顱腦手術(shù)教學(xué)與局部解剖教學(xué)

胡 煒

（陜西省人民醫(yī)院，陜西 西安 710000）

顱腦手術(shù)及解剖結(jié)構(gòu)是神經(jīng)外科教學(xué)的重要內(nèi)容，熟練掌握顱腦解剖結(jié)構(gòu)及功能是進(jìn)入臨床工作的重要基礎(chǔ)。顱腦結(jié)構(gòu)相比于其他組織結(jié)構(gòu)要更加復(fù)雜，各區(qū)域的間隙狹小，聯(lián)系密切，尤其是神經(jīng)傳導(dǎo)束、功能區(qū)，依靠傳統(tǒng)的大體解剖以及圖片視頻教學(xué)很難完全掌握，導(dǎo)致醫(yī)學(xué)生無(wú)法對(duì)顱腦解剖結(jié)構(gòu)形成完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于各結(jié)構(gòu)之間的作用與關(guān)系的認(rèn)識(shí)存在偏差，對(duì)各種知識(shí)的理解也僅限于教師們的解說(shuō)，沒(méi)有形成客觀的認(rèn)識(shí)。隨著各種新型教學(xué)技術(shù)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育中的推廣使用，尤其是各種信息技術(shù)，為顱腦手術(shù)與局部解剖結(jié)構(gòu)教學(xué)的開(kāi)展提供了有效支持[1]。因此，需要充分利用新的技術(shù)，構(gòu)建完善的教學(xué)模式，是目前醫(yī)學(xué)教育需要積極探索的新的道路。

一、影像技術(shù)在顱腦手術(shù)與局部解剖教學(xué)中的應(yīng)用

目前核磁共振技術(shù)的應(yīng)用在顱腦疾病診斷與治療中起到了重要的作用，顱腦MRI圖像可以提供大量的信息數(shù)據(jù)，且不同于過(guò)往的CT技術(shù)，其可以直接進(jìn)行橫斷面、矢狀面、冠狀面等切面的體層圖像，從而對(duì)大腦解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃描，從三維空間上了解顱腦的解剖結(jié)構(gòu)。同時(shí)，功能磁共振成像可以通過(guò)刺激大腦皮層功能，從而定位大腦的功能區(qū)，具備功能、影像與解剖三要素，是顱腦手術(shù)方案制定的重要依據(jù)[2]。功能磁共振成像的優(yōu)勢(shì)在于：第一，可以了解腦功能活動(dòng)范圍和區(qū)域，從而進(jìn)行空間定位，并且可以與腦電圖、腦磁圖資料聯(lián)合應(yīng)用，觀察大腦的活動(dòng)過(guò)程；第二，其可以更好地讓學(xué)生認(rèn)識(shí)大腦結(jié)構(gòu)與功能活動(dòng)，從而提高神經(jīng)生物學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)；第三，可以進(jìn)行多切面的觀察。因此，該方法在顱腦手術(shù)與局部解剖教學(xué)中具有較好的應(yīng)用價(jià)值。彌散張量成像是磁共振成像的一種新方法，其可以觀察腦白質(zhì)的白質(zhì)纖維與白質(zhì)束，可以提供相應(yīng)的教學(xué)素材。

影像技術(shù)在輔助顱腦手術(shù)與局部解剖教學(xué)中具有較好的應(yīng)用效果，其教學(xué)難點(diǎn)在于無(wú)法直觀地觀察到解剖結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，而斷層解剖圖像可以解決這一問(wèn)題。由于顱腦解剖結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)需要遵循“整體—斷層—整體”的原則，顱腦局部解剖知識(shí)是學(xué)好顱腦手術(shù)的重要基礎(chǔ)，在觀看斷面圖片時(shí)，不能孤立地理解斷層結(jié)構(gòu)，而是需要使用整體思維來(lái)觀察斷面圖像，強(qiáng)調(diào)斷層與整體的聯(lián)動(dòng)性。在傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中多使用各種圖片、視頻進(jìn)行講解，學(xué)習(xí)比較枯燥乏味，并且容易與臨床工作相脫節(jié)[3]。隨著影像技術(shù)在顱腦手術(shù)與局部解剖教學(xué)中的推廣應(yīng)用，尤其是MRI圖像可以從不同方向清除展示顱腦結(jié)構(gòu)，從而與斷層解剖圖相聯(lián)系，幫助學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，可以利用實(shí)體樣本、斷層樣本、MRI圖片以及多媒體設(shè)備，從理論到實(shí)際的過(guò)渡，指導(dǎo)學(xué)生如何觀察顱腦MRI圖像。這樣一來(lái)不但能夠有效解決傳統(tǒng)教學(xué)方法枯燥無(wú)味的缺陷，還可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，突破傳統(tǒng)教學(xué)方法中局部解剖與臨床實(shí)際情況相脫節(jié)的問(wèn)題。例如，可以使用功能磁共振成像圖像來(lái)輔助教學(xué)，首先介紹各個(gè)功能區(qū)的相關(guān)知識(shí)，并指導(dǎo)學(xué)生將功能圖像與三維結(jié)構(gòu)圖像重疊，從而更好地觀察腦活動(dòng)的解剖位置，將理論知識(shí)與解剖圖像相結(jié)合，從而加深對(duì)功能區(qū)的理解。

二、三維重建技術(shù)在顱腦手術(shù)與局部解剖教學(xué)中的應(yīng)用

隨著圖像處理技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字技術(shù)成為醫(yī)學(xué)教學(xué)改革的重要方向，需要充分利用新技術(shù)來(lái)推動(dòng)傳統(tǒng)教學(xué)模式的改革，從而提高教學(xué)效率。顱腦解剖學(xué)是研究顱腦形態(tài)結(jié)構(gòu)的重要課程，學(xué)生對(duì)于本課程的熟練掌握，也為后續(xù)其他課程的學(xué)習(xí)建立良好的基礎(chǔ)。在目前的醫(yī)學(xué)教學(xué)中，顱腦手術(shù)與局部解剖教學(xué)仍舊采用了傳統(tǒng)教學(xué)模式，如何提高教學(xué)質(zhì)量成為教師迫切需要解決的重要問(wèn)題。

三維重建技術(shù)主要是通過(guò)對(duì)人體組織的三維建模，從而獲取相應(yīng)的圖像資料。顱腦解剖學(xué)教學(xué)與其他課程不同，更加重視學(xué)生的實(shí)踐操作能力，并且在教學(xué)過(guò)程中往往有許多不容易講解的地方，因此需要充分利用三維重建技術(shù)，形成符合實(shí)際需求的教學(xué)模式[4]。目前醫(yī)學(xué)教學(xué)中采取的人體三維重建方法主要采取幾何建模、三維坐標(biāo)儀建模、組織切片建模、醫(yī)學(xué)圖像建模、DICOM直接建模等方法，目前很多醫(yī)學(xué)院多采用CT、MRI采集的原始資料并利用重建軟件進(jìn)行人體結(jié)構(gòu)建模，由于采取數(shù)據(jù)為真實(shí)的人體數(shù)據(jù)，因此建模也更加真實(shí)，可以自由旋轉(zhuǎn)和分割模型，從而幫助教師更好地對(duì)顱腦空間結(jié)構(gòu)以及毗鄰關(guān)系進(jìn)行講解；并且還可以利用手術(shù)模擬平臺(tái)，有助于學(xué)生進(jìn)行模擬練習(xí)，從而節(jié)省教學(xué)成本，又方便教師的講解和學(xué)生的練習(xí)，在顱腦手術(shù)與局部解剖教學(xué)中具有較好的應(yīng)用效果。

為了激發(fā)學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)的積極性，可以展示顱腦解剖結(jié)構(gòu)的圖片，并讓學(xué)生對(duì)于顱腦解剖結(jié)構(gòu)有整體的認(rèn)識(shí)，然后展示顱腦3D模型，導(dǎo)出本節(jié)課的主題。教師要根據(jù)教案，介紹顱腦解剖結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)以及連接方式，并且讓學(xué)生自主查看3D模型，對(duì)相關(guān)知識(shí)信息總結(jié)歸納，然后將模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、分解、重組，詳細(xì)講解各種容易混淆的重點(diǎn)、難點(diǎn)。教師可以展示顱腦手術(shù)的操作過(guò)程，并且讓學(xué)生利用手術(shù)模擬平臺(tái)進(jìn)行練習(xí)，從而深化課堂講解知識(shí)。課后學(xué)生也可以通過(guò)校園網(wǎng)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，查找顱腦結(jié)構(gòu)相關(guān)資料和模型，展開(kāi)自主學(xué)習(xí)和練習(xí)，鞏固學(xué)習(xí)知識(shí)。通過(guò)創(chuàng)新教學(xué)方法，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)新的知識(shí)的同時(shí)，鍛煉其動(dòng)手能力，從而提高教學(xué)效果，且新的教學(xué)方法也可以提高備課速度，便于教師將更多的精力放在觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況中，從而及時(shí)進(jìn)行指導(dǎo)，加強(qiáng)師生互動(dòng)[5]。利用三維重建模型輔助顱腦手術(shù)與局部解剖教學(xué)，可以幫助學(xué)生更快地掌握手術(shù)及解剖知識(shí)，且思維邏輯更強(qiáng)，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。但是在實(shí)際應(yīng)用中，教師需要重視教學(xué)內(nèi)容的選擇，爭(zhēng)取在有限的科室內(nèi)高質(zhì)量完成教學(xué)任務(wù)。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在顱腦手術(shù)與局部解剖教學(xué)中的應(yīng)用

隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育的快速發(fā)展，解剖學(xué)作為醫(yī)學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)課程，面臨著教學(xué)標(biāo)本資源匱乏的窘境。在過(guò)去數(shù)十年的發(fā)展中，大體標(biāo)本和解剖圖譜成為解剖教學(xué)的重要基礎(chǔ)，但是人體器官是三維結(jié)構(gòu)，僅依靠標(biāo)本和圖譜展開(kāi)解剖教學(xué)是不夠的，其中最大的問(wèn)題在于對(duì)于解剖結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)定位。顱腦組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具有較大的教學(xué)難度，并且顱腦手術(shù)對(duì)于主刀醫(yī)生的空間立體感有著較高的要求，這就需要我們不斷創(chuàng)新醫(yī)學(xué)教學(xué)模式，創(chuàng)造真實(shí)的操作環(huán)境，給學(xué)生提供良好的練習(xí)機(jī)會(huì)，并提高教學(xué)的有效性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是基于三維重建技術(shù)提出的一種新型技術(shù)，利用三維重建圖像可以清晰地展示解剖結(jié)構(gòu)與病灶位置，確定毗鄰關(guān)系，并為學(xué)生提供虛擬的操作空間，只需要穿戴VR設(shè)備，就可以完成解剖過(guò)程。在醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用可以提高教學(xué)質(zhì)量，有助于學(xué)生熟悉手術(shù)流程與操作要點(diǎn)。

目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)在醫(yī)學(xué)教育得到了推廣應(yīng)用，包括虛擬內(nèi)鏡手術(shù)、仿真手術(shù)、神經(jīng)外科手術(shù)技巧訓(xùn)練等方面，其在顱腦手術(shù)與局部解剖教學(xué)中的應(yīng)用，可以模擬腦室造瘺術(shù)的操作環(huán)境，從而幫助學(xué)生了解顱腦復(fù)雜的解剖關(guān)系，從而掌握臨床思維。同時(shí)，在高交互性的模擬環(huán)境中，復(fù)習(xí)各種解剖知識(shí)與手術(shù)技巧，有助于提高教學(xué)效率。隨著現(xiàn)代醫(yī)療改革的不斷深入，對(duì)于醫(yī)學(xué)生來(lái)說(shuō)，是機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的時(shí)代，各種新型技術(shù)的涌現(xiàn)，使得神經(jīng)外科手術(shù)已經(jīng)不再有禁區(qū)，但是這也對(duì)醫(yī)生的專(zhuān)業(yè)技術(shù)提出了更高的要求，需要根據(jù)患者的實(shí)際情況制定個(gè)性化且創(chuàng)傷小的手術(shù)方案。顱腦手術(shù)由于其解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加上病灶較深，術(shù)野狹小，加上各種重要血管神經(jīng)分布密集，若操作不慎就會(huì)引起嚴(yán)重的醫(yī)療事故。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，可以為顱腦手術(shù)與局部解剖教學(xué)提供較好的輔助作用。

顱腦解剖結(jié)構(gòu)是神經(jīng)外科教學(xué)的重點(diǎn)難點(diǎn)，單純的圖像、視頻很難讓學(xué)生從時(shí)間、空間方面來(lái)理解相關(guān)知識(shí)。借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以通過(guò)模擬真實(shí)環(huán)境，從而讓學(xué)生更好地掌握顱腦解剖結(jié)構(gòu)層次以及毗鄰關(guān)系。在實(shí)際工作中，顱腦疾病的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致顱腦組織的解剖結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，尤其是顱內(nèi)腫瘤、腦出血、顱腦外傷等因素的干擾，很難從正常的解剖結(jié)構(gòu)來(lái)推測(cè)手術(shù)方案。因此，可以利用三維重建圖像和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，進(jìn)一步確定腫瘤定位、形態(tài)和范圍，了解腫瘤與血管以及毗鄰組織的關(guān)系，幫助學(xué)生更好地理解患者的癥狀與體征，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

頭顱CTA可以為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供相應(yīng)的參數(shù)，包括腫瘤位置、累及范圍以及重要神經(jīng)血管的關(guān)系，根據(jù)這些資料，可以讓學(xué)生進(jìn)行判斷，并根據(jù)患者的實(shí)際情況指導(dǎo)患者進(jìn)行下一步的檢查，從而提高學(xué)生的鑒別診斷能力，并且還可以為手術(shù)做好準(zhǔn)備，預(yù)測(cè)手術(shù)中可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，提高學(xué)生的應(yīng)急處理能力。顱腦手術(shù)涉及顱骨、腦組織、血管、神經(jīng)等復(fù)雜解剖結(jié)構(gòu)，僅僅依靠解剖標(biāo)本和二維圖像無(wú)法清楚掌握手術(shù)要點(diǎn)和相關(guān)知識(shí)，很難對(duì)其有全面的理解與認(rèn)識(shí)，不利于學(xué)生形成完善的手術(shù)思路。因此，需要充分利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，根據(jù)虛擬現(xiàn)實(shí)影像觀察腫瘤大小、位置、累及范圍等信息，比較各種手術(shù)入路的術(shù)野以及損傷情況，模擬從開(kāi)顱到手術(shù)結(jié)束的整個(gè)過(guò)程，從而個(gè)性化設(shè)計(jì)手術(shù)方案，選擇最佳的手術(shù)入路、切除范圍，對(duì)顱腦正常解剖結(jié)構(gòu)以及病理變化造成空間關(guān)系改變有更好的理解。通過(guò)在虛擬平臺(tái)中的反復(fù)練習(xí)，可以進(jìn)一步熟練手術(shù)流程，提高教學(xué)效率。

顱腦手術(shù)操作精細(xì)，并且很難提供實(shí)際練習(xí)的機(jī)會(huì)，因此可以通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行手術(shù)練習(xí)，可以培養(yǎng)學(xué)生的操作能力。從臨床實(shí)際情況來(lái)看，要培養(yǎng)一名優(yōu)秀的外科醫(yī)生，往往需要花費(fèi)大量的時(shí)間精力，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以模擬真實(shí)的手術(shù)環(huán)境，并且在虛擬的人體結(jié)構(gòu)上進(jìn)行實(shí)踐練習(xí)，有助于提高教學(xué)效率，加強(qiáng)學(xué)生理論與時(shí)間的聯(lián)系。

四、顱腦手術(shù)與局部解剖教學(xué)改革的效果

1.提高學(xué)生的積極性

上述技術(shù)在顱腦手術(shù)與局部解剖教學(xué)中的應(yīng)用，一方面，可以生動(dòng)形象地展示解剖結(jié)構(gòu)以及功能關(guān)系，從而讓教學(xué)更加靈活，有助于學(xué)生理解顱腦解剖知識(shí)；另一方面，也可以開(kāi)闊學(xué)生的視野，提高對(duì)于臨床工作的興趣。在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上引入新的教學(xué)方法，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高課程教學(xué)效率，并促進(jìn)教學(xué)模式的改革。應(yīng)用醫(yī)學(xué)影像資料、三維重建圖像和虛擬手術(shù)室，可以簡(jiǎn)化教師的表述，加深學(xué)生的理解，增加教學(xué)的模式，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，并且也方便教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況的評(píng)估與指導(dǎo)，同時(shí)還可以展開(kāi)因材施教，提高教學(xué)效果。

2.理論聯(lián)系實(shí)際

在醫(yī)學(xué)教育中，由于醫(yī)學(xué)生未來(lái)需要面對(duì)的是臨床實(shí)踐教學(xué)，因此需要充分培養(yǎng)其臨床思維，從而更好地適應(yīng)臨床工作。在講解顱腦手術(shù)與局部解剖知識(shí)時(shí)，需要根據(jù)教材內(nèi)容尋找多角度、多層面的影像資料，并結(jié)合PBL教學(xué)法、CBL教學(xué)方法等方法，提高學(xué)生對(duì)于顱腦知識(shí)的整體認(rèn)識(shí)，有助于培養(yǎng)其臨床分析能力。各種新技術(shù)的應(yīng)用，可以提高教學(xué)的趣味性，尤其是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的多個(gè)感官，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，通過(guò)親身實(shí)踐，讓學(xué)生參與手術(shù)過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)顱腦手術(shù)及解剖結(jié)構(gòu)相關(guān)知識(shí)，不但可以提高學(xué)生的積極性，也可以豐富其基礎(chǔ)知識(shí)，并且在教學(xué)過(guò)程中可以使用真實(shí)的影像資料，從而做到理論與實(shí)踐相結(jié)合。

3.培養(yǎng)臨床理念

完整的解剖結(jié)構(gòu)是確保功能正常的重要前提，尤其是醫(yī)學(xué)生需要更深刻地認(rèn)識(shí)到這一知識(shí)點(diǎn)。因此，對(duì)于顱腦疾病患者，尤其是病灶位于功能區(qū)的患者，在手術(shù)過(guò)程中一定要注意保護(hù)正常腦組織，從而避免術(shù)后神經(jīng)功能缺失情況的發(fā)生。隨著醫(yī)療改革的不斷深入，僅關(guān)注患者的臨床療效是不夠的，還需要關(guān)注患者的生活質(zhì)量，因此在教學(xué)過(guò)程中需要關(guān)注醫(yī)學(xué)生以人為本臨床理念的培養(yǎng)，從而更好地適應(yīng)臨床工作的要求。從顱腦解剖知識(shí)的學(xué)習(xí)，到臨床理念的培養(yǎng)，是衡量一名醫(yī)學(xué)生能否在未來(lái)成為一名優(yōu)秀醫(yī)生的重要標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)語(yǔ)

醫(yī)學(xué)影像技術(shù)、三維重建技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等新型技術(shù)，在顱腦手術(shù)與局部解剖教學(xué)中具有較好的應(yīng)用效果，有助于學(xué)生掌握顱腦解剖結(jié)構(gòu)知識(shí)，并提供虛擬練習(xí)平臺(tái)，可以讓學(xué)生產(chǎn)生身臨其境的感受，從而激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，構(gòu)建完善的知識(shí)框架，提高教學(xué)質(zhì)量。因此，各大醫(yī)學(xué)院需要加速教學(xué)改革，引入先進(jìn)的技術(shù)方法，從而提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。