章浩 鄭興鋒 史曉輝 白一帆 李亞楠 楊宗德

隨著人民生活水平的提高以及國(guó)家高速公路的普及，骨折多發(fā)傷的傷情越來(lái)越復(fù)雜，而骨折多發(fā)傷中有兩種傷情比較特殊，一種是骨盆骨折[1]，可能危及生命，另一種就是脊柱骨折[2-3]，可能出現(xiàn)截癱等嚴(yán)重并發(fā)癥。目前對(duì)于存在截癱風(fēng)險(xiǎn)的脊柱骨折均需要使用椎弓根螺釘系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)固定，此級(jí)手術(shù)在基層醫(yī)院就可以實(shí)施，特別是一些復(fù)雜脊柱骨折，可以作為損傷控制手段先行內(nèi)固定，為安全后送創(chuàng)造條件。因此脊柱椎弓根螺釘置釘技術(shù)[4-7]

已經(jīng)發(fā)展為骨外科醫(yī)師必需掌握的一項(xiàng)手術(shù)技術(shù)，但是在基層醫(yī)療體系能夠掌握該技術(shù)的醫(yī)生非常少，因而制定脊柱椎弓根螺釘置釘技術(shù)的培訓(xùn)方案迫在眉睫。

1 研究方法和內(nèi)容

1.1 脊柱椎弓根螺釘置釘技術(shù)的分層教學(xué)體系的構(gòu)建

1.1.1 教學(xué)內(nèi)容分層 基于三維CT平掃數(shù)據(jù)的3D打印脊柱模型庫(kù)的構(gòu)建:(1)與我院影像科合作收集近5年(2013—2017年)在我院行手術(shù)治療的脊柱骨折病例的三維CT數(shù)據(jù)資料；(2)根據(jù)患者年齡、傷情、脊柱退變程度、是否合并神經(jīng)損傷、是否合并脊柱側(cè)凸對(duì)三維CT數(shù)據(jù)資料進(jìn)行匯總整理；(3)分層難度設(shè)置以單純前柱壓縮骨折為難度1級(jí)，脊柱爆裂性骨折為難度2級(jí)，脊柱爆裂骨折合并嚴(yán)重脊柱退變或脊柱滑脫為難度3級(jí)，脊柱爆裂骨折合并嚴(yán)重脊柱側(cè)凸為難度4級(jí)(圖2)。(4)每一層選擇1～2例典型病例制作3D打印脊柱模型(圖1)。

1.1.2 教學(xué)對(duì)象分層 將教學(xué)對(duì)象分層為4級(jí)，本科實(shí)習(xí)生與剛接觸臨床研究生為1級(jí)，處于住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)階段醫(yī)師為2級(jí)，處于脊柱專(zhuān)科醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)階段醫(yī)師為3級(jí)，有數(shù)年工作經(jīng)驗(yàn)的進(jìn)修醫(yī)師為難度4級(jí)。

1.1.3 考核目標(biāo)分層 相應(yīng)級(jí)別的教學(xué)對(duì)象在完成規(guī)定學(xué)時(shí)數(shù)的學(xué)習(xí)后將隨機(jī)在模型庫(kù)中抽取相應(yīng)難度的病例數(shù)據(jù)制作3D打印模型進(jìn)行操作考核，考核標(biāo)準(zhǔn)包括:固定時(shí)間內(nèi)置釘數(shù)量；置釘操作的熟悉流暢程度；置釘結(jié)果評(píng)估(是否存在選擇進(jìn)釘點(diǎn)錯(cuò)誤、穿破椎弓根壁如穿破椎弓根下內(nèi)側(cè)壁為嚴(yán)重錯(cuò)誤、進(jìn)釘點(diǎn)方向是否平行椎體方向等等)。

1.1.4 教學(xué)目標(biāo)分層及階梯化教學(xué) 每一級(jí)教學(xué)對(duì)象的教學(xué)目標(biāo)為能夠完成相應(yīng)難度級(jí)別的脊柱模型置釘操作，以此類(lèi)推。同時(shí)當(dāng)1級(jí)教學(xué)對(duì)象完成教學(xué)目標(biāo)，同時(shí)通過(guò)考核后可進(jìn)行2級(jí)難度的培訓(xùn)，循序漸進(jìn)逐漸完全掌握脊柱椎弓根螺釘置釘技術(shù)，如果沒(méi)有完成教學(xué)目標(biāo)則要反思是解剖結(jié)構(gòu)不熟悉還是置釘操作手法有問(wèn)題等等，總結(jié)失敗經(jīng)驗(yàn)，個(gè)體化再次訓(xùn)練直至通過(guò)考核。

1.2 脊柱椎弓根螺釘置釘技術(shù)的分層教學(xué)體系的教學(xué)效果評(píng)價(jià)

1.2.1 培訓(xùn) 對(duì)參與考評(píng)和帶教的主治醫(yī)師進(jìn)行培訓(xùn)，考官?gòu)膸Ы探虇T中產(chǎn)生。采用講座、錄像模擬教學(xué)等手段，讓每位教員/考官充分理解脊柱椎弓根螺釘置釘操作不同難度的技能操作流程、脊柱椎弓根螺釘置釘階梯化分層教學(xué)體系的實(shí)施方法和流程，并評(píng)估考官的掌握程度。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)分組 將40位參與住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)或?qū)？漆t(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)醫(yī)師(2017年度)隨機(jī)分為兩組，一組施行基于3D打印技術(shù)的分層階梯教學(xué)法為實(shí)驗(yàn)組，一組施行傳統(tǒng)的臨床帶教教學(xué)法作為對(duì)照組，培訓(xùn)時(shí)間為1個(gè)月，每組20人。

1.2.3 教學(xué)內(nèi)容 每人根據(jù)目前所處層級(jí)獲取相應(yīng)難度級(jí)的3D打印脊柱模型，進(jìn)行個(gè)體化練習(xí)，同時(shí)與教員隨時(shí)互動(dòng)，通過(guò)提出問(wèn)題-解決問(wèn)題-提出問(wèn)題的問(wèn)題教學(xué)法逐步進(jìn)行脊柱置釘操作學(xué)習(xí)，教員要保證在學(xué)員學(xué)習(xí)期間指導(dǎo)其置釘操作流程并支出其不足，方便其課后練習(xí)。對(duì)照組在一個(gè)月學(xué)習(xí)期間維持每天的臨床帶教學(xué)習(xí)。

圖1 利用三維CT重建數(shù)據(jù)制作的脊柱3D打印模型

圖2 脊柱骨折病例庫(kù)中的部分三維CT平掃數(shù)據(jù)

1.2.4 考核標(biāo)準(zhǔn) 培訓(xùn)1個(gè)月后對(duì)兩組進(jìn)行考核，相應(yīng)級(jí)別的教學(xué)對(duì)象在完成規(guī)定學(xué)時(shí)數(shù)的學(xué)習(xí)后將隨機(jī)在模型庫(kù)中抽取相應(yīng)難度的模型制作3D打印模型進(jìn)行操作考核，考核標(biāo)準(zhǔn)包括: 單個(gè)螺釘置釘平均時(shí)間；置釘準(zhǔn)確率(存在選擇進(jìn)釘點(diǎn)錯(cuò)誤、穿破椎弓根壁如穿破椎弓根下內(nèi)側(cè)壁、進(jìn)釘點(diǎn)方向偏差均定義為置釘不準(zhǔn)確)；總操作時(shí)間。

1.2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與教學(xué)體系的自我完善 對(duì)兩組學(xué)員脊柱椎弓根螺釘階梯化分層教學(xué)體系考評(píng)量表與實(shí)施效果、學(xué)員反饋和前后對(duì)比分析等手段進(jìn)行資料收集分析。采用SPSS11.0軟件進(jìn)行相關(guān)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料用(±s)表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 研究結(jié)果

共40位進(jìn)行住院醫(yī)師及專(zhuān)科醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)的醫(yī)師參與了此次研究。研究結(jié)果提示經(jīng)過(guò)基于3D打印的椎弓根釘置釘分層教學(xué)體系組單個(gè)螺釘置釘時(shí)間、置釘準(zhǔn)確率、總操作時(shí)間均明顯優(yōu)于對(duì)照組(臨床帶教組)(P＜0.000 1)。(見(jiàn)表1)。

表1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比(±s)

表1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比(±s)

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3 結(jié)論

以往有兩種椎弓根螺釘置釘訓(xùn)練方法:臨床手術(shù)訓(xùn)練和尸體標(biāo)本訓(xùn)練。臨床手術(shù)訓(xùn)練受很多因素制約:臨床病例數(shù)有限無(wú)法滿(mǎn)足培訓(xùn)要求，不是每一級(jí)醫(yī)院均有大量的脊柱骨折病例；醫(yī)療事故風(fēng)險(xiǎn)，一旦發(fā)生置釘失敗，輕則該部位不能再置入螺釘，重則該椎弓根下方的神經(jīng)根損傷，術(shù)后出現(xiàn)癱瘓。第二種訓(xùn)練方法是尸體標(biāo)本訓(xùn)練，其缺點(diǎn)更加明顯: 尸體來(lái)源獲取困難，比臨床病例少得多； 標(biāo)本退變嚴(yán)重，制約培訓(xùn)效果。尸體標(biāo)本一般都是老年退變非常嚴(yán)重的脊柱，存在骨質(zhì)疏松、退變性脊柱側(cè)凸、退變性脊柱滑脫、小關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)紊亂等等，這些脊柱標(biāo)本并不能代表臨床常見(jiàn)的脊柱結(jié)構(gòu)，因而培訓(xùn)出的醫(yī)生水平層次不齊。椎弓根螺釘置釘訓(xùn)練不僅受到訓(xùn)練方法的限制，也受到培訓(xùn)對(duì)象的限制，脊柱外科需要培訓(xùn)的醫(yī)生從實(shí)習(xí)的本科生學(xué)員、剛接觸臨床的研究生、剛畢業(yè)的住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)醫(yī)師到有數(shù)年臨床經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)科醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)醫(yī)師、甚至還有作為科室主任來(lái)我院進(jìn)修的主任醫(yī)師；這就要求椎弓根螺釘培訓(xùn)要分層階梯化進(jìn)行教學(xué)[8-10]，不僅需要訓(xùn)練內(nèi)容進(jìn)行分層，由易到難；還要求訓(xùn)練對(duì)象進(jìn)行分層，對(duì)于不同水平的醫(yī)生分層進(jìn)行培訓(xùn)。對(duì)于培訓(xùn)學(xué)員進(jìn)行分層還比較可行，但是對(duì)于注重實(shí)際操作訓(xùn)練的技術(shù)培訓(xùn)，對(duì)培訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)行分層就比較難，無(wú)論是患者還是實(shí)體標(biāo)本均不能事先確定其置釘難度是否符合分層要求，而其潛在醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)和病例數(shù)限制極大地制約了椎弓根螺釘置釘培訓(xùn)的實(shí)施。

3D打印技術(shù)[11-12]的出現(xiàn)徹底改變了椎弓根螺釘置釘培訓(xùn)實(shí)現(xiàn)困難的尷尬現(xiàn)狀，通過(guò)使用3D打印的脊柱模型可以根據(jù)不同層次不同培訓(xùn)目標(biāo)制定不同的脊柱模型，真正達(dá)到分層教學(xué)的目的。目前長(zhǎng)海醫(yī)院脊柱外科脊柱骨折患者術(shù)前均需行三維CT重建以規(guī)劃其手術(shù)方案，而該三維CT數(shù)據(jù)均可以在3D打印模型中應(yīng)用。我們可以對(duì)大量脊柱骨折患者的傷情進(jìn)行評(píng)估，根據(jù)其骨折類(lèi)型、年齡大小、脊柱退變、是否存在脊柱側(cè)凸，遴選不同難度的病例作為椎弓根置釘訓(xùn)練模型，從而真正實(shí)現(xiàn)對(duì)椎弓根螺釘置釘訓(xùn)練內(nèi)容的分層。其次，3D打印模型可以大量精確復(fù)制，而不增加成本，有效克服了椎弓根螺釘置釘培訓(xùn)病例數(shù)量有限的問(wèn)題。

本課題通過(guò)3D打印技術(shù)構(gòu)建的椎弓根螺釘置釘技術(shù)培訓(xùn)的階梯化分層教學(xué)體系，可滿(mǎn)足不同層次培訓(xùn)對(duì)象的訓(xùn)練要求，有助于建立骨外科不同水平醫(yī)師的椎弓根釘置釘技能的標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)體系，對(duì)于培養(yǎng)掌握扎實(shí)創(chuàng)傷急救技能的高層次、高素質(zhì)的復(fù)合型醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)人才起到積極的推動(dòng)作用。