3D打印技術(shù)在骨科臨床教學(xué)實(shí)施中的效果

楊淑野 夏振娟 王志剛 張鍇 朱鍇

骨科作為醫(yī)院的主要科室，主要研究各類(lèi)肌肉骨骼系統(tǒng)疾病的診治[1]，基于骨科疾病的診治要求，骨科臨床教學(xué)多需采用骨骼模型或?qū)嶓w骨骼標(biāo)本進(jìn)行輔助教學(xué)[2]。但由于實(shí)體標(biāo)本來(lái)源嚴(yán)重不足，而骨骼模型多為正常結(jié)構(gòu)模型，其作用相對(duì)有限[3]。此外，骨科病例的損傷機(jī)制較為復(fù)雜，單憑正常骨骼標(biāo)本或模型，實(shí)習(xí)生可能難以掌握骨科病例的具體損傷狀況，進(jìn)而影響實(shí)習(xí)生診治技能水平的提高[4]。3D打印技術(shù)的出現(xiàn)為骨科臨床教學(xué)的改善提供了良好的方向。為了評(píng)估3D打印技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，本研究將104名實(shí)習(xí)生作為研究對(duì)象，現(xiàn)分析如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

抽取2017年6月—2018年5月于我院骨科實(shí)習(xí)的104名實(shí)習(xí)生作為研究對(duì)象。依據(jù)骨科臨床教學(xué)方法的差異，將其分為對(duì)照組（52名）、觀察組（52名）。觀察組中，男3名，女49名，年齡為18～21歲，平均年齡為（19.6±0.8）歲，實(shí)習(xí)前平均測(cè)試成績(jī)（69.1±5.1）分；對(duì)照組中，男2名，女50名，年齡為19～21歲，平均年齡為（19.8±0.7）歲，實(shí)習(xí)前平均測(cè)試成績(jī)（69.3±4.9）分；兩組實(shí)習(xí)生性別、年齡、考試成績(jī)一般資料比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 方法

對(duì)照組實(shí)施常規(guī)骨科臨床教學(xué)。

觀察組接受3D打印技術(shù)教學(xué)：（1）骨科病例選擇。結(jié)合骨科臨床經(jīng)驗(yàn)，選擇、設(shè)計(jì)適宜的骨科病例。本研究設(shè)計(jì)脊柱骨折病例作為骨科臨床教學(xué)病例。脊柱骨折包含骨折脫位型、安全帶損傷型、單純壓縮型骨折、爆裂型4種。（2）設(shè)計(jì)、制作3D打印教學(xué)模型。由于脊柱骨折類(lèi)型較多，且脊柱解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，平面圖不易理解，以3D打印技術(shù)制作立體圖更加直觀，便于記憶。對(duì)脊柱骨折病例的薄層CT圖像進(jìn)行二維預(yù)處理。運(yùn)用3D打印技術(shù)制作實(shí)體模型，制作標(biāo)準(zhǔn)為1∶1。（3）骨科臨床教學(xué)流程。教學(xué)過(guò)程中，引導(dǎo)實(shí)習(xí)生從病例的影像學(xué)資料、癥狀等方面進(jìn)行綜合分析，并作出診斷。上述診療教學(xué)階段結(jié)束后，為實(shí)習(xí)生提供3D打印傷情模型，要求實(shí)習(xí)生通過(guò)觀察，提出、總結(jié)上述診斷、治療中的不足。

1.3 觀察指標(biāo)

觀察實(shí)習(xí)生的考核成績(jī)（理論、實(shí)踐考核）。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 17.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，計(jì)量資料以（均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差）表示，采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以（n）表示，采用χ2檢驗(yàn)，以P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

觀察組實(shí)習(xí)生理論考核成績(jī)、實(shí)踐考核成績(jī)均高于對(duì)照組實(shí)習(xí)生，兩組實(shí)習(xí)生的考核成績(jī)比較，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表1。

表1 兩組實(shí)習(xí)生的考核成績(jī)比較（分，±s）

表1 兩組實(shí)習(xí)生的考核成績(jī)比較（分，±s）

組別 人數(shù) 理論考核 實(shí)踐考核對(duì)照組 52 79.62±6.25 76.59±6.37觀察組 52 88.45±6.08 86.23±6.24 t值 - 10.29 10.86 P值 - ＜0.05 ＜0.05

3 討論

目前骨科臨床教學(xué)中的不足主要體現(xiàn)為：骨科教學(xué)中多采用圖片、骨骼模型或?qū)嶓w標(biāo)本進(jìn)行教學(xué)，在這種教學(xué)模式下，實(shí)習(xí)生多能掌握正常的骨骼解剖結(jié)構(gòu)，但對(duì)病變骨骼結(jié)構(gòu)缺乏了解[5]。這種狀況嚴(yán)重影響了實(shí)習(xí)生的診斷技能及治療水平。事實(shí)上，實(shí)習(xí)生作為醫(yī)師隊(duì)伍的儲(chǔ)備力量，其專(zhuān)業(yè)水平直接影響醫(yī)師團(tuán)隊(duì)的整體專(zhuān)業(yè)能力。因此，通過(guò)更新骨科臨床教學(xué)方法改善實(shí)習(xí)生的臨床教學(xué)質(zhì)量具有一定的必要性。

3D打印技術(shù)以數(shù)字模型數(shù)據(jù)為核心，以逐層打印形式，制造出與實(shí)物相同的模型[6-7]。于骨科臨床教學(xué)中引入3D打印技術(shù)后，實(shí)習(xí)生首先通過(guò)分析影像學(xué)資料并對(duì)臨床資料進(jìn)行討論，通過(guò)討論獲得完善的診治思路及治療方案后，再用經(jīng)3D打印技術(shù)制作的實(shí)體骨傷模型進(jìn)行對(duì)比與反思，結(jié)合具體的臨床病例，進(jìn)行細(xì)致查體，掌握骨科患者的體征[8]。本研究將脊柱骨折作為教學(xué)病例，利用3D打印技術(shù)制作脊柱骨折3D模型，以便實(shí)習(xí)生能夠直觀、清晰地觀察脊柱骨折的病變狀況。與常規(guī)教學(xué)方法相比，3D打印技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于：（1）便于實(shí)習(xí)生了解骨科患者的病變。3D打印技術(shù)的應(yīng)用可為實(shí)習(xí)生提供清晰、直觀的3D傷情模型。實(shí)習(xí)生可以通過(guò)觀察骨科病例的3D傷情模型，精確了解患者脊柱骨折的病理學(xué)全貌，確定骨折部位及形態(tài)[9]。（2）提高實(shí)習(xí)生的診斷技能。在基于3D打印技術(shù)的骨科教學(xué)過(guò)程中，骨科患者影像學(xué)資料的使用可幫助實(shí)習(xí)生對(duì)患者的病變情況建立基本認(rèn)知，實(shí)習(xí)生在觀察骨科患者影像學(xué)資料的過(guò)程中，其閱片技能可得到一定提升。當(dāng)教師提供3D打印模型與患者的影像學(xué)資料進(jìn)行對(duì)比時(shí)，實(shí)習(xí)生可更加直觀地了解患者的病變狀況，參照3D打印模型對(duì)應(yīng)患者的癥狀、體征、基本類(lèi)型及病情嚴(yán)重程度，進(jìn)而促進(jìn)實(shí)習(xí)生臨床診斷分析能力的提高[10]。（3）改善實(shí)習(xí)生的治療技能。通過(guò)測(cè)量3D打印模型，實(shí)習(xí)生還可以選擇適宜的內(nèi)固定尺寸、植入部位及角度等[11-12]。

本研究為驗(yàn)證3D打印技術(shù)在骨科臨床教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值，將104名實(shí)習(xí)生分成對(duì)照組、觀察組，分別給予兩組實(shí)習(xí)生常規(guī)教學(xué)、3D打印骨科教學(xué)，結(jié)果顯示：觀察組實(shí)習(xí)生的骨科出科理論考核成績(jī)（88.45±6.08）分、實(shí)踐考核成績(jī)（86.23±6.24）分，均高于對(duì)照組，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。上述數(shù)據(jù)充分驗(yàn)證了3D打印技術(shù)在骨科教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值。事實(shí)上，兩組實(shí)習(xí)生骨科出科考核成績(jī)差異顯著的原因?yàn)?D打印技術(shù)的引入，則便于教師根據(jù)病例制作脊柱骨折傷情模型，實(shí)習(xí)生在觀察、討論脊柱骨折病理學(xué)全貌的過(guò)程中，其診斷技能、治療技能均可得到良好發(fā)展。因此，這種教學(xué)方法值得骨科臨床教學(xué)廣泛推廣。

綜上所述，可于骨科臨床教學(xué)中，推行3D打印技術(shù)骨科教學(xué)，以提高骨科臨床教學(xué)的直觀性及可操作性，促進(jìn)實(shí)習(xí)生診治技能的提高。此外，在骨科臨床教學(xué)中，教師需注意保持自身的引導(dǎo)性角色，鼓勵(lì)實(shí)習(xí)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)、小組討論等形式，合理運(yùn)用3D打印技術(shù)制成的3D模型進(jìn)行學(xué)習(xí)。