3D打印技術聯合PBL教學模式在腫瘤外科住院醫師規范化培訓臨床教學中的應用價值*

鄭春雷 王玉龍 趙晶瑩 張繼東 鮑紅光*

住院醫師規范化培訓是所有臨床醫學畢業生從學生轉變為合格醫生的必經之路，是提高我國醫療質量的有效方法[1]。醫師培訓是我國醫療行業具有戰略性發展意義的措施，隨著近年來我國對醫療事業改革的不斷深入，醫療市場競爭的不斷加劇，高素質醫學人才也愈發成為各大醫院發展的關鍵因素[2]。然而，以往醫院對規范化培訓醫師應用基于問題的學習(problem based learning，PBL)教學模式進行教育指導，該模式是以問題為基礎，學生為主體，帶教醫師為導向的學習方式，其優點在于可提升學生自主學習興趣，幫助其更加牢靠的掌握專業所需知識[3]。

目前，腫瘤外科是眾多學者重點研究的學科之一，其診斷技術及治療理念不斷的創新，僅依靠傳統的教學模式只能提供基礎性知識，遠無法滿足目前臨床教學所需[4]。因此，找出更為合適有效的教學方法，也逐漸成為國內外諸多學者所共同探討的課題[5]。為此，本研究探討臨床教學中3D打印技術聯合基于PBL教學模式的應用價值，旨在探索更適合腫瘤外科的教學方法，為臨床教學提供參考。

1 腫瘤外科規范化培訓臨床教學方法

1.1 教學資料

選取2016-2017年間于齊齊哈爾醫學院附屬第二醫院腫瘤外科進行住院醫師規范化培訓的64名學生，以數字表法隨機將其分為觀察組與對照組，每組32例。觀察組中男生17名，女生15名，年齡21～32歲，平均年齡(25.58±1.13)歲。對照組中男生16名，女生16名，年齡21～33歲，平均年齡(26.03±1.42)歲。兩組學生在性別、年齡等一般資料對比無明顯差異，具有可比性。本次研究所有入組學生均知情且同意。

1.2 教學方法

(1)教學用具。教學所需材料為數臺裝有醫院信息系統(hospital information system，HIS)的電腦、1臺3D打印機、3D打印設備、PPT播放器、影像膠片及管片燈等。兩組學員均按照教學大綱內容進行教學。

(2)PBL教學。對照組學生采取常規PBL教學模式，即在授課前3 d將內容提前下發給學生，根據課程內容設置問題，圍繞所提問題，讓學生以小組形式進行課前預習探討，將其學習興趣充分調動，并開放影像歸檔及傳輸系統(picture archiving and communication systems，PACS)及電子圖書館，供學生查閱相關資料。3 d后進行集中授課，授課時，針對之前所提出的問題進行討論，最終由帶教醫師對疾病的定義、機制、分類、臨床表現及治療等進行講解，同時囑學生整理聽課筆記，供其復習使用。PBL教學課程設置見表1。

表1 PBL教學課程安排

(3)3D打印流程。①先通過計算機建模軟件建模，通過SD卡將數據拷貝到3D打印機中，進行打印設置后，安裝并檢查打印原材料；②3D打印機通過讀取文件中的橫截面信息，用液體狀材料將這些截面逐層地打印出來，再將各層截面以各種方式粘合起來從而制造出一個實體，厚度設置為0.1 mm；③3D打印機在彎曲的表面可能會比較粗糙，則需要經過表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”實物；④制作完成于授課時，對提前設置的問題進行講解，由帶教醫師結合3D打印模型及PACS影像等資料對疾病進行系統性講解，囑學生整理聽課筆記，供復習使用。3D打印模型如圖1所示。

圖1 3D打印模型示圖

1.3 觀察指標

對比觀察兩組學生理論考核成績，執業醫師真題滿分為600分，腫瘤外科出科理論考試滿分為100分，前沿知識考試滿分為100分；比較兩組學生對教學滿意度，滿意率=滿意人數+基本滿意人數÷總人數×100%；對比兩組臨床實踐成績，問診滿分為100分，查體滿分為100分，鑒別診斷滿分為100分。

1.4 統計學方法

采用SPSS17.0統計學軟件進行數據統計分析，正態分布的計量資料采用(x-±s)表示，均數之間比較采用t檢驗，計數資料采取x2檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 腫瘤外科規范化培訓臨床教學效果

2.1 兩組學生理論成績對比

觀察組學生執業醫師真題考試成績為(431.3±23.3)分，出科理論考試成績為(93.2±2.1)分，前沿知識考試成績為(89.3±3.3)分，分別高于對照組學生的(372.1±21.8)分，(78.3±5.1)分和(71.2±2.1)分，其差異具有統計學意義(t=4.273，t=4.172，t=3.259；P＜0.05)，見表2。

表2 兩組學生理論成績對比(±s)

表2 兩組學生理論成績對比(±s)

分組 人數 執業真題 出科理論 前沿知識觀察組 32 431.3±23.3 93.2±2.1 89.3±3.3對照組 32 372.1±21.8 78.3±5.1 71.2±2.1 t值 4.273 4.172 3.259 P值 0.008 0.010 0.019

2.2 兩組學生實踐成績對比

經不同方式培訓后測試發現，觀察組學生問診成績為(92.3±1.1)分，查體成績為(91.3±0.8)分，鑒別診斷成績為(93.4±2.1)分；對照組學生問診成績為(78.2±2.3)分，查體成績為(81.1±1.4)分，鑒別診斷成績為(79.8±1.1)分。兩組比較差異具有統計學意義(t=3.104，t=2.283，t=2.938；P＜0.05)，見表3。

表3 兩組學生實踐成績對比(±s)

表3 兩組學生實踐成績對比(±s)

分組 人數 問診 查體 鑒別診斷觀察組 32 92.3±1.1 91.3±0.8 93.4±2.1對照組 32 78.2±2.3 81.1±1.4 79.8±1.1 t值 3.104 2.283 2.938 P值 0.030 0.041 0.032

2.3 兩組學生對教學滿意度對比

教學后采取問卷形式調查學生對教學滿意度進行評估，觀察組學生中非常滿意18人，滿意12人，不滿意2人，滿意率為93.8%；對照組學生中非常滿意10人，滿意13人，不滿意9人，滿意率為71.9%，兩組對比觀察組學生對教學滿意度明顯優于對照組，差異具有統計學意義(x2=5.237，P＜0.05)，見表4。

表4 兩組學生對教學滿意度對比(名)

3 腫瘤外科規范化培訓臨床教學價值

腫瘤外科是一門病種眾多，與影像學、病理學及解剖學關系極為密切的學科，其中存在一些復雜的腫瘤疾病，而這些復雜不典型的腫瘤疾病病理狀態下解剖結構及特點也往往千差萬別，這使得年輕的醫師及初學者對于疾病的理解極為困難[6-7]。如何將復雜的腫瘤外科疾病全面的呈現給學員，使得其對學習產生興趣，提高其自主學習動力，培養其發現問題并自我解決問題的能力是各級醫院近年來所重點研究的方向[8]。

隨著我國經濟的高速發展，人們生活習慣的不斷變化，腫瘤發病率也隨之逐漸上升。目前，腫瘤外科已逐漸成為臨床重點關注科室，屬于每個規范化培訓醫師所必須掌握的必修課程[9-10]。以往醫院采取PBL教學模式對學員進行教育指導，該教育模式是以問題為基礎，以學員為中心，在教學的過程中，帶教醫師主要起到引導作用[11]。在該教學模式下，帶教醫師需根據疾病提出相應問題，讓規范化培訓醫師收集疾病相關資料，并成立小組進行討論，學習理解疾病相關知識。故而，此種學習方式可增加學員自主學習熱情，幫助其有效建立臨床思維，培養其發現問題和解決問題的能力。但該教學模式仍存在不足，一旦學員對所講疾病認知不足，就會使得其缺乏討論興趣[12]。由于腫瘤外科疾病的特殊性，即使相同的疾病在不同的病例間也存在較大差異，使得學生無法透徹理解。對此，帶教醫師的講授也會讓對疾病立體結構理解欠缺的學員失去學習積極性[13]。目前，多數腫瘤診斷首選為影像檢查，但由于影像資料多為二維平面圖像，若直接對二維圖像進行講解，其內容過于抽象，多數學員無法理解[14]。而3D打印技術是一種以數字模型為基礎，以塑料等為材料，經由逐層打印的方式對物體進行三維立體構造的技術，目前，該技術已在醫學領域廣泛應用，且在方案制定、術前評估、術中指導等方向均有不錯成績[15]。

4 結語

在醫學教學領域中，經由PACS選擇疾病的影像資料，經過處理并使用該技術制成模型，可幫助學生快速理解疾病的特點，加深其印象。本研究使用3D打印技術聯合PBL教學，學生在理論考試、臨床實踐及對教學滿意度等方面均取得良好的效果，與以往文獻報道基本一致[16]。在腫瘤外科的臨床教學中使用3D打印技術聯合PBL教學模式可有效提高學生學習效率，提高其學習興趣，值得在臨床教學中推廣使用。