劉麗，張亞奇，鄧博文，劉港，任敬佩，趙毅，穆曉紅

(1.北京中醫(yī)藥大學(xué)，北京 100029；2.北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門醫(yī)院，北京 100700)

0 引言

數(shù)字骨科技術(shù)是數(shù)字信息技術(shù)與臨床骨科的結(jié)合，涵蓋3D打印、有限元分析、虛擬仿真技術(shù)、手術(shù)機(jī)器人等諸多方面[1]，其在骨科的臨床治療及教學(xué)領(lǐng)域均有一定程度的應(yīng)用。中醫(yī)骨傷科學(xué)是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的臨床學(xué)科，實(shí)踐能力直接關(guān)系到學(xué)生對(duì)課程理解的深度。目前基礎(chǔ)知識(shí)的傳授主要通過二維平面的形式再現(xiàn)，授課缺乏立體和交互感，不能直觀、動(dòng)態(tài)展示組織結(jié)構(gòu)的三維形態(tài)、空間毗鄰關(guān)系[2]。手法整復(fù)為中醫(yī)骨傷科特色治療手段，具有簡、便、驗(yàn)、廉的優(yōu)勢(shì)，“機(jī)觸于外，巧生于內(nèi)”[3]的特點(diǎn)，這種特殊性決定了其傳統(tǒng)教學(xué)方式主要以口傳身授為主，教學(xué)方法多局限在圖文表述、視頻演示、動(dòng)作示范、病例觀摩這幾種形式，不能滿足深層次、多方位的教學(xué)需求[4]。3D打印模型集解剖結(jié)構(gòu)、診斷及治療為一體，可在同一模型上實(shí)現(xiàn)知識(shí)的系統(tǒng)整合[5]。虛擬仿真系統(tǒng)可動(dòng)態(tài)模擬真實(shí)診療場景，提供智能交互的仿真訓(xùn)練平臺(tái)[6]。本研究依托國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，構(gòu)建并優(yōu)化橈骨遠(yuǎn)端骨折的教學(xué)場景模型，借助3D打印技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)輔助教學(xué)，并對(duì)其教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。

1 資料與方法

1.1 教學(xué)對(duì)象

本研究選取在北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門醫(yī)院骨科中心參加住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)的2019級(jí)中醫(yī)專業(yè)學(xué)位碩士研究生為研究對(duì)象。共納入60人。采用數(shù)字表法分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，每組各30人。各組實(shí)習(xí)醫(yī)師的性別、年齡、規(guī)培輪轉(zhuǎn)進(jìn)度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表1)。

表1 兩組實(shí)習(xí)醫(yī)師的基線比較

1.2 教學(xué)方法

選取橈骨遠(yuǎn)端骨折章節(jié)為帶教內(nèi)容，從本院影像庫中選取1例前臂CT掃描影像用于三維模型建模并進(jìn)行3D打印。

教案設(shè)計(jì)：獲得患者配合并進(jìn)行臨床查體。對(duì)照組依據(jù)患者病史、X線片影像資料開展臨床教學(xué)，講解橈骨遠(yuǎn)端骨折受傷機(jī)制、骨折特點(diǎn)、典型畸形表現(xiàn)、閉合復(fù)位中醫(yī)手法整復(fù)操作步驟和技術(shù)要點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)組在對(duì)照組基礎(chǔ)上，結(jié)合3D打印骨折模型講解橈骨遠(yuǎn)端骨折畸形特點(diǎn)，講解橈骨遠(yuǎn)端骨折后掌傾角、尺偏角如何變化，在模型上展示每一步手法操作后骨折斷端如何變化，確保骨折模型可反映手法復(fù)位過程。學(xué)生在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行自主臨床診療訓(xùn)練，模擬橈骨遠(yuǎn)端骨折接診治療及療效評(píng)估的全過程，學(xué)生自主決策診療過程中出現(xiàn)的相關(guān)問題。

1.3 教學(xué)效果評(píng)估

規(guī)培輪轉(zhuǎn)出科前，以主觀問卷及臨床考核形式對(duì)兩組教學(xué)方式進(jìn)行主客觀評(píng)估。主觀評(píng)估通過調(diào)查問卷方式，包括學(xué)習(xí)主動(dòng)性、課程參與度、知識(shí)理解程度、學(xué)習(xí)效率改進(jìn)共4項(xiàng)內(nèi)容，每項(xiàng)滿分10分?？陀^考核包括專業(yè)理論考核和實(shí)踐技能操作共2項(xiàng)內(nèi)容，每項(xiàng)滿分為100分。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

主觀評(píng)估和客觀考核方面(表2、表3)，課程參與度、學(xué)習(xí)主動(dòng)性、學(xué)習(xí)效率改進(jìn)、知識(shí)理解程度，實(shí)驗(yàn)組評(píng)分明顯優(yōu)于對(duì)照組(P<0.001)；客觀考核中理論考核和技能考核實(shí)驗(yàn)組得分分別高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(分別為P=0.001、P<0.001)。

表2 兩組實(shí)習(xí)醫(yī)師客觀考核成績比較分)

表3 兩組實(shí)習(xí)醫(yī)師主觀評(píng)估成績比較分)

3 討論

手法治療是骨傷科特色治療手段，《醫(yī)宗金鑒·正骨心法要旨》記載“夫手法者，謂以兩手安置所傷之筋骨，使仍復(fù)于舊也。”手法的機(jī)理是醫(yī)者通過一定的技巧動(dòng)作使患者病變部位恢復(fù)到正常解剖位置，其法易學(xué)難精，正骨手法的“穩(wěn)準(zhǔn)敏捷、外柔內(nèi)剛”，理筋手法的“輕柔透巧”[7]，要達(dá)到手法以上操作要點(diǎn)，需要較高學(xué)術(shù)造詣和較長的學(xué)習(xí)周期。中醫(yī)手法實(shí)操是理論知識(shí)掌握程度、反饋知識(shí)信息、提高動(dòng)手實(shí)訓(xùn)能力的重要環(huán)節(jié)，但受限于實(shí)訓(xùn)條件，比如練習(xí)素材成本高昂、針對(duì)性差以及師資力量等多因素的影響[8]，學(xué)生往往缺乏實(shí)操訓(xùn)練機(jī)會(huì)，導(dǎo)致實(shí)踐動(dòng)手能力差異性較大。同時(shí)，在實(shí)操課程考核方面，考核的時(shí)效性以及操作要素等缺乏客觀參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，難以做到精確量化[9]。

解剖結(jié)構(gòu)的正確辨別既是正確診斷的基礎(chǔ)，也是進(jìn)行手法操作的前提。熟練掌握解剖結(jié)構(gòu)為手法學(xué)習(xí)實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。3D打印又稱快速成型，是一種以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，逐層打印出粉狀金屬、塑料、生物材料等其他黏著材料，堆積構(gòu)建物體的技術(shù)，可直接由計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型制成三維實(shí)體，可制造出復(fù)雜形狀和結(jié)構(gòu)的物體。利用3D打印可復(fù)制病人骨折部位的解剖結(jié)構(gòu)，可使學(xué)生直觀理解病變部位的解剖學(xué)改變[10]。虛擬仿真技術(shù)是一種借助計(jì)算機(jī)、電子、圖像、傳感器、多媒體、仿真等多種技術(shù)的全新人機(jī)交互手段。它可在多維信息空間構(gòu)建虛擬場景，讓學(xué)生身臨其境并模擬現(xiàn)實(shí)進(jìn)行交互，在臨床教學(xué)方面充分發(fā)揮其沉浸感強(qiáng)和交互性明顯的優(yōu)勢(shì)[11-12]。虛擬仿真教學(xué)通過創(chuàng)建虛擬的世界，實(shí)習(xí)醫(yī)師學(xué)習(xí)時(shí)有真實(shí)和高度互動(dòng)的操作體驗(yàn)，其參與度、學(xué)習(xí)興趣度及自主學(xué)習(xí)能力均有很大提升。虛擬現(xiàn)實(shí)仿真教學(xué)無需專家培訓(xùn)教師指導(dǎo)，在一定程度上可以做到教育教學(xué)同質(zhì)化。

4 結(jié)論

3D打印的橈骨遠(yuǎn)端骨折模型聯(lián)合虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)直觀立體地向?qū)W生展示了整個(gè)手法復(fù)位過程，展示骨折后局部解剖結(jié)構(gòu)如何改變，每一步手法操作如何對(duì)骨折斷端施加影響，使解剖結(jié)構(gòu)立體化，損傷病變可視化，化抽象為直觀，使得繁瑣的復(fù)位過程簡潔明了，減少了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，提升了學(xué)習(xí)興趣，優(yōu)化了既往“口傳身授”的理論教學(xué)模式，極大調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，增強(qiáng)了自主學(xué)習(xí)能力，縮短了學(xué)習(xí)周期。虛擬現(xiàn)實(shí)仿真再現(xiàn)了病人發(fā)病過程、癥狀產(chǎn)生及醫(yī)師接診全過程，將復(fù)雜分散的知識(shí)點(diǎn)整合為系統(tǒng)的知識(shí)體系，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)建具有綜合性認(rèn)知和邏輯性思考的臨床診療思維，同時(shí)也解決了實(shí)踐操作訓(xùn)練中存在的高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境、練習(xí)素材等問題，提高了正骨手法的教學(xué)效果，增加了實(shí)踐訓(xùn)練機(jī)會(huì)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生敢做、會(huì)做到做好的實(shí)踐操作能力的提升。

北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門醫(yī)院為清宮正骨流派傳承基地。清宮正骨流派傳承人劉壽山(1904—1980)先生于1959年東直門醫(yī)院創(chuàng)辦骨傷科[13]，團(tuán)隊(duì)在發(fā)揚(yáng)流派診療技術(shù)的同時(shí)更應(yīng)注重手法傳承。2021年北京中醫(yī)藥大學(xué)開設(shè)中醫(yī)骨傷專業(yè)本科班，搭建以數(shù)字技術(shù)為輔助的教學(xué)平臺(tái)，構(gòu)筑一套符合中醫(yī)骨傷科教學(xué)發(fā)展規(guī)律、全面開發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力、提高動(dòng)手能力的教學(xué)模式，對(duì)于提升規(guī)培帶教質(zhì)量及培養(yǎng)本科生臨床診療思維均具有重要意義。