多媒体教学在研究生肿瘤放射治疗学课程的应用

[摘要] 随着放射治疗技术的发展,尤其是计算机技术在放射治疗领域的广泛应用,提出医学院校研究生肿瘤放射治疗学课程不仅要学好放射物理学、放射生物学,放射治疗技术学和临床肿瘤学的基本理论,还要充分利用计算机多媒体教学,才能进一步加深对基本理论的理解。在课程设置上,除了肿瘤放射治疗学课程外,提出增加三维适形、调强和图像引导下的放射治疗计划系统的内容;在教学模式上,提出根据不同的教学内容采用不同的教学方法和手段,如对三维适形、调强和图像引导下的放射治疗计划系统的教学,采用临床问题与基本理论相结合的教学方法,对临床肿瘤学教学强调过程参与式教学模式。

[关键词] 肿瘤放射治疗学 多媒体技术 教学方法

肿瘤的发病率逐年增高,70%以上的肿瘤患者需要接受放射治疗,如何提高肿瘤病人的生存率和生活质量,使临床医生充分运用肿瘤治疗的三个主要手段之一——放射治疗手段治疗恶性肿瘤患者已成为当务之急。我校开设研究生肿瘤放射治疗学课程已有将近10年的历史,课程内容涉及放射物理学、放射生物学、放射治疗技术学和临床肿瘤学,多年来,其教学内容与教学方法基本上是援引老的教学方法,即大班上课,小班带教的固有模式,而大班上课就很难摆脱单向灌输的教学方法。学生毕业参加工作后,依然对肿瘤放射治疗一知半解,不具备对肿瘤病人治疗原则、并发症的合理处理的能力。随着计算机技术、通讯技术、数字声像和互联网技术的普及和发展,尤其是计算机技术在影像诊断、放射治疗中的广泛应用,我们结合教学实际,充分运用计算机多媒体形象、直观、灵活的特点,强调过程参与式教学,对肿瘤放射治疗学课程的教学进行了改革,有效提高了教学的效果。

一、肿瘤放射治疗学课程的设置

肿瘤放射治疗学包括放射物理学、放射生物学、放射治疗技术学和临床肿瘤学,由于放射线摸不着、看不见,所以课程设置的重点放在使医学生打下坚实的理论基础,利用计算机多媒体形象、直观地培养学生形成知识体系,而不是仅仅按部就班地传授肿瘤放射治疗的专业知识。达到学生在校期间具备肿瘤治疗的完整知识结构,毕业后,学生无论在什么岗位工作,都能充分运用放射治疗手段从事肿瘤的治疗。为了达到上述目的,课程的内容应该包括下面5个方面的知识。

1.放射物理学

放射治疗是由利用放射线治疗肿瘤,因此,必须具有放射线的物理知识,熟悉各种设备的性能、各种放射线的特点及其应用、剂量及临床剂量学,了解剂量计算等,重点掌握治疗计划的设计与执行、放射治疗的质量保证与质量控制,了解目前的热点研究方向——三维适形和调强放射治疗和图像引导下的放射治疗等。

2.放射生物学

肿瘤放射生物学的最基本目的是解释照射以后所产生的现象并建议改善现在治疗的方法,也就是从三个方面为放射治疗提供了支持,即提供概念、治疗战略以及研究方案。(1)概念。首先,是放射治疗基本知识,照射后正常组织及肿瘤效应的过程及机制,它将有助于我们了解照射后发生的现象,如有关乏氧,再氧合,肿瘤细胞再增殖以及DNA损伤后的修复;(2)治疗战略。协助我们研究放射治疗的新方法,如乏氧细胞增敏剂,高LET放射治疗,加速分割及超分割放射治疗;(3)研究方案。可为临床放射治疗研究方案提供意见,如为不同的分次治疗及剂量率提供转换因子,在治疗过程中何时应用增敏剂,将来进一步建议个体化治疗方案。因此,放射肿瘤医生必须具备肿瘤放射生物学知识,因为肿瘤放射生物学就是肿瘤放射治疗的药理学。

3.放射治疗技术学

放射治疗技师在放射治疗的计划设计与执行中起着及其重要的作用,是放射治疗计划的执行者,是肿瘤放射治疗队伍中很重要的一员,其技术素质的高低和医德医风的好坏,直接影响肿瘤放射治疗的疗效。同样,临床医生也必须掌握放射治疗技术,才能更好地设计放射治疗计划,并指导和监督放射治疗技师更好的执行和完成放射治疗计划。因此,在临床教学中,要求学生必须掌握肿瘤放射治疗的定位、摆位技术的技能和技巧,只有这样,才能充分理解和忠实地执行放射治疗计划。

4.临床肿瘤学

放射肿瘤科是一个临床学科,放射肿瘤科医生除了具备一般的临床知识及经验,处理放射治疗前、中、后的临床问题外,还必须具备一般的肿瘤学知识,如肿瘤的流行病学、病因、发病机制以及肿瘤分子生物学等,特别是应熟悉临床肿瘤学,了解不同肿瘤的生物学行为、转归,每一个肿瘤的临床分期及其治疗原则,放射治疗在各种肿瘤不同临床分期中的作用等。

5.三维适形、调强放射治疗及图像引导下的放射治疗

治疗计划设计是放射治疗过程中极其重要的一环,三维适形、调强放射治疗计划系统及图像引导下的放射治疗计划系统,是放射治疗的一个重要组成部分。三维适形放疗(3D-CRT)是21世纪主流放射技术,它能使治疗剂量的体积和形状在三维空间上与肿瘤的几何形状相吻合或接近,也就是说,肿瘤在体内三维空间是什么形状就能照射什么形状。调强放射治疗(IMRT)是在三维适形放疗的基础上,按照治疗区内所需要的剂量进行放疗,也可以说是不均匀射照。四维适形放疗(4D-CRT) 是在三维放疗技术的基础上加入了时间因素的概念,充分考虑了器官在治疗过程中的运动,利用呼吸门控机和加速器配装的CT扫描机对肿瘤及正常器官进行实时的监控,达到跟踪肿瘤进行放疗的目的。

图像引导放射治疗不仅能进行四维适形放射治疗,能做到个体化放疗,在放疗前、放疗中能实时对肿瘤及肿瘤周围正常器官进行CT扫描进行监控,并能根据肿瘤及器官位置的变化调整治疗条件使照射也紧紧“跟踪”肿瘤进行真正意义上的精准治疗,还能随时对肿瘤放射剂量的精度进行调整。更为神奇的是,图影像引导放射治疗还能克服呼吸运动、器官蠕动及日常摆位误差,照射范围能比三维适形放疗进一步缩小,重要器官和组织能得到更好地保护;图影像引导放射治疗能提高肿瘤的照射剂量和治疗效果,能满足全身各部位原发肿瘤、转移瘤及由其他手段治疗后的残留灶治疗,为以往不适宜放疗的患者提供了可靠的治疗方法,尤其是适用于肿瘤的肝转移、肺转移、椎管内转移、椎体转移、腹膜后转移、肾上腺转移、胰腺癌等,各部位肿瘤手术后的残留或复发后不宜再行手术及重要脏器旁肿瘤而不能手术的患者。早期癌(如肺癌)更适合采用图像引导放疗。

二、教学模式的改革

近10年来,放射肿瘤学飞速发展,知识、技术更新迅速,三维适形、调强及图像引导下的放疗等新技术、设备的广泛应用于临床医疗中。同时,放疗从业人员不断增加,放射治疗在恶性肿瘤治疗中的作用越来越受到重视。所以,临床上对恶性肿瘤治疗的医生、尤其是对放射肿瘤科医生的要求越来越高。传统的“教师讲、学生听、老师板书、学生做笔记”为主的教学模式已不适应放射肿瘤学课程的需要,如何利用计算机多媒体技术进行放射肿瘤学课程的教学改革已成为当务之急。结合我校近10年来针对研究生放射肿瘤学的教学实践,我们提出了一种新的教学模式,该教学模式对不同的教学内容采用不同的教学方法和教学手段,收到较好的效果。

1.对课程第一、二部分(放射物理学、放射生物学)的内容,采用以理论教学为主的教学方法,利用多媒体技术制作基于网络环境下的多媒休课件进行教学,学生不仅可以在课堂上学习,课后或者在临床工作中也可以随时在网上浏览复习。多媒体制作的重点主要包括基本概念、公式等,将一些物理、生物现象等以仿真动画的形式,直观地进行演示,使学生能够将复杂的理论做到简单易记。

2.对课程第三部分(放射治疗技术学)的内容,不仅要将医德医风、职业道德教育作为重点,而且要明确放射治疗技术不仅仅是技术员的工作,放射治疗医生同样也必须具备熟练掌握肿瘤患者定位、摆位的能力。这一部分的内容以解剖标本、录像等多媒体教学与实际临床病例定位、摆位技术相结合,对常见病、多发病的定位、摆位技术进行考核,做到必须人人过关。

3.对于课程第四部分(临床肿瘤学)的内容,开展以“问题为中心”的教学模式,小班上课、床边认证、引导参与、辅导自学、网上学习等,打破灌输式,调动教师和学生的主动性。对原有的教学大纲内容采取“三三制”的分配方法,即三分之一理论性较强的内容由教师上课精讲;三分之一临床表现丰富的常见病进行床旁带教或上讨论课;其余三分之一较易掌握的内容由教师辅导学生自学,让学生按教学大纲规定内容“自己找食吃”。这种过程参与式教学模式要求教师对“三三制”教学计划按照以“问题为中心”,精心备课和组织病例材料,保证学生参与实践;对于学生必须在课堂和课后结合实际病例和临床问题,认真学习,让医学生尽早进人临床角色,培养临床思维,全面提高学生素质水平和创新能力。教学方法、形式和手段包括:先导病例上课、预知见习、目标实习、讲座讨论、辅导自学、结对练功、双语病例讨论等,充分利用各种媒体,尤其是计算机多媒体的功能,提高学生素质水平和创新能力。

4.对于课程第五部分(三维适形、调强放射治疗及图像引导下的放射治疗)的内容,我们单独作为一个部分进行教学,重点在于让学生能够运用放射物理学、放射生物学、影像学、放射治疗技术学和临床肿瘤学的基本知识,给具体病人制订一个完整的治疗计划。前面课程学习的好坏,关键看学生对放射治疗计划能否知其然和所以然。这一部分内容的教学形式包括:以实际临床病例为问题,要求学生在教师的辅导下,完成2～3份放射治疗计划的设计,然后,学生独立完成一份病例的放射治疗计划;最后,教师结合基本理论进行讲评。教学手段包括:计算机多媒体演示,三维适形放射治疗计划系统实际操作,对所有学生所做的放射治疗计划进行统计分析等。

三、结束语

放射肿瘤学课程教学模式的改革是一个值得深入探讨的课题。随着放射治疗事业的普及和发展,教学内容和教学模式必须做相应的改革。教学目的以引导学生积极参与教学,使学生尽早进入临床思维,培养学生的临床思维能力,同时,也为教师增加了锻炼提高的机会。教学手段上要充分发挥计算机多媒体的作用。当然,我们的教学改革以提高学生的素质水平和创新能力为目的,初步的效果是令人满意的,如何用量化指标来衡量改革的效果,进一步深化教学改革,是我们下一步需要研究的课题。