3D打印個體化頸椎模型在頸椎病臨床教學中的應用

張 明，周 全

(徐州醫科大學附屬淮安醫院,江蘇 淮安 223002)

一、引 言

臨床實習是醫學生步入正式臨床工作前的重要部分，此階段學習的好壞在很大程度上會影響醫學生將來在臨床崗位的工作[1]。人體解剖結構復雜，某些部位如頸椎更是需要學生運用空間思維進行理解，所以了解頸椎的解剖結構至關重要[2-3]。隨著3D打印技術的發展，醫學3D材料的打印已廣泛應用于臨床的治療和教學等方面[4-5]。本試驗針對傳統多媒體教學對頸椎病病理解剖結構不能立體展示的不足，運用3D打印技術對頸椎病患者病變部位進行個體化模型打印并應用于臨床教學，以探討傳統多媒體教學結合個體化3D打印模型在臨床教學中的應用效果。

二、對象與方法

(一)研究對象。

選取2018年12月至2019年12月在徐州醫科大學附屬淮安醫院骨科進行實習的100名學生，運用隨機數字表法將實習生分為實驗組和對照組，每組各50名。實驗組中男性27名，女性23名，年齡22～24歲，平均年齡(22.88±0.60)歲；對照組中男性26名，女性24名，年齡22～24歲，平均年齡(23.13±0.78)歲。兩組實習生進行同質性比較，差異無統計學意義(P>0.05)。

(二)方法。

兩組實習生均由同一位副教授進行教學。對照組采用傳統多媒體教學法，通過PPT理論知識講解及解剖圖譜、特定病人影像資料的展示，向學生進行頸椎解剖結構及頸椎病病理解剖機制的講解。實驗組采用傳統多媒體教學法結合3D打印個體化頸椎模型進行頸椎病及頸椎病病理解剖機制的講解。3D打印個體化頸椎模型是通過將特定病人的CT或MRI資料，導入mimics軟件中進行個體化頸椎三維圖像的構建，最后通過3D打印機打印出模型。

(三)評價指標。

骨科實習結束后，對兩組學生進行頸椎病理論知識考核、臨床技能考核及教學效果調查。臨床技能考核包括頸椎病的問診、體格檢查、頸椎病CT、MRI等影像資料的判讀；教學效果調查包括學習積極性提高、學習興趣提高、空間思維提高及教學方式滿意度，問卷調查采取不記名分值填寫方式，總分為10分，1～2分代表非常不滿意；3～5分代表不滿意；6～8分代表滿意；9～10分代表非常滿意。計算兩組滿意率，滿意率為(滿意人數+非常滿意人數)/每組參加調查問卷總人數(%)。

(四)統計學方法。

三、結 果

實驗組實習生在理論成績及臨床技能成績方面均高于對照組，差異有顯著統計學意義，見表1。

表1 兩組實習生理論及臨床實踐成績的比較(分，

實驗組在教學效果問卷調查中的各項指標均優于對照組，差異有統計學意義，見表2。

表2 兩組在教學效果問卷調查的各項比較

四、討 論

目前醫學生對頸椎等復雜部位的解剖結構及頸椎病的發病機制仍然不能掌握。這主要由于頸椎等復雜結構需要學生運用較強的空間思維來把握[6]，在臨床教學中老師主要是通過多媒體教學對頸椎的解剖結構及頸椎病發病機制進行講解[7]，然而圖譜及影像資料屬于二維結構，對于多數空間思維能力差的學生而言，頸椎空間結構及頸椎病的發病機制仍然不能深刻掌握。解剖標本能在一定程度上幫助學生理解復雜部位的解剖結構，但是醫學院標本量不足，有其一定的局限性[8]。

隨著3D打印技術的發展，其已廣泛用于骨科的術前醫患溝通及臨床教學中[9]。辛曾婷等[10]將3D打印技術用于復雜創傷的臨床教學，試驗結果顯示觀察組學生實踐成績高于對照組學生，對比差異有統計學意義，證明了3D打印技術在復雜骨折臨床教學中的有效性。劉凱等[11]將3D打印技術應用于脛骨平臺骨折的臨床PBL教學中，試驗結果顯示實驗組50名學生在理論知識、臨床技能操作、考試通過率等方面均優于對照組，差異有統計學意義，證明了3D打印技術在脛骨平臺骨折臨床教學中的應用效果。孫偉等[12]在骨科住院醫師規范化培訓中運用3D打印模型輔助教學，試驗結果顯示新教學法組的理論成績和教學效果評價均優于傳統教學法組，差異均具有統計學意義，證明了傳統多媒體結合3D模型教學法有助于骨科規培生對骨科疾病的認識和理解，有助于提高學習效率和教學質量。丁金勇等[13]將3D打印模型用于脊柱側彎的臨床教學中，試驗結果示實驗組較對照組能顯著提高學生的學習效率，激發學生的學習熱情。

本試驗運用3D打印技術，打印出患者等比例的頸椎實物模型用于教學。結果顯示：實驗組實習生在理論知識和臨床技能掌握方面明顯優于對照組，差異有統計學意義，表明實驗組教學方式使學生能夠更加深刻地理解并掌握頸椎病的相關理論知識及病理解剖結構。實驗組在教學效果調查問卷中，其各項指標均優于對照組，差異有統計學意義，表明實驗組教學方式更能提高學生學習頸椎病相關知識的積極性。

3D打印個體化頸椎模型結合多媒體教學能大大提高醫學生對頸椎病病理結構的理解；學生對新的教學方式表示滿意，并能在理論知識及臨床技能考核方面取得理想的成績，有效提高了教學整體質量。因此，3D打印個體化頸椎模型在頸椎病臨床教學中值得進一步應用。