Модули для самостоятельного обучения с использованием КТ-снимков для улучшения понимания студентами топографической анатомии

Резюме 

Актуальность. Современная учебная программа по анато­мии, нацеленная на изучение клинически значимых про­блем, на этапе доклинической подготовки предусматрива­ет знакомство студентов с рентгенологической анатомией. В идеале учебная программа должна быть составлена таким образом, чтобы побуждать студентов к самостоятельной учебной работе и сформировать готовность к такому под­ходу у студентов нужно как можно раньше. Учитывая эти образовательные запросы, для расширения возможностей для обучения студентов топографической анатомии мы разработали интересную и клинически-ориентированную программу модулей самостоятельного обучения рентгено­логической анатомии. Программа создана на основе со­временных теорий обучения, которые позволяют студен­там проходить обучение в индивидуальном темпе.

Методы. В данной программе используются увеличенные снимки, полученные с помощью компьютерной томо­графии (КТ), и соответствующие справочные материалы. В 1-й день учебной недели снимки размещают в зоне общественного пользования с тем, чтобы студенты мог­ли ознакомиться с ними в удобное для них время. На 2-й день на стендах размещают контурные изображения важ­ных структур, представленных на снимках, чтобы студенты могли определить эти структуры. Кроме того, им предлага­ют обсудить снимки с преподавателями. В последний день учебной недели студентам рассказывают, какие структуры изображены на снимках.

Результаты. Согласно результатам оценки программы с по­мощью анкеты, состоящей из вопросов открытого типа, участие в программе приняли 95,5% студентов, и подавля­ющее большинство из них рекомендовали применять про­грамму для обучения следующих групп студентов.

Обсуждение. Данная программа направлена на повы­шение понимания студентами связи между структурами топографической анатомии путем организованного и по­следовательного привлечения студентов к использованию визуальных подсказок при интерпретации неподписанных КТ-снимков. Программа способствует самостоятельной учебной работе. Помимо использования в доклинической подготовке студентов эти учебные модули могут быть полезны для закрепления знаний по пространственной ана­томии на клиническом этапе обучения.

Ключевые слова: • КТ-снимки • самостоятельное обучение • топографическая анатомия

Мед. образование и проф. развитие. 2017. № 1. С. 50-58.

Актуальность

В последние годы мы являемся свиде­телями изменений, которые претерпевает программа преподавания анатомии сту­дентам медицинских специальностей в от­вет на вызовы, обусловленные развитием медицинской науки [1]. По всему миру разрабатываются новые стратегии пре­подавания, направленные на модерниза­цию учебной программы по анатомии [2]. Многие высшие учебные заведения пред­ложили дополнить традиционный подход к преподаванию эффективными учебно-методическими пособиями, призванны­ми ориентировать учебную программу на клиническую практику и тем самым обеспечить более качественную подго­товку молодых студентов к медицинской практике. Учитывая значительную роль использования полученных радиологиче­скими методами изображений в процессе освоения необходимых навыков и знаний в области клинической анатомии, все ак­тивнее высказываются предложения об их использовании для закрепления знаний по анатомии [3-5]. Такие изменения, помимо отражения общих тенденций в медицин­ском образовании, отвечают националь­ным запросам в этой области.

В Индии продолжительность обуче­ния по программе высшего медицинско­го образования составляет 4,5 года, или 9 семестров, и 1 год обязательной цикличе­ской интернатуры. На первом году обу­чения, прежде чем перейти к изучению клинических дисциплин, студенты осваи­вают доклинические дисциплины: пато­логическую анатомию и микробиологию. Радиологию традиционно преподают на предпоследнем (IV курсе), после чего на последнем году обучения студенты про­ходят циклы клинической подготовки. Методы радиологических исследований рекомендуется преподавать на этапе до­клинической подготовки, поскольку буду­щие врачи в своей последующей практике чаще всего будут сталкиваться с анатомией именно через визуализационные исследо­вания [3-5].

Регуляторные органы, в частности Медицинский совет Индии (MCI), и медицинские университеты подчеркнули необходимость использования снимков, полученных методом компьютерной то­мографии (КТ), в рамках учебной про­граммы по доклинической подготовке. MCI недавно опубликовал заявление, в котором вновь подтвердил необходи­мость подобной модификации учебной программы I курса обучения бакалавров медицины и хирургии [6]. Для эффек­тивного использования радиологических снимков в практике преподавания про­странственной анатомии стандартные КТ-снимки не подходят - они очень малы (всего 70x70 мм). Даже несмотря на то что эту проблему можно решить за счет увели­чения цифровых изображений, к нашим условиям такой вариант не применим, поскольку не у всех студентов есть доступ к сети Интернет. Еще один вариант за­крепления знаний по пространственным анатомическим связям - это посмертная КТ-визуализация (PMCT) трупов после вскрытия студентами, однако оказалось, что полученные таким образом изобра­жения имеют недостаточно высокую чет­кость и точность [7, 8].

Наша школа искала простой, но эффек­тивный метод применения радиологиче­ских снимков в доклинической подготовке студентов, чтобы помочь им освоить про­странственную анатомию более интерес­ным, содержательным и клинически ори­ентированным способом. Мы стремились к созданию условий для самостоятельного обучения студентов, поскольку это очень важный инструмент в подготовке будущих врачей [9]. Программа, которую мы раз­работали, создана на базе теории препо­давания, предложенной Honey и Mumford, и основной акцент в ней сделан на фор­мирование условий для обучения студента в индивидуальном темпе [10].

Методы

Дизайн программы

Подготовка справочного материала Мы использовали КТ-снимки пациен­тов, у которых отсутствовали очевидные структурные патологии в тех частях ор­ганизма, на примере которых у студентов формируется четкое представление о про­странственных связях между важными морфологическими структурами в раз­личных участках тела. Эти изображения были извлечены из Системы хранения и обмена изображениями (PACS) больни­цы PSG Hospitals в г. Коимбатур (Индия). Изображения в аксиальной, фронтальной и сагиттальной плоскостях, полученные по стандартной методике с помощью ап­парата "Siemens SOMATOM Definition Edge", были отредактированы с помощью диагностического программного обе­спечения для точной ориентации и каче­ственного отображения тканей в разных плоскостях. Изображения были получе­ны без указания имени, возраста и пола пациента, а также технических данных об уровне радиологического воздействия во избежание затененности изображения и с целью анонимности пациентов. В учебных целях мы использовали циф­ровые изображения, напечатанные на пленке Kodak Dry размером 9-6 дюймов на принтере Dry View 6850. Цифровые ис­ходники этого учебного материала были записаны на CD-диск и помещены на хра­нение в качестве материала для электрон­ного курса обучения.

Для того чтобы студенты могли озна­комиться с изображениями, мы поместили их на освещенные безбликовыми флуорес­центными лампами деревянные стенды с несколькими экранами за матовым стеклом; подобный принцип используется в многокадровых негатоскопах (рис. 1). Изображения можно вставить за стекло и зафиксировать их.

Программа

Начальный комплект изображений из серии снимков изучаемой области тела был представлен на стенде в 1-й день не­дели. На 2-й день в окошках непосред­ственно под первым комплектом снимков были размещены их контурные изображе­ния. Конкретные структуры были отмече­ны на контурных изображениях соответ­ствующими номерами (рис. 2). Студенты могли рассматривать эти изображения в учебные часы, им предлагали проанализировать представленные структуры и их взаимосвязи в удобное для них время (рис. 3). Их попросили определить, какие структуры изображены на снимках, и за­писать ответы на конкретные вопросы: "Где данная структура оканчивается?" или "От чего эта структура отходит?". Пра­вильные ответы вывешивали в последний учебный день недели, чтобы студенты могли самостоятельно оценить, насколь­ко верно они определили изображенные структуры и правильно ответили на во­просы. Студентам предлагали обсудить представленный материал с преподавате­лями и завершить процесс самостоятель­ного обучения. В последующие недели на стендах размещали новые комплекты снимков. Полная система изображений была размещена в лаборатории топографической анатомии, где студенты прово­дили основную часть аудиторного време­ни в рамках курса анатомии. Благодаря дизайну программы у студентов была воз­можность изучить представленный мате­риал поэтапно, самостоятельно и в удоб­ном для них темпе.

На этапе разработки первоначальной концепции данной программы КТ-снимки в электронном виде были еще недоступны. Для отображения изображений бумажные копии КТ-снимков нужно было отсканиро­вать, увеличить до желаемого размера и рас­печатать в фотостудии. Возможность распечатать изображения в высоком разрешении из электронных версий КТ-снимков упро­стила процесс. Аналогичным образом про­блема выбора системы для одновременного проецирования снимков и их контурных изображений была решена путем создания простой системы (рис. 1), которую можно изготовить в условиях любого стациона­ра. Изготовление увеличенной печатной копии КТ/МРТ-снимков стоит 800 рупий (~15 долл. США). В общей сложности мы использовали 6 блоков для демонстрации изображений, каждый стоимостью 10 тыс. рупий (~155 долл. США за блок).

Оценка программы учащимися

Проект утвержден Комитетом по этике соответствующего учреждения (№ 14/044). Программа была одобрена студентами, кото­рые приняли добровольное участие в опросе и ответили на открытые вопросы о програм­ме. Были зарегистрированы и проанализи­рованы наблюдения 143 респондентов при общем числе студентов в группе 150 человек. Студентов просили рассказать, как часто они пользовались данным учебным модулем и что они знали о методике самостоятельно­го обучения. Им также предлагали проком­ментировать программу.

Результаты

Согласно результатам анализа, 96% сту­дентов поняли концепцию самостоятель­ного обучения и одобрили использование соответствующих модулей (SLM). 8 из 10 студентов (82%) пользовались SLM в рамках курса по топографической анато­мии для изучения пространственной анатомии, однако частота использования SLM варьировала от ежедневного (43%) до вре­мя от времени (8%). Вообще не использо­вали данный модуль только 3% студентов. Почти все студенты (96%) рекомендовали SLM в качестве метода обучения последу­ющих групп студентов. Комментарии 14% студентов включали следующие общие ха­рактеристики программы: "отлично", "не­стандартно" и "интересно". Многие сооб­щили о своем желании чаще использовать подобные изображения при изучении ана­томии. Некоторые высказывались в поль­зу применения таких модулей для оценки знаний студентов в рамках итогового экза­мена в университете.

Данная программа получила одобрение и искреннюю поддержку со стороны декана факультета, который утвердил ее финанси­рование и реализацию в качестве модуля самостоятельной учебной работы в рамках доклинической подготовки студентов.

Обсуждение

Современному врачу больше не нужно применять знания внутренней анатомии человека в зале для вскрытий, патолого-анатомической лаборатории и даже во вре­мя выполнения хирургических процедур. Чаще всего эти знания требуются при ин­терпретации радиологических снимков [9]. Благодаря современным технологическим достижениям радиологическая визуализа­ция предлагает уникальные возможности по совершенствованию диагностических методик. Студенты медицинских специ­альностей должны иметь достаточно вы­сокий уровень подготовки для использова­ния такой визуализационной среды в своей врачебной практике [10, 11]. Таким образом, обучение студентов первых курсов базовым знаниям о радиологических мето­дах становится обязательной тенденцией в новых учебных планах. Кроме того, уста­новлено, что использование КТ-снимков на курсах по анатомии по мере обучения повышает у студентов уверенность при вы­явлении анатомических структур и опреде­лении клинической значимости различных анатомических деталей [4-6]. А также это способствует формированию у студентов мотивации и понимания деталей [5].

При интерпретации радиологических снимков механически заученной инфор­мации недостаточно, необходимо логиче­ское мышление и умение устанавливать причинно-следственные связи. Наша про­грамма, в которой для организованного и последовательного выявления простран­ственных связей между структурами голов­ного мозга используются неподписанные КТ-снимки, доказала свою эффективность в изучении связей между структурами то­пографической анатомии.

Постепенная структурная доработка учебного модуля, созданного на основе не­подписанных КТ-снимков, помогла сту­дентам логически освоить 3D-анатомию. Для выявления структур необходимо вни­мание к деталям на изображении, возмож­но, анализ КТ-снимков и попытка раз­личить на них анатомические структуры развивают у студентов наблюдательность, и об этом уже сообщалось ранее [12]. Кро­ме того, опубликованы данные о том, что ключевой фактор длительного сохранения каких-либо фактов в памяти - их много­кратное упоминание в процессе обучения [13]. Можно предположить, что размеще­ние изображений и связанных с ними учеб­ных материалов на видном месте способ­ствовало тому, что студенты неоднократно просматривали его и тем самым более ак­тивно участвовали в процессе обучения.

Демонстрация учебного материала в от­крытом доступе наряду с указаниями изу­чать пространственную анатомию по этим снимкам, как правило, способствует само­стоятельному обучению студентов [14-17]. Поскольку студенты признали эффектив­ность этого модуля в качестве учебного ин­струмента, возможно, они одобрят приме­нение аналогичных программ на следующих клинических курсах обучения и благодаря этому окажутся готовы к самостоятельному обучению на протяжении всей своей про­фессиональной деятельности.

Нашу программу можно дополнить другими элементами, добавить структу­рированные вопросы об анатомических объектах, для решения которых требуются навыки аналитической работы. Такой фор­мат можно применять в рамках анализа небольшой клинической ситуации. После расширения программа будет включать задания на выявление структур и выясне­ние фактических данных о выявленной структуре, а также определение степени ее клинической значимости. Таким образом, модули доклинической подготовки приоб­ретают клиническую ориентированность и помогают, помимо формирования базо­вых знаний об анатомии, выработать у сту­дентов клинические навыки.

К тому же КТ-снимки и сопутствую­щие материалы могут быть использованы в качестве простого инструмента оценки знаний студентов. Можно попросить сту­дентов определить конкретные структуры на КТ-снимке и задать несколько вопро­сов об этой структуру в рамках проверки знаний. Программа может быть перенесе­на на простую в использовании и обслужи­вании цифровую платформу.

Заявление о согласии пациентов

Авторы подтверждают, что получили согласие у всех задействованных пациен­тов. Подписывая соответствующую форму, пациент дал согласие на публикацию сво­их снимков и других клинических данных в научном издании. Пациенты понимают, что их имена и инициалы не буду опубли­кованы, что все необходимые меры по со­хранению конфиденциальности их пер­сональных данных приняты, но полная анонимность гарантирована быть не может.

Благодарность

Авторы статьи благодарят доктора B. Devanand, профессора и руководителя факультета радиологии, A. Rahamathullah и J. Abubakker Sithik. Технических специ­алистов в области лучевых исследований, а также больницу PSG Hospitals за помощь в обработке КТ-снимков.

Литература/References

1. Drake R.L. A retrospective and prospective look at medical education in the United States: Trends shaping anatomical sciences education // J. Anat. 2014. Vol. 224. P. 256-260.

2. Turney B.W. Anatomy in a modern medical curriculum // Ann. R. Coll. Surg. Engl. 2007. Vol. 89. P. 104-107.

3. Squire L.F., Novelline R.A. Radiology should be a required part of the medical school curriculum // Radiology. 1985. Vol. 156. P. 243-244.

4. Drake R.L., Pawlina W. The American Association of anatomists celebrates 125 years // Anat. Sci. Educ. 2013. Vol. 6. P. 1-2.

5. Machado J.A., Barbosa J.M., Ferreira M.A. Student perspectives of imaging anatomy in undergraduate medical education // Anat. Sci. Educ. 2013. Vol. 6. P. 163-169.

6. Medical Council of India. Vision 2015, 2011. URL: http://www.mciindia.org/tools/announcement/MCI_booklet.pdf. (date of access 02 May 2015) 7. Bohl M., Francois W., Gest T. Self-guided clinical cases for medical students based on postmortem CT scans of cadavers // Clin. Anat. 2011. Vol. 24. P. 655-663.

8. Slon V., Hershkovitz I., May H. The value of cadaver CT scans in gross anatomy laboratory // Anat. Sci. Educ. 2014. Vol. 7. P. 80-82.

9. Gunderman R.B., Siddiqui A.R., Heitkamp D.E., Kipfer H.D. The vital role of radiology in the medical school curriculum // AJR Am. J. Roentgenol. 2003. Vol. 180. P. 1239-1242.

10. Mumford A. Putting learning styles to work. Action Learning Work. Aldershot : Gower, 1997. P. 121-135.

11. Rogers L.F. Imaging literacy: A laudable goal in the education of medical students // AJR Am. J. Roentgenol. 2003. Vol. 180. P. 1201.

12. Phillips A., Smith S., Ross C, Straus C. Improved understanding of human anatomy through self-guided radiological anatomy modules // Acad. Radiol. 2012. Vol. 19. P. 902-907.

13. McKimm J., Swanwick T. Assessing learning needs // Br. J. Hosp. Med. (Lond.). 2009. Vol. 70. P. 348-351.

14. Karpicke J., Roediger H. 3rd. Repeated retrieval during learning is the key to long-term retention // J. Mem. Lang. 2007. Vol. 57. P. 151-162.

15. Marcos P., Arroyo-Jimenez M., Artacho-Perula E., Martinez-Marcos A. et al. Self-directed learning in the Gross Anatomy medical curriculum // Eur. J. Anat. 2004. Vol. 8. P. 147-153.

16. Patterson C., Crooks D., Lunyk-Child O. A new perspective on competencies for self-directed learning // J. Nurs. Educ. 2002. Vol. 41. P. 25-31.

17. Premkumar K., Pahwa P., Banerjee A., Baptiste K. et al. Does medical training promote or deter self-directed learning? A longitudinal mixed-methods study // Acad. Med. 2013. Vol. 88. P. 1754-1764.

Рецензирование