国家虚拟仿真教学政策

2019年在教高〔2019〕8号文件 《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》中提出从2019年到2021年，完成4000门左右国家级线上一流课程（国家精品在线开放课程）、4000门左右国家级线下一流课程、6000门左右国家级线上线下混合式一流课程、1500门左右国家虚拟仿真实验教学一流课程、1000门左右国家级社会实践一流课程认定工作。其中1500门左右的国家虚拟仿真实验教学一流课程是在原有1000门左右虚拟仿真实验项目数量基础上增加500门。

教育部官网发布了关于印发《2019年教育信息化和网络安全工作要点》的通知。该文件指出，“实施好教育信息化‘奋进之笔’，加快推动教育信息化升级，积极推进”互联网+教育“，坚持高质量发展，以教育信息化支撑和引领教育现代化。”第四次科技革命和产业变革让我们大学教育面临实验教学、实训教学和实习教学走向问题。

以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，全面贯彻党的十九大和十九届二中、三中、四中全会精神，按照党中央、国务院决策部署，落实立德树人根本任务，把医学教育摆在关系教育和卫生健康事业优先发展的重要地位，立足基本国情，以服务需求为导向，以新医科建设为抓手，着力创新体制机制，分类培养研究型、复合型和应用型人才，全面提高人才培养质量，为推进健康中国建设、保障人民健康提供强有力的人才保障。

MRI设备结构教学痛点

传统医学影像课程主要是讲授式，医学影像学实践教学中大部分实验项目是高投入、高危险和难实现的教学模式。医学影像设备的高投入：包括 x 线设备、超声设备、磁共振设备、CT 设备等。大部分医学院校用于教学的影像设备是从医院淘汰下来的。由于老化过时，这些设备只能用于讲解基础的设备原理、影像技术的摆位等，学生接触不到较为高端的图像后处理部分。

目前，影像设备不断智能化，更新迭代频繁，临床设备不适合原理教学体积大、价格昂贵，台套数有限系统庞大、封闭使用条件限制多。比如，刚刚入门的实习生在进行MRI设备使用时，多是借助平面以及书本资料在脑海中“熟背”过程，对磁体工作原理以及内部结构无法深入感知。

MRI设备结构虚拟仿真实验

基于医学影像教学痛点问题，医影智能联合滨州医学院共同研发MRI设备结构虚拟仿真系统，成功解决了上述问题，该项目依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术，构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象，包括MRI设备结构9个实验，从磁共振成像系统认知、磁体系统的结构与功能、梯度系统的结构与功能、射频系统结构与功能、主控计算机和图像显示系统、配套保障系统与功能、场地规划与机房设计、设备的安装与调试、MRI设备的使用与维护进行实验操作。

1、磁共振成像系统认知

操作间、磁体间和设备间是建立完整磁共振系统必不可少的三个房间。通过仿真模拟三个房间的设备结构，进行场景布局、结构认真，并设置磁共振成像设备组件房间安放实验，方便进一步了解以及检测。

磁体系统是MRI设备的重要组成部分，它是产生均匀、稳定主磁场的硬件，其中超导磁体的内部结构非常复杂，制作工艺要求高，内部结构很难拆分学习，通过实验，对超导线圈、低温恒温器、绝热层、磁体冷却系统、底座、液氦加注口、气体出口、紧急制动开关及电流引线等组成部分学习。

梯度系统是指与梯度磁场相关的电路单元，是MRI设备的核心部件之一。梯度系统为MRI设备提供满足特定需求、可快速切换的梯度场，主要对MR信号进行空间编码，并可对主磁场的非均匀性进行校正。梯度系统由梯度线圈、梯度控制器（GCU）、数模转换器（DAC）、梯度功率放大器（GPA）和梯度冷却系统等部分组成。

磁共振成像设备的射频系统，包括射频脉冲发射系统和射频信号接收系统两部分。射频脉冲发射系统实施射频激励，根据不同扫描序列的要求编排组合并发射各种翻转角的射频脉冲。射频信号接收系统接收和处理成像区域内氢质子的射频信号（MR信号）。

主控计算机系统由主控计算机、控制面板、主控图像显示器、辅助信息显示器（显示受检者心电呼吸及电生理信号和信息）、图像硬拷贝输出设备（激光相机）、网络适配器以及谱仪系统的接口部件等组成。主控计算机系统主要是控制用户与MRI设备之间的通信，并通过扫描软件来满足医生和影像技师的需求。

磁体的配套保障系统主要包括配电系统、温控冷却系统、空调系统、照明系统、安全和监测系统。

MRI成像设备的场地规划和机房设计对于MRI成像设备的安装、调试、运行起着至关重要的作用，是能够顺利安装设备、稳定运行和使用设备的前提。

MRI设备的安装是一项庞大的工程。在完成房屋结构的改造、电源、空调、冷水机等辅助设备的安装后，才能进行MRI设备的安装与调试。场地准备完善后，开箱验货无误，再次检查并确认设备间配电柜电源、电源线、保护地线和中线。

MRI设备影像学检查操作方式进行违禁物品的检测，然后安装系统扫描程序进行操作，以医学影像技师的角色，接待患者，完成MRI扫描。

设备使用完毕按照操作步骤对设备进行定期清洁，测量并记录设备的液氦液面及磁体压力，进行故障排查及维修保养。

山东医影智能科技有限公司专注于“互联网+医学影像”技术的研发，拥有强大的技术核心团队，自主研发医学影像虚拟仿真系统、影像云平台、医学影像人工智能学习系统等产品，拥有多项软件著作权，公司秉承多元开放的理念，为客户提供最优的医学影像智能化实验室解决方案。#沉浸式虚拟仿真系统#

MRI设备结构虚拟仿真优势

仿真度高：在实验中仿真再现了场地规划、机房设计、设备安装与调试以及设备的操作，可从认知、实践与应用多方面体验和学习MRI设备学、结构功能等相关知识。

理论联系实际：检查室的场景设计符合医院影像科布局，室内设备配套、防护措施齐全，能让学生真实感受医院工作环境、注意事项等，并有相关的多种类状况进行实战模拟操作、考核和训练，本教学系统具有随堂测评功能，且能实现实验报告自动生成与导出。

前景广阔：虚拟现实业务形态丰富，产业潜力大、社会效益强，以虚拟现实为代表的新一轮科技和产业革命蓄势待发，虚拟经济与实体经济的结合，将给人们生产方式和生活方式带来革命性变化。