3D打印技術在介入放射學教學中的應用

金昌，趙蒙，吳常生

內蒙古科技大學包頭醫學院第一附屬醫院介入治療科，內蒙古包頭014010

3D打印技術在介入放射學教學中的應用

金昌，趙蒙，吳常生

內蒙古科技大學包頭醫學院第一附屬醫院介入治療科，內蒙古包頭014010

目的將3D打印的血管模型用于醫學本科生介入放射學教學中，旨在探討其對教學效果的影響。方法隨機選取包頭醫學院2013級臨床醫學專業本科60名學生，隨機分為觀察組和對照組，各30名。分別給予3D打印股動脈血管模型及采用傳統教學方法介紹Serdinger穿刺技術。結果兩組學生的理論知識及技能操作考試，觀察組成績明顯高于對照組。兩組學生在學習興趣等5個方面的調查問卷中，觀察組均優于對照組。結論3D打印模型應用于介入放射學教學中，學員對此課程的興趣和好奇心大增，取得了良好的效果。3D打印模型在介入放射學教學中的應用，是一種不可多得的值得推廣的好方法。

3D打印；介入放射學；教學；學生

3D打印技術以其便捷、個性化的優勢在醫學領域應用取得了一定的成效[1-2]，不容忽視是其在介入放射學教學領域的發展。隨著醫學科學水平的長足發展，3D打印技術越來越多地應用于骨科、口腔科等臨床及教學領域中。3D打印技術在臨床及教學工作中所展現的優勢也越來越受到外科醫生的重視。介入放射學教學中由于血管系統解剖結構的復雜性，以及傳統臨床教學中視野顯露的困難性，使得學生很難迅速地對該類手術產生較為直觀的感性認識。如何能在有限的教學時間內充分調動學員的積極性，提高學習興趣和效果，發揮創造性思維，是外科臨床教員值得思考的問題。該研究將3D打印的血管模型用于醫學本科生介入放射學教學中，旨在探討其對教學效果的影響。

1 對象與方法

1.1 研究對象

隨機選取包頭醫學院2013級臨床醫學專業本科60名學生，其中男生21名，女生39名。采用隨機數表法隨機分為觀察組30名和對照組30名。兩組學員年齡、平均成績及對教學方法的需求等，差異無統計學意義(P＞0.05)。

1.2 研究方法

觀察組30名，采用3D打印股動脈血管模型介紹Serdinger穿刺技術的相關信息;對照組30名，僅采用傳統的多媒體教學方法介紹Serdinger穿刺技術。兩組為同一老師帶教，臨床帶教老師均為本專業正高級職稱教員，有較豐富的臨床工作和教學經驗。在授課完畢后，進行教學綜合分析。

1.3 效果評價

1.3.1 理論知識閉卷考試卷對股動脈穿刺位置、穿刺角度、穿刺深度、穿刺成功標準4個指標進行考核。講課后隨即進行理論考試，采用不記名方式，填寫后當場收回。評價標準:試卷以100分制進行打分，每個指標25分。

1.3.2 技能操作結合3D打印模型訓練能夠在模型上熟練進行Serdinger技術穿刺股動脈，由同一個上級醫師評價操作。評價標準:1分不滿意、2分不太滿意、3分一般、4分較滿意、5分非常滿意，共5個評價等級進行評分。

1.3.3 問卷調查調查問卷在學習興趣、理解程度、學習效率、解剖結構的掌握、操作技能的掌握等5個方面對學生的掌握情況進行了解，答案采用“是”“否”的形式回答，結果以百分比形式表示。

1.4 統計方法

2 結果

2.1 臨床考核成績

考核結果顯示，觀察組在股動脈穿刺位置、穿刺角度、穿刺深度、穿刺成功標準等4個方面的理論知識及技能操作考試的成績均高于對照組，并且差異有統計學意義(P＜0.01)，詳見表1。

表1 比較兩組考試成績[（±s），分]

表1 比較兩組考試成績[（±s），分]

理論知識技能操作對照組（n=30）tP 89.90±2.89 72.90±5.62 14.71＜0.01 4.00±0.83 2.96±0.89 4.65＜0.01

2.2 問卷調查結果

調查結果顯示，觀察組在學習興趣、理解程度、學習效率、解剖結構的掌握、操作技能的掌握等5個方面的均優于對照組，差異有統計學意義(P＜0.05)，詳見表2。

表2 兩組問卷調查結果比較[n（%）]

3 討論

3D打印又叫快速成型，是一種新型的快速噴墨打印技術,通過逐層噴墨,最終可以打印出具有三維形狀的物體。第一臺3D打印機是通過光固化立體造型[3]的立體光刻技術來實現模型的構建，該技術通過對特定的光敏材料進行激光分層掃描,材料會固化形成薄層，通過同樣的逐層掃描，就可得到相應的模型[4]。目前3D打印技術在醫學領域的應用主要集中在骨科、口腔頜面外科以及血管外科等[5]。血管介入治療因難度大、用時長、發展迅速的特點，3D打印技術已經成為在手術訓練領域的研究熱點。Berry等[6]利用3D打印SLS技術制作出了質地柔軟的了涵蓋10種解剖變異的人腹主動脈和相應脈管系統模型，可用于手術及血管腔內預操作。有著高精度和低成本優勢的3D打印技術，占領了一些國家和地區醫學教育部分市場。3D打印技術有望成在解剖學學習和手術訓練領域成為主流途徑，為醫學教育提供標準化和可觸化的模型。

為探索3D打印模型對介入放射學教學的影響，我們應用3D打印模型教學，結合3D教學模型講解Serdinger穿刺過程及相關解剖知識。兩組學生在股動脈穿刺位置、穿刺角度、穿刺深度、穿刺成功標準等四個方面進行理論知識及技能操作考試，觀察組成績明顯高于對照組，理論知識：（89.90±2.89）分VS（72.90±5.62）分，技能操作：（4.00±0.83）分VS（2.96±0.89）分，并且差異有統計學意義(P＜0.01)。兩組學生在學習興趣、理解程度、學習效率、解剖結構的掌握、操作技能的掌握等5個方面的調查問卷中，觀察組均優于對照組，差異有統計學意義(P＜0.05)。尤其在操作技能的掌握方面，觀察組的86.66%明顯高于對照組的33.33%。其次為學習效率方面，觀察組83.33%，對照組36.66%。由此可見將3D打印模型引用于介入放射學教學中，對學生的學習興趣、理解程度、學習效率、解剖結構的掌握、操作技能的掌握等方面有著良好的效果。

以往在介入放射學授課時多以照本宣科，這種模式教學讓他們感覺乏味，勢必產生厭倦感。此時如果輔以3D打印模型的話，他們必然產生興致。授課時利用3D打印模型為學員講解Serdinger穿刺過程及相關解剖知識，學員對于這項穿刺技術的興趣和好奇心大增，取得了良好的效果。由此可見，3D打印模型在介入放射學教學中的應用，是一種不可多得的值得推廣的好方法。

[1]Green DW.Tissue bionics:examples in biomimetic tissue engineering[J]．Biomed Mater,2008（3）:34010.

[2]Wilson BS,Dorman MF.Cochlear implants:a remarkable past and a brilliant future[J]．Hearing Res,2008（242）:3-21.

[3]Hull CW.Apparatus for production of three-dimensional objects by stereolithography[J]．US Patent,1986.

[4]Sachs EM,Haggerty JS,Cima MJ,et al.Three-dimensional printing techniques[J]．US Patent，1993.

[5]Tam MD，Laycock SD，Bell D，et al．3D printout of a DICOM file to aid surgical planning in a 6 year old patient with a largescapularosteochondromacomplicatingcongenital diaphyseal aclasia[J]．J Radiol Case Rep，2012，6（1）：31－37.

[6]Berry E，Marsden A，Dalgarno KW，et al．Flexible tubular replicas of abdominal aortic aneurysms[J]．Proc Inst Mech Eng H，2002（216）:211-214．

Application of 3D Print Technique in the Teaching in the Interventional Radiology

JIN Chang,ZHAO Meng,WU Chang-sheng
Department of Interventional Treatment,First Affiliated Hospital of Baotou Medical College of Inner Mongolia University of Science and Technology,Baotou,Inner Mongolia,014010 China

ObjectiveTo discuss the effect on the teaching effect by applying the 3D printed vessel model to the teaching in the interventional radiology for medical undergraduates.Methods60 cases of students in the clinical medical major in our hospital in 2013 were randomly selected and divided into two groups with 30 cases in each,respectively adopted the 3D printed arteria femoralis vessel model and traditional teaching method to introduce the Serdinger puncture technical.ResultsThe theoretical knowledge and skill operation examination scores in the observation group were obviously higher than those in the control group,and the questionnaire scores such as learning interest in the observation group were better than those in the control group.ConclusionThe application of 3D printed vessel model to the teaching in the interventional radiology can greatly increase the learning interest and curiosity and obtain a good effect,and it is worth promotion.

3D print;Interventional radiology;Teaching;Students

R654.3

A

1672-5654（2017）03（c）-0054-02

10.16659/j.cnki.1672-5654.2017.09.054

2016-12-25）

金昌（1986-），男，蒙古族，內蒙古包頭人，本科，住院醫師，主要從事介入治療方面工作。