楊濤 王巍 郭秋穎 白光

普通外科的實習(xí)在醫(yī)學(xué)本科生的實習(xí)中占有重要部分，而其中肝膽外科又是普外科中的重點和難點。解剖學(xué)是外科學(xué)的基礎(chǔ)，也是醫(yī)學(xué)生學(xué)習(xí)的難點，而肝膽外科的教學(xué)中解剖學(xué)的思維模型是最根本的思維模式。PBL 教學(xué)模式（problem-based learning，PBL），即“以問題為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)”，與傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)教育模式相比，在設(shè)計理念、實施方式、評估體系、實際效果等方面均有著根本區(qū)別，是以學(xué)生為中心的教學(xué)方式，越來越多被引入我國高等院校教育，是教育界公認(rèn)的先進(jìn)教學(xué)模式，在醫(yī)學(xué)生的臨床理論學(xué)習(xí)和實習(xí)中被廣泛應(yīng)用。3D 打印是近年來興起的一種先進(jìn)打印方式，是以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用現(xiàn)在常用的一些可粘合材料，比如粉末狀金屬，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)[1]。在肝膽外科臨床實踐及教學(xué)中，本文聯(lián)合應(yīng)用PBL 教學(xué)法與3D 打印技術(shù)，極大提高了醫(yī)學(xué)生在臨床實踐中的學(xué)習(xí)興趣，加深了醫(yī)學(xué)生對專業(yè)知識的理解和記憶，在醫(yī)學(xué)生教育中取得了良好的效果。

1 資料和方法

1.1 選取病例和制作模型

本文按照錦州醫(yī)科大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)本科生教學(xué)大綱對臨床醫(yī)學(xué)本科生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，仔細(xì)查閱錦州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院微創(chuàng)肝膽外科病區(qū)的病例資料，在2014 年1 月—2016 年12 月中篩選出了8 例復(fù)雜的肝臟病例。通過醫(yī)院的影像中心，導(dǎo)出患者的增強CT 數(shù)據(jù)，并將影像照片經(jīng)過軟件處理后3D 打印成相同比例的樹脂材料肝臟模型，整理患者的術(shù)前血液檢查、影像圖片、術(shù)中資料以及術(shù)后恢復(fù)，完善整個治療過程后形成病例匯報，組織實習(xí)生在理論復(fù)習(xí)后分組討論病例，例如：患者的術(shù)前檢查、術(shù)前診斷、術(shù)中注意事項等問題，使用啟發(fā)的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生分析病例、診斷病例，從而鍛煉學(xué)生提出問題、自主思考問題以及獨立解決問題的能力，提高其全面素質(zhì)。

1.2 研究方法

本次研究對象選擇錦州醫(yī)科大學(xué)2017—2018 學(xué)年第二學(xué)期進(jìn)入錦州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院進(jìn)行臨床實習(xí)的本科學(xué)生60 名。其中女生36 人，男生24 人，依據(jù)隨機數(shù)字法隨機將實習(xí)生分為兩組，對照組和實驗組各30 人，分別安排進(jìn)入臨床實習(xí)。隨機分成的兩組學(xué)生在均采用相同的理論課教授時間及相同的任課教師，且他們的理論成績等差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。對照組仍然采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，仍采用小班授課，復(fù)習(xí)理論后通過PPT 放映，學(xué)習(xí)患者的病例資料及影像學(xué)資料，如增強CT、增強MRI 等；實驗組則采用被廣泛使用的PBL 教學(xué)方法，在傳統(tǒng)影像學(xué)資料展示的同時，我們可以使用軟件觀看肝臟的三維圖像，可以360°觀察肝臟的機構(gòu)，同時還利用肝臟3D 打印模型在課堂上展示，使學(xué)生在觀看影像三維圖像的同時跟實體模型進(jìn)行對比，進(jìn)一步加深學(xué)生對肝臟結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，然后再結(jié)合病例給予學(xué)生講解影像學(xué)特點、術(shù)中操作的技巧及注意事項。對照組和實驗組均采用相同的教學(xué)病例，相同的授課時間，由相同的任課教師進(jìn)行授課，其差異無統(tǒng)計學(xué)意義，P＞0.05。

1.3 考核指標(biāo)

將講授的教學(xué)內(nèi)容按照錦州醫(yī)科大學(xué)本科生臨床教學(xué)大綱的要求進(jìn)行考核。采用理論與實踐操作相結(jié)合的考核模式，首先通過閉卷考試，對所有學(xué)生進(jìn)行病例資料閱讀，然后對肝臟解剖部位及解剖特點、肝臟分段及分段依據(jù)、病變位置、可能的性質(zhì)及治療方案選擇等進(jìn)行理論考核。其次，由科內(nèi)副主任醫(yī)師對實習(xí)生臨床技能操作進(jìn)行現(xiàn)場考核，根據(jù)其操作熟練程度進(jìn)行打分，理論和操作分別記分后計算總分，均采用百分制。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 19.0 軟件對實驗組和對照組的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，成績?yōu)橛嬃抠Y料，用（±s）表示，所有數(shù)據(jù)均進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，檢驗方式為t檢驗，以P＜0.05 認(rèn)為有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

對兩組學(xué)生課堂上所學(xué)的理論和技能操作內(nèi)容考核數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計及比較，實驗組和對照組的在理論考核成績、技能考核成績、總成績均優(yōu)于對照組，且均存在統(tǒng)計學(xué)差異，實驗組的理論及臨床技能操作考核結(jié)果均高于對照組。見表1。

3 討論

肝臟的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，肝臟內(nèi)部三系血管網(wǎng)和膽管錯綜復(fù)雜，學(xué)習(xí)肝臟的解剖對空間結(jié)構(gòu)的想象能力有較高要求，且肝臟內(nèi)部存在較多的解剖結(jié)構(gòu)變異，想要完成一例的復(fù)雜的肝臟手術(shù)，術(shù)前相關(guān)影像學(xué)檢查對掌握相關(guān)肝臟內(nèi)部解剖結(jié)構(gòu)十分重要[2]，影響著手術(shù)的進(jìn)程與成敗。作為一名肝臟外科醫(yī)生，術(shù)前對肝臟的內(nèi)部結(jié)構(gòu)要有一定的了解，尤其是對于復(fù)雜的肝臟手術(shù)，通過術(shù)前CT、MRI 三維重建以及術(shù)中B 超的實時定位，可以充分了解肝臟的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和是否存在變異，因此，肝臟疾病的診斷和治療與MRI、CT 等影像學(xué)關(guān)系密切。對于剛剛進(jìn)入臨床實習(xí)的本科生來說，常常感到肝臟的解剖結(jié)構(gòu)比較抽象和復(fù)雜；即使進(jìn)入手術(shù)室，也只能是觀摩手術(shù)，手術(shù)室對無菌要求嚴(yán)格，無法讓臨床實習(xí)的學(xué)生近距離觀看手術(shù)；再者受手術(shù)視野的局限，遠(yuǎn)程傳輸也無法清晰了解術(shù)中解剖，且傳輸?shù)脑O(shè)備昂貴，在一般的教學(xué)醫(yī)院很難實現(xiàn)實時傳輸。

我們在平時的教學(xué)中習(xí)慣向?qū)W生灌輸理論知識和臨床經(jīng)驗，雖然隨著多媒體的發(fā)展，我們可以借助PPT 和視頻影像來更形象的講課，以便學(xué)生更直觀的了解肝臟的內(nèi)部解剖，但是整個肝臟的動靜脈分支、膽管構(gòu)成以及互相間的聯(lián)系依然很難用語言來描述和表達(dá)[3-5]，尤其是對于缺乏空間思維能力的學(xué)生，很難對肝臟解剖結(jié)構(gòu)有一個整體的認(rèn)識。讓學(xué)生更好地掌握肝臟的解剖特點，提高本科實習(xí)生學(xué)習(xí)臨床知識的積極性，提高其臨床思維能力、臨床實踐能力是各位教師面臨的一大難題。

隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，視頻和圖片等教具已進(jìn)入課堂，教師和學(xué)生都已習(xí)以為常?，F(xiàn)在的課堂如果單純采用傳統(tǒng)的模式，很難提起學(xué)生的興趣，我們需要更多新生事物加入來豐富課堂，3D 打印做為近年來興起的技術(shù)，不管對于學(xué)生還是教師都是比較新穎的事物，能激發(fā)學(xué)生的求知欲，也可以使教師的授課內(nèi)容更加生動形象。教學(xué)不再單純是講授，更重要的是要學(xué)生在聽課的同時理解講課內(nèi)容，從而更深刻的記憶和領(lǐng)悟。

隨著生物材料的發(fā)展，3D 打印技術(shù)迅速進(jìn)入了社會的各個領(lǐng)域，廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)，同樣在醫(yī)療行業(yè)中也應(yīng)用廣泛，國內(nèi)各大型醫(yī)院也逐漸引進(jìn)了3D 打印技術(shù)，且將其應(yīng)用到臨床各個科室中，在普外、骨科、整形等外科手術(shù)中都有應(yīng)用[6-8]。作為省級三甲教學(xué)醫(yī)院，我們在平時都有本科生的帶教任務(wù)，如何讓學(xué)生牢記解剖要點和系統(tǒng)掌握解剖知識是我們面臨的難題。常規(guī)的教學(xué)方法是由教師引導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)回顧理論知識，熟悉肝臟病變的影像學(xué)表現(xiàn)，閱讀CT 及MRI 影像的要點及難點，分析具體的臨床病例，根據(jù)患者的病史、臨床表現(xiàn)及影像讓學(xué)生對具體病例進(jìn)行討論，列出診斷依據(jù)及鑒別診斷，根據(jù)疾病的性質(zhì)和部位及影像學(xué)表現(xiàn)后做出初步診斷。3D 打印技術(shù)在PBL 教學(xué)方法中的應(yīng)用，是先讓學(xué)生系統(tǒng)回顧理論知識，然后學(xué)習(xí)患者的病史及臨床表現(xiàn)后分析其CT、MRI 影像學(xué)特點，在影像學(xué)上分析其病變的位置以及與周圍血管、膽管的關(guān)系，有了大致分析后再看患者的三維影像重建和三維模型，詳細(xì)了解病變位置。通過3D 打印模型，我們可以360°觀察患者的肝臟解剖，詳細(xì)了解患者肝內(nèi)腫瘤的位置，在術(shù)前就可以分析和預(yù)判患者的腫瘤與肝內(nèi)管道的關(guān)系，術(shù)前可以精確手術(shù)方案，家屬也更直觀的了解病情，更便于醫(yī)患溝通[9-10]，通過患者術(shù)前3D 打印模型，我們可以更加方便和清晰地顯示肝門解剖結(jié)構(gòu)變異以及肝動脈來源是否有變化。通過軟件的測量，我們不僅可以測量腫瘤的大小和腫瘤與肝管的關(guān)系，還可以模擬切除范圍和計算術(shù)后肝臟剩余體積，更加做到了精準(zhǔn)治療。要求學(xué)生全面觀察肝門和肝門的解剖結(jié)構(gòu)。讓學(xué)生在頭腦中形成三維概念，加深對肝門解剖與肝門三維空間關(guān)系的理解。腹腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜，腹腔動脈系統(tǒng)和門靜脈系統(tǒng)有很多變化。對于初學(xué)者來說，單純記憶教材中的關(guān)于動靜脈系統(tǒng)的圖示往往很難，難以形成系統(tǒng)的記憶，學(xué)習(xí)效率非常低，教學(xué)效果差。相反，有了三維可視化模型的幫助，我們可以在觀看二維圖示后再觀看三維模型，可以觀察肝臟內(nèi)部結(jié)構(gòu)，觀察肝動脈的起源及分支，觀察肝靜脈及門靜脈系統(tǒng)是否有變異，從各個角度觀察腫瘤的位置及周圍管道結(jié)構(gòu)，精確測量腫瘤大小，模擬切除肝臟的范圍。從單純的定性觀察到進(jìn)一步的精準(zhǔn)測量，不僅有助于提高學(xué)習(xí)效果，而且具有重要的臨床意義[11-12]。使學(xué)生更好地了解肝臟解剖結(jié)構(gòu)，提高學(xué)生的空間思維能力，提高臨床教學(xué)質(zhì)量。

表1 兩組學(xué)生考核成績比較（分，±s）

表1 兩組學(xué)生考核成績比較（分，±s）

為發(fā)揮三維可視化數(shù)字醫(yī)學(xué)優(yōu)勢，我們結(jié)合患者的實際情況建立并打印3D 固體模型，通過使用3D 模型在課堂上現(xiàn)場教學(xué)，以便讓學(xué)生可以更清晰和直觀的了解肝臟的立體結(jié)構(gòu)，更加深刻的理解肝門部解剖結(jié)構(gòu)及肝內(nèi)各血管與膽管的走向。我們在授課過程中使用3D 打印模型后，學(xué)生首先可以對患者的病理解剖有初步的成像了解，能夠?qū)颊叩牟∏樽鲆粋€初步的分析，再通過閱讀影像學(xué)資料，結(jié)合患者的病史和體征，對疾病進(jìn)行綜合判斷。PBL 教學(xué)法使學(xué)生成為教學(xué)的主體[13]，充分拓展了學(xué)生的臨床診療思維。

杜恒等研究發(fā)現(xiàn)[14-16]，通過在授課過程中使用3D 打印技術(shù)，打印出肝臟實體模型，可以清晰的觀看肝臟內(nèi)部結(jié)果及病變位置，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加強其對肝臟解剖結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，3D 打印技術(shù)激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高了學(xué)習(xí)效率。本研究創(chuàng)造性的將3D 打印技術(shù)應(yīng)用于肝膽外科，同時引入目前廣泛受到師生推薦的PBL 教學(xué)法，通過對實驗組和對照組的學(xué)習(xí)成績進(jìn)行統(tǒng)計分析，獲得了良好的效果，通過統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)實驗組和對照組的在理論考核成績、技能考核成績、總成績均優(yōu)于對照組，切均存在統(tǒng)計學(xué)差異。本次研究的結(jié)果表明了3D 打印技術(shù)能夠調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)知識的渴望，幫助學(xué)生理解和掌握相關(guān)專業(yè)知識。3D打印技術(shù)能夠?qū)⒉±木唧w病理改變更加直觀的呈現(xiàn)給學(xué)生，增強其對病變的認(rèn)識和理解，從而解決了學(xué)生無法直接觀察患者病變這一難題。教師通過使用3D 打印實體模型向?qū)W生講解解剖、手術(shù)入路、手術(shù)操作要點等相關(guān)知識，使學(xué)生在聽課的同時能更好的理解和記憶授課內(nèi)容，對解剖結(jié)構(gòu)有一個立體的認(rèn)識，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，活躍了課堂，加深了知識點的理解，使同學(xué)在理論和實踐都得到了很大的提升，授課氛圍和考核效果良好。綜上所述，在肝膽外科的臨床教學(xué)中將3D 打印技術(shù)與PBL 教學(xué)法聯(lián)合使用，可以活躍課堂氣氛，豐富授課內(nèi)容，學(xué)生學(xué)習(xí)更加主動，記憶更加深刻，極大的提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率，對今后的授課有很好的指導(dǎo)。