肺三維重建影像在胸外科規培醫師肺段解剖教學中的應用效果分析

李碩 范坤 賈卓奇 張廣健

（西安交通大學第一附屬醫院胸外科 陜西 西安 710061）

隨著胸部CT應用于常規體檢以來，肺部小結節被檢出率提高，對于需行手術的肺小結節來說，手術方式多選擇局部切除，包括肺楔形切除和肺段切除[1]。然而由于肺段解剖復雜及肺段血管變異率高，對于規培醫師來說，很難理解及掌握手術過程。三維重建技術在肺段術前規劃中臨床應用越來越多[2]，提高了術中解剖辨識準確率。為了解決規培醫師對肺段解剖學習較困難的問題，我們將術前三維重建影像應用于規培醫師肺段解剖教學中，探索其在規培醫師肺段解剖教學中的作用。

1.資料及方法

1.1 研究對象

選取2018 年1 月—2019 年12 月期間進入我科進行規范化培訓醫師56 名，隨機分為觀察組和對照組，兩組均為28 人。兩組從年齡、性別及學歷分布均無統計學差異（P＞0.05），見表1。

表1 兩組一般資料

1.2 研究方法和觀察指標

主要教學內容兩組采用不同的手段講解患者肺小結節位于的肺段解剖知識。觀察組采用肺三維重建影像技術教學。即為臨床資料、胸部增強CT 平掃及根據CT 數據采用Mimics 軟件重建出肺動脈、血管及靜脈，形成三維重建圖像，并利用軟件進行全方位、多角度、多層次學習。對照組采用常規教學法教學，即臨床資料、胸部增強CT。

觀察指標包含三部分。一是規培醫師對肺小結節所在肺段辨識的準確性及此肺段相關的解剖知識理論考核。二是術中對肺小結節所在肺段及手術過程中解剖結構的辨識。三是對教學模式滿意度的評分。其中第一和第二部分分值均為100 分，根據回答問題正確的數量進行打分。第三部分為學生滿意度打分，滿分100分，分別從課堂設計的合理性、教師講授的條理性、課堂內容充實性、學生自我收獲感和帶教老師的人文關懷五個方面進行評判，每個方面20 分。

1.3 統計學分析

數據采用SPSS18.0 統計學軟件分析處理，計量資料用均數±標準差（±s）表示，行t檢驗，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2.結果

2.1 兩組術前考核和術中考核成績比較

觀察組術前考核成績及術中考核成績均高于對照組，且差異具有統計學意義（P＜0.05），見表2。

表2 兩組考核成績比較（±s，分）

表2 兩組考核成績比較（±s，分）

組別 例數 術前考核成績 術中考核成績觀察組 28 83.46±5.52 76.85±5.40對照組 28 72.42±6.36 66.71±5.94 t-6.932 6.680 P-＜0.05 ＜0.05

2.2 兩組規培醫師對教學滿意度評價

觀察組滿意度得分中課堂內容充實性及學生自我收貨感得分兩項高于對照組，且差異具有統計學意義（P＜0.05），而課堂設計合理性、教師講授條理性及帶教老師人文關懷無顯著差異，見表3。

表3 兩組規培醫師教學滿意度得分（±s，分）

表3 兩組規培醫師教學滿意度得分（±s，分）

組別 例數 課堂設計合理性 教師講授條理性 課堂內容充實性 學生自我收獲感 帶教老師人文關懷觀察組 28 16.39±1.49 17.29±1.24 16.11±1.42 15.54±1.68 17.50±1.13對照組 28 16.18±2.24 17.61±1.13 12.04±2.33 13.00±2.03 17.57±1.06 t-0.581 1.011 7.883 5.072 0.242 P-＞0.05 ＞0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＞0.05

3.討論

隨著肺部疾病特點變化，規培醫師輪轉在胸外科時越來越多參與肺段切除手術。但肺段解剖在本科解剖的復雜性導致規培醫師學習起來非常困難。本研究結果表明將Mimics 軟件的三維重建影像應用于規培醫師肺段解剖教學中可提高學生掌握解剖理論知識以及術中對解剖結構的辨認。結果與董慶等[3]得到的一致。目前對于肺段切除術前常規的胸部CT檢查所能得到的信息非常有限，規培醫師閱片較少，很難辨識清楚肺段血管及氣管。加之肺段血管、氣管變異較多且相互交叉，規培醫師術中更難以和胸部影像聯系起來，因此規培醫師反饋術中無法理解和辨識肺段解剖。

臨床醫師行肺段手術前，Mimics 軟件的三維重建[4]影像通過采集胸部增強CT 血管及氣管信息，可使用軟件功能在電腦上360°旋轉，清楚的顯示病灶所在肺段的位置以及目標肺段的動靜脈和氣管解剖。采用紅、黃、綠不同的顏色標記出動靜脈和氣管（見圖A、B、C），辨識更加醒目。而且可將立體圖像做成旋轉小視頻發送至手機，實現和術中實際解剖進行對比。尤其是CT 掃描時為平臥位，手術時為側臥位，通過軟件可將重建圖像旋轉為與手術體位一致，更有利于規培和術中實體解剖進行對比。兩組的考核成績顯示出規培醫師對此種學習方式的認可，在實際學習中極大激發了規培醫師的熱情，并且在術中專注度提高，參與感更強。同時規培醫師學習體會中，將術前影像、三維重建圖像、術中錄像三者結合起來，術后反復對比，加深印象，并提高解剖辨識能力。

圖示：病灶位于右肺上葉尖段。A 圖：動脈重建。B 圖：靜脈重建。C 圖：氣管重建

3D 打印也是將二維圖像通過重建后實體打印出來用于教學[5]，也可以呈現解剖層次感，但Mimics 軟件三維成像和3D打印對比起來，無需特殊材料進行實體打印，并且可以在軟件上僅保留關注部分，去除背景，且實現隨意切換。從成本角度及方便性來講，教學中使用三維重建影像更占優勢。

在教學滿意度評分中，整體來說規培醫師對教學滿意，但在課堂內容充實性和學生自我收獲感兩個方面，觀察組得分高于對照組。分析原因與觀察組規培醫師需使用軟件進行三維重建，需要的參與感更強，同時掌握技能解決術中解剖辨識不清，從而避免失去參與手術興趣。當然對于肺段解剖這種難度較大的內容，教學應該做到多樣化，多采用現代化技術更生動形象將枯燥的解剖知識呈現出來，而且可運用到臨床實踐中去，從而激發規培醫師學習的熱情，形成良性循環。

綜上所述，針對規培醫師肺段解剖的學習，采用三維重建影像教學方法，從理論及應用兩個方面提高規培醫師能力，且規培醫師自我認同感更強，對教學滿意度更高，值得規培教學中推薦。