3D打印技術聯合PBL教學模式在骨科住院醫師規范化培訓中應用*

張 培 劉 泉 吳 敏 馮學慶 徐 偉 朱 坤 官建中

蚌埠醫學院第一附屬醫院，安徽省蚌埠市 233003

3D打印是20世紀80年代出現的重要技術，近30年來發展迅速。3D打印技術有異于傳統的削材及鑄造技術，不僅是產品的物理結構發生變化，還能根據個性化需要定制，同時可攜帶細胞及生物活性微球進行骨缺損部位的原位打印。該技術在現代臨床醫學方面有廣闊的應用前景[1]，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。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，其優點在于可提升學生自主學習興趣。目前骨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PBL教學模式只能提供基礎性知識，并不能完全滿足臨床教學所需。本研究旨在探究3D打印技術聯合PBL教學模式在骨科住院醫師規范化培訓臨床教學中的應用價值，進而促進骨科住院醫師規范化培訓的效果，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇我院骨科40名規培住院醫師，隨機分為觀察組和對照組，每組20名。兩組學員均為男性，觀察組平均年齡為(27.11±1.5 )歲，對照組平均年齡為(26.32±1.4)歲，兩組年齡及既往學習成績方面無顯著性差異(P> 0.05),有可比性。

1.2 方法 觀察組使用3D打印技術聯合PBL教學模式。首先接受傳統PBL教學模式，帶教醫師提前選擇教學病例，主要選擇臨床常見病例，規培學員以教學病例為基礎，詳細閱讀住院病歷、病程，收集影像學資料并分析病例，通過醫學教材、網絡等查找相關知識，結合3D打印技術，帶教醫師根據所選病例打印3D模型(由我院骨科3D數字打印技術實驗室提供支持，圖1)并在教學查房中結合3D模型進行病例分析，對比影像學資料學習，明確診斷，制定最終治療思路。分析整理，提出治療方案，小組成員提出問題在組內討論。對照組單純采用PBL教學模式，帶教醫師以教學查房的方式對學員進行病例分析，學員總結組員討論意見形成最終治療思路。

1.3 教學效果評價 兩組學員在骨科規培結束后，由同一組帶教老師對兩組學員以骨科學相關知識進行出科考試，首先為臨床專業考試，考試內容包括骨科學理論知識、病例分析、專業技能，記錄考試成績(每門總分100分)，并按照不記名問卷調查方式對學習興趣，理解能力、內容掌握，滿意度評價，總分10分，實發40份，回收 40份，回收率 100%，而且均為有效問卷。評分標準：不滿意1分，不太滿意2分，一般3分，較滿意4分，非常滿意5分，規培醫師根據實際情況給予打分。

2 結果

2.1 兩組專業課考試成績比較 觀察組在理論知識、病例分析、專業技能成績明顯高于對照組，兩組間比較差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 兩組理論知識、病例分析、專業技能成績比較分)

2.2 兩組主觀評價分析比較 觀察組對學習興趣、理解能力、內容掌握及滿意度評分明顯高于對照組，兩組間比較差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 兩組學習興趣、理解能力、內容掌握、滿意度比較分)

3 討論

骨科學是外科學教學中的重要組成部分，骨科學要求學習者熟練掌握人體解剖結構和骨骼形態，具有直觀性和復雜性，需要在骨科的臨床診治中遇到不同病種的診斷和處理[2]。骨科手術涉及許多不規則的骨骼結構，因此對學習者的空間想象能力有一定的要求[3]。臨床上遇到較為復雜的骨盆、關節面骨折，使用X線、三維CT等影像學資料并不能全面了解其結構[4]，所以傳統的教學模式并不能夠完全滿足教學需求，應用3D打印機制作的骨科模型可以讓骨科學習者更直觀、準確的學習，由此可以對傳統教學加以補充。幫助學生從平面理解到立體結構理解，提高醫學生的學習興趣，提高學習效果。

使用此類病例制作3D模型，一些低年資規培醫師學習時便能了然于心、過目不忘，規培醫師甚至可以使用制作的三維模型進行術前演練，在模具上預選接骨板的長度、螺釘的位置或者髖關節置換時臼杯放置角度等，幫助低年級醫師提高臨床技能[5]。骨科作為綜合學科，灌輸式教學效果較差。PBL 教學模式以學習者為中心，探究臨床常見問題，激勵學習者自己解決問題、分析原因，此教學模式廣泛應用于臨床教學，同時施教者對其實施指導[6]。骨科開展PBL 教學模式以臨床病例為基礎，學習者分析病例過程中發現問題，在尋找本質中學習知識，加深認知程度[7]。PBL教學模式已經在一定程度上提高了學生積極性和教學效率，但是仍然缺乏直觀性，3D 打印技術設計更是在其基礎上的最佳補充[8]，所以針對一些局部解剖的結構較為復雜且傳統的教學方式下難以使學生得到充分理解掌握的骨科疾病，可根據患者的影像學資料制作3D模型，結合PBL教學模式使得規培醫師的專業理論得到充分理解，臨床技能得以提高，進而提高住院醫師規范化培訓水平。

我國為進一步深化醫療衛生體制改革，建立完備的住院醫師規范化培養體系。既能整體提高醫療質量，也為廣大人民群眾健康權益提供了保障；在全國開展住院醫師規范化培訓，可以使剛走出校門的低年資醫師可以去接受較高水平醫院的培訓，經過3年的規培成為醫學知識、動手能力過關的醫生后返回各個醫院，從而提高我國臨床醫師隊伍的綜合水平[9]。全國各地結合自身情況，形成了不同特色的教學模式[10]，大多均是在既往的PBL教學模式上取得改進，石代紅[11]在PBL教學模式的基礎上，結合CBL教學模式，使得學生在基礎知識、病例分析、 護理程序運用等方面取得較好的教學效果，本研究將3D打印技術與PBL教學模式結合應運于骨科住院醫師規范化培訓臨床教學，觀察組理論技能水平明顯高于對照組，并且學習興趣、理解力明顯提高，更進一步提高住院醫師規范化培訓成效。

本研究是在原有工作基礎上構建以臨床疾病診療為主線，以全方位育人為目標，初步實現規培醫師骨科崗位勝任能力的培養，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。韓冠生等[12]研究表明：應用PBL教學法結合3D打印技術對骨科實習生進行教學，其骨科理論知識和臨床實踐能力考試成績均顯著高于對照組。該研究結果與本實驗相似。本研究結果顯示實驗組規培醫師的理論知識及對臨床病例的分析能力明顯高于對照組學員成績；且實驗組對3D打印技術聯合PBL教學模式的滿意度明顯高于對照組。證實3D打印技術聯合PBL教學模式可以提高學員對骨科學知識的掌握，培養臨床思維、自主學習能力。

綜上所述，3D打印技術聯合PBL教學模式一方面可促進骨科學習者自我導向學習意識形成，另一方面使學員通過3D模型更好掌握骨科疾病的解剖學的形態變化，實現PBL教學和3D打印技術的相輔相成，在今后住院醫師規范化培訓中具有一定的應用前景。