術(shù)中 3D 顯微鏡在頸椎病教學(xué)中的應(yīng)用

張陽 征華勇 張立志 李明燁 張志成

頸椎病的帶教一直是骨科教學(xué)中的重點(diǎn)和難 點(diǎn)。傳統(tǒng)的教學(xué)方法主要是通過大綱講義結(jié)合病例介紹的方法進(jìn)行教學(xué)，具有一定的局限性，尤其對(duì)于頸椎部位三維解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，神經(jīng)血管等重要結(jié)構(gòu)較多，傳統(tǒng)教學(xué)方法很難快速給學(xué)生建立形象的三維概念，普通的影像學(xué)資料無法直觀的顯示致壓物與神經(jīng)結(jié)構(gòu)的關(guān)系等病理改變。另外頸椎前路手術(shù)切口小，位置深，手術(shù)帶教時(shí)，學(xué)生很難以術(shù)者的視野觀察病變結(jié)構(gòu)及手術(shù)操作，很難學(xué)習(xí)關(guān)鍵步驟，從而影響教學(xué)效果。筆者將術(shù)中 3D 顯微鏡和術(shù)前 CT 三維重建等影像學(xué)資料相結(jié)合，應(yīng)用于頸椎前路手術(shù)，獲得了良好的臨床療效。3D 顯微鏡下的術(shù)野放大清晰，實(shí)時(shí)三維顯示屏使操作畫面具有空間性，且不受目鏡數(shù)量的限制，可以同時(shí)進(jìn)行多人教學(xué)，將其引入到頸椎病的教學(xué)實(shí)踐中，幫助學(xué)生理解和掌握頸椎病知識(shí)點(diǎn)，提高了教學(xué)效果，現(xiàn)報(bào)道如下。

資料與方法

一、一般資料

2018 年 1 月至 2019 年 12 月，在我院實(shí)習(xí)的臨床專業(yè)本科生共 56 名納入研究對(duì)象，其中男45 名，女 11 名。按照抽取電腦生成隨機(jī)數(shù)的方法隨機(jī)將研究對(duì)象分成試驗(yàn)組 (= 28 ) 和對(duì)照組(= 28 )。其中試驗(yàn)組男 22 例，女 6 例，平均年齡( 22.4±1.1 ) 歲；對(duì)照組男 23 例，女 5 例，平均年齡 ( 22.3±1.3 ) 歲，兩組學(xué)生的性別和年齡差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (＞ 0.05 )。入組學(xué)生對(duì)本研究均已知情并同意。

二、教學(xué)方法

兩組學(xué)生的課程分為 2 學(xué)時(shí)的理論課，2 次共4 學(xué)時(shí)的臨床實(shí)習(xí)課。兩組學(xué)生理論課均按照教學(xué)大綱和全國統(tǒng)編教材進(jìn)行頸椎病教學(xué)，為小班課，通過備課幻燈、圖譜、三維模型和影像圖片，以及典型病例講授頸椎病相關(guān)解剖、病理機(jī)制、臨床表現(xiàn)和治療方法等知識(shí)，兩組學(xué)生理論課所處的教學(xué)環(huán)境相同，教學(xué)工作均由同一位副教授和一位講師負(fù)責(zé)。

試驗(yàn)組在教學(xué)過程中除通過小班課講授理論課外，在實(shí)習(xí)課前，教學(xué)組挑選近期需要手術(shù)的典型病例，提前進(jìn)行問診和查體，結(jié)合患者術(shù)前頸椎 X線、CT 三維重建、MRI 等影像學(xué)檢查結(jié)果，共同分析病例的臨床和影像學(xué)特點(diǎn)，指出神經(jīng)壓迫部位及癥狀產(chǎn)生的發(fā)病機(jī)制。結(jié)合術(shù)中 3D 顯微鏡獲取的術(shù)中手術(shù)圖像和操作過程，清晰了解頸椎解剖結(jié)構(gòu)及病變節(jié)段，清楚可見神經(jīng)壓迫程度和突出的椎間盤，形象地掌握頸椎病病理機(jī)制，幫助學(xué)生掌握和記憶知識(shí)難點(diǎn)，理解手術(shù)方法和目的。

對(duì)照組是在小班理論科后，進(jìn)行常規(guī)的 4 學(xué)時(shí)的臨床實(shí)習(xí)，臨床病例學(xué)習(xí)方法同試驗(yàn)組，但進(jìn)入手術(shù)室觀摩學(xué)習(xí)時(shí)并無術(shù)中 3D 顯微鏡，無法顯示術(shù)中影像，僅通過術(shù)者和帶教講師進(jìn)行手術(shù)要點(diǎn)的講解。

三、教學(xué)效果評(píng)估

教學(xué)結(jié)束后 1 周和 6 個(gè)月，對(duì)學(xué)生進(jìn)行試卷考核，題目分為名詞解釋、問答題、病例分析題三個(gè)部分，考點(diǎn)包括頸椎解剖、發(fā)病機(jī)制、臨床表現(xiàn)、治療方法、手術(shù)選擇等，滿分為 100 分?？己送瑫r(shí)，發(fā)放調(diào)查問卷，評(píng)估學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)興趣、知識(shí)掌握程度、教學(xué)滿意度三個(gè)維度進(jìn)行評(píng)價(jià)，每個(gè)維度分為很好 ( 5 分 )、較好 ( 4 分 )、一般 ( 3 分 )、較差( 2 分 )、差 ( 1 分 ) 5 個(gè)級(jí)別。

四、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

結(jié) 果

試卷考核成績(jī)結(jié)果顯示，試驗(yàn)組在結(jié)課后 1 周的考核平均成績(jī)高于對(duì)照組，兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (＜ 0.05 )，結(jié)課后 6 個(gè)月再次考核成績(jī)?cè)囼?yàn)組高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (＜ 0.05 ) ( 表 1 )。調(diào)查問卷的結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)組相比對(duì)照組，在學(xué)習(xí)興趣、知識(shí)掌握程度、教學(xué)滿意程度上的得分優(yōu)于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (＜ 0.05 ) ( 表 2 )。

表1 試驗(yàn)組和對(duì)照組考核成績(jī)對(duì)比 (±s )Tab.1 Comparison of test scores between the experimental group and control group ( x- ± s )

表2 試驗(yàn)組和對(duì)照組問卷調(diào)查結(jié)果對(duì)比 (±s )Tab.2 Comparison of questionnaire survey results between the experimental group and control group ( x- ± s )

討 論

一、頸椎病臨床教學(xué)中存在的問題

傳統(tǒng)的頸椎病臨床教學(xué)主要包括課堂授課和臨床實(shí)習(xí)。課堂授課依靠教師針對(duì)頸椎病的發(fā)病機(jī)制、臨床表現(xiàn)、影像學(xué)表現(xiàn)和診斷治療等方面使用多媒體教學(xué)的方式進(jìn)行課堂授課，而在臨床實(shí)習(xí)階段則主要通過臨床病例的問診、體格檢查以及影像學(xué)閱片等方式進(jìn)行。這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式存在一定的局限性，由于頸椎結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在教學(xué)時(shí)對(duì)學(xué)生的解剖學(xué)要求較高，同時(shí)頸椎病的發(fā)病機(jī)制也比較復(fù)雜，傳統(tǒng)“照本宣科式”的教學(xué)方法很難生動(dòng)形象的闡述頸椎病的臨床特點(diǎn)，難以直觀地展現(xiàn)頸椎病的手術(shù)方法，導(dǎo)致學(xué)生很難充分理解教學(xué)內(nèi)容，降低學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)積極性。因此如何讓學(xué)生更好地理解頸椎病的發(fā)病機(jī)制和治療方法是擺在骨科師資面前的教學(xué)難題。

二、術(shù)中顯微鏡在頸椎病教學(xué)中的應(yīng)用

近年來，隨著微創(chuàng)脊柱外科的快速發(fā)展，術(shù)中顯微鏡的使用也逐步得到國內(nèi)外脊柱外科醫(yī)師的重視。術(shù)中顯微鏡通過放大視野，可以清楚地顯示手術(shù)區(qū)域的解剖結(jié)構(gòu)，不僅能夠幫助術(shù)者減少手術(shù)創(chuàng)傷，降低術(shù)中并發(fā)癥的發(fā)生，同時(shí)可使助手通過副鏡實(shí)時(shí)的觀摩手術(shù)全過程，學(xué)習(xí)術(shù)區(qū)的解剖結(jié)構(gòu)和病變特點(diǎn)。因此術(shù)中顯微鏡的特點(diǎn)決定了其可以很好的應(yīng)用于脊柱疾病尤其是頸椎病的教學(xué)。朱迪等學(xué)者探索了 3D 打印模型結(jié)合顯微鏡輔助技術(shù)來進(jìn)行頸椎病的教學(xué)，具有一定的借鑒意義。毛海青等學(xué)者將術(shù)中三維導(dǎo)航結(jié)合顯微鏡技術(shù)引入脊柱外科教學(xué)實(shí)踐中，通過研究發(fā)現(xiàn)該方法能夠顯著提高本科生的教學(xué)效果。

然而目前臨床上常用的顯微鏡在頸椎病的本科生教學(xué)中也存在嚴(yán)重的不足。當(dāng)前脊柱外科手術(shù)中常用的顯微鏡目鏡是由主鏡和副鏡組成，主刀使用主鏡，助手使用副鏡可觀察到跟術(shù)者完全一樣的手術(shù)視野。助手可以通過副鏡了解頸椎的解剖結(jié)構(gòu)和病變部位，并能夠?qū)W習(xí)術(shù)者的手術(shù)操作技巧。但是由于脊柱外科與腦外科手術(shù)不同，副鏡只能有一個(gè)，每次手術(shù)只能有一個(gè)助手觀看，極大地限制了學(xué)生的數(shù)量。另外一個(gè)很重要的原因是頸椎前路手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)很高，需要助手與主刀配合默契才能順利完成，這就要求助手具有一定的脊柱外科手術(shù)操作基礎(chǔ)，顯然本科生并不具備這個(gè)條件。因此傳統(tǒng)的顯微鏡在本科生脊柱外科教學(xué)中存在先天性不足，不便于在本科生教學(xué)中廣泛開展。

三、3D 顯微鏡在頸椎病教學(xué)中的應(yīng)用探索

與傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡相比，術(shù)中 3D 顯微鏡的優(yōu)勢(shì)明顯。首先 3D 顯微鏡能夠提高手術(shù)區(qū)域三維立體圖像，頸部椎間盤神經(jīng)血管等結(jié)構(gòu)層次清楚分明，便于術(shù)中精細(xì)操作，也便于初學(xué)者辨別學(xué)習(xí)；其次物鏡的工作距離更長，鏡頭不易遮擋術(shù)區(qū)，不影響器械操作；再次 3D 顯示屏的使用使術(shù)者和助手可平視顯示屏，自由調(diào)整身體姿勢(shì)，減少姿勢(shì)固定引起的疲勞；最后手術(shù)觀摩者佩戴 3D 目鏡后可獲得與術(shù)中同樣的三維視野，并且不受目鏡的限制，可以多人同時(shí)學(xué)習(xí)。3D 顯微鏡的這些特點(diǎn)使其在本科生脊柱外科臨床教學(xué)中具有先天的優(yōu)勢(shì)。目前 3D 顯微鏡已經(jīng)在脊柱外科的手術(shù)中初步應(yīng)用，但尚未應(yīng)用于本科生的臨床教學(xué)中。在本科生的頸椎病教學(xué)中，引入了術(shù)中 3D 顯微鏡，結(jié)合術(shù)前 X 線片、CT 三維重建、MRI 等影像學(xué)資料，直觀生動(dòng)地再現(xiàn)頸椎病的致病因素，有利于提高學(xué)生對(duì)頸椎病診療的感性認(rèn)識(shí)，幫助學(xué)生理解頸椎病的發(fā)病特點(diǎn)，取得了滿意的教學(xué)效果。教學(xué)結(jié)果顯示，與傳統(tǒng)的教學(xué)方式相比，術(shù)中 3D 顯微鏡結(jié)合術(shù)前經(jīng)典的臨床教學(xué)方法 ( 問診、查體、影像學(xué)檢查 )，能夠顯著提高學(xué)生結(jié)課后 1 周和 6 個(gè)月的考核成績(jī)，同時(shí)在學(xué)習(xí)興趣、知識(shí)掌握程度和教學(xué)滿意度方面也具有顯著優(yōu)勢(shì)。

筆者根據(jù)本科生術(shù)中 3D 顯微鏡技術(shù)結(jié)合術(shù)前CT 三維重建開展頸椎病臨床教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了該方法的教學(xué)流程和不足。首先，教師通過多媒體授課方式講解頸椎病的發(fā)病機(jī)制、臨床表現(xiàn)、影像學(xué)表現(xiàn)和治療方法 ( 包括保守治療和手術(shù)治療 )，簡(jiǎn)單講解前路手術(shù)步驟。其次，教師選取擬手術(shù)的典型患者，帶學(xué)生詳細(xì)詢問病史、查體并通過影像學(xué)資料尤其是術(shù)前 CT 三維重建，幫助學(xué)生了解患者頸椎病的病變特點(diǎn)并進(jìn)行手術(shù)步驟講解。然后，教師在手術(shù)室讓學(xué)生帶上 3D 眼鏡通過 3D 顯示屏參觀手術(shù)，在手術(shù)過程中講解頸椎的解剖層次和重要結(jié)構(gòu)，指出術(shù)中病變部位，描述手術(shù)操作步驟，使學(xué)生對(duì)頸椎病產(chǎn)生感性認(rèn)識(shí)。最后，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)總結(jié)，再次闡述頸椎病的發(fā)病機(jī)制、臨床表現(xiàn)、影像學(xué)表現(xiàn)和治療方法，令學(xué)生加深對(duì)頸椎病的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)習(xí)的效果。但這種教學(xué)方法的不足，最重要的因素是 3D 顯微鏡價(jià)格昂貴，并未在國內(nèi)大多數(shù)醫(yī)院普及，因此不易大規(guī)模推廣。另外在進(jìn)行教學(xué)時(shí)，由于手術(shù)室的條件限制，無法同時(shí)滿足超過 8 個(gè)人的教學(xué)，因此需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組分批教學(xué)，如果有條件，可以將該教學(xué)方式推廣至脊柱外科其它的疾病教學(xué)當(dāng)中去。