Автор(ы): Щеглов Б.О.
Город: Владивосток
Учреждение: Дальневосточный федеральный университет, Школа медицины
Актуальность
Совершенствующиеся технологии в сфере компьютерных наук оказывают огромное влияние на многие сферы деятельности человека. В определенных случаях они автоматизируют и ускоряют «рутинные» процедуры, которые человек выполнял изо дня в день или позволяют увидеть то, что не видно невооруженным глазом. Не исключением является и медицина. Но все равно на сегодняшний день самым необходимым и важным ресурсом в сфере здравоохранения является врач-человек, от подготовки которого зависит качество и дальнейшая жизнь пациента. В помощь врачам создаются приложения-помощники для врачей, справочники, атласы, но они пока не в состоянии действовать с учетом накопленного клинического опыта.
Но использование симуляционных технологий в обучении является неотъемлемой и важной частью подготовки специалистов в сфере здравоохранения. Они позволяют будущим врачам понять логику и структуру рассматриваемой патологии или метода лечения с учетом характеристик создаваемых моделей. К тому же, не во всех университетах имеются анатомические театры и круглосуточный доступ к биологическим материалам, которые требуют особых условий хранения и эксплуатации. И в данном вопросе немаловажную роль может сыграть атлас персональной анатомии SkiaAtlas.
Цель
Проведение функционального анализа приложения SkiaAtlas и учебно-методического опроса среди студентов медицинских специальностей Школы биомедицины ДВФУ и ТГМУ на тему использования данного приложения в образовательной деятельности.
Материалы и методы
Для понимания теоретических основ создания данной симуляционной системы необходимо провести опрос студентов медицинских образовательных учреждений по тематике проблем и потребностей в учебном процессе, которые он мог бы решить. В соответствии с этим был произведен опрос 150 студентов 2-5 курсов лечебного и биофизического факультетов медицинских ВУЗов г. Владивостока Школы биомедицины ДВФУ и ТГМУ. Им были заданы следующие вопросы: «Какими источниками поиска информации Вы пользуетесь при подготовке к занятиям?», «Какие недостатки и преимущества Вы видите в существующих цифровых способах получения информации?», «Хватает ли Вам этой информации для обучения/применения на практике?», «Сталкивались ли Вы с нехваткой анатомического материла на практике?» и т.д.
Современные цифровые продукты представлены в основном в виде программ для просмотра снимков лучевой диагностики – слайсеров, преобразующих снимки в 3D модели органов, а также программами-атласами, содержащими в основе своей анатомические объекты органов нормальной, «усредненной» анатомии. В первом случае приходится иметь дело с необработанными моделями, которые достаточно нерепрезентативны для обычных студентов. Во втором случае, модели достаточно полно описаны, но представляют собой «норму» и созданы искусственно, без учета индивидуальных анатомических особенностей. В конечном итоге рассмотренные недостатки не дают целостной картины восприятия и развития клинического мышления у студентов и молодых специалистов.
Веб-приложение функционирует на основе принципа «клиент-сервер», которая в свою очередь состоит из встроенной системы управления базами данных (СУБД) SQLite3. Основным компонентом является веб-фреймворк Django, полностью направленного на применение высокоуровневого языка программирования Python. В качестве реализации фронтенд-оболочки приложения используется язык программирования JavaScript и его фреймворк 3DWebGL.
Основным объектом разработанного приложения являются необработанные данные лучевых исследований в DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) формате: ультразвуковое (УЗИ), компьютерная и магниторезонансная томографии (КТ и МРТ).
Результаты
Наиболее выгодным вариантом с точки зрения эффективности обучения и практической реализации явилось создание веб-приложения электронного атласа персональной анатомии SkiaAtlas. Данное программное обеспечение позволяет получать необработанные данные снимков лучевой диагностики, классифицировать и воссоздавать из них 3D модели органов, которые можно просматривать на локальном сервере проекта. При этом возможно нивелирование недостатков у уже имеющихся цифровых продуктов для обучения студентов нормальной и патологической анатомии на основе данных лучевой диагностики.
Обсуждение
Около 90% опрошенных респондентов согласны с тем, что данный образовательный проект необходимо имплементировать в образовательную деятельность.
С учетом использования цифровых моделей вполне возможна 3D печать органов из пластмассы. При этом использование методов машинного обучения и Big Data позволяет расширить границы понимания и причин развития тех или иных патологий с возможностью их визуализации и отслеживания патоморфологических изменений.
Выводы
Наметившийся курс на цифровизацию всех областей деятельности человека не должен пройти мимо таких немаловажных сфер как медицина и образование. При этом эти две области неразрывно связаны друг с другом – врач-человек должен быть хорошо обучен не только теоретически, но и подкован практически с применением всевозможных моделей для обучения. Использование данных симуляционных технологий в виде веб-приложений 3D атласов является немаловажным элементом образовательного интереса студентов медицинских специальностей и может быть полезно врачам лучевой диагностики, хирургам и ортопедам.
Богдан Щеглов
