顱腦手術(shù)教學與局部解剖教學

胡 煒

（陜西省人民醫(yī)院，陜西 西安 710000）

顱腦手術(shù)及解剖結(jié)構(gòu)是神經(jīng)外科教學的重要內(nèi)容，熟練掌握顱腦解剖結(jié)構(gòu)及功能是進入臨床工作的重要基礎(chǔ)。顱腦結(jié)構(gòu)相比于其他組織結(jié)構(gòu)要更加復雜，各區(qū)域的間隙狹小，聯(lián)系密切，尤其是神經(jīng)傳導束、功能區(qū)，依靠傳統(tǒng)的大體解剖以及圖片視頻教學很難完全掌握，導致醫(yī)學生無法對顱腦解剖結(jié)構(gòu)形成完整的知識網(wǎng)絡，對于各結(jié)構(gòu)之間的作用與關(guān)系的認識存在偏差，對各種知識的理解也僅限于教師們的解說，沒有形成客觀的認識。隨著各種新型教學技術(shù)在現(xiàn)代醫(yī)學教育中的推廣使用，尤其是各種信息技術(shù)，為顱腦手術(shù)與局部解剖結(jié)構(gòu)教學的開展提供了有效支持[1]。因此，需要充分利用新的技術(shù)，構(gòu)建完善的教學模式，是目前醫(yī)學教育需要積極探索的新的道路。

一、影像技術(shù)在顱腦手術(shù)與局部解剖教學中的應用

目前核磁共振技術(shù)的應用在顱腦疾病診斷與治療中起到了重要的作用，顱腦MRI圖像可以提供大量的信息數(shù)據(jù)，且不同于過往的CT技術(shù)，其可以直接進行橫斷面、矢狀面、冠狀面等切面的體層圖像，從而對大腦解剖結(jié)構(gòu)進行掃描，從三維空間上了解顱腦的解剖結(jié)構(gòu)。同時，功能磁共振成像可以通過刺激大腦皮層功能，從而定位大腦的功能區(qū)，具備功能、影像與解剖三要素，是顱腦手術(shù)方案制定的重要依據(jù)[2]。功能磁共振成像的優(yōu)勢在于：第一，可以了解腦功能活動范圍和區(qū)域，從而進行空間定位，并且可以與腦電圖、腦磁圖資料聯(lián)合應用，觀察大腦的活動過程；第二，其可以更好地讓學生認識大腦結(jié)構(gòu)與功能活動，從而提高神經(jīng)生物學知識的認識；第三，可以進行多切面的觀察。因此，該方法在顱腦手術(shù)與局部解剖教學中具有較好的應用價值。彌散張量成像是磁共振成像的一種新方法，其可以觀察腦白質(zhì)的白質(zhì)纖維與白質(zhì)束，可以提供相應的教學素材。

影像技術(shù)在輔助顱腦手術(shù)與局部解剖教學中具有較好的應用效果，其教學難點在于無法直觀地觀察到解剖結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，而斷層解剖圖像可以解決這一問題。由于顱腦解剖結(jié)構(gòu)學習需要遵循“整體—斷層—整體”的原則，顱腦局部解剖知識是學好顱腦手術(shù)的重要基礎(chǔ)，在觀看斷面圖片時，不能孤立地理解斷層結(jié)構(gòu)，而是需要使用整體思維來觀察斷面圖像，強調(diào)斷層與整體的聯(lián)動性。在傳統(tǒng)的教學過程中多使用各種圖片、視頻進行講解，學習比較枯燥乏味，并且容易與臨床工作相脫節(jié)[3]。隨著影像技術(shù)在顱腦手術(shù)與局部解剖教學中的推廣應用，尤其是MRI圖像可以從不同方向清除展示顱腦結(jié)構(gòu)，從而與斷層解剖圖相聯(lián)系，幫助學生理論聯(lián)系實踐。在實際教學過程中，可以利用實體樣本、斷層樣本、MRI圖片以及多媒體設備，從理論到實際的過渡，指導學生如何觀察顱腦MRI圖像。這樣一來不但能夠有效解決傳統(tǒng)教學方法枯燥無味的缺陷，還可以調(diào)動學生的積極性，突破傳統(tǒng)教學方法中局部解剖與臨床實際情況相脫節(jié)的問題。例如，可以使用功能磁共振成像圖像來輔助教學，首先介紹各個功能區(qū)的相關(guān)知識，并指導學生將功能圖像與三維結(jié)構(gòu)圖像重疊，從而更好地觀察腦活動的解剖位置，將理論知識與解剖圖像相結(jié)合，從而加深對功能區(qū)的理解。

二、三維重建技術(shù)在顱腦手術(shù)與局部解剖教學中的應用

隨著圖像處理技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字技術(shù)成為醫(yī)學教學改革的重要方向，需要充分利用新技術(shù)來推動傳統(tǒng)教學模式的改革，從而提高教學效率。顱腦解剖學是研究顱腦形態(tài)結(jié)構(gòu)的重要課程，學生對于本課程的熟練掌握，也為后續(xù)其他課程的學習建立良好的基礎(chǔ)。在目前的醫(yī)學教學中，顱腦手術(shù)與局部解剖教學仍舊采用了傳統(tǒng)教學模式，如何提高教學質(zhì)量成為教師迫切需要解決的重要問題。

三維重建技術(shù)主要是通過對人體組織的三維建模，從而獲取相應的圖像資料。顱腦解剖學教學與其他課程不同，更加重視學生的實踐操作能力，并且在教學過程中往往有許多不容易講解的地方，因此需要充分利用三維重建技術(shù)，形成符合實際需求的教學模式[4]。目前醫(yī)學教學中采取的人體三維重建方法主要采取幾何建模、三維坐標儀建模、組織切片建模、醫(yī)學圖像建模、DICOM直接建模等方法，目前很多醫(yī)學院多采用CT、MRI采集的原始資料并利用重建軟件進行人體結(jié)構(gòu)建模，由于采取數(shù)據(jù)為真實的人體數(shù)據(jù)，因此建模也更加真實，可以自由旋轉(zhuǎn)和分割模型，從而幫助教師更好地對顱腦空間結(jié)構(gòu)以及毗鄰關(guān)系進行講解；并且還可以利用手術(shù)模擬平臺，有助于學生進行模擬練習，從而節(jié)省教學成本，又方便教師的講解和學生的練習，在顱腦手術(shù)與局部解剖教學中具有較好的應用效果。

為了激發(fā)學生對于學習的積極性，可以展示顱腦解剖結(jié)構(gòu)的圖片，并讓學生對于顱腦解剖結(jié)構(gòu)有整體的認識，然后展示顱腦3D模型，導出本節(jié)課的主題。教師要根據(jù)教案，介紹顱腦解剖結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)以及連接方式，并且讓學生自主查看3D模型，對相關(guān)知識信息總結(jié)歸納，然后將模型進行旋轉(zhuǎn)、分解、重組，詳細講解各種容易混淆的重點、難點。教師可以展示顱腦手術(shù)的操作過程，并且讓學生利用手術(shù)模擬平臺進行練習，從而深化課堂講解知識。課后學生也可以通過校園網(wǎng)訪問數(shù)據(jù)庫，查找顱腦結(jié)構(gòu)相關(guān)資料和模型，展開自主學習和練習，鞏固學習知識。通過創(chuàng)新教學方法，讓學生在學習新的知識的同時，鍛煉其動手能力，從而提高教學效果，且新的教學方法也可以提高備課速度，便于教師將更多的精力放在觀察學生的學習狀況中，從而及時進行指導，加強師生互動[5]。利用三維重建模型輔助顱腦手術(shù)與局部解剖教學，可以幫助學生更快地掌握手術(shù)及解剖知識，且思維邏輯更強，可以提高學生的學習效率。但是在實際應用中，教師需要重視教學內(nèi)容的選擇，爭取在有限的科室內(nèi)高質(zhì)量完成教學任務。

三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在顱腦手術(shù)與局部解剖教學中的應用

隨著現(xiàn)代醫(yī)學教育的快速發(fā)展，解剖學作為醫(yī)學教學的基礎(chǔ)課程，面臨著教學標本資源匱乏的窘境。在過去數(shù)十年的發(fā)展中，大體標本和解剖圖譜成為解剖教學的重要基礎(chǔ)，但是人體器官是三維結(jié)構(gòu)，僅依靠標本和圖譜展開解剖教學是不夠的，其中最大的問題在于對于解剖結(jié)構(gòu)的精準定位。顱腦組織結(jié)構(gòu)復雜，具有較大的教學難度，并且顱腦手術(shù)對于主刀醫(yī)生的空間立體感有著較高的要求，這就需要我們不斷創(chuàng)新醫(yī)學教學模式，創(chuàng)造真實的操作環(huán)境，給學生提供良好的練習機會，并提高教學的有效性。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是基于三維重建技術(shù)提出的一種新型技術(shù)，利用三維重建圖像可以清晰地展示解剖結(jié)構(gòu)與病灶位置，確定毗鄰關(guān)系，并為學生提供虛擬的操作空間，只需要穿戴VR設備，就可以完成解剖過程。在醫(yī)學教育中的應用可以提高教學質(zhì)量，有助于學生熟悉手術(shù)流程與操作要點。

目前虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)在醫(yī)學教育得到了推廣應用，包括虛擬內(nèi)鏡手術(shù)、仿真手術(shù)、神經(jīng)外科手術(shù)技巧訓練等方面，其在顱腦手術(shù)與局部解剖教學中的應用，可以模擬腦室造瘺術(shù)的操作環(huán)境，從而幫助學生了解顱腦復雜的解剖關(guān)系，從而掌握臨床思維。同時，在高交互性的模擬環(huán)境中，復習各種解剖知識與手術(shù)技巧，有助于提高教學效率。隨著現(xiàn)代醫(yī)療改革的不斷深入，對于醫(yī)學生來說，是機遇與挑戰(zhàn)并存的時代，各種新型技術(shù)的涌現(xiàn)，使得神經(jīng)外科手術(shù)已經(jīng)不再有禁區(qū)，但是這也對醫(yī)生的專業(yè)技術(shù)提出了更高的要求，需要根據(jù)患者的實際情況制定個性化且創(chuàng)傷小的手術(shù)方案。顱腦手術(shù)由于其解剖結(jié)構(gòu)復雜，加上病灶較深，術(shù)野狹小，加上各種重要血管神經(jīng)分布密集，若操作不慎就會引起嚴重的醫(yī)療事故。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應用，可以為顱腦手術(shù)與局部解剖教學提供較好的輔助作用。

顱腦解剖結(jié)構(gòu)是神經(jīng)外科教學的重點難點，單純的圖像、視頻很難讓學生從時間、空間方面來理解相關(guān)知識。借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以通過模擬真實環(huán)境，從而讓學生更好地掌握顱腦解剖結(jié)構(gòu)層次以及毗鄰關(guān)系。在實際工作中，顱腦疾病的出現(xiàn)會導致顱腦組織的解剖結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，尤其是顱內(nèi)腫瘤、腦出血、顱腦外傷等因素的干擾，很難從正常的解剖結(jié)構(gòu)來推測手術(shù)方案。因此，可以利用三維重建圖像和虛擬現(xiàn)實技術(shù)，進一步確定腫瘤定位、形態(tài)和范圍，了解腫瘤與血管以及毗鄰組織的關(guān)系，幫助學生更好地理解患者的癥狀與體征，從而提高學生的學習積極性。

頭顱CTA可以為虛擬現(xiàn)實技術(shù)提供相應的參數(shù)，包括腫瘤位置、累及范圍以及重要神經(jīng)血管的關(guān)系，根據(jù)這些資料，可以讓學生進行判斷，并根據(jù)患者的實際情況指導患者進行下一步的檢查，從而提高學生的鑒別診斷能力，并且還可以為手術(shù)做好準備，預測手術(shù)中可能發(fā)生的風險，提高學生的應急處理能力。顱腦手術(shù)涉及顱骨、腦組織、血管、神經(jīng)等復雜解剖結(jié)構(gòu)，僅僅依靠解剖標本和二維圖像無法清楚掌握手術(shù)要點和相關(guān)知識，很難對其有全面的理解與認識，不利于學生形成完善的手術(shù)思路。因此，需要充分利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，根據(jù)虛擬現(xiàn)實影像觀察腫瘤大小、位置、累及范圍等信息，比較各種手術(shù)入路的術(shù)野以及損傷情況，模擬從開顱到手術(shù)結(jié)束的整個過程，從而個性化設計手術(shù)方案，選擇最佳的手術(shù)入路、切除范圍，對顱腦正常解剖結(jié)構(gòu)以及病理變化造成空間關(guān)系改變有更好的理解。通過在虛擬平臺中的反復練習，可以進一步熟練手術(shù)流程，提高教學效率。

顱腦手術(shù)操作精細，并且很難提供實際練習的機會，因此可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行手術(shù)練習，可以培養(yǎng)學生的操作能力。從臨床實際情況來看，要培養(yǎng)一名優(yōu)秀的外科醫(yī)生，往往需要花費大量的時間精力，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以模擬真實的手術(shù)環(huán)境，并且在虛擬的人體結(jié)構(gòu)上進行實踐練習，有助于提高教學效率，加強學生理論與時間的聯(lián)系。

四、顱腦手術(shù)與局部解剖教學改革的效果

1.提高學生的積極性

上述技術(shù)在顱腦手術(shù)與局部解剖教學中的應用，一方面，可以生動形象地展示解剖結(jié)構(gòu)以及功能關(guān)系，從而讓教學更加靈活，有助于學生理解顱腦解剖知識；另一方面，也可以開闊學生的視野，提高對于臨床工作的興趣。在傳統(tǒng)教學的基礎(chǔ)上引入新的教學方法，可以提高學生的學習積極性，提高課程教學效率，并促進教學模式的改革。應用醫(yī)學影像資料、三維重建圖像和虛擬手術(shù)室，可以簡化教師的表述，加深學生的理解，增加教學的模式，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，并且也方便教師對學生學習狀況的評估與指導，同時還可以展開因材施教，提高教學效果。

2.理論聯(lián)系實際

在醫(yī)學教育中，由于醫(yī)學生未來需要面對的是臨床實踐教學，因此需要充分培養(yǎng)其臨床思維，從而更好地適應臨床工作。在講解顱腦手術(shù)與局部解剖知識時，需要根據(jù)教材內(nèi)容尋找多角度、多層面的影像資料，并結(jié)合PBL教學法、CBL教學方法等方法，提高學生對于顱腦知識的整體認識，有助于培養(yǎng)其臨床分析能力。各種新技術(shù)的應用，可以提高教學的趣味性，尤其是虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以調(diào)動學生的多個感官，激發(fā)其學習興趣，通過親身實踐，讓學生參與手術(shù)過程，引導學生主動學習顱腦手術(shù)及解剖結(jié)構(gòu)相關(guān)知識，不但可以提高學生的積極性，也可以豐富其基礎(chǔ)知識，并且在教學過程中可以使用真實的影像資料，從而做到理論與實踐相結(jié)合。

3.培養(yǎng)臨床理念

完整的解剖結(jié)構(gòu)是確保功能正常的重要前提，尤其是醫(yī)學生需要更深刻地認識到這一知識點。因此，對于顱腦疾病患者，尤其是病灶位于功能區(qū)的患者，在手術(shù)過程中一定要注意保護正常腦組織，從而避免術(shù)后神經(jīng)功能缺失情況的發(fā)生。隨著醫(yī)療改革的不斷深入，僅關(guān)注患者的臨床療效是不夠的，還需要關(guān)注患者的生活質(zhì)量，因此在教學過程中需要關(guān)注醫(yī)學生以人為本臨床理念的培養(yǎng)，從而更好地適應臨床工作的要求。從顱腦解剖知識的學習，到臨床理念的培養(yǎng)，是衡量一名醫(yī)學生能否在未來成為一名優(yōu)秀醫(yī)生的重要標準。

結(jié)語

醫(yī)學影像技術(shù)、三維重建技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等新型技術(shù)，在顱腦手術(shù)與局部解剖教學中具有較好的應用效果，有助于學生掌握顱腦解剖結(jié)構(gòu)知識，并提供虛擬練習平臺，可以讓學生產(chǎn)生身臨其境的感受，從而激發(fā)其學習興趣，構(gòu)建完善的知識框架，提高教學質(zhì)量。因此，各大醫(yī)學院需要加速教學改革，引入先進的技術(shù)方法，從而提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。