袁 峰

（安陸市普愛醫(yī)院 湖北安陸 432600）

3D 打印是一種先進(jìn)的技術(shù)，它基于數(shù)字模型文件，使用金屬或塑料粉末等粘性材料，通過層層堆疊和堆積來制作3D 實體。近年來，隨著3D 打印技術(shù)的成熟和價格的下降，其應(yīng)用范圍逐漸從工業(yè)領(lǐng)域擴(kuò)展到醫(yī)療、教育等領(lǐng)域[1]。

醫(yī)學(xué)3D 打印首先通過C T 或M R I獲取原始數(shù)據(jù)，經(jīng)軟件處理后建立三維數(shù)字模型，并根據(jù)臨床需要借助計算機(jī)輔助制造軟件進(jìn)行修改和設(shè)計，最后將數(shù)據(jù)輸入3D 打印機(jī)完成打印。隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展，3D 打印技術(shù)在顱頜面整形外科的臨床應(yīng)用中已處于領(lǐng)先地位，并取得了成功。在一定程度上也促進(jìn)了骨科醫(yī)生將3D 打印技術(shù)應(yīng)用于臨床工作。3D 打印技術(shù)起步相對較晚，主要是在20 世紀(jì)90 年代。3D 打印技術(shù)的主要原理是逐層打印材料，最終生成3D 三維模型。3D 打印技術(shù)作為一種新的制造技術(shù)，一經(jīng)應(yīng)用就引起了各行業(yè)的關(guān)注。近年來，3D 打印技術(shù)在航空、汽車制造等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，不僅如此，3D 打印技術(shù)還應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，為醫(yī)學(xué)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。因此，3D 打印技術(shù)已經(jīng)悄然滲透到人們的生活中，極大地推動了社會的發(fā)展[2-3]。在醫(yī)學(xué)上，骨科主要關(guān)注肌肉骨骼疾病的診斷和治療。因此，骨科是一門高度專業(yè)化的學(xué)科。目前骨科臨床教學(xué)中存在一個極其嚴(yán)重的問題，即一些教學(xué)模式缺乏良好的直觀性和可操作性，臨床教學(xué)效果不理想，這是目前臨床帶教老師需要思考的問題。3D 打印技術(shù)的出現(xiàn)很好地解決了這一問題，為骨科臨床教學(xué)提供了一定的條件。傳統(tǒng)的教學(xué)方法不能使實習(xí)生清楚地掌握相關(guān)知識，而采用3D 打印技術(shù)制作的實體模型可以顯著提高教學(xué)效果。

本研究將我院2019 年1 月～2020 年1 月80 例骨科臨床實習(xí)生，數(shù)字表隨機(jī)法分二組。對照組給予常規(guī)法帶教，實驗組實施3D 打印技術(shù)教學(xué)方式。比較兩組對教學(xué)過程的滿意度、骨科臨床實踐操作考核成績、骨科臨床理論內(nèi)容成績，探析了3D 打印技術(shù)在骨科臨床教學(xué)中的應(yīng)用效果，報道如下。

1 資料和方法

1.1 一般資料

將我院2019 年1 月～2020 年1 月80 例骨科臨床實習(xí)生，數(shù)字表隨機(jī)法分二組。每組例數(shù)40。

其中實驗組年齡21～22 歲，平均（21.02±0.12）歲，男女各有28 例和12 例。對照組年齡21～23 歲，平均（21.24±0.44）歲，男女各有29 例和11 例。兩組一般資料統(tǒng)計P＞0.05。

1.2 方法

對照組給予常規(guī)法帶教，實驗組實施3D 打印技術(shù)教學(xué)方式。

（1）授課前一周，新教學(xué)法組將授課內(nèi)容分發(fā)給實習(xí)生，并設(shè)置相關(guān)問題，使實習(xí)生可以借助PA C S 系統(tǒng)查詢相關(guān)疾病的病例資料，并利用電子圖書館查詢相關(guān)文獻(xiàn)。該疾病的影像數(shù)據(jù)在上課前獲取并提交給科室管理人員，經(jīng)專業(yè)軟件處理后打印成3D 模型(如下圖所示)。在課堂上，每個小組討論提出的問題，得出結(jié)論，并派代表詳細(xì)闡述。然后，借助PA C S 系統(tǒng)和三維實體模型，對本病的定義、基本分類、影像表現(xiàn)、生理病理知識、臨床表現(xiàn)、診斷治療方法、最新研究動態(tài)等相關(guān)知識進(jìn)行了介紹和總結(jié)。

（2）3D 打印技術(shù)在骨科臨床教學(xué)中的應(yīng)用。

①手術(shù)前的準(zhǔn)備：利用3D 打印技術(shù)打印出骨折部位的三維模型，可以讓操作者在手術(shù)前對骨折有詳細(xì)全面的了解，在腦海中建立三維立體結(jié)構(gòu)，做出準(zhǔn)確的診斷和分型。在模型上模擬操作，減少骨折，選擇合適的內(nèi)固定器，預(yù)彎塑料板，確定螺釘?shù)姆较蚝烷L度等。嘗試不同的運營方式，調(diào)整運營策略，制定出最適合的個性化運營方案。這樣，操作者在手術(shù)前對骨折有了充分的評估和判斷，并對手術(shù)過程進(jìn)行了巧妙的排練，大大提高了手術(shù)的安全性，縮短了手術(shù)時間，減少了手術(shù)中的出血和側(cè)傷，從而減少了手術(shù)相關(guān)并發(fā)癥，減少了麻醉劑用量，手術(shù)過程順利，最終使患者受益。

②解剖學(xué)知識與臨床實踐相結(jié)合：局部解剖是骨科臨床學(xué)習(xí)最基本的知識點，也是學(xué)習(xí)過程中的難點。這是因為脊椎和四肢以及周圍的肌肉、血管和神經(jīng)中有大量的骨骼。如果一些解剖體征的機(jī)械記憶經(jīng)常枯燥乏味，那么學(xué)習(xí)效果就不好。通過3D 打印模型，實習(xí)生可以根據(jù)課前掌握的醫(yī)學(xué)知識推斷出疾病的病因、癥狀和體征，然后嘗試?yán)矛F(xiàn)有的醫(yī)學(xué)知識提出骨科疾病診斷的治療方案。這一理解過程加深了實習(xí)生對解剖結(jié)構(gòu)特殊性的本質(zhì)理解。結(jié)合三維模型的PBL教學(xué)法，實習(xí)生可以直觀地了解患者的解剖結(jié)構(gòu)，從而更好地從病例數(shù)據(jù)中模擬患者受傷的場景。從解剖結(jié)構(gòu)到生物力學(xué)特征，從單個骨折到系統(tǒng)的診斷和治療，可以推斷骨折的常見部位、力學(xué)性質(zhì)、臨床癥狀和并發(fā)癥。然后根據(jù)國際骨折分類進(jìn)行臨床診斷，制定治療方案，設(shè)計手術(shù)方案。

③在外科手術(shù)訓(xùn)練中的應(yīng)用：將3D 打印模型固定在桌面上，并在第一次教學(xué)中采用統(tǒng)一的教學(xué)方法。根據(jù)模型，上級醫(yī)師講解了進(jìn)釘點各部分的特點和識別技巧，以及進(jìn)釘點大小、進(jìn)釘角和進(jìn)釘深度的選擇。講解完畢后，實習(xí)生從上方觀察骨背，確定每個拱根的入口點，在相應(yīng)的入口點用開孔器打開釘?shù)?，用錐子打開釘?shù)?，探查釘?shù)栏鞅谑欠裢暾缓髷Q入螺絲，安裝螺桿系統(tǒng)。教學(xué)結(jié)束后，取下固定棒，不取釘子，沿著螺絲方向切割模型，觀察釘子路徑，并提供教學(xué)醫(yī)生分析總結(jié)釘子位置、釘角、釘子深度是否存在問題。在后續(xù)教學(xué)中，實習(xí)生可以反復(fù)使用新的3D 打印模型對椎弓根螺釘?shù)姆胖眠M(jìn)行教學(xué)，分析總結(jié)得失，并在接下來的教學(xué)中根據(jù)分析結(jié)果提高操作技能。模擬訓(xùn)練結(jié)束后，對實習(xí)生進(jìn)行測試，植入螺釘10 枚，觀察螺釘植入成功率。

1.3 觀察指標(biāo)

比較兩組對教學(xué)過程的滿意度（0-100 分，越高越好）、骨科臨床實踐操作考核成績、骨科臨床理論內(nèi)容成績（0-100分，越高越好）。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理

SPSS23.0 軟件中，計量數(shù)據(jù)行t檢驗，P＜0.05 表示差異有意義。

2 結(jié)果

2.1 對教學(xué)過程的滿意度

實驗組對教學(xué)過程的滿意度比對照組高（P＜0.05）。實驗組對教學(xué)過程的滿意度是95.21±3.12 分，而對照組對教學(xué)過程的滿意度是80.01±2.68 分。

2.2 骨科臨床實踐操作考核成績、骨科臨床理論內(nèi)容成績

實驗組骨科臨床實踐操作考核成績、骨科臨床理論內(nèi)容成績均高于對照組，P＜0.05，見表1。

3 討論

3D 打印技術(shù)是當(dāng)前我國社會發(fā)展中非常重要的技術(shù)手段。對于這項技術(shù)的應(yīng)用，在很多方面都表現(xiàn)出突出的應(yīng)用價值，從臨床醫(yī)學(xué)的角度來看，這項3D 打印技術(shù)的合理應(yīng)用也是極其有效的，特別是對于創(chuàng)傷骨科的臨床治療，3D 打印技術(shù)可以在很多方面開展和應(yīng)用?；谀壳?D 打印技術(shù)在我國骨科創(chuàng)傷臨床救治中的應(yīng)用，已經(jīng)有了一定程度的開發(fā)和應(yīng)用，在某些方面確實起到了理想的作用和價值[4]。

3D 打印技術(shù)在骨科臨床應(yīng)用的優(yōu)勢在于：（1）有效完善臨床治療方案。對于骨科創(chuàng)傷的臨床治療，術(shù)前的相應(yīng)規(guī)劃是必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在此治療方案的基礎(chǔ)上，主要是根據(jù)相應(yīng)的C T 數(shù)據(jù)和其他相關(guān)參考資料來分析患者的實際情況，并在此過程中根據(jù)這些情況制定相應(yīng)的應(yīng)對策略。3D打印技術(shù)的應(yīng)用可以更好地實現(xiàn)物理模型的構(gòu)建，從而有效地提高最終規(guī)劃效果和可靠性。（2）提高臨床治療的適應(yīng)性?；?D 打印技術(shù)在骨科創(chuàng)傷臨床治療中的應(yīng)用，其仍具有理想的適應(yīng)性。事實上，這種適應(yīng)性主要體現(xiàn)在3D 打印技術(shù)的應(yīng)用可以更好地針對患者相應(yīng)的臨床癥狀，開發(fā)出更合理的內(nèi)固定，進(jìn)而推動這種內(nèi)固定更適合臨床患者的治療，提高其依從性。（3）提高運行效率。對于骨科創(chuàng)傷患者的臨床救治，手術(shù)治療的高效性也更為重要。對于這類外科手術(shù)，如果能充分利用3D 打印技術(shù)來設(shè)計具體的模型，進(jìn)而推動該模型在骨折復(fù)位或釘板方面發(fā)揮更理想的價值，減少之前手術(shù)過程中的一些繁瑣操作，提高了手術(shù)效率，縮短了手術(shù)時間，為提高最終手術(shù)成功率做出了很大貢獻(xiàn)。

本研究顯示，實驗組對教學(xué)過程的滿意度高于對照組，骨科臨床實踐操作考核成績、骨科臨床理論內(nèi)容成績高于對照組，存在顯著差異，P＜0.05。

綜上，骨科臨床實習(xí)生實施3D 打印技術(shù)教學(xué)方式效果確切，可提高骨科臨床實習(xí)生的理論以及臨床技能掌握水平，并提高其對臨床教學(xué)方法的滿意度。

表1 兩組骨科臨床實踐操作考核成績、骨科臨床理論內(nèi)容成績比較（，分）

表1 兩組骨科臨床實踐操作考核成績、骨科臨床理論內(nèi)容成績比較（，分）

組別（n） 骨科臨床實踐操作考核成績 骨科臨床理論內(nèi)容成績對照組（40） 86.45±2.91 82.51±3.01實驗組（40） 96.12±3.56 96.45±3.24 t P 6.621 7.121 0.000 0.000