3D打印模型在骨科護理情景教學中的應用研究

孫文麗 于德嬌 張成 楊柳

3D 打印技術又稱添加制造或快速成型技術，是一種以數(shù)字模型文件為基礎，運用黏合材料，通過逐層打印的方式來創(chuàng)建實體的技術[1]。19 世紀80 年代，基于CT掃描數(shù)據(jù)3D 打印技術開始用于實物模型制作。常見的3D 打印技術包括選擇性激光燒結技術、熔融沉積技術、電子束熔化成型技術等。在我國3D 打印技術起步較晚，但發(fā)展迅速，在臨床許多領域均有報道，在臨床實際應用中展現(xiàn)出了良好效果。由于是1 ∶1 等比例實物打印模型，目前3D 打印模型已應用于臨床術前規(guī)劃設計、術前醫(yī)患溝通交流、術中輔助實際手術操作以及臨床教學等領域。在骨科護理工作中許多骨折患者護理難度較大、需要注意事項較多，不同部位骨折護理操作也存在一定差異，對于護生來說，這無疑增加了學習的難度，可能需要反復練習，如何提高護生學習熱情、降低學習曲線是教學一大難點。情景模擬教學法應用于骨科護理教學，能有效提升學習者的理論知識及操作能力，可鍛煉其發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，提高了學生靈活處置能力[2-5]。但是在臨床常規(guī)情景模擬教學中我們發(fā)現(xiàn)許多護生代入感不強，對于許多骨折護理操作理解還是不夠透徹，嚴重影響了教學的效果。3D 打印模型用于護理教學更加形象生動，易于學生理解，是適應護理教學改革發(fā)展的創(chuàng)新型教學方法。在本研究中將3D 打印模型應用于骨科護理情景教學，將兩者的優(yōu)勢結合在一起，取得了不錯的教學效果，現(xiàn)報道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

將2018 年7 月—2019 年6 月在骨科轉科的同一學校54 名護理?？茖嵙暽{入本研究，實習周期均為3個月。所有護生均為女性，年齡20～22 歲。采用數(shù)字表法將其隨機分為觀察組和對照組，觀察組：年齡20～22 歲，平均（21.00±0.73）歲，女生27 名；對照組：年齡20～22 歲，平均（20.96±0.76）歲，女生27 名。兩組護生在性別、年齡等方面比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。所有護生均對本次研究知情且同意參與本研究。

1.2 方法

所有護生均由同一帶教老師進行帶教，授課內容和教學場所均一致。教學目的旨在通過情景模式教學使所有護生掌握骨科護理理論知識，提高臨床實際操作技能，增強人際溝通能力，為以后的臨床工作打下堅實的基礎。對照組：課前發(fā)放講義，由帶教老師進行理論授課，理論授課結束后采用常規(guī)情景模擬教學，由護生們自己進行角色擔當，角色包括護士、患者、患者家屬。模擬臨床各種實際操作。觀察組：課前發(fā)放講義，由帶教老師采用3D 打印模型進行理論授課，授課結束后采用3D 打印模型進行情景模擬教學，由護生借助3D 打印模型進行角色擔當，角色包括護士、患者、患者家屬。模擬臨床各種實際操作。橈骨遠端骨折是骨科最常見的骨折之一，手法復位外固定是常用治療方法，但是外固定后加大了臨床護理工作難度，手腕部功能活動對于日常生活至關重要，不恰當護理康復將導致嚴重并發(fā)癥和功能障礙。以橈骨遠端骨折為例，借助于3D 打印橈骨遠端骨折模型可以讓護生更好的觀察橈骨遠端骨折具體部位、更清晰的觀察到解剖結構及骨塊移位情況，更加有利于護生練習宣教。對于觀察腫脹疼痛部位更加明確，在體位護理用三角巾進行懸吊前臂時，可以一目了然的避開骨折斷端，小夾板固定時可以更準確的判斷骨折斷端處的綁帶壓力是否適度，可以讓護生用骨折模型模仿不同時間段康復功能訓練，因為骨折是橈背側移位所以2 周內是嚴禁患者進行橈側偏斜和背伸活動的，4～6 周解除外固定后需要進行腕關節(jié)橈側偏斜、旋轉以及屈伸活動。將理論聯(lián)系實際，通過實踐來強化理論知識的學習。圖1 和圖2 為打印出的橈骨遠端骨折的三維模型。

圖1 3D 打印橈骨遠端骨折模型正面觀

圖2 3D 打印橈骨遠端骨折模型背面觀

1.3 觀察指標

所有護生在本科室實習結束后進行理論出科考試，考試內容為同一份試題，考試成績總分為100 分。技能出科考核采用臨床實際操作的方式進行，主要考核內容有臨床溝通能力（40 分）和骨科護理操作情況（60 分）。考官（由相同兩人組成，臨床及教學經驗豐富）對她們表現(xiàn)進行打分。采用自制問卷調查方式，所有護生對教學情況進行評分（總分100 分），包括教學準備、教學方法、教學質量和教學效果四個方面。

1.4 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 22.0 統(tǒng)計學軟件進行處理和分析數(shù)據(jù)。計數(shù)資料用（n，%）表示，采用χ2檢驗；計量資料用（）表示，采用t檢驗，P＜0.05 表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

采用3D 打印模型進行情景教學組（觀察組）學生理論成績、技能考核成績、總成績（50%理論成績＋30%技能成績＋20%課題表現(xiàn)成績）表現(xiàn)更好，兩組之間比較差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表1。采用自制問卷調查方式，所有護生對教學情況進行評分（總分100 分，每個部分25 分），包括教學準備、教學方法、教學質量和教學效果四個方面，采用3D 打印模型進行情景教學組（觀察組）學生對于四個方面教學情況評分均高于常規(guī)情景教學組（對照組），兩組之間比較差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表2。

表1 兩組護生出科成績比較（分，）

表1 兩組護生出科成績比較（分，）

表2 兩組護生對教學情況進行評分比較（分，）

表2 兩組護生對教學情況進行評分比較（分，）

3 討論

3D 打印技術，自20 世紀80 年代后期就已經存在。近年來3D 打印技術得到了快速的發(fā)展。在3D 打印技術中最重要的三個步驟是影像獲取、影像處理和3D 打印[6]。利用3D 打印技術創(chuàng)建符合特定課程或研究目的的解剖模型，充分認識病變與周圍復雜結構之間的解剖關系，對臨床教學和實踐具有重要意義[7-9]。3D 打印技術應用于骨科教學，具有形象、直觀、標本容易獲取等優(yōu)勢[10]。3D 打印個性化模型可以提高學生成績并促進快速學習，在骨科學的教學過程中取得了良好的教學效果[11-12]。與其它教學模型相比，3D 打印模型更加真實，是根據(jù)患者實際影像學資料轉化為的實物模型，能更好的結合病人臨床病歷資料進行有效教學。在黃秋等[5]報道中指出將3D 打印骨骼模型應用于基層醫(yī)院骨科實習教學中，證實了3D 打印骨骼模型是一種有效的教學工具，可明顯提升教學效果和滿意度，值得推廣。情景教學又稱模擬教學法，是一種全新的教學模式，是通過模擬真實場景進行培訓，能夠讓參與者獲得親身體驗，有助于提高其綜合思維能力和實踐水平[13]。在周建英研究中指出將情景模擬教學法應用于骨科護理帶教，能夠有效提升學習者的理論知識以及操作能力，另外在對提升帶教滿意率等指標方面也有積極的意義[2]。在情境中運用所學理論知識解決相關問題，不僅加深了護生對理論知識的記憶，還加強了其解決實際問題能力，充分發(fā)揮了其主觀能動性[14]。將3D 打印技術與情景教學相結合，可以將兩者的優(yōu)勢充分發(fā)揮，起到了一加一大于二的效果，提升了臨床教學質量，既往研究展現(xiàn)了良好應用前景。在朱思品等[15]人報道中指出將3D 打印模型結合角色扮演教學法應用于骨科臨床實踐教學，其效果明顯優(yōu)于各實驗對照組，可以提高學生積極性，強化頸椎病的理論知識，顯著提高學生的動手操作能力，是一種推廣性強，效果顯著的臨床實踐教學模式。3D 打印模型應用于情景教學更加體現(xiàn)了教學場景真實性，活躍了課題氛圍，能夠將被動學習轉化為主動學習，并且利用3D 打印情景教學模式可培養(yǎng)學生的空間思維能力，3D 打印模型結合角色扮演教學方法有助于激發(fā)學生學習的興趣和熱情[15-16]。

既往我們在臨床工作中發(fā)現(xiàn)雖然在臨床骨科護理教學中應用情景教學模式可以極大的提高護生的積極性和參與度，但由于骨折的復雜性和骨科護理工作的嚴謹性，有時護生很難理解掌握某些基本理論知識和操作技能。以橈骨遠端骨折為例，許多護生對各種不同類型的橈骨遠端骨折概念模糊，存在對石膏外固定護理操作不當?shù)那闆r。在進行護理情景教學時部分護生反饋會有代入感不強的困擾，頻繁的出錯嚴重打擊了護生的自信心，出現(xiàn)了護生參與熱情不高、學習積極性低等問題，從而導致教學質量不佳。既往研究表明復雜骨科教學過程中采用三維數(shù)字化重建及打印技術創(chuàng)建模型可有效提高實習生的手術操作技能和基礎理論知識水平[17]。科學的教學方法可顯著提高教學水平和教學質量，不斷提升護理的專業(yè)知識水平和臨床技能。我們將3D 打印模型應用于骨科護理情景教學，與常規(guī)護理情景教學組相比，觀察組護生理論、技能考核成績更好，兩者的比較差異有統(tǒng)計學意義，證實了借助于3D 打印模型明顯提高了護生的理論水平和專業(yè)技能成績。觀察組護生對教學準備、教學方法、教學質量和教學效果四個方面的評分及總分均高于對照組，證明3D 打印模型應用于護理情景教學護生的整體滿意度更高，護生更喜歡運用3D 打印模型進行情景教學的護理教學模式。

綜上所述，護生通過護理情景教學的角色扮演，可以更好的站在患者的角度思考問題，能夠更加的理解患者某些想法，有利于提高人際溝通能力，為將來更好的步入臨床工作崗位打下了堅實的基礎。將3D 打印模型應用于骨科護理情景教學會使整個教學過程更加生動，趣味性更強，活躍了課堂氣氛，提高了護生臨床實踐積極性，能夠顯著提升教學質量和教學效果，從收集到的臨床數(shù)據(jù)分析結果顯示護生對3D 打印模型應用于情景教學的觀察組教學滿意度更高。3D 打印模型應用于骨科護理情景教學符合現(xiàn)代教學理念，更是適應臨床醫(yī)學教育改革發(fā)展的重要創(chuàng)新型教學方法，是一種科學的教學方法，在初步臨床教學應用中取得了不錯的成效。