PBL教學(xué)法結(jié)合3D打印在脊柱外科臨床教學(xué)中的應(yīng)用效果

楊旭銘，牟東剛，張繼美，熊 鷹，普 淇，楊慧勤

(昆明醫(yī)科大學(xué)附屬延安醫(yī)院 脊柱外科，云南 昆明 650055)

臨床見習(xí)、實(shí)習(xí)及進(jìn)修是醫(yī)學(xué)教育必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)．在此環(huán)節(jié)中有許多醫(yī)學(xué)教學(xué)者采用了多種實(shí)施有效的臨床教學(xué)方法，例如，病案分析、帶教觀摩、標(biāo)本操作等，這些教學(xué)法均取得了良好的教學(xué)效果．但本研究在脊柱外科臨床教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，很多實(shí)習(xí)生對(duì)復(fù)雜的脊柱解剖結(jié)構(gòu)理解不夠透徹，沒有立體感覺，缺乏直觀認(rèn)識(shí)．而PBL(Problem based learning)是以學(xué)生為主體，并將問題作為導(dǎo)向的一種教學(xué)模式[1]，目前已被國內(nèi)外醫(yī)學(xué)教育者普遍接受．但若將PBL教學(xué)法單獨(dú)用于脊柱外科臨床教學(xué)，其教學(xué)效果在一定程度上會(huì)受到學(xué)生的解剖基礎(chǔ)水平參差不齊及臨床教具缺乏等因素的影響．然而采用哪種教學(xué)方法才能加深學(xué)生對(duì)脊柱解剖結(jié)構(gòu)的感性認(rèn)識(shí)，而且有助于學(xué)生掌握所學(xué)知識(shí)，這是脊柱外科臨床教學(xué)需要解決的問題．而3D打印技術(shù)是一種以CT掃描數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，應(yīng)用不同材料，通過逐層增材的方式快速成型的技術(shù)[2]．其可以構(gòu)建諸如醫(yī)學(xué)模型、手術(shù)輔助器械、人工骨骼和支架、組織和器官、藥物等．將3D打印技術(shù)、影像資料、解剖標(biāo)本和理論知識(shí)融入到臨床教學(xué)，可以進(jìn)一步幫助學(xué)生掌握相關(guān)理論知識(shí)及臨床技能．因此，本研究擬在脊柱外科的臨床實(shí)習(xí)教學(xué)中，探索PBL教學(xué)法與數(shù)字化模擬重建技術(shù)(3D打印)相結(jié)合(以下簡(jiǎn)稱3D+PBL)的教學(xué)效果，并與采用單純的PBL教學(xué)法進(jìn)行比較，旨在為骨科臨床教學(xué)方法的選擇取提供參考．

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象

以2017年7月—2019年6月在某醫(yī)院脊柱外科的66名實(shí)習(xí)生為研究對(duì)象，將其隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)組采用3D+PBL教學(xué)法，對(duì)照組采用單純PBL教學(xué)法．每組33名實(shí)習(xí)生，其中：實(shí)驗(yàn)組女生18名，男生15名；對(duì)照組女生16名，男生17名．

1.2 方法

對(duì)照組(PBL)：選擇脊柱外科典型病例．帶教老師指導(dǎo)實(shí)習(xí)生進(jìn)行病史采集、規(guī)范的體格檢查、完善輔助檢查資料等，然后進(jìn)行診斷及鑒別診斷討論，同時(shí)擬定初步診療方案，提出診療問題，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，再根據(jù)存在的問題進(jìn)行探討，制定出最終治療方案．

實(shí)驗(yàn)組(3D+PBL)：按教學(xué)大綱選擇脊柱典型病例設(shè)計(jì)教案．帶教老師指導(dǎo)實(shí)習(xí)生進(jìn)行病史采集、規(guī)范的體格檢查、完善輔助檢查資料等，然后進(jìn)行診斷及鑒別診斷討論，同時(shí)擬定初步診療方案，提出診療問題，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，再對(duì)脊柱進(jìn)行薄層CT掃描，制作3D仿真模型，隨后帶教老師結(jié)合3D打印模型對(duì)實(shí)習(xí)生不清楚的問題進(jìn)行講解，制定出最終治療方案．

1.3 觀察指標(biāo)

1)出科考試成績(jī)：包括理論知識(shí)和實(shí)踐能力．

2)教學(xué)法滿意度：自擬滿意度調(diào)查問卷進(jìn)行評(píng)定，評(píng)定范圍包括教學(xué)方法、教學(xué)態(tài)度等．滿分為10 分，其中，9～10分為滿意，7～8分為基本滿意，7分以下為不滿意．滿意率包括滿意和基本滿意．

3)自主學(xué)習(xí)時(shí)間：課后自主學(xué)習(xí)的時(shí)間．

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 出科考試成績(jī)

出科考試包括理論考試及實(shí)踐操作考試．由表1可以看出，3D打印+PBL組實(shí)習(xí)生的理論知識(shí)、實(shí)踐能力考試成績(jī)均高于PBL教學(xué)組，且兩組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)．

表1 兩組實(shí)習(xí)生出科考試成績(jī)比較

2.2 教學(xué)法滿意度調(diào)查

從表2可知，3D打印+PBL組實(shí)習(xí)生對(duì)教學(xué)的滿意率為100.0%；PBL教學(xué)組滿意率為90.9%，其中：滿意為23人，占69.7%；基本滿意7人，占21.2%；不滿意為3人，占9.1%．經(jīng)檢驗(yàn)，χ2=6.477，P<0.05，表明兩組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義．

表2 兩組實(shí)習(xí)生教學(xué)法滿意度調(diào)查

2.3 自主學(xué)習(xí)時(shí)間

由表3可以看出，3D打印+PBL組實(shí)習(xí)生的課后自主學(xué)習(xí)時(shí)間為35.5 min/d，而PBL教學(xué)組為17.2 min/d，且兩組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)．

表3 兩組實(shí)習(xí)生主動(dòng)學(xué)習(xí)時(shí)間比較

3 討論

PBL教學(xué)模式是以學(xué)生為中心，教師為輔的引導(dǎo)式自主學(xué)習(xí)方式[3]，該教學(xué)模式是在帶教老師的引導(dǎo)下，以臨床病例為載體，圍繞教學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，并進(jìn)行討論，最后解決問題．但如何解答學(xué)生的問題、拓展學(xué)生創(chuàng)新思維，就需要帶教老師深入思考，并選擇最有效的教學(xué)方法．

由于脊柱位于人體的深部，周圍涉及重要的大血管、脊髓神經(jīng)、重要的內(nèi)臟組織等．且椎骨屬于不規(guī)則骨，結(jié)構(gòu)復(fù)雜．因此對(duì)于脊柱外科的臨床實(shí)習(xí)則要求實(shí)習(xí)生具備較好的解剖學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，在教學(xué)過程中還需要直觀模型來展示病例的解剖及病理生理，才能幫助學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和理解病例．

目前，脊柱相關(guān)的微創(chuàng)手術(shù)技術(shù)報(bào)道已相對(duì)較多，但在教學(xué)中不易將其直觀地展現(xiàn)出來．20世紀(jì)90年代，3D打印技術(shù)開始應(yīng)用于脊柱外科臨床教學(xué)[4]，3D打印的模型能夠逼真地展示組織器官的結(jié)構(gòu)關(guān)系．因此，在臨床教學(xué)中采用3D打印+PBL教學(xué)模式，學(xué)生通過對(duì)骨盆、距骨、脊柱等三維模型的觀察，增強(qiáng)了其對(duì)脊柱外科相關(guān)骨結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)和理解，激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率，同時(shí)還彌補(bǔ)了解剖學(xué)標(biāo)本及模具的不足所帶來的難題[5]．此外，3D打印技術(shù)還可應(yīng)用于臨床教學(xué)病例的診斷、術(shù)前規(guī)劃、術(shù)中導(dǎo)航、植入物定制等，并提高精準(zhǔn)性及安全性．因此，采用3D打印+PBL教學(xué)模式能有效地彌補(bǔ)單純采用PBL教學(xué)法的不足．

本文探討了3D+PBL教學(xué)法在脊柱外科臨床教學(xué)中應(yīng)用效果，發(fā)現(xiàn)該教學(xué)法可提升實(shí)習(xí)生的理論知識(shí)水平和實(shí)際操作能力，以及學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，值得在有條件的教學(xué)醫(yī)院推廣．

然而，應(yīng)該注意的是，3D打印技術(shù)目前尚存在一些不足：1)由于其成本較高，采用3D打印技術(shù)的教學(xué)醫(yī)院需具備相關(guān)條件和充足的教學(xué)經(jīng)費(fèi)；2)3D打印還不能展示器官內(nèi)不同病理類型的結(jié)構(gòu)；3)3D打印出來的模型是靜態(tài)的，無法展示組織器官的動(dòng)態(tài)活動(dòng)．