浅谈“医工交叉”在临床教学中的应用

季学闻+刘慧强

摘 要：本文论述当前医工多学科交叉形势下，分析工程学科与医学交叉的必要性和可能性，以“医工结合”为切入点，进一步阐述如何在实践中促进临床教学与研究的发展，从而更好地利用多学科发展优势，进一步加强学科的软硬件建设，并深化与各附属医院、临床研究院和各生物医学研究机构的合作和产学研转换机制，探索“医工交叉”的临床教学发展的创新模式。

关键词：医工交叉 临床教学 学科建设

引言

科技的发展推动社会的进步与改革，学科之间的相互交叉与渗透已经逐渐成为现代科学技术进步的动力，其中生物医学工程的进步，就是将工程学科与临床医学相结合典型代表，在现代学科之间相互交叉的科研、应用前景以及市场需求的不断增加，促使医学与工学之间相辅相成、共同发展。[1]

我国工学门类較多，但医工结合的学科较少，其中具有很大的潜力。人才是学科发展的成果。人才质量的高低，不仅对受教育者个人的发展具有重要影响，也对学校的培养质量存在很大的影响。“医工结合”在教学中的渗透已逐步加深，我校发展医工交叉学科拥有先天的条件。首先具有地域优势。我校为自治区重点医学院校以及拥有多所附属医院，院校与合格附属医院相距不远，这有利于“医工结合”工作的开展。其次，自治区虽然工科高校较多，学科范围基本上覆盖了所有的工科专业。而我区工科高等院校中开展医学相关课程的专业凤毛麟角。此外，我校教学与实践布局合理，优质教育资源与医疗资源也相对集中。一方面，临床医学与工学的相互渗透、相互交叉成为必然的趋势；另一方面，临床上的医疗器械、设备的发展和进步也彰显了对工科的迫切需求。[2]

一、探究医工交叉在临床教学中的应用

目前，国内的医疗器械在发展过程中，大多数的核心设备还几乎全靠进口，国内自行研制、生产的医疗设备远远不能满足市场的需求。在新疆维吾尔自治区内的这种现状就尤为突出，疆内医学院校较少，医工结合发展的缓慢是制约医疗器械行业发展的主要绊脚石。因此作为疆内主要的医学院校，结合自身的特色来发展医工结合具有先天的优势。

在光学三维传感领域，利用先进的结构光光学技术来获得物体三维空间信息在现代医学领域具有广泛的应用前景。由于人体的一些特殊部位或器官，在进行外形测量的过程中可能会因为传统接触式测量的种种不方便或不合适而影响病情的及时治愈。因其可以对具有自由曲面的物体、不规则物体、不接触被测物体等优点，所以在医院主要集中在口腔的牙齿、骨科中的骨折患者等。[3]

结构光光学三维传感测量就是指利用光学的方法来获取被测物体的三维空间信息的方法和技术，目前主要是指获得物体表面三维空间信息的方法和技术。伴随着计算机技术与传感器硬件技术的快速发展，已经极大的改变了传统光学测量技术。高性能的计算机和图像处理系统使光学图像的计算机辅助分析技术得到了迅速的发展，这些信息的获取和处理技术上的进步又给光学传感器和计量方法上的改革和发展提供了新的动力。因此，国际光学学会1994年以信息光学的前沿为主题的年会上，首次将光学三维传感列为信息光学前沿七个主要领域和方向之一。

结构光光学三维测量主要在非接触、快速、高精度测量中具有先天的优势，利用获得的二维图像经过计算机算法的处理即可恢复出被测物体的三维图像，在骨科和口腔中的牙齿建模中具有重要作用。三维成像首先可以弥补二维图像的不具有的深层次信息，然后可以结合目前流行的制造技术—3D打印，可快速、精确的打印所需要的牙齿和骨骼结构，尤其是在受伤部位骨骼手术和整形治疗中，三维传感技术具有重要作用。

Fishman说过，三维传感技术的临床应用前景是广阔的，每一个外科医生都应该熟悉了解髋部、肩部、脊柱的三维结构，我们的目的是制成一个精确地三维模型，使医生在手术前对病人的关节了如指掌。[4]

在2016年，湘雅三医院脊柱外科主任医师詹瑞森带领团队采用3D打印截骨导板，成功为一名患者实施脊柱截骨手术，让“十年没看过天”的患者“重见天日”。据了解，这是全国范围内首次将3D打印技术应用于脊柱截骨手术。由湖南华曙高科制备的该3D打印导板是一个尼龙材质的辅助器具，上有两个施刀口。手术时，将该器具卡在要截去的脊椎骨上，骨刀从施刀口进入，便严格控制了施刀的角度和深度，确保手术精准、微创，其精细程度堪称“私人订制”。采用这种新的手术方法，使患者的手术时间、出血量和恢复时间大大减少。[5]

结语

医工交叉在临床教学中具有举足轻重的作用，在学科的教学工作中加入医工结合、医工交叉的概念和理论。在教学的过程中，不仅使学生获得理论的科学知识，也能时刻掌握到自己学科的发展现状以及毕业后的就业生涯规划，在进入大学的教学过程中，使他们具有清晰、明了的就业前景及就业方向，同时也可以减少就业期间的盲目点，提高学生的就业率和就业满意度。医学和工学交叉优势，不仅提高了人力资源的利用率，也是医学发展的一个强劲动力，二者结合产生的是“1+1>2”的效果。因此，本文对“医工交叉”下的临床教学中的必要性和内容做了初步探讨。

综上所述，新疆医科大学在借鉴国内外先进经验并结合本地区实际情况下，有效地进行资源整合，借助国家“一路一带”战略发展，探索出一条适合自身行之有效的“医工结合、医工交叉”发展模式，将带动各个学科的快速进步，，撬动整个新疆医科大学的快速发展。

参考文献

[1]张亚锋.基于调制度的光学三维测量方法研究[D].南昌大学，2006.DOI：10.7666/d.y928872.

[2]谭优.基于FTP的动态物体三维面形测量系统的研究[D].西南交通大学，2007.DOI：10.7666/d.y1346590.

[3]王晋疆，杨志文.光学三维传感[J].半导体光电，2002，23（1）：51-53.DOI：10.3969/j.issn.1001-5868.2002.01.015.

[4]吴艳.结构光投影三维测量方法的研究[D].西安建筑科技大学，2012.DOI：10.7666/d.d244164.

[5]周婧，吕凤琳，武雪萍等.探索高校对医工理交叉项目的科研管理[J].科教导刊，2011，（34）：194-195.endprint