李學(xué)盛 張明

[摘要]目的：探討3D打印頜骨技術(shù)在口腔頜面外科臨床教學(xué)中的應(yīng)用。方法：對(duì)2013年-2017年在解放軍總醫(yī)院口腔頜面外科輪轉(zhuǎn)的40名住院規(guī)陪醫(yī)師，隨機(jī)分為兩組，個(gè)體化3D打印技術(shù)教學(xué)方法（3D組）采用3D打印技術(shù)制作頜骨模型進(jìn)行教學(xué)，傳統(tǒng)教學(xué)方法（傳統(tǒng)組）采用傳統(tǒng)教學(xué)方法，完成臨床帶教任務(wù)后，采用同一標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所有住院規(guī)陪醫(yī)師進(jìn)行客觀(guān)考核和主觀(guān)評(píng)估，采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)學(xué)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以評(píng)估教學(xué)效果。結(jié)果：兩組住院規(guī)陪醫(yī)師在傳統(tǒng)考試（理論）方法比較中，3D組更有優(yōu)勢(shì)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;在教學(xué)效果評(píng)價(jià)方面，相對(duì)于傳統(tǒng)組，3D組的住院規(guī)陪醫(yī)師更認(rèn)同3D打印模型的教學(xué)模式，可顯著提高教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)能力，兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。結(jié)論：3D打印頜骨技術(shù)用于口腔頜面外科臨床教學(xué)中效果顯著，有利于口腔頜面外科住院規(guī)陪醫(yī)師的培養(yǎng)，具有良好的應(yīng)用前景。

[關(guān)鍵詞]3D打印技術(shù);口腔頜面外科;醫(yī)學(xué)教育;規(guī)范化培訓(xùn);臨床教學(xué)

[中圖分類(lèi)號(hào)]G424 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A ? ?[文章編號(hào)]1008-6455（2020）03-0143-03

Abstract： Objective ?To evaluate the application of 3D printing jaw bone technology in oral and maxillofacial surgery clinical teaching. Methods ?From 2013 to 2017， forty residents were randomly divided into two groups. The 3D group used 3D printing technology to make jaw model for teaching， while the traditional group used traditional teaching methods. After completing the task of clinical teaching， objective assessment and subjective assessment were carried out for all residents with the same standard. SPSS 20.0 statistical analysis software was used to analyze the data to evaluate the teaching effect. ?Results ?In the comparison of traditional examination （Theory） methods， 3D group has more advantages， and the difference was statistically significant（P<0.05）. In terms of teaching effect evaluation， compared with the traditional group， the residents in 3D group agree with the teaching mode of 3D printing model， which can significantly improve the teaching content and learning ability. there was a significant difference between the two groups（P<0.05）. ?Conclusion ?3D printing technology was conductive to oral and maxillofacial surgery clinical teaching， and had a good application prospect.

Key words： 3D printing technique; maxillofacial surgery; medical education; standardized training; clinical teaching

3D打印技術(shù)于20世紀(jì)80年代誕生于美國(guó)，目前在市場(chǎng)上應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，尤其是在建筑業(yè)、國(guó)防、工業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域發(fā)展最快[1-2]。在口腔頜面外科，常根據(jù)不同患者的CT、MRI等基礎(chǔ)成像數(shù)據(jù)，打印出個(gè)體化的替代材料，以滿(mǎn)足患者的特殊需求假體。在臨床上，與傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化的植入物相比，個(gè)體化3D植入物與個(gè)體匹配度更高;在教學(xué)上，個(gè)體化3D打印技術(shù)的模型形象逼真、立體化結(jié)構(gòu)，使得學(xué)生更容易掌握疾病的解剖特點(diǎn)及加深對(duì)疾病的序貫診治過(guò)程。筆者科室將3D打印頜骨技術(shù)于2013年-2017年應(yīng)用于口腔頜面外科部分疾病的個(gè)體化臨床教學(xué)中，效果頗佳，現(xiàn)具體報(bào)道如下。

1 ?資料和方法

1.1 研究對(duì)象與分組：選取2013年9月-2017年9月在解放軍總醫(yī)院口腔頜面外科輪轉(zhuǎn)的口腔專(zhuān)業(yè)住院規(guī)陪醫(yī)師40名，將其隨機(jī)分為兩組，傳統(tǒng)教學(xué)方法（傳統(tǒng)組）與個(gè)體化3D打印技術(shù)教學(xué)方法（3D組）。

1.2 教學(xué)設(shè)計(jì)與方法

1.2.1 傳統(tǒng)教學(xué)方法（傳統(tǒng)組）：采集病史和體格檢查—病歷書(shū)寫(xiě)—上級(jí)醫(yī)師審閱和修改—補(bǔ)充完善病歷—術(shù)前討論—手術(shù)—術(shù)后及出院總結(jié)。

1.2.2 個(gè)體化3D打印技術(shù)教學(xué)方法（3D組）：采集病史和體格檢查—病歷書(shū)寫(xiě)—上級(jí)醫(yī)師審閱和修改—補(bǔ)充完善病歷—術(shù)前討論+個(gè)體化3D打印頜骨模型教學(xué)—手術(shù)—術(shù)后及出院總結(jié)。模型見(jiàn)圖1～2所示。

1.3 教學(xué)效果評(píng)估

1.3.1 采用傳統(tǒng)考試方法（筆試）對(duì)住院規(guī)陪醫(yī)師進(jìn)行考試，滿(mǎn)分為100分。

1.3.2 采用不記名問(wèn)卷調(diào)查，了解兩種教學(xué)方法是否對(duì)住院規(guī)陪醫(yī)師教學(xué)內(nèi)容中的基礎(chǔ)知識(shí)、解剖結(jié)構(gòu)掌握情況、疾病臨床分析、影像知識(shí)、臨床思維、醫(yī)患疾病溝通等方面有效，按特別有效、基本有效、無(wú)效3種標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)住院規(guī)培醫(yī)師個(gè)人意愿，選擇其一進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析：采用SPSS 20.0軟件對(duì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)和百分比[n（%）]表示，等級(jí)資料比較采用秩和檢驗(yàn)，采用兩獨(dú)立樣本的非參數(shù)檢驗(yàn)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 ?結(jié)果

2.1 兩組筆試成績(jī)比較：兩組住院規(guī)陪醫(yī)師的考試成績(jī)均能達(dá)到培養(yǎng)要求，但3D組成績(jī)更為優(yōu)異，經(jīng)秩和檢驗(yàn)，u=2.574，P=0.010，見(jiàn)表1。

2.2 兩組問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果比較：發(fā)放的40份問(wèn)卷資料全部回收，回收率100%，有效率100%。評(píng)價(jià)等級(jí)按特別有效，基本有效和無(wú)效進(jìn)行。結(jié)果顯示，相對(duì)于傳統(tǒng)組，3D組的住院規(guī)陪醫(yī)師更認(rèn)同3D打印模型的教學(xué)模式，可顯著提高相關(guān)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)能力，兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見(jiàn)表2。

3 ?討論

我國(guó)古代道家學(xué)派著作《老子》注：“授人以魚(yú)不如授人以漁”，說(shuō)的是傳授給人知識(shí)，不如傳授給人獲取知識(shí)的方法。同理，在臨床上，如何做到激勵(lì)醫(yī)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，啟發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，達(dá)到“授人以漁”的目的，是每個(gè)臨床帶教老師的最終目標(biāo)。

3D打印機(jī)近年來(lái)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域上獲得迅速發(fā)展，如：口腔頜面外科、神經(jīng)外科和骨科等，臨床上3D打印髖關(guān)節(jié)、胸肋骨、頭顱、牙齒、腎臟生物模型等應(yīng)有盡有[3]。3D打印生物模型，不僅在宏觀(guān)上極盡描摹，精準(zhǔn)匹配，在微觀(guān)上也是形態(tài)盡致，有助于感觀(guān)上的親切體驗(yàn)，對(duì)疾病的解剖結(jié)構(gòu)、病變部位等更是全方位的，因此如將3D打印技術(shù)用于醫(yī)學(xué)臨床教學(xué)中，是否也擁有其他教學(xué)手段不可比擬的優(yōu)越性？

其實(shí)3D打印技術(shù)早已被廣泛應(yīng)用于口腔臨床診治中，如3D打印烤瓷牙內(nèi)冠、活動(dòng)義齒支架、個(gè)性化正畸托槽、頜面部缺損贗復(fù)體、頜面部腫瘤切除導(dǎo)板、種植牙導(dǎo)板等[4-6]。在臨床教學(xué)上，2018年黃立等研究3D打印的數(shù)字化病例數(shù)據(jù)庫(kù)在口腔頜面外科骨性疾病教學(xué)中的應(yīng)用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)使用3D打印模型建立臨床病例教學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)，可以幫助學(xué)生扎實(shí)地掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容，培養(yǎng)臨床思維和實(shí)踐操作能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和自信[7]。2019年胡杉杉等將3D打印技術(shù)用于口腔修復(fù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過(guò)3D打印口腔修復(fù)金屬底冠、樁核、可摘局部義齒支架、種植導(dǎo)板四個(gè)教學(xué)模塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，最后結(jié)果表明，將3D打印技術(shù)運(yùn)用于口腔修復(fù)教學(xué)，學(xué)生在學(xué)習(xí)興趣、對(duì)數(shù)字化修復(fù)的理解程度、運(yùn)用數(shù)字化設(shè)計(jì)軟件的能力、對(duì)修復(fù)體設(shè)計(jì)軟件的掌握程度等方面均有顯著提高[8]。在本次研究中，40名住院規(guī)陪住院醫(yī)師隨機(jī)分到3D組和傳統(tǒng)教學(xué)組，通過(guò)相應(yīng)教學(xué)法指導(dǎo)后，3D組的住院醫(yī)師無(wú)論是對(duì)理論的學(xué)習(xí)效果，還是臨床技能、學(xué)習(xí)的積極性、教學(xué)的參與度等都顯著優(yōu)于對(duì)照組;3D組的住院醫(yī)師普遍認(rèn)為，與傳統(tǒng)教學(xué)組相比，3D打印教學(xué)技術(shù)能實(shí)現(xiàn)從二維到三維、平面到立體、虛擬到現(xiàn)實(shí)的轉(zhuǎn)變，既能客觀(guān)地學(xué)習(xí)復(fù)雜的口腔頜面外科的正常生理解剖和病理知識(shí)，又能激發(fā)住院醫(yī)師的學(xué)習(xí)熱情。

口腔頜面外科是以骨骼肌肉系統(tǒng)性疾病診治為基礎(chǔ)的一門(mén)學(xué)科，頜面骨骼諸多，形狀不規(guī)則，骨聯(lián)接多等解剖結(jié)構(gòu)不容易被理解掌握[9]，因此住院醫(yī)師學(xué)習(xí)效率不高，知識(shí)點(diǎn)遺忘較快，臨床教學(xué)往往達(dá)不到“授人以漁”的效果。在本研究中，將患者的二維影像學(xué)數(shù)據(jù)通過(guò)3D打印出個(gè)性化精準(zhǔn)、逼真頜骨關(guān)系模型，可直接了解病變的形態(tài)、位置和毗鄰關(guān)系，利用這些模型住院醫(yī)師和帶教老師一起進(jìn)行預(yù)手術(shù)計(jì)劃等一系列手術(shù)演練，比如頜骨腫瘤切除位置、重建鈦板的預(yù)彎、鈦釘?shù)闹踩耄蛘呤侵补遣课坏念A(yù)選與預(yù)處理等，然后制定出詳盡及個(gè)體化的手術(shù)方案，精準(zhǔn)地直擊了解病變結(jié)構(gòu)及手術(shù)的具體操作，這樣不僅有助于使手術(shù)步驟明了，更能提高診斷治療準(zhǔn)確性與科學(xué)性，使住院醫(yī)師充分認(rèn)識(shí)到頜骨的修復(fù)與重建，將“被動(dòng)灌輸學(xué)習(xí)”變?yōu)椤爸鲃?dòng)學(xué)習(xí)”，提高學(xué)習(xí)積極性，達(dá)到教學(xué)效果[10-11]。

因此，總結(jié)3D打印頜骨技術(shù)應(yīng)用于口腔頜面外科臨床教學(xué)中具有以下特點(diǎn)：①3D打印技術(shù)能打印1：1比例頜骨，使住院醫(yī)師對(duì)個(gè)體病例有直觀(guān)了解，提高學(xué)習(xí)的積極性和效率;②3D打印技術(shù)呈現(xiàn)具體病變部位三維空間結(jié)構(gòu)，能加強(qiáng)住院醫(yī)師對(duì)疾病的診療技術(shù);③通過(guò)3D打印頜骨，能模擬個(gè)體顳下頜關(guān)節(jié)等結(jié)構(gòu)，有助于住院醫(yī)師將復(fù)雜的解剖結(jié)構(gòu)化繁為簡(jiǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí);④經(jīng)3D打印，激發(fā)住院醫(yī)師參與術(shù)前手術(shù)預(yù)設(shè)計(jì)，做到術(shù)前術(shù)中術(shù)后的充分掌握。

目前3D打印技術(shù)在口腔頜面外科教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用還處于初期階段，還存在一些不足之處，比如：需要投入專(zhuān)業(yè)的設(shè)備和人才、打印模型無(wú)法真實(shí)模擬個(gè)體化顳下頜關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)軌跡[12-13]，另外大多數(shù)帶教老師只是用于打印硬組織個(gè)體化的病理性和生理性模型，還無(wú)法真正意義實(shí)現(xiàn)毗鄰軟組織，如血管、神經(jīng)、淋巴等軟組織的打印。但近年學(xué)者Ueda、Ng等通過(guò)研究認(rèn)為，未來(lái)可實(shí)現(xiàn)對(duì)部分軟組織，如皮膚及皮下組織進(jìn)行3D生物學(xué)打印[14-15]，因此希望在不久的將來(lái)，可實(shí)現(xiàn)3D打印人體任何軟硬組織器官個(gè)體化模型，方便教書(shū)育人。當(dāng)然，由于實(shí)驗(yàn)對(duì)象是住院規(guī)培醫(yī)師，學(xué)生們各自掌握的專(zhuān)業(yè)知識(shí)量存在著不一致性，因此本實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)及開(kāi)展之前無(wú)法實(shí)現(xiàn)所有樣本的均衡性，這也是本實(shí)驗(yàn)的局限不足之處。

綜上所述，3D打印頜骨技術(shù)在口腔頜面外科臨床精準(zhǔn)教學(xué)中效果優(yōu)異，教學(xué)手段方便快捷，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和自信心，值得口腔科帶教老師使用并建議推廣。

（作者貢獻(xiàn)聲明：李學(xué)盛：教學(xué)設(shè)計(jì)、主要實(shí)施和論文撰寫(xiě);張明：教學(xué)設(shè)計(jì)和指導(dǎo)。）

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[收稿日期]2019-07-31

本文引用格式：李學(xué)盛，張明.3D打印頜骨技術(shù)在口腔頜面外科臨床教學(xué)中的應(yīng)用效果評(píng)價(jià)[J].中國(guó)美容醫(yī)學(xué)，2020，29（3）：143-145.