体重青少年(肥胖症与正常体重)志愿者大脑中枢对食物刺激反应的数据采集应用MRIMRS完成不同体重志愿者外周脂肪测量的数据采集;在数据分析及论文书写阶段,学生独立统计分析不同体重青少年者中枢对食物刺激的反应异同、外周脂肪含量的差别,同时分析青少年肥胖症志愿者减肥前后中枢反应及外周脂肪含量的变化,最后规范完成论文的书写。这些研究结果多次参与国内重要会议进行专题讲座和展板交流,得到相关专家好评,而且大家已发表核心期刊及SCI文章各一篇。经过以上系统的临床科研训练,七年制研究生不仅按时完成临床轮转要求,具备了临床工作要求的坚实的理论基础和实践技能,而且他们的创新性思维意识和能力也被启发,在以后的临床工作中具备了独立进行科研设计及实施的能力,让其得到了全面、综合的发展。
2.4 引导创新方向
引导学生创新能力主要用在解决临床和科研实际问题上。自2003年美国国立卫生研究院(National Institutes of Health, NIH)提出了联系基础研究与临床应用的转化医学(translational medicineTM)的概念,其在全世界范围内日益受到重视[3]。经过这几年的快速发展,目前认为转化医学不仅指实验室基础研究到临床应用的快速转化和应用,它还包括根据临床实际需要有针对性的开展基础研究,从而使基础研究更好地为临床应用服务[4]。大家在儿科医学影像学七年制研究生实践创新能力培养过程中正是基于这一引导思想,强调科研课题来源于临床实践并为临床实践服务;转化医学依赖多学科交叉合作,在儿科医学影像学七年制研究生培养时,大家同样重视儿科临床和影像学的结合。这种临床实践-科研课题-临床实践的影像学教学模式不仅使学生掌握了系统的专业常识和技能,并且培养了其创新能力和意识,使其未来的临床工作中获益良多。
重视培养影像医学专业学生在临床实践工作中结合实际需求提出具体问题,制作各种动物模型,利用这些动物专用分子影像设备研究动物模型,然后将研究结果转化为临床应用的能力。目前分子影像的发展受到全世界医学界的广泛重视,各国对于其临床应用价值已有充分认识[5],因而大量的人力、财力都被投入支撑分子影像发展的科研项目,其中就包括动物专用分子影像设备的发展。为适应分子影像的进一步发展,目前大家在技术设备方面已经出现多模式显像,即结合不同影像技术优势的显像设备,如SPET/CTPET/CT一体机等。但是大家相应的研究人员储备、技术力量发展却远不及技术设备的发展,因此尽快培养具有转化医学思维的创新型影像医学人才成为当务之急。以青少年创伤性颅脑损伤的研究为例[6],研究者在临床实践中发现青少年创伤性颅脑损伤是儿童和青少年致死、致残的主要原因,而且其患病率及所致严重损害不断增加,却无有效药物治疗。研究者进一步探索发现,与成年人相比,青少年创伤性颅脑损伤与严重的脑水肿更相关,而儿童与成年人脑内水内稳态的差异可能可以说明儿童创伤后有更高脑水肿的风险。Aquaporins (AQPs,包括AQP1AQP4AQP9)作为水通道蛋白家族的成员在脑内水调节中发挥重要作用,因而研究问题缩小为“AQPs是否在青少年创伤性颅脑损伤后脑内水含量的调节中发挥作用。显然,这种疾病值得研究者关注并探索研究,但是却不能在临床实践中解决这个问题,此时应用分子影像进行基础科研课题研究却可以解决这一临床需求。采用动物专用核磁共振研究幼龄SD大鼠创伤性颅脑外伤模型,并检测AQPs在脑外伤模型中的分布、表达。最后研究者经过统计分析发现,与临床实践所见相似,该研究中也发现创伤后13天在双侧大脑半球,无论是远离还是接近损伤区域,都可以观察到水含量增高及流动性降低;与AQP1AQP9相比,AQP4在幼龄SD大鼠脑外伤后第一周的脑水调节中发挥更重要的作用。在回答最初提出的问题后,结合临床需求,研究者提出AQPs可以作为脑外伤后治疗的靶点以改善其预后,综合患者的发病年龄、脑外伤类型、损伤后评估时间点等损伤特异性参数,在合适的时间点给予患者针对AQPs的靶治疗可能会给其带来益处。该研究以临床需求为出发点,在基础研究中利用分子影像学寻求答案,最后将基础研究结果延伸至临床应用,充分体现了临床实践-科研课题-临床实践这一转化医学的重要宗旨。
综上所述,从临床实践中引导学生提出科研问题,并以影像学技术解决这一问题的培养模式,为具有创新能力的高素质影像专业人才的培养开拓了新思路。为了适应医学影像学发展和临床工作的需要、培养更多具有高素质影像专业常识和能力的医学影像学人才,关于影像医学教学模式的探索仍需拓展。
参考文献
[1] Schmidt HG, Rotgans JI, Yew EH: The process of problem-based learning: what works and why [J]. Med Educ 2011, 45(8):792-806.
[2] Baillet A, Gaujoux-Viala C, Mouterde G, Pham T, Tebib J, Saraux A, Fautrel B, Cantagrel A, Le Loet X, Gaudin P: Comparison of the efficacy of sonography, magnetic resonance imaging and conventional radiography for the detection of bone erosions in rheumatoid arthritis patients: a systematic review and meta-analysis [J]. Rheumatology (Oxford) 2011, 50(6):1137-1147.
[3] Albani S, Prakken B: The advancement of translational medicine-from regional challenges to global solutions [J]. Nat Med 2009, 15(9):1006-1009.
[5] Conti PS, McEwan AJ, Pomper MG: Molecular imaging: the future of modern medicine [J]. J Nucl Med 2008, 49(6):16N-20N.
[6] Fukuda AM, Pop V, Spagnoli D, Ashwal S, Obenaus A, Badaut J: Delayed increase of astrocytic aquaporin 4 after juvenile traumatic brain injury: possible role in edema resolution [J]? Neuroscience 2012.
 
 

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