三維肺血管造影圖像在臨床本科實(shí)習(xí)醫(yī)師肺血管解剖教學(xué)應(yīng)用研究

洪城,郭文亮,伍曉鋒,盧建民

(1.廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科，國家呼吸醫(yī)學(xué)中心 廣州呼吸健康研究院，呼吸疾病國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510010)

肺血管數(shù)目眾多，解剖復(fù)雜，本科實(shí)習(xí)醫(yī)師常常難以掌握。三維血管造影重建技術(shù)，通過C型臂快速旋轉(zhuǎn)，獲得人體360°血管造影圖像，三維圖像可動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)，從不同角度跟蹤血管走形、分布。目前該項(xiàng)技術(shù)主要應(yīng)用于顱內(nèi)血管造影[1-3]。既往研究發(fā)現(xiàn)，三維肺血管造影重建技術(shù)獲得的三維肺血管造影圖像，能夠提高呼吸科進(jìn)修醫(yī)師對(duì)肺血管解剖的認(rèn)識(shí)[4]。因此，本研究目的旨在探討三維肺血管造影圖像在提高臨床專業(yè)本科實(shí)習(xí)醫(yī)師對(duì)肺動(dòng)脈解剖認(rèn)識(shí)中的教學(xué)作用。

一般情況下人體右側(cè)肺動(dòng)脈具有10個(gè)肺段，命名為R1～R10。右上肺動(dòng)脈包括三個(gè)肺段R1～R3段，右中肺動(dòng)脈包括R4～R5段，右下肺動(dòng)脈包括R7～R10段。左側(cè)肺動(dòng)脈具有9個(gè)肺段，命名為L1～L9，左上肺動(dòng)脈L1～L5，左下肺動(dòng)脈L8～L10(圖1)[5]。肺動(dòng)脈造影是顯示肺血管重要方法，傳統(tǒng)肺動(dòng)脈造影為二維圖像，肺部位于人體胸腔內(nèi)是立體器官，而且肺動(dòng)脈數(shù)目繁多，走形復(fù)雜。因此，二維造影圖像上血管?；ハ嘟徊?、重疊導(dǎo)致難以準(zhǔn)確識(shí)別肺動(dòng)脈。三維血管造影重建技術(shù)，可獲得三維動(dòng)態(tài)血管造影圖像，圖像可動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)，從不同角度跟蹤血管走形、分布。根據(jù)血管走形、分布可以清晰辨認(rèn)血管名稱、位置、形態(tài)(圖2)[4]。熟悉認(rèn)識(shí)肺血管解剖對(duì)于了解肺部疾病尤其是肺血管疾病診斷和鑒別診斷和外科及介入手術(shù)治療起到非常關(guān)鍵作用。臨床專業(yè)本科實(shí)習(xí)醫(yī)師常常難以熟練掌握肺血管解剖，本研究旨在通過比較二維與三維肺血管造影圖像在臨床專業(yè)本科實(shí)習(xí)醫(yī)師教學(xué)差異，了解三維肺血管造影圖像對(duì)提高臨床專業(yè)本科實(shí)習(xí)醫(yī)師掌握肺血管解剖的實(shí)際能力。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

選取2018年6月至2021年1月在廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院 廣州呼吸健康研究院呼吸與危重癥科實(shí)習(xí)的臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)本科實(shí)習(xí)醫(yī)師作為研究對(duì)象。

右側(cè)為右肺動(dòng)脈各段分支及命名，左側(cè)為左肺動(dòng)脈各段分支及命名。(圖像來自日本岡山醫(yī)療中心松原教授)

BA

1.2 研究方法

將自愿加入研究的實(shí)習(xí)醫(yī)師按照奇數(shù)偶數(shù)隨機(jī)分配方法分成兩組，分別為二維肺血管圖像組(簡稱二維圖像組)和三維肺血管圖像組(簡稱三維圖像組)。入組后由同一老師在不同地方進(jìn)行肺動(dòng)脈解剖教學(xué)，二維圖像組采用二維肺血管造影圖像教學(xué)，三維圖像組采用三維肺血管造影圖像教學(xué)。每次教學(xué)時(shí)間為1小時(shí)，每天教學(xué)1次共教學(xué)2周時(shí)間，每周5個(gè)工作日。第1周學(xué)習(xí)右側(cè)肺動(dòng)脈，第2周學(xué)習(xí)左側(cè)肺動(dòng)脈，第3周實(shí)習(xí)醫(yī)師自學(xué)。課后布置肺動(dòng)脈解剖圖像識(shí)別作業(yè)，供學(xué)生進(jìn)行課后復(fù)習(xí)，并定期收回作業(yè)進(jìn)行修改，保證復(fù)習(xí)質(zhì)量。每周學(xué)習(xí)完成后對(duì)本周學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行一次考核，第1周考檢右側(cè)肺動(dòng)脈內(nèi)容，第2周考檢左側(cè)肺動(dòng)脈內(nèi)容，第3周自學(xué)后考檢雙側(cè)肺動(dòng)脈圖像。對(duì)所有考生采用相同二維肺動(dòng)脈造影圖像試卷，每份試卷有10張肺血管圖像，每張圖片選擇1條血管，要求考生標(biāo)示出血管名稱。同一位老師進(jìn)行評(píng)分，每張圖像滿分10分，填寫正確得10分，填寫錯(cuò)誤或不填寫不得分，每次考試滿分100分。

1.3 資料收集和整理

記錄每位醫(yī)師上課考勤和參加考試情況，計(jì)算每份試卷得分，分別計(jì)算每人，每周，每組得分情況。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)兩組的考核分?jǐn)?shù)進(jìn)行分析，計(jì)量資料正態(tài)分布時(shí)，以均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差描述，率的比較采用方差分析，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 一般資料

2018年6月1日至2021年1月30日研究期間，共64位實(shí)習(xí)醫(yī)師符合入選條件自愿參加研究，平均年齡22.6±2.6歲，各組均32位醫(yī)師，兩組醫(yī)師本科績點(diǎn)無差異。兩組醫(yī)師一般資料見表1。

表1 兩組醫(yī)師一般情況比較表

2.2 數(shù)據(jù)收集情況

兩組醫(yī)師均積極參加上課學(xué)習(xí)，2周教學(xué)期間二維圖像組6位醫(yī)師因故缺席，三維圖像組5名醫(yī)師因故缺席。三次考核中，二維圖像組共4位醫(yī)師缺席沒有分?jǐn)?shù)，三維圖像組共5位醫(yī)師缺席沒有分?jǐn)?shù)。二維圖像組共收集92份試卷并評(píng)分，三維圖像組共收集91份試卷并評(píng)分。

2.3 兩組數(shù)據(jù)比較

入選兩組醫(yī)師的年齡、性別及臨床實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，本科績點(diǎn)均基本一致。兩組醫(yī)師上課缺席及考核缺席基本一致，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。兩組醫(yī)師考核成績比較，二維圖像組第1周考核識(shí)別血管正確率為42%，三維圖像組53%，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。第2周考核識(shí)別血管正確率二維圖像組56%，三維圖像組72%，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。第3周自學(xué)后考核識(shí)別血管正確率二維圖像組74%，三維圖像組85%，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表2。

表2 兩組醫(yī)師考核成績比較

3 討 論

熟練掌握肺血管解剖對(duì)肺部疾病尤其是肺血管疾病的診斷，以及外科和介入手術(shù)治療至關(guān)重要[6-7]。但是由于肺血管數(shù)目繁多而且人體肺動(dòng)脈走形變異較多。疾病狀態(tài)下肺血管解剖結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化，慢性血栓栓塞或纖維素性縱膈炎導(dǎo)致肺動(dòng)脈、肺靜脈結(jié)構(gòu)發(fā)生狹窄、閉塞，血管位置形態(tài)發(fā)生扭轉(zhuǎn)、迂曲及位置發(fā)生改變，增加了初學(xué)者掌握肺動(dòng)脈解剖的難度，即便采用不同角度的二維肺血管圖像對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)，初學(xué)者亦未必能夠完全理解肺動(dòng)脈在肺內(nèi)的走向，難以在腦海中憑空構(gòu)建出肺動(dòng)脈三維模型。傳統(tǒng)肺動(dòng)脈造影為二維成像，由于肺是立體結(jié)構(gòu)，因此二維造影圖像導(dǎo)致部分血管重疊，增加了識(shí)別各肺血管難度。三維重建技術(shù)是通過C臂快速旋轉(zhuǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集成像，獲得不同角度連續(xù)的三維空間血管造影圖像。獲得的重建圖像能夠360°旋轉(zhuǎn)，可以清晰連續(xù)動(dòng)態(tài)觀察同一血管的走形、結(jié)構(gòu)和位置。

本研究入選臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)本科實(shí)習(xí)醫(yī)師作為研究對(duì)象，分別采用二維肺血管造影圖像和三維肺血管造影圖像進(jìn)行肺動(dòng)脈解剖教學(xué)。入選兩組醫(yī)師的年齡、性別及實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)以及本科績點(diǎn)均基本一致。兩組醫(yī)師考核成績比較，發(fā)現(xiàn)第1-3周考核成績，三維圖像組均高于二維圖像組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。研究結(jié)果表明經(jīng)過2周不同方法的肺血管解剖教學(xué)和1周的自學(xué)訓(xùn)練，三維圖像組醫(yī)師更容易掌握肺動(dòng)脈解剖，對(duì)于辨別不同肺動(dòng)脈走形和分別更加準(zhǔn)確。該研究結(jié)果與本單位既往采用三維肺血管造影重建圖像對(duì)呼吸?？七M(jìn)修醫(yī)學(xué)肺血管解剖教學(xué)研究不同。既往研究教學(xué)方法與本研究相同，但是結(jié)果不同[4]。既往研究發(fā)現(xiàn)，呼吸?？七M(jìn)修醫(yī)師第1,2周采用三維圖像進(jìn)行肺血管結(jié)構(gòu)教學(xué)后，考核成績優(yōu)于二維圖像組。但是第3周自學(xué)后考核，兩組進(jìn)修醫(yī)師考核成績基本一致，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。研究結(jié)果提示，三維肺血管圖像較二維肺血管圖像更容易被呼吸?？七M(jìn)修醫(yī)師掌握。但是由于呼吸專科醫(yī)生均具有2年以上呼吸?？婆R床工作基礎(chǔ)，對(duì)于肺部結(jié)構(gòu)包括氣管、支氣管及血管解剖了解優(yōu)于本科臨床實(shí)習(xí)醫(yī)師。因此經(jīng)過3周學(xué)習(xí)后二維圖像組醫(yī)師也能夠較好的掌握肺動(dòng)脈解剖。

本研究入選人群較片面可能對(duì)結(jié)果具有一定影響。另外，由于本研究入選人數(shù)有限，研究結(jié)果可能存在偏差，三維肺血管造影圖像是否適合臨床專業(yè)本科教學(xué)還需要進(jìn)一步多中心、多層次的教學(xué)研究。