3D 打印技术联合CBL 教学法在骨科临床实习带教中的应用

蒋冬升，梁健

（菏泽医学专科学校；＊菏泽医学专科学校附属医院，山东 菏泽274000）

案例分析（case-based learning，CBL）教学法在医学教育教学中已被广泛应用，该方法在骨科的临床教学中尤其适合[1]，CBL在骨科临床实习带教过程中已取得了良好的教学效果，带教老师帮助和引导学生建立临床思维能力和实践操作能力，以促进从医学生到医师的角色转换[2-3]。骨科所涉及到的解剖结构较为复杂，通常的影像学资料是二维的，缺少立体空间感，这是CBL 教学过程中需要解决的问题。3D 打印技术在一定程度上解决了这一问题，使得临床教学工作发生了改变[4]。使用3D打印技术所制作的骨骼模型实用性强，为临床教学工作提供了好的素材，可行性强[5]，该研究以《股骨颈骨折》章节为例，探讨3D 打印技术联合CBL 教学法在骨科临床实习带教中的应用效果。

1 资料和方法

1.1 一般资料 选取2019 年1 月1 日—12 月31 日在我院骨外科实习的90名临床医学专业专科生作为研究对象，随机分为观察组和对照组，观察组45 例，男24例，女21例，年龄20～22岁，平均21岁；对照组45例，男22 例，女23 例，年龄20～22 岁，平均21 岁，观察组选择3D打印技术联合CBL教学法，对照组选择病房带教教学法。两组学生的基本资料（性别、年龄、高考成绩及在校各科成绩等）比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。由同一教师给两组学生授课，教学案例和授课内容均相同。

1.2 方法 观察组采用3D 打印技术联合CBL 教学，在临床实习带教过程中依据临床患者的影像学资料准备3D打印模型，模型可以在授课期间和授课后相互传阅和观察。具体内容如下：教学案例需体现出骨科专业的基本理论知识和基本操作技能，同时案例的设计要体现出知识性、互动性和相对复杂性，学生能通过案例分析逐步掌握基本理论和专业知识，能达到预期的教学目的，依据学校的教学大纲要求，学习内容包含病史采集、体格检查、骨折的分型、影像学检查、诊断及鉴别诊断、治疗措施等，调取本院骨外科病房数据库资料，从中选取2016 年1 月—2018年12月典型的股骨颈骨折病例5例。利用我院PACS 系统平台提取患者的影像学资料，进行CT 三维图像重建，使用3D打印技术打印出1∶1大小、高仿真股骨颈骨折模型。在讲解过程中让学生结合解剖学知识、体格检查、影像学资料及3D 打印模型，对股骨颈骨折的部位，骨折移位的程度和方向进行分析，讨论骨折的分型并作出诊断，结合患者的年龄、骨折移位情况、综合评估病情后提出治疗方案。

对照组采用病房带教教学法，有临床老师带教，按照学校教学大纲要求，学习内容包含病史采集、体格检查、骨折的分型、影像学检查、诊断及鉴别诊断、治疗措施等，对学习内容逐一讲解和示教。

1.3 教学效果评价 教学结束后进行教学效果问卷调查，内容包括调动学生积极性、掌握知识程度、临床沟通交流能力、获取信息能力、临床创新思维能力，每项为10分，分值从0～10分，10分表示效果极好，0分表示极差。教学内容测试包括病史资料采集、体格检查、分析影像学资料、骨折分型与描述、诊断与鉴别诊断及治疗方法，每项内容分值是20分，总分为100分。

1.4 统计学处理 应用SPSS16.0软件，计量资料以±s表示，采用t 检验，以P＜0.05 表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两种教学法教学内容测试情况比较 见表1。

2.2 两种教学法的教学效果比较 见表2。

表1 两种教学法教学内容测试情况比较（±s，分）

表1 两种教学法教学内容测试情况比较（±s，分）

两组在病史资料采集、体格检查、分析影像学资料、骨折分型与描述、诊断与鉴别诊断及治疗方法方面比较，P均＜0.05。

组别 n 病史资料采集 体格检查 分析影像学资料 骨折分型与描述 诊断及治疗方法观察组 45 16.15±1.20 18.26±0.99 18.38±1.39 17.69±1.42 16.44±1.08对照组 45 14.24±2.25 13.01±2.78 13.80±2.68 15.17±1.57 14.80±1.34

表2 两种教学法的教学效果比较（±s，分）

表2 两种教学法的教学效果比较（±s，分）

两组教学效果比较，P＜0.05。

组别 n 调动学生积极性 掌握知识程度 临床沟通交流能力 获取信息能力 临床创新思维能力观察组 45 8.15±0.73 7.96±0.90 7.78±0.74 7.45±0.92 7.80±0.40对照组 45 6.34±1.20 6.20±1.28 5.80±1.08 6.16±1.17 5.59±1.14

3 讨论

在骨科的临床实习带教教学中，采取不同的教学方法在一定程度上会影响教学效果[6]，在骨科临床和教学中影像学资料具有重要的作用，如何提升医学生对影像学检查结果分析和理解能力，是临床教学的重要环节。现在常用影像学检查主要包含：X线、CT 及MRI 等，但是都不能直观的展示骨科疾病的解剖结构和损伤机理[7]，利用数字化重建技术获取的CT 三维重建图像，虽然提供了三维的图像，仍然缺乏直观感。3D打印技术能完整展示骨折部位的三维结构，将3D打印模型和二维的影像学检查结合起来，在此基础上理解骨科疾病的理论与操作，增强了直观性和操作性[8]。3D打印技术能将虚拟的影像学检查通过打印技术变为实体模型，近年来，该技术已在骨科疾病的诊治中广泛使用，临床教学中也逐步被应用[9-10]。

CBL 教学法是以学生为中心，临床带教老师扮演引导者的角色，充分调动实习生的主观能动性，主要培养医学生的临床创新思维能力和提高实践操作技能，骨科是一门疾病种类较多和综合性较强的临床学科，骨科涉及的解剖结构多，骨组织解剖结构较为复杂，对医学生的影像学知识和空间想象力要求较高。但在临床实习带教中，普遍存在实习生对解剖结构欠熟悉，部分同学没有较好的空间想象力，必然会使CBL 教学法的总体效果受到影响。随着3D打印技术的出现，利用该技术可以将骨骼的位置、形态等解剖结构通过模型的形式直观呈现，能帮助实习生对骨折的类型和诊断的掌握，以及选择合适的治疗方案[11]。

利用3D 打印技术，按骨骼1∶1 的比例打印出骨骼模型，可以充分认识骨折部位的三维空间结构，明确骨折的分型，了解骨折断端的关系[12]，使临床带教更加生动、形象、立体，学生利用病例的3D 打印模型，能更直观的观察到骨骼的位置和形态，明确骨折的类型，3D打印模型能解决学生在CBL 教学中对受伤机制、骨折分型不容易理解所导致的学习积极性不高，教学效果调查问卷结果显示3D打印技术联合CBL 教学在主观和客观上都能提高学生的学习兴趣，提升了学生的临床思维能力和实践操作技能。

总之，3D打印技术联合CBL教学法利于学生对骨科知识的掌握和理解，使学生的学习兴趣得以提升，并全方位提高骨科实习生的临床实践操作技能。