數字化醫學技術在骨科臨床教學中的應用與探討

黃義星,池永龍,郭曉山

(溫州醫學院附屬第二醫院,浙江 溫州 325000)

臨床實習是醫學生醫學教育的重要組成部分,是醫學生將課堂理論知識與實踐相結合的重要階段。如何提高醫學實習生的教學質量,使其盡快成為一名合格的臨床醫生,一直是我們臨床醫學教師研究的一個重要內容。鑒于骨科臨床教學內容較多,不易被學生掌握。為了提高教學質量,我們不斷嘗試新的教學方法。自2010年3月開始,我們對部分實習生采用數字化醫學技術教學的方法進行臨床教學,取得了一定的效果,現總結如下。

一、研究資料與方法

(一)教學對象。

自2010年3月至2012年6月,隨機選取來我科實習的臨床醫學實習生進行教學研究。一組實習生作為教改組,采用新的數字化醫學技術教學法進行教學;另一組實習生為對照組,采用傳統的教學方法進行教學。

(二)教學方法。

選擇8種骨科常見疾病在4周實習期內進行臨床教學,每周2次。教學中分別采用數字化醫學技術教學的方法和傳統的教學方法進行教學,教師均為骨科高年資主治醫師。

(三)評價方法。

4周實習期結束時,分別對兩組實習生進行考核。方法為閉卷考試,內容為本次實習期內學習的8種骨科常見疾病,需要學生根據已經掌握的知識,對其發病機理、臨床分型、治療原則與方法以及相關的理論知識做出回答。

(四)結果的分級。

由未參加教學的另一位教師進行改卷,根據試卷成績進行分類:考試分數≥90為優,≥75為良,≥60為及格,<60為不及格。

二、研究結果

教改組學生總人數為78人,考試成績優良人數為67人,優良率為85.9%;對照組學生總人數 85人,考試成績優良人數為61人,優良率為71.8%。利用SPSS 12.0軟件對兩組的優良率進行 χ2檢驗,χ2值為4.82,P<0.05,教改組與對照組優良率的差異有統計學意義。說明采用兩種不同的教學方法,對實習生的臨床教學質量有影響,并且可以認為數字化醫學技術教學法優于傳統的教學方法。

三、討 論

在醫學各個專業之中,骨科學是一門涉及面廣、綜合性強的學科,它所涉及的解剖部位多、專業知識廣,不易被學生掌握。為了提高教學效率,幫助學生理解掌握,教師在教學過程中應嘗試使用新的方法。近年來,數字化醫學技術發展迅猛,利用相關技術可以制作三維動畫、制作三維重建可視化模型、實現虛擬模擬手術[1-2],這些新技術、新方法可以大大地幫助醫學生學習這些復雜的專業知識,提高教師的教學效率。以下探討數字化醫學技術在骨科臨床教學中應用的一些具體情況及其優缺點。

(一)數字化醫學技術在骨科臨床教學中的應用。

1.模擬骨折受傷機制及治療方法。使用三維動畫制作軟件模擬一個動畫場景:一名患者不慎跌倒,手掌撐地,導致Colles骨折。教科書上雖然描述了遠折端向橈側、背側移位,可出現“餐叉狀畸形”,但有些學生不能很好地理解。可制作Colles骨折的三維可視化模型,讓學生看清遠折端移位的方向,并牢牢記住“餐叉狀畸形”的樣子。同時可接著前述動畫場景,對骨折予以手法復位,讓學生看清骨折斷端逐漸復位的過程,然后再模擬石膏固定,讓學生牢牢記住此時腕關節的所處的位置及石膏所放置的部位。而對于一些需要手術治療的骨折,模擬骨折塊復位后,然后再模擬使用克氏針或者鋼板螺釘固定,讓學生充分理解于掌握骨折的治療原則,并了解各種內固定物的類型。

2.幫助理解某些復雜部位骨折的分型。對于某些比較復雜的骨折分型,由于涉及到比較復雜的空間概念,傳統的二維圖像和語言講解難以描述清楚,學生也感到十分難以掌握。如若利用相應類型骨折的CT平掃圖像,采用三維重建技術,制作出相應的三維圖像,再輔以文字或語言講解,則能取得很好的學習效果。

3.幫助理解和學習某些部位復雜的解剖。骨科所涉及到的的某些部位具有復雜的三維空間構造,通常的語言文字描述及二維圖像不能起到很好的教學效果。國內外一些學者已利用數字化醫學技術,構建了骨盆、顱頸結合部等部位的三維可視化模型[3-5]。我們也利用中國虛擬人數據集,采用三維重建軟件,構建了上胸椎前方入路重要解剖結構的三維可視化模型[6]。這些模型可以讓學生充分理解和學習這些部位復雜的解剖,建立比較清晰的三維印象。

(二)數字化醫學技術在骨科臨床教學中應用的優勢。

1.教學內容豐富。利用數字化醫學相關技術,可以教授十分豐富的內容,包括解剖結構、受傷機制、骨折類型、骨折移位方向、石膏固定、內外固定物安裝、功能鍛煉等,可以將某一疾病的發生機理、臨床分型、治療原則與方法等生動、有機地融為一體,清晰地展現在學生面前,便于記憶和掌握。

2.交互性強。既往在教學模式上,只注重傳授知識,而忽視了學生吸收的情況,教學過程中往往是教師從頭講到尾,而學生的主動性作用發揮得不夠,學生處于被動學習狀態。應用數字化醫學技術教學則可以給學生提供更多的學習主動性,大大優于傳統教學的填鴨式模式,給教和學雙方帶來信息交流及思維方式的革命性變化。

3.直觀形象、方便快捷。骨科的專業性強,部分理論知識比較抽象。在教學時有些理論知識如果僅僅只靠教科書的文字或者教師的語言講解,學生理解起來比較困難,而利用數字化醫學技術制作的課件則能使教學內容更直觀形象,使學生的理解與學習更方便快捷。

(三)數字化醫學技術在骨科臨床教學中應用的不足。

主要體現在幾個方面:(1)需要掌握一些數字化醫學技術手段來制作課件,這對于平時與計算機制作聲像媒體領域接觸較少的臨床醫師或者教師而言可能是一個薄弱環節。(2)某些課件的制作可能會相當的費事費時,但一旦制作成功,可反復利用,從長遠來看總體效率明顯提高。(3)數字化醫學技術也存在著一些技術缺陷。比如在三維重建方面,比較細小的神經就不能夠重建出來[7]。因此它還不能完全替代傳統的教學方法,應將兩者有機結合起來,取長補短,充分發揮各自的優勢,這樣才能最大限度地提升教學效果。

總之,數字化醫學技術在骨科臨床教學方面的優勢是十分顯著的。目前它在骨科臨床教學中的應用尚處于起步階段,相信隨著相關技術的不斷完善與發展,它在教學方面的應用將會越來越廣泛,并會給骨科臨床教學帶來方便快捷與顯著成效。

[1]Chen YX,Zhang K,Hao YN,et al.Research status and application prospects of digital technology in orthopaedics[J].Orthop Surg,2012,4(3):131-138.

[2]王莉莎,羅艷紅.數字化醫學及數字化骨科:組織工程研究領域的熱點課題[J].中國組織工程研究與臨床康復,2008,12(32):6374-6380.

[3]Ding HM,Yin ZX,Zhou XB,et al.Three-dimensional visualization of pelvic vascularity[J].Surg Radiol Anat,2008,30(5):437-442.

[4]單錦露,張紹祥,劉正津,等.中國數字化可視人女性盆腔的計算機三維重建[J].解剖學雜志,2005,28(3):337-339.

[5]Liu GJ,Zhang SX,QiuMG,et al.A novel technique for three-dimensional reconstruction for surgical simulation around the craniocervical junction region[J].Int Surg,2011,96(3):274-280.

[6]黃義星,金聯洲,池永龍,等.上胸椎前方入路重要解剖結構的三維重建及可視化研究[J].中國骨傷,2009,22(12):927-929.

[7]Huang YX,Jin LZ,Lowe JA,et al.Three-dimensional reconstruction of the superiormediastinum from Chinese Visible Human Female[J].Surg Radiol Anat,2010,32(7):693-698.