梁成文，羅 恩，黎 紅，林云鋒，王 杭(四川大學(xué)華西口腔醫(yī)學(xué)院口腔頜面外科學(xué)系， 成都 6004;浙江省中醫(yī)藥大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院; 通訊作者)

口腔頜面部集中多種重要器官，解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，血管、神經(jīng)、淋巴組織豐富，骨性腔隙多而小，對(duì)治療結(jié)果的美學(xué)要求高。發(fā)生在該部位的畸形、創(chuàng)傷、腫瘤等疾病復(fù)雜多樣，為達(dá)到顏面容貌和頜面部功能最佳康復(fù)進(jìn)行的頜面外科手術(shù)治療風(fēng)險(xiǎn)高、難度大。因此，在培養(yǎng)合格專業(yè)頜面外科醫(yī)師階段，實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)要高質(zhì)量的開展。

三維手術(shù)模擬技術(shù)將臨床手術(shù)和影像技術(shù)、信息技術(shù)想結(jié)合，通過計(jì)算機(jī)處理和分析，精確設(shè)計(jì)手術(shù)方案，模擬手術(shù)操作，協(xié)助醫(yī)生采取更為精確的手術(shù)治療方案。同時(shí)提供的三維立體結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了非損傷性立體解剖;模擬手術(shù)操作為學(xué)生提供了良好手術(shù)鍛煉學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)［1］。

目前國(guó)內(nèi)外部分醫(yī)學(xué)院的口腔頜面外科在臨床上已開展了三維模擬手術(shù)技術(shù)，華西口腔頜面外科作為國(guó)內(nèi)首批搭建計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與手術(shù)導(dǎo)航的科室之一，在臨床應(yīng)用和教學(xué)實(shí)踐中均積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。本研究利用三維手術(shù)模擬技術(shù)的交互式圖像處理基于臨床典型病例CT數(shù)據(jù)構(gòu)建三維解剖模型。選取科室實(shí)習(xí)學(xué)生，布置相應(yīng)學(xué)習(xí)任務(wù)，通過隨機(jī)對(duì)照的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探討臨床教學(xué)效果。

1 資料和方法

1.1 研究對(duì)象 2012年3月－2012年7月于頜面外科實(shí)習(xí)的口腔醫(yī)學(xué)七八年制學(xué)生66名，五年制學(xué)生40名。在七八年制學(xué)生實(shí)踐中率先采用探究式創(chuàng)新性小班實(shí)踐教學(xué)。

1.2 教學(xué)方法 數(shù)據(jù)采集:在本院影像科共收集頜面外科典型疾病CBCT數(shù)據(jù)13例，其中頜面部創(chuàng)傷6例、頭頸腫瘤4例、正頜及關(guān)節(jié)3例，數(shù)據(jù)均轉(zhuǎn)成DICOM格式。

教學(xué)安排:課程共設(shè)置32學(xué)時(shí)(8次課)，利用軟件 Surgicase 5.0及其教程(Materialise公司提供)，由帶教老師在科室工作站電腦上運(yùn)用。首先由老師及技術(shù)人員講解三維手術(shù)模擬基礎(chǔ)操作，熟悉向?qū)浇缑婧拖嚓P(guān)工具。演示頜面外科常見病例操作，由技術(shù)人員演示一次操作全程，學(xué)生自主操作，病例操作全程包括三維測(cè)量、手術(shù)模擬、術(shù)后軟組織動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)，并設(shè)置相應(yīng)病例啟發(fā)式提問，由臨床教師答疑。當(dāng)學(xué)生完成頜面外科各個(gè)亞專業(yè)實(shí)習(xí)后，驗(yàn)收學(xué)習(xí)成效，由學(xué)生自主完成一例CT導(dǎo)入到手術(shù)設(shè)計(jì)模型導(dǎo)出的實(shí)際操作。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)操作:①將CT斷層圖像數(shù)據(jù)(DICOM格式)導(dǎo)入Surgicase 5.0進(jìn)行頜面部三維重建。②觀察重建模型中硬組織的相互空間解剖結(jié)構(gòu)。③設(shè)計(jì)手術(shù)方案，首先評(píng)估手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)和對(duì)應(yīng)的處理方法，然后設(shè)置最佳的手術(shù)方案，最后預(yù)見需要切除或重建的組織結(jié)構(gòu)，并對(duì)相應(yīng)軟組織形態(tài)變化作出預(yù)測(cè)。

2 結(jié)果

在經(jīng)過32學(xué)時(shí)口腔頜面外科探究式小班教學(xué)后對(duì)學(xué)生進(jìn)行測(cè)評(píng)，七八年制的同學(xué)中，10%學(xué)生在熟練掌握軟件應(yīng)用的基礎(chǔ)上，產(chǎn)生了濃厚的興趣，能繼續(xù)深入進(jìn)行臨床課題和生物力學(xué)研究;70%學(xué)生掌握了簡(jiǎn)單的病例建模，手術(shù)模擬操作，為以后的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ);20%僅了解三維手術(shù)模擬概念，明確了手術(shù)的原理，但在軟件實(shí)際操作上仍有困難。通過創(chuàng)新課程的教學(xué)，對(duì)于外科實(shí)踐活動(dòng)整體水平提高有一定的作用。在學(xué)生采用問卷調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生普遍反應(yīng)通過三維手術(shù)模擬技術(shù)教學(xué)，清楚的理解到局部解剖結(jié)構(gòu)的相互關(guān)系，熟悉了頜面外科常見疾病手術(shù)治療的方案設(shè)計(jì)、入路、注意事項(xiàng)。臨床帶習(xí)教師也紛紛表示學(xué)生在擔(dān)任手術(shù)助手時(shí)表現(xiàn)出更好的操作配合。

3 討論

醫(yī)學(xué)生的臨床實(shí)踐教學(xué)是醫(yī)學(xué)教育的重要組織部分，是學(xué)生實(shí)現(xiàn)課堂理論到臨床應(yīng)用的關(guān)鍵，也是高等醫(yī)學(xué)教育的核心?？谇活M面外科學(xué)是口腔醫(yī)學(xué)專業(yè)的一門關(guān)鍵性課程。內(nèi)容涉及到口腔頜面部解剖、病理、影像等多個(gè)學(xué)科和手術(shù)操作，除了醫(yī)學(xué)邏輯推理更強(qiáng)調(diào)形象認(rèn)知和實(shí)踐技術(shù)［2］。因此，外科實(shí)踐活動(dòng)中，如何提高學(xué)生的外科解剖和手術(shù)基本技能的學(xué)習(xí)質(zhì)量一直是帶教老師關(guān)心的問題。目前，頜面外科實(shí)踐教學(xué)中主要通過臨床理論講授、臨床病例討論、觀摩臨床手術(shù)、擔(dān)任手術(shù)助手開展。但口腔頜面部局部解剖復(fù)雜、毗鄰顱底并涉及多個(gè)重要功能器官，臨床手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)高，在以往傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生完成頜面外科實(shí)踐教學(xué)后仍反映對(duì)組織結(jié)構(gòu)空間關(guān)系和外科手術(shù)操作層次不熟悉。帶教老師在手術(shù)臺(tái)上也發(fā)現(xiàn)，擔(dān)任助手的學(xué)生表現(xiàn)出對(duì)不同手術(shù)入路、組織層次關(guān)系、重要解剖結(jié)構(gòu)保護(hù)等手術(shù)操作整體掌握不足。

三維手術(shù)模擬技術(shù)是近年來發(fā)展迅速的一個(gè)學(xué)科，作為高效的手術(shù)輔助手段已經(jīng)在臨床上頜面部手術(shù)中廣泛應(yīng)用［3］。該技術(shù)利用虛擬現(xiàn)實(shí)，通過CT數(shù)據(jù)重建三維圖像，輔助病情診斷、制定最佳的手術(shù)方案、開展手術(shù)訓(xùn)練教學(xué)，具有直觀、精確、無創(chuàng)、可逆的優(yōu)點(diǎn)［4，5］。三維手術(shù)模擬技術(shù)重現(xiàn)的解剖結(jié)構(gòu)清晰，手術(shù)層次明確，學(xué)生通過模擬技術(shù)，可在與病例情況一致的情況下重復(fù)進(jìn)行手術(shù)訓(xùn)練，并避免臨床操作意外的發(fā)生，有助于提高手術(shù)臺(tái)上的協(xié)作能力，具有非常實(shí)用的教學(xué)價(jià)值［6］。

在以往的教學(xué)研究方面，卜博在對(duì)手術(shù)計(jì)劃系統(tǒng)在顱腦手術(shù)應(yīng)用時(shí)指出，三維手術(shù)模擬系統(tǒng)是一項(xiàng)理想的臨床和教學(xué)培訓(xùn)工具［7］，許元騰利用虛擬仿真技術(shù)開展了顱底手術(shù)教學(xué)的研究，顯示出解剖區(qū)域的重要組織結(jié)構(gòu)的毗鄰關(guān)系，有效提高了教學(xué)質(zhì)量［8］。眾多學(xué)者將三維手術(shù)模擬技術(shù)在骨科、神經(jīng)外科、微創(chuàng)外科等學(xué)科的實(shí)踐教學(xué)應(yīng)用進(jìn)行探討［9－11］。本研究納入口腔臨床醫(yī)學(xué)的學(xué)生，以探究式小班教學(xué)改革為契機(jī)，系統(tǒng)地開展口腔頜面外科三維手術(shù)模擬技術(shù)實(shí)踐教學(xué)，檢驗(yàn)教學(xué)成績(jī)，調(diào)查學(xué)生和帶教老師意見和建議，國(guó)內(nèi)尚未見類似報(bào)道。經(jīng)過兩個(gè)月的口腔頜面外科實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，七八年制所有學(xué)生可以掌握其概念與原理及操作過程，多數(shù)可以獨(dú)自完成病例的建模、設(shè)計(jì)等，更有部分學(xué)生在此基礎(chǔ)上表現(xiàn)出濃厚興趣，為后期的科研工作打開一扇窗戶。

本研究的三維模擬手術(shù)技術(shù)教學(xué)穿插至口腔頜面外科探究式小班教學(xué)活動(dòng)，即表現(xiàn)出該技術(shù)可視化方面的教學(xué)優(yōu)勢(shì)，又融合了臨床上真實(shí)病例的診斷和治療，具有很好的實(shí)用性。另外，隨著計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)作為近年來新興的熱門技術(shù)，在國(guó)內(nèi)各大院校廣為普及應(yīng)用，因此有必要在醫(yī)學(xué)生步入崗位之前開展相關(guān)的教學(xué)培訓(xùn)，以提高學(xué)生的臨床綜合素質(zhì)。本研究由于是對(duì)三維模擬手術(shù)技術(shù)教學(xué)的一次嘗試和探討，仍有許多不足，未能制訂詳細(xì)的教學(xué)計(jì)劃和大綱，考試題庫也未作此方面的更新，在以后的教學(xué)工作中仍有待進(jìn)一步補(bǔ)充，以期建立系統(tǒng)科學(xué)的數(shù)字化頜面外科特殊教學(xué)課程用以教學(xué)和培訓(xùn)。

［1］何葉松，姜元軍，單晶心，等.基于CT，MRI數(shù)據(jù)建立手術(shù)預(yù)演平臺(tái)［J］.中國(guó)醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，(38):324 －325.

［2］王杭，梁成文，王春，等.口腔頜面外科學(xué)導(dǎo)論教學(xué)探討［J］.中華醫(yī)學(xué)教育探索雜志，2012，10(12):1446－1448.

［3］張?jiān)娎?，張志愿，沈?guó)芳.計(jì)算機(jī)及三維導(dǎo)航技術(shù)輔助外科手術(shù)的應(yīng)用進(jìn)展［J］.中國(guó)口腔頜面外科雜志，2004，2(3):187－190.

［4］Oishi M，F(xiàn)ukuda M，Hiraishi T，et al.Interactive virtual simulation using a 3D computer graphics model for microvascular decompression surgery［J］.Neurosurgery，2012，117(3):555 － 565.

［5］Malone HR，Syed ON，Downes MS，et al，Simulation in neurosurgery:a review of computer－based simulation environments and their surgical applications［J］.Neurosurgery，2010，67(4):1105.

［6］吳航，戴惟葭，劉大川，等.利用手術(shù)模擬器提高眼科青年醫(yī)師白內(nèi)障手術(shù)技能在臨床教學(xué)中的應(yīng)用［J］.國(guó)際眼科雜志，2009，9(11):2158 －2159.

［7］卜博，許百男，周定標(biāo)，等.Dexotroscope手術(shù)計(jì)劃系統(tǒng)在顱腦手術(shù)中的應(yīng)用及評(píng)估［J］.中華神經(jīng)外科雜志，2007，23(10):750－753.

［8］許元騰，林昶，方哲明，等.利用虛擬仿真技術(shù)開展側(cè)顱底教學(xué)改革探討［J］.中國(guó)醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2011，25(5):529 －531.

［9］張?jiān)?，李?yán)兵，唐茂林，等.數(shù)字化與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在皮瓣移植中的應(yīng)用［J］.中華創(chuàng)傷骨科雜志，2006，8(6):501 －504.

［10］崔高宇，馮華，張紹祥.可視人體數(shù)據(jù)在神經(jīng)外科臨床教學(xué)中的應(yīng)用［J］.中國(guó)高等醫(yī)學(xué)教育，2008，(3):95 －96.

［11］劉萍，余艷紅，李維立.基于CT和MRI三維重建術(shù)前評(píng)估體系在婦科學(xué)臨床教學(xué)中的應(yīng)用［J］.中華醫(yī)學(xué)教育雜志，2011，31(3):429 －430.