以医学影像实验中心为载体培养创新型人才的思考

文/郑绍辉

2015年，国家明确提出“双一流”建设总体方案，2017年“双一流”建设正式实施，“双一流”的核心是一流的本科教育，一流本科教育的关键是创新型人才的培养，而实验室是创新型人才培养的摇篮[1-2]。徐州医科大学医学影像学实验中心成立于2010年，承载着影像医学与核医学、生物医学工程、影像技术等三个专业的研究生培养任务，承担着生物医学工程专业部分本科毕业设计、大学生创新训练课题等本科生科研任务。如何在现有条件下，提高实验室的开放效能，加强创新型人才培养，助阵“双一流”的建设，是我们实验室面临的机遇与挑战。

一、解除桎梏，推动实验中心发展

（一）更新实验室制度

紧跟“双一流”的建设目标，笔者所在学校的办学规模越来越大，进入实验室的人越来越多，对实验室的使用需求与日俱增。尽管经过近三年的快速发展，实验室的硬件条件已经能满足学生的基本实验需求，但是实验室的管理制度相对滞后，制约实验室的发展。研究表明，管理制度与运行体系直接影响实验室的开放效能。从大的方面看，良好的管理体系，能够协调各个实验室的良性运转，较好沟通。从小的方面看，实验室的学生来自学院内的不同专业，不同的层次，实验操作技能差别较大。实验室的和谐有序开放，离不开有效的管理体制。实验室安全责任、仪器使用、对外开放、损物赔偿等制度应该要人性化、爱心化，应该要形成人人是实验室的主人的意识和氛围。

（二）增加实验人员培训机会

实验技术人员作为教辅人员，在学校的数量较少，在我们实验室也只有一名实验技术老师。从目前来看，实验技术领域缺少的培训机会，导致实验技术老师的实验技能提高受限，影响实验的指导质量。开放实验室的成效很大程度上取决于实验技术队伍的水平。提高实验技术人才素质，引进高端人才，提高实验室的技术人才整体水平，对实验室的发展起到促进作用。因此，实行实验人员教师化管理，增加实验人员对外学习交流的机会，派送到国家级实验室进行学习，提高实验人员的技能，拓宽视野，有利于实验室整体实验技术水平的提升。

（三）调动学生的主观能动性

学生是实验的主体，没有学生参与实验，就谈不上实验创新。学生对实验室的态度决定实验创新成败。目前，学生主要存在以下几方面的问题：第一，学生注重理论学习，尤其是本科生，唯成绩至上，忽视实验的重要性。尤其是创新性实验需要学生的主观参与，主观能动性决定了实验的成败；第二，学生没能参与实验室的开放管理，限制了学生参与实验室管理的积极性。为了调动学生的积极性，积极鼓励学生申报各类大学生、研究生的课题。每周进行科研汇报，学习交流，学生与学生之间，学生与老师之间自由讨论，碰撞火花。不同专业的学生在一起，存在不同的知识背景，能够互相解决对方的科研难题。

二、 鼓励研究生参与实验室开放管理

在日本，实验室技术老师不足时，会聘任一些具有较高实践操作能力的聘任制员工。日本的高校会充分发挥学生的主观能动性，安排部分研究生参与实验室的管理工作。在欧美一些国家，大量的实验室工作由研究生承担，在我国一些非常有名的实验室里面，甚至没有一名技术人员管理，运行工作都由研究生承担。在我们实验室也进行了研究生参与管理的探索，主要做法是：第一，研究生参与实验室卫生的管理，规划公共卫生责任区；第二，研究生发挥“传，帮，带”的作用。高年级的学生对仪器的使用较为熟悉，为充分调动研究生参与实验室管理的积极性，采用“仪器使用负责制”，高年级对整台仪器的运转负责。形成高年级掌握仪器的规范化操作，教授低年级的学生仪器用法，研究生指导本科生的实验室运行机制，这种运行机制对实验室的良性运转起到积极的作用。这种运行管理模式有利于创新人才和管理人才的培养。

三、前沿的研究方向，助力创新型人才培养

医学影像实验中心是硬件平台，研究方向是软件载体，学生的创新培养工作离不开高水准的平台，更离不开前沿的项目载体。

（一）分子影像介导下的肿瘤精准诊疗

“诊断要早、治疗要精、监测要准”是肿瘤诊断和治疗的目标和研究方向。分子影像技术利用与疾病特异性靶点相结合的分子探针作为成像的示踪剂，将传统的非特异性物理成像转变为特异性分子成像，同时获得被检组织的形态学及功能信息，为当今医学影像研究的方向和热点之一。围绕分子成像纳米探针灵敏性、靶向性、功能性和生物安全性的改善等方面开展系列研究。采用纳米材料构建新型肿瘤靶向分子探针，利用光学成像、磁共振成像及多模态成像等技术进行肿瘤相关分子和细胞的体内、外检测与成像。在开发与制备新型纳米材料的基础上，创新设计和应用多功能肿瘤分子成像纳米探针，为进一步在分子水平上对肿瘤进行早期诊断并实现精准治疗建立了实验基础。

学生都去了科研院校，或者生命科学相关的公司搞研发，有的学生已经做到了技术骨干。

（二）数字人体建模仿真与数字骨科

这一研究的主要方向是重点开展异常步态分析及运动模拟仿真、数字人体建模仿真、数字骨科、基于3D打印的个性化康复辅具开发等方面的研究。为骨科的术前手术规划，术后康复疗效和辅具效果评估提供量化指标和参考依据。

儿童异常步态及足底压力数据库的建立：国内主流的三维运动分析系统和足底压力平板，都是从欧美国家引进的，数据库里的正常参考值范围也是欧美国家儿童的步态数据。因为人种、生活习惯、环境以及文化背景的不同，都会与中国孩子步态和足底压力数据的总体样本有偏差。用这样的数据来评价中国孩子的步态功能并不合适。因此，收集并建立中国儿童的步态分析及足底压力数据库尤为重要。通过步态分析和足底压力数据对患者的手术方案提供证据支持，对术后的效果及佩戴辅具的效果进行评价，修正和指导下一步的康复方案制定。

人体步态模拟仿真及肌肉力的评估：肌肉骨骼病变是公共卫生保健系统日益增加的负担，导致临床环境中肌肉骨骼分析的需求不断增加。但现有的肌骨模型模拟存在步骤繁琐，模拟差异化大，预测重复性差等问题，阻碍了在临床上的推广使用。通过探索相对标准化的步态模拟仿真流程，有助于解决此项问题。包括标准化的marker点布局及权重设置，优化算法的选择与比较、肌肉力的预测与验证等环节。

参与此方向研究的学生更多的是去公司搞研发生产，如3D打印公司，假肢器械公司等。

（三）医学影像图像处理与建模

医学影像图像处理与建模是实现影像辅助精准诊疗的基础。在医学图像的三维重建方面，在数据采集、预处理、三维重建方法优化等方面进行研究，分割提取和重建患者有价值组织器官的三维解剖模型，用于符合DICOM标准的医疗图像3D建模、可视化和3D打印应用。

不同角度组织器官微观结构数据采集方法研究：搭建精确调整成像角度的测试平台。对不同角度组织分帧图像进行特征点提取，通过辨识不同角度图像的临界关系获得连续的数据集。

参与此方向研究的学生的就业倾向更多是医疗器械公司，做研发，售后等工作。医学影像实验中心的培养方向，以学生的就业为导向，助理创新型人才培养，为学生提供更好的就业前景。

四、结语

以人为本，创新育人，实验中心是平台，制度是保障。在人性化的实验管理体系中，以学生为中心，以课题为导向，可以创造性培养人才。在以后的实验平台建设中，应多多借鉴国家级平台的建设经验，把医学影像实验中心平台建设提高到一个新的台阶，让创新型人才的培养质量达到一个新的高度。