CC BY
73
>
А.Н. ПУТИНЦЕВ,
к.т.н., заведующий отделом медицинских компьютерных систем научного центра новых информационных технологий обособленного структурного подразделения «НИКИ педиатрии» ГБОУ ВПО «РНИМУ им. Н.И. Пирогова» Минздрава России, г. Москва, Россия, [email protected] Т.В. АЛЕКСЕЕВ,
научный сотрудник отдела медицинских компьютерных систем научного центра новых информационных технологий обособленного структурного подразделения «НИКИ педиатрии» ГБОУ ВПО «РНИМУ им. Н.И. Пирогова» Минздрава России, г. Москва, Россия, [email protected] Н.Н. ШМЕЛЕВА,
ведущий инженер-программист отдела медицинских компьютерных систем научного центра новых информационных технологий обособленного структурного подразделения «НИКИ педиатрии» ГБОУ ВПО «РНИМУ им. Н.И. Пирогова» Минздрава России, г. Москва, Россия, [email protected]
СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ДЛЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ
ВРАЧЕЙ И ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ
УДК 61:007-004:771
Путинцев А.Н., Алексеев Т.В, Шмелева Н.Н. Современные технологии для информационной поддержки врачей и повышения квалификации (ГБОУ ВПО «РНИМУ имени Н.И. Пирогова» Минздрава России, г. Москва, Россия)
Аннотация. Представлена мультимедийная обучающая система по врожденным порокам и аномалиям развития, приведены описание структуры системы, WEB-технологии, использованные для ее разработки, а также экранные страницы. Рассмотрены возможности применения обучающей системы для диагностики врожденных пороков в режиме дистанционного доступа и для повышения квалификации врачей в сети Интранет. Представлена перспектива использования обучающей системы на современных смартфонах и планшетных компьютерах. Ключевые слова: справочно-информационная система; электронные образовательные ресурсы; дистанционное обучение, тестирование; врожденные пороки развития; гипертекст; анимация.
UDC 61:007-004:771
Putintsev A., Alexeev Т., Shmeleva N. Modern technologies in information support of physicians and advanced training (Pirogov Russian National Research Medical University (RNRMU), Moscow, Russia) Abstract. In this paper we have represented multimedia learning system on congenital flaws and abnormalities. There is a description of structure and forms of the system, and also WEB technologies used in this development. The paper describes an outlook of opportunities of using learning system to diagnose congenital flaws in remote access mode and also opportunities of advanced training for doctors in Intranet. Also there is an outlook of using learning system on modern smartphones and tablet PCs.
Keywords: electronic learning resources; e-learning; testing; congenital abnormalities; hypertext; animation.
Введение
В настоящее время в медицинском образовании активно используются мультимедийные обучающие системы на основе применения информационных и телекоммуникационных технологий. Возрастает объем образовательных Интернет-ресурсов, таких как видеозаписи лекций, электронные справочники, учебники и методические пособия. Уже отмечен положи-
А.Н. Путинцев, Т.В. Алексеев, H.H. Шмелева, 2015 г.
2СП 5, N"2
Ж
тельный опыт применения дистанционных технологий в постдипломном образовании врачей в России на примере таких Интернет-проектов, как площадка medpro.ru [2], Эскулап [3], а также в системе дистанционного образования в Российской медицинской академии последипломного образования.
Однако для повышения квалификации врачей пока не нашли должного применения мультимедийные электронные образовательные ресурсы (ЭОР), отвечающие требованиям федеральных государственных образовательных стандартов.
Современные ЭОР должны включать следующие основные характеристики[1]:
— мультимедийность: озвученные видеоролики и анимация, графическое отображение процессов и явлений;
— интерактивность: многообразие контрольных вопросов, тестовых заданий и ситуационных задач;
— возможность доступа к ЭОР через сеть Интернет.
В медицинской практике для принятия решений в сложных случаях, например, при диагностике редких врожденных пороков развития (ВПР) у детей, врачу часто необходима информационная поддержка. Это особенно актуально в связи с тем, что неправильная диагностика и лечение ВПР нередко приводят к инвалидности в детском возрасте. Дифференциальная диагностика многих врожденных пороков очень сложна. Это объясняется многочисленностью нозологических форм, достаточно редкой их встречаемостью и малодоступностью для практического врача баз данных, содержащих клинические описания пороков и аномалий развития.
В Научном центре новых информационных технологий обособленного структурного подразделения «Научно-исследовательский клинический институт педиатрии» РНИМУ имени Н.И. Пирогова разработана мультимедийная обучающая система «Врожденные пороки и аномалии развития». Данная систе-
ма является функциональным развитием информационно-справочной системы по ВПР [4] и дополнена рядом пороков и синдромов наследственной и тератогенной природы, включенных в Программу послевузовского и дополнительного образования по специальности «Генетика».
Web-технологии, применяемые для создания системы
Мультимедийная обучающая система (МОС) «Врожденные пороки и аномалии развития» представляет собой приложение для операционных систем WindowsXP и Windows 7, разработанное с использованием языка гипертекстовой разметки HTML и содержащее большое количество перекрестных гиперссылок, которые обеспечивают быстрый доступ к более детализированной контекстно-зависимой информации.
Для придания экранным страницам динамики (выпадающие меню, анимация) используются языки написания скриптов: JavaScript и PHP, последний из которых обладает расширенным набором встроенных инструментов для Web-программирования.
Для создания анимационных роликов и интерактивных графических тестов применяется Flash-технология [5]. Это позволяет использовать в одном программном модуле векторную графику, анимацию и видео [6], которые воспроизводятся проигрывателем FlashPlayer, позволяющим сохранить качество векторной графики при увеличении масштаба изображения.
Структурные особенности системы
Мультимедийная система «Врожденные пороки и аномалии развития» имеет структуру справочного пособия. По единой схеме, включающей данные по популяционной частоте, этиологии, патогенезу и клиническим характеристикам ВПР, представлено описание 45 нозологических форм изолированных
>
Рис. 1. Экранная страница МОС «Антенатальный гидронефроз»
пороков развития и 19 синдромов генной, мультифакториальной и тератогенной природы. В системе имеется большое количество иллюстраций, 15 анимационных роликов, алфавитный и предметный указатели. Также приведены классификации пороков по этиологическому, патогенетическому и анатомо-физиологическому принципам.
На рисунках 7 и 2 представлены экранные страницы системы.
Анимационные ролики позволяют «заглянуть» внутрь сосудов, изучить механизмы хромосомных мутаций, а также подробно рассмотреть патологические процессы, протекающие внутри органов и тканей, например, сердца (рис. 3), почек и мочевого пузыря.
Тестирование и самообучение
МОС «Врожденные пороки и аномалии развития» может применяться в качестве
пособия при повышении квалификации врачей и обучении студентов медицинских образовательных учреждений. Для контроля знаний в систему включены тесты, охватывающие все разделы обучающей части.
Тестирование можно проводить сразу после изучения материала или спустя некоторое время по одному или нескольким разделам: общие вопросы, классификация, клинические проявления, профилактика и лечение. После регистрации и выбора раздела пользователь отвечает на предложенные вопросы, выбирая один или несколько правильных ответов. По окончании тестирования выдается протокол, содержащий процент правильных ответов и информацию об ошибках, что позволяет вернуться к тем разделам, которые недостаточно изучены.
На рис. 4 представлены экранные страницы блока тестирования: регистрация пользо-
Рис. 2. Алфавитный указатель (словарь) по врожденным порокам развития
>
Рис. 4. Экранные страницы блока тестирования
вателя, выбор раздела тестирования, вопросы с ответами и окончательный протокол тестирования.
В системе предусмотрено ограничение времени на обдумывание ответа и повторное тестирование. Ведение архива результатов тестирования позволяет просмотреть протокол любого пользователя.
Применение Р!о$Ь-технологии позволяет реализовать возможности анимационной графики, что повышает интерактивность при самостоятельной работе с обучающей системой. На рис. 5 приведен пример реализации интерактивного тестового задания.
В данном анимационном ролике на экране монитора одновременно демонстрируются различные типы хромосомных мутаций. Соединяя стрелкой соответствующие панели с помощью мыши, пользователь устанавливает соответствие между номером и названием хромосомных мутаций. В случае неверного ответа пользователю дается возможность
получить подсказку и ответить на вопрос повторно.
На рис. 6 представлен другой пример интерактивного графического теста — установление соответствия номера картинки и названия врожденного порока сердца.
Возможности применения мультимедийной обучающей системы
Мультимедийная обучающая система «Врожденные пороки и аномалии развития» может использоваться в центрах повышения квалификации медицинских работников.
В настоящее время в ряде образовательных учреждений активно используются интерактивные доски. С помощью проектора изображение рабочего стола компьютера проецируется на поверхность интерактивной доски. Чаще всего это оборудование используется на аудиторных занятиях и семинарах. Важно, что интерактивные доски прекрасно
2015, N=2
Рис. 5. Тестовое задание с анимацией
Рис. 6. Тест на соответствие
>
Рис. 7. Преподаватель демонстрирует анимационный ролик на интерактивной доске
подходят для демонстрации программного обеспечения — курсором мыши можно управлять непосредственно с доски (рис. 7).
С помощью интерактивной доски преподаватель может в полной мере использовать возможности мультимедийных обучающих систем: отобразить нужную экранную страницу, быстро найти определение термина или понятия, продемонстрировать видеосюжет или анимационный ролик.
Сгруппированные по темам графические иллюстрации и анимационные ролики МОС «Врожденные пороки и аномалии развития» удобно использовать при изложении материала, что позволяет преподавателю в процессе лекции или практического занятия дать больше полезной информации. В то же время самостоятельная работа с системой позволяет не только закрепить знания, но и восполнить их по пропущенным занятиям. Наличие перекрестных гиперссылок курса облегчает усвоение пройденных разделов, а также
позволяет получить опережающую информацию по предстоящим темам.
МОС «Врожденные пороки и аномалии развития» может применяться для информационной поддержки врача при диагностике ВПР, что особенно важно для врачей из отдаленных регионов и небольших городов. Подробное описание и иллюстрации феноти-пических проявлений пороков развития важны для диагностики. Обширный иллюстративный материал, включенный в систему, помогает врачам при проведении дифференциальной диагностики врожденных пороков развития у детей.
Интернет и Интранет
Использование ЭОР в сети Интернет в режиме дистанционного доступа заслуживает особого внимания. Несмотря на то, что в нашей стране врачи не везде обеспечены доступом к сети Интернет, темпы информатизации позволяют надеяться на более широ-
Информационные технологии в образовании www.idmz.ru
2СП 5, Nas ''
кое использование дистанционной информационной поддержки. В связи с этим описываемая мультимедийная обучающая система «Врожденные пороки и аномалии развития» была полностью адаптирована разработчиками для использования в сети Интернет в режиме «он-лайн». Электронный образовательный ресурс уже доступен пользователям, прошедшим процедуру регистрации на Web-сайте по адресу: http://mes.net.ru.
Данный режим открывает широкие возможности для самостоятельного повышения квалификации врача в любом месте, оборудованном персональным компьютером с выходом в Интернет. Другим очевидным преимуществом данного метода является отсутствие необходимости сохранять данные на локальном компьютере — вся информация всегда будет доступна по запросу к системе, размещенной на удаленном сервере.
Обучающая система может также быть использована внутри образовательного или медицинского учреждения (в сети Интранет) без подключения к сети Интернет (по типу учебного класса).
Использование мобильных устройств
В настоящее время актуальна возможность повсеместного использования мобильной техники (смартфонов, планшетов, карманных персональных компьютеров) для информационной поддержки врача. В странах Европы уже достаточно длительное время существует практика применения телематических медицинских систем персональной помощи, в которых данные с различных сенсоров поступают на мобильные устройства [8]. С применением мобильных устройств врач может легко получить доступ к большим объемам разнородной информации, необходимой ему при осуществлении своей деятельности. При этом информация может быть доступна пользователю практически в любом месте при наличии устройства, поддерживающего
соответствующий формат данных (текст, изображения, видео и др.) [7, 9]. Высокая степень доступности нужной информации позволит врачу существенно оптимизировать свою деятельность.
Мультимедийная обучающая система «Врожденные пороки и аномалии развития» адаптирована для работы с современными смартфонами и планшетами под управлением систем Android и iOS. На мобильных устройствах, как и на персональных компьютерах, доступны просмотр описания пороков и функции навигации в системе, такие как глоссарий и алфавитный указатель экранных форм. Запуск системы осуществляется через приложение для просмотра web-страниц, которое встроено в программное обеспечение большинства современных смартфонов и планшетов. В ряде случаев для воспроизведения анимации требуется установка дополнительного программного обеспечения. При работе с системой на мобильных устройствах компании Apple (таких как iPod, iPhone, iPad) необходимо установить дополнительное программное обеспечение под названием «Puff in Browser» (доступно в AppStore ); при использовании мобильного устройства под управлением системы Android необходима установка программного обеспечения «Adobe FlashPlayer», которое доступно по ссылке http://helpx.adobe.com/flash-player/ /kb/archived-flash-player-versions.html. Для работы c обучающей системой на любом мобильном устройстве необходимо подключение к сети Интернет.
Заключение
Применение современных информационных технологий в учебном процессе позволяет облегчить работу преподавателей, повысить качество обучения студентов и помогает будущим врачам быть лучше подготовленными для клинической практики. Студенты самостоятельно могут работать с обучающими системами. Озвученные анимационные роли-
ГЧ11
Информационные технологии в образовании
>
ки позволяют студенту лучше понять патологические процессы, протекающие на хромосомном, организменном и тканевом уровнях. Гиперссылки обеспечивают быстрый доступ к нужной информации, а интерактивные графические тесты с подсказками вызывают интерес студентов в процессе самообучения.
Представленная в статье мультимедийная обучающая система «Врожденные пороки и аномалии развития» может успешно применяться также для дистанционной информационной поддержки специалистов медико-генетических консультаций и стационаров, для повышения квалификации медицинских генетиков, педиатров, неонатологов, патологоанатомов и врачей других специальностей,
занимающихся диагностикой врожденных пороков развития у детей.
Система может быть размещена в локальной сети медицинского учреждения (в сети Интранет), а также использоваться через сеть Интернет на компьютерах учреждения и на современных смартфонах и планшетах. Актуальность использования врачом мобильной техники в профессиональной деятельности обуславливается многофункциональностью и высокой производительностью современных мобильных устройств (сбор информации с ряда медицинских датчиков, ее хранение и передача), что может позволить эффективно использовать их в медицинской практике.
ЛИТЕРАТУРА
1. Аветисян Д.Д. Требования к контенту для образовательных 5АА5-услуг//Дистанционное и виртуальное обучение. — 2011. — № 9. — С. 39-50.
2. Клим Н.М. Интернет-проект как площадка для непрерывного постдипломного медицинского образования. 24.12.2013. http://medpro.ru/og/otsenka_meditsinskikh_tekhnologii.
3. Компания ВИВАНТИ — образовательная платформа для проведения дистанционного обучения лор-врачей и аллергологов в рамках проекта непрерывного медицинского образования Эскулап. 24.12.2012. http://www.esculap-med.ru.
4. Путинцев А.Н., Демикова Н.С., Лапина А.С, Шмелева Н.Н. Информационно-справочная система по врожденным порокам развития в медицинской практике и образовании//Врач и информационные технологии. — 2007. — № 6. — С. 33-36.
5. Путинцев А.Н, Шмелева Н.Н, Гусев КЯ. Опыт разработки мультимедийных обучающих систем для медицинских образовательных учреждений//Врач и информационные технологии. — 2010. — № 2. — С. 55-62.
6. Путинцев А.Н. Применение современных информационных технологий в учебных пособиях для медсестер и фельдшеров//Медицинская сестра. — 2012. — №8. — С. 46-53.
7. Oiansen J.B., RosowE. Medical Informatics//In: Virtual Bio-Instrumentation: Biomedical, Clinical, and Healthcare Applications in LabVIEW — Pearson Education, 2001. — P. 94-126.
8. Wolf B, Friedrich P., Clauss J, Scholz A. Telematic Medical Systems for Individualized and Personalized Assistance//Eds. Olaf Dossel, Wolfgang C. Schlegel//In: World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering, September 7 — 12, 2009 Munich, Germany, Vol. 25/5. — Springer, 2010. — P. 13-16.
9. Zhang P., Kogure Y , Matsuoka H., Akutagawa M, Kinouchi Y, Zhang Q. The Applications of Remote Patient Monitoring System using a Java-enabled 3G Mobile Phone//Eds. Sun I. Kim, Tae S. Suh, World Congress of Medical Physics and Biomedical Engineering 2006: August 27 — September 1, 2006 COEX Seoul, Korea, Vol. 14/1. — Springer, 2007. — P. 3658-3662.
