張 楊，張洪燕，陳 欣，劉靜靜，薛興森，何光建，馮 華，儲衛(wèi)華

(陸軍軍醫(yī)大學第一附屬醫(yī)院神經(jīng)外科，重慶 400038)

相對于傳統(tǒng)的“師徒”式帶教培養(yǎng)方式，案例輔助導向教學(CBL)激發(fā)了學生對于臨床理論與技能的學習興趣，適合應用于住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(簡稱住培)[1-2]。但面對神經(jīng)外科疾病知識體系的龐雜抽象、手術操作的逼仄精準，在緊湊的學時內(nèi)，住培學員仍然難以順利轉化知識、理解掌握疾病診治方案。

多模態(tài)影像融合技術將不同成像機制下得到的多種圖像進行疊加和空間配準，克服了單一影像模式的局限性，綜合了各影像檢查的優(yōu)勢，能獲得更接近實際解剖的3D影像學信息[3-5]。多介質(zhì)3D打印在患者多模態(tài)影像融合的數(shù)字模型上，實體再現(xiàn)病變區(qū)域的某一組織結構，提供常規(guī)影像資料難以觀察到的360°全景信息。將這兩項技術用于住培學員的臨床教學，可望讓學員更直觀理解病變的解剖基礎、致病因素與手術要點。在本研究中，選擇典型病例，構建CT、磁共振(MR)等的多模態(tài)影像融合的數(shù)字模型并多介質(zhì)3D打印實體模型，用于輔助CBL法教學，現(xiàn)將結果報道如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選擇2018年1月至2020年9月在本科室培訓的46名住培學員，經(jīng)學員簽字同意，按隨機數(shù)字表法分成CBL對照組(n=23，CBL組)和多模態(tài)影像融合聯(lián)合多介質(zhì)3D打印輔助CBL試驗組(n=23，3D組)。研究對象中男33名，女13名，平均年齡為(25.4±2.7)歲；本科學歷29名，研究生學歷17名。兩組住培醫(yī)師在年齡、性別、學歷等方面比較，差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

1.2 方法

1.2.1教學實施

CBL組和3D組均采用趙繼宗等主編的《神經(jīng)外科學》(第4版/研究生)教材，據(jù)教學大綱內(nèi)容實施教學計劃。整個培訓周期3個月，其中理論討論課每周1次，每次1 h，任課教師均為副高職稱的醫(yī)師。

CBL組任課教師提前準備典型病例，并將病例資料、教材相關內(nèi)容及討論提綱發(fā)給每位學員，上課時按討論提綱互動式討論教學，最后結合病例治療實際過程總結點評。3D組在CBL組基礎上，對選擇的典型病例進行CT薄層掃描、CT血管成像、MR等多模態(tài)影像融合，采用動態(tài)自適應區(qū)域生長的分割方法，根據(jù)腫瘤、骨質(zhì)、血管的信號值和密度值差異，分割出目標區(qū)域的圖像,提取相應的組織結構，建立包含病灶、血管以及骨質(zhì)的3D數(shù)字模型，并運用多介質(zhì)3D技術將數(shù)字模型實體化(圖1)。多模態(tài)影像融合的數(shù)字模型發(fā)給每位學員自學研究，多介質(zhì)3D實體模型用于課堂討論，其余教學方案同CBL組。

1.2.2評價方法

住培學員完成3個月的培訓后，對兩組學員進行專門的理論和技能考試。按照神經(jīng)外科住培考試大綱的要求內(nèi)容建立題庫，從中選取10道單項選擇題20分、10道填空題20分、2道問答題30分、2道病例分析題30分組成試卷，滿分100分。臨床技能考核包括病史采集10分、神經(jīng)系統(tǒng)查體10分、腰穿10分及顱骨或椎板切開術20分，滿分50分。采用無記名問卷對兩組學員進行教學滿意度調(diào)查和教學效果評價。滿意度調(diào)查按照 Likert 5分量表計分：非常滿意5分、滿意4分、不確定3分、不滿意2分、非常不滿意1分；評價指標為“知識的掌握”“激發(fā)學習興趣”“自學能力培養(yǎng)和提高”“臨床思維能力培養(yǎng)和提高”4個方面進行打分。問卷調(diào)查在考試后立即進行并當場回收。

1.3 統(tǒng)計學處理

A：CT薄掃骨窗位示頸7右側椎弓根缺失、椎體部分破壞；B：CTA顯示腫瘤周邊血管情況；C：增強MR顯示腫瘤明顯強化；D：多模態(tài)影像融合重建清晰顯示腫瘤與周圍結構關系；E：多介質(zhì)3D打印腫瘤與周圍結構實體模型，黃色-腫瘤，白色-骨質(zhì)，紅色-動脈，藍色-靜脈。

2 結 果

2.1 兩組學員考試成績比較

CBL組理論考試平均得分為(82.37±6.52)分，3D組平均得分為(87.99±5.34)分，兩組比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。其中，3D組簡答題、病例分析題的得分分別為(27.85±3.92)、(27.36±3.21)分，顯著高于CBL組[(25.18±3.37)、(24.31±3.81)分]，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。CBL組和3D組選擇題[(17.54±1.82)分vs.(17.86±2.03)分]、填空題[(15.34±2.16)分vs.(14.92±2.55)分]成績比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

3D組技能考核總分明顯高于CBL組[(43.69±3.78)分vs.(40.29±4.22)分]，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。3D組病史采集、顱骨/椎板切開兩項技能成績也好于CBL組(P<0.05)，見表1。

表1 兩組學員技能考核成績比較分)

2.2 兩組學員教學滿意度及教學效果評價

收到無記名調(diào)查問卷兩組共46份，回收率100%，45份為有效問卷。3D組在“激發(fā)學習興趣”“知識的理解與轉化”“臨床思維能力培養(yǎng)和提高”滿意度得分分別為(4.14±0.82)、(4.22±0.57)、(4.68±0.55)分，明顯高于CBL組[(3.73±1.07)、(3.52±0.67)、(3.94±0.64)分]，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。3D組和CBL組“自學能力培養(yǎng)和提高”滿意度得分分別為(4.08±0.71)、(4.36±0.59)分，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

3 討 論

相比于美歐住培制度百余年的發(fā)展與完善，我國于2015年才在全國范圍內(nèi)正式全面啟動住培工作，尚處于起步階段，面臨著不少問題和挑戰(zhàn)。這其中最突出的問題在于如何將教育及工作經(jīng)歷背景不同的住培學員均質(zhì)化的培養(yǎng)成合格醫(yī)生。我國住培包含三類人員：有工作單位的和無工作單位的醫(yī)學院校畢業(yè)生及在讀的專業(yè)型碩士研究生。選拔主要通過各醫(yī)院的考試或各醫(yī)學院校的碩士統(tǒng)考招收合格人員。住培準入條件中對執(zhí)業(yè)醫(yī)師資格證書也無硬性要求，這都使得不同住培學員的起點水平差異較大，給教學帶來很大難度，更需要注重教學方法的改進[6-7]。

從教學目標來看，住培重點在于培養(yǎng)學員臨床知識的轉化能力和臨床問題的解決能力，這與CBL圍繞特定目標設置教學措施的特點非常契合。在CBL法教學過程中，教師根據(jù)住培教學大綱選取典型病例，準備相關臨床問題，促使學員將理論知識與臨床實際結合,培養(yǎng)其采集、分析、歸納、決斷的能力。CBL法改變了被動灌輸知識的教學模式，調(diào)動了住培學員自主學習的主觀能動性，強化了對于臨床知識點的認識和利用能力，促進其自主思考以形成臨床思維能力[8-9]。在國內(nèi)推行住培數(shù)年內(nèi)，已有多篇報道證實CBL法有助于學員思路的擴展、能力的培養(yǎng)，具有良好的教學效果[2,10-11]。

但相比其他的臨床學科，神經(jīng)外科住培教學自身的一些特點導致了CBL法教學還需進一步改進。(1)神經(jīng)外科基礎知識體系復雜、抽象。神經(jīng)外科涉及眾多的基礎醫(yī)學科目，如神經(jīng)解剖、神經(jīng)生物、病理生理等均為知識點多、直觀性差的難點學科，多數(shù)學員基礎沒有打牢，存在理論知識臨床轉化的困難。(2)神經(jīng)外科學在教學大綱上無論是理論課還是臨床見實習的課時安排都較少，學生難以在短時間內(nèi)掌握系統(tǒng)知識，普遍存在畏難情緒。(3)神經(jīng)外科手術難度大，圍術期致殘及致死率高。很多帶教教師顧慮到醫(yī)療安全，而不讓住培學員介入診療活動過深。這些特點在住培學員身上表現(xiàn)為基礎知識欠缺、臨床體驗不足及畏難情緒，導致在實施CBL法教學時自主學習和思考比較表淺，不能建立對病灶的全面準確認識，使教學效果難以達到預期[12-13]。

為克服上述教學面臨的困難，本研究將多模態(tài)影像融合和多介質(zhì)3D打印技術用于輔助CBL法教學。影像學檢查在神經(jīng)外科疾病診斷及治療中至關重要，但由于成像機制單一，目前單模態(tài)的影像學檢查信息量都比較片面。如MR圖像優(yōu)勢在于對軟組織和神經(jīng)結構分辨率高，但對骨質(zhì)和血管的顯示不夠清楚。而CT薄層掃描能提供高分辨率的骨結構影像、CTA能重建清晰的血管影像，但對腫瘤等軟組織顯像通常不佳。住培學員由于知識和經(jīng)驗的欠缺，難以從不同單模態(tài)影像中提取準確、全面的疾病信息。多模態(tài)影像融合技術能將不同成像機制下得到的多種圖像進行優(yōu)勢信息提取、空間配準和疊加后重建，綜合了各影像檢查的優(yōu)勢，能獲得準確、全面、嚴謹及更具細節(jié)的病灶3D影像，而多介質(zhì)3D打印技術又進一步地將數(shù)字3D模型實體化[3-5,14]。這兩項技術的運用，將原本復雜的病變區(qū)域組織結構變得具體、直觀，使學員串聯(lián)起相關基礎知識、建立起對病灶的全面認識，準確理解病灶的致病因素及手術處理的要點、難點。本研究表明，無論在理論測試還是病史及手術實踐技能操作，3D組考核成績都明顯高于CBL組。問卷調(diào)查也顯示這兩項技術輔助更能激發(fā)住培學員的學習興趣，有助于對復雜知識的理解與臨床轉化，促進了臨床思維能力形成。

綜上所述，在神經(jīng)外科住培CBL法教學中，結合應用多模態(tài)影像融合和多介質(zhì)3D打印技術輔助，針對性地彌補了學員基礎知識轉化和臨床實際體驗上的不足，有效提高了對于復雜臨床疾患的理解和認識，同時能夠激發(fā)學員的學習興趣，從而提高了培訓效果，因此具有積極的臨床教學應用和推廣價值。