PDF《天津市虚拟仿真实验教学中心》

天津市虚拟仿真实验教学中心 申请书 医学影像学虚拟仿真实验教学中心 学校名称: 天津医科大学 学校管理部门

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83336759 开放共享访问

网址:http://www.

tmu.edu.cn/xnfz/ 申报日期:

2015 年8月21 日 天津市教育委员会高等教育处制 填写说明 1. 申请书中各项内容用 小四 号仿宋体填写. 2. 表格空间不足的,可以扩展. 1. 基本情况 虚拟仿真实验教学中心名称 医学影像学虚拟仿真实验教学中心 实验教学示范中心名称/级别(市级或国家级) 医学影像学实验教学中心/ 市级 批准时间

2012 年1.1 虚拟仿真实验教学中心的发展历程、建设概况 医学影像学虚拟仿真实验教学中心是天津医科大学医学影像学实验教学中心的一 部分.医学影像学实验教学中心成立于

1984 年,是我国第一个独立的医学影像学专业 实验教学中心.实验教学中心以 天津市教委重点学科 、 天津市卫生局重点学科 、 天津医科大学

211 工程重点建设学科 、 影像医学与核医学专业博士点及博士后流 动站 为依托;

以医学影像学国家级精品课程、国家精品视频共享课、国家级特色专业、 国家级教学名师、省部级精品课程、天津市优秀教学团队为支撑;

利用中央财政支持地 方高校发展专项资金、天津市高等学校综合投资规划、品牌专业建设等项目,通过不断 优化配置、整合资源,实行 开放、流动、联合、竞争 的运行机制,全力建立成 开 放流动、资源共享、集中管理、与时俱进 的现代化实验教学中心.实验教学中心在

2 000 年、2001 年被评为 天津市教委达标实验室 ;

2010 年被评为 中央与地方共建高 校特色优势学科实验室 ;

2012 年被评为天津市实验教学示范中心建设单位;

2013 年, 中心所属脑功能实验室被评为天津市重点实验室. 随着虚拟仿真技术在教学中应用,医学影像学实验教学中心在

2008 年设立的电子 学虚拟仿真实验室的基础上,2012 年成立了虚拟仿真实验教学中心.现在的虚拟仿真实 验教学中心包括基础实验教学中心和临床实验教学中心两部分,总面积

1000 平方米. 中心下设:电子仿真实验室、磁共振成像虚拟仿真实验室、PACS 实验室、图像处理实验 室、图像分析实验室、功能成像实验室. 虚拟仿真实验教学中心实行天津医科大学领导下的中心主任、实验室主任两级负责 制管理模式.现有教师

41 人,其中专职教师

32 人;

教授

7 人,副教授

7 人,中级职称

11 人,其他

7 人.博士

23 人,占56.1%,硕士

10 人,占24.4%,平均年龄

41 岁,形成 了一支优秀的以中青年教师为主的优秀实验教学团队. 经过三年建设,实验教学中心已具备了开展高层次影像学科基础和临床教学的综合 实力,从而实现基础研究与临床实践结合、医工学科结合、科研与教学结合,高层次前 沿性课题协同攻关;

以科研促教学,多专业、多技术、多学科相互渗透,共同提高的良 好局面.近五年来,相关实验室承担包括影像七年制、影像五年制、临床医学、生物医 学工程、 护理学等

7 个专业的

34 门实验课, 年均培养学生

300 余人, 其中博士

10 余人, 硕士

50 余人;

目前累计培养本专业本科生

1500 余人. 虚拟实验教学中心将进一步完善体制、深化改革,以建设国内一流医学影像学虚 拟仿真实验教学中心为总体规划目标,以实验教学师资队伍建设为基础,以现有国内领 先的医学影像学实验室建设为载体,以培养学生科研素质为特色,不断提高人才培养质 量和科学研究水平. 1.2 虚拟仿真实验教学中心建设必要性 医学影像学实践教学中大部分实验项目是高投入、高危险和难实现的教学模式.医 学影像设备的高投入:包括 x 线设备、超声设备、磁共振设备、CT 设备等.由于这些设 备的价值动辄上百万甚至上千万元,教学经费的投入远远达不到教学规模需求,且部分 贵重仪器设备仅应用于普通示教有些大材小用.大部分医学院校用于教学的影像设备是 从医院淘汰下来的.由于老化过时,这些设备只能用于讲解基础的设备原理、影像技术 的摆位等,学生接触不到较为高端的图像后处理部分.高危险:X 线设备和 CT 设备都是 利用 X 线成像,由于 X 线对人体辐射危害,使得我们在具体实验过程中不能用实际的 X 线操作.难实现:在磁共振成像教学中磁共振原理、磁共振成像和后处理的过程无法用 实时实验显示,而在用医院实际设备实习时,由于设备昂贵,医院病人太多,时间有限, 所以学生只能是看不能动手. 综上所述,将虚拟仿真技术应用于医学影像教学显得十分必要.据此,我们依托医 学影像学实验教学中心资源优势,开展虚拟仿真实验教学建设. 1.3 虚拟仿真实验教学中心特色与创新

一、图像处理实验室 图像处理实验室是在全国首批为医学影像教学开设的计算机机房.该实验室充分利 用医学图像处理的专业计算机设备,在国内同专业中率先实现了讲授课程与实验同时开 展,弥补了以往课程教学与实验教学分置的不足,使理论教学与实践操作有机结合. 图像处理实验主要是利用图像分析计算机,用VB 语言实现医学图像的基本操作: 图像的运算:图像的加、减、乘、平移、旋转;

图像的增强:直方图均衡化、图像平滑、 图像锐化;

图像分割:阈值分割、图割、水平集;

图像配准:刚体配准、非刚体配准;

三维重建等等. 通过上述实验项目,学生能够完成综合性的、与医疗机构现采用的医学图像操作相 接轨的虚拟实际的操作过程,使实验教学与临床操作实际生动结合.同时,通过这些图 像处理算法的由难到易,强化了医学生的逻辑思维能力,为他们将来工作打下了坚实的 基础.

二、PACS 实验室 PACS(Picture Archiving and Comuniations System)实验教学系统是将数字化 图像技术与现代通讯、计算机技术相结合的产物,它将医学影像资料转化为计算机能够 识别的数字信息, 通过计算机和网络通讯设备对医学影像资料 (图形和文字) 进行采集、 存储、处理及传输等,使医学影像资源达到充分共享.医疗手术方案制定和治疗效果预 测方面,在对病人实施复杂手术之前,医生可以通过 CT、MRI 获取病人的真实图像送入 仿真系统,并参考虚拟系统中的数据库资料,制定最佳手术和治疗方案;

对于没有把握 的方案,通过在虚拟环境中的实验操作来获取模拟治疗结果并进行评判;

有效实现附属 医院的 PACS 资源与实验室共享.该系统涵盖自主化病例浏览、影像诊断书写及测试评 估、影像病例讨论、学生个人信息记录,教师诊断工作站;

影像诊断三维图像处理系统, 容积重建系统,肺结节分析系统,血管处理系统,自动去骨系统,虚拟结肠镜系统等. 该系统与医院相比新增加了教学模块和远程示教模块,在医学院校中率先提供学生医院 的PACS 环境,为学生今后的工作打下了坚实的基础.医学影像 PACS 实验教学系统主要 包括服务器、存储设备、计算机、图像显示器及相........