章仁杰 張華慶 賈翀宇 申才良

腰椎置釘技術(shù)廣泛應(yīng)用于各種腰椎疾病，已成為骨科住院醫(yī)師必需掌握的一項(xiàng)臨床操作技能。然而，骨科住院醫(yī)師在脊柱外科輪轉(zhuǎn)培訓(xùn)時(shí)間有限，通過術(shù)中觀察和有限的操作實(shí)踐來掌握這項(xiàng)技術(shù)十分困難，加之出于患者安全考慮，有必要采取新的腰椎置釘教學(xué)培訓(xùn)模式以促使住院醫(yī)生能盡快掌握這項(xiàng)技術(shù)。近年來，3D打印技術(shù)輔助教學(xué)的方式已應(yīng)用于臨床教學(xué)和技能培訓(xùn)[1-2]。3D打印的實(shí)物模型使抽象、難以理解的結(jié)構(gòu)變得直觀。更重要的是，3D打印技術(shù)已非常成熟，可制作出在手感上接近于真實(shí)椎體中皮質(zhì)骨和松質(zhì)骨感覺的3D模型[3]供醫(yī)生置釘練習(xí)。因此，為了使住院醫(yī)師在輪轉(zhuǎn)期間掌握腰椎置釘技術(shù)，我們采用3D打印模型進(jìn)行腰椎置釘教學(xué)，現(xiàn)報(bào)道如下：

1 資料與方法

1.1 研究對象 于2019年1月-2020年12月選取在本醫(yī)院脊柱外科規(guī)培的骨科住院醫(yī)師35名，均為男生，根據(jù)輪轉(zhuǎn)批次隨機(jī)分為傳統(tǒng)教學(xué)組及實(shí)驗(yàn)組，傳統(tǒng)教學(xué)組18名醫(yī)師，實(shí)驗(yàn)組17名醫(yī)師。兩組醫(yī)師在規(guī)培年級、年齡方面差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 教學(xué)方法

1.2.1 傳統(tǒng)教學(xué)組 教師采用統(tǒng)一授課的方式，對腰椎置釘進(jìn)行基礎(chǔ)理論知識的講解，包括腰椎椎弓根螺釘和皮質(zhì)骨通道（CBT）螺釘?shù)倪M(jìn)釘點(diǎn)、進(jìn)釘角度、螺釘直徑的選擇、螺釘置入的深度以及置釘過程中參考的解剖標(biāo)志等。之后結(jié)合患者的腰椎X線正側(cè)位片、CT平掃及三維重建圖像進(jìn)一步講解。講解完成后，要求住院醫(yī)生獨(dú)立在腰椎CT圖像上識別螺釘?shù)倪M(jìn)釘點(diǎn)以及規(guī)劃進(jìn)釘方向，同時(shí)在三維重建CT圖像上尋找出對應(yīng)的解剖標(biāo)志。然后，老師播放相關(guān)腰椎置釘視頻，同時(shí)講解置釘流程和操作技巧。在輪轉(zhuǎn)期間有機(jī)會(huì)在上級醫(yī)生的監(jiān)督下進(jìn)行腰椎真實(shí)置釘體驗(yàn)及操作。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)組 授課老師與講授內(nèi)容與對照組一致，但在講授過程中結(jié)合了等比例3D打印模型。住院醫(yī)生可自主在3D打印模型上進(jìn)行腰椎置釘相關(guān)解剖標(biāo)志的觀察和操作練習(xí)。

1.3 教學(xué)效果評價(jià) 出科時(shí)對兩組住院醫(yī)生進(jìn)行考核，包括腰椎置釘?shù)睦碚撝R和技能操作，各100分，規(guī)定考試時(shí)間。理論考試內(nèi)容為腰椎基本解剖結(jié)構(gòu)、腰椎置釘方式和技術(shù)要點(diǎn)（進(jìn)釘點(diǎn)和進(jìn)釘方向）、置釘參考標(biāo)志、置釘工具和流程等。操作考試為在腰椎CT圖像上進(jìn)行螺釘釘?shù)赖囊?guī)劃，以及在3D打印模型上置釘，節(jié)段均為L1-L5，共10枚，一枚螺釘規(guī)劃或置釘準(zhǔn)確得5分。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 本研究使用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù)，定量數(shù)據(jù)以均值±標(biāo)準(zhǔn)差的方式表示，進(jìn)行t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

在理論測試中，實(shí)驗(yàn)組住院醫(yī)師考試成績高于傳統(tǒng)教學(xué)組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.041）；在操作考核中，實(shí)驗(yàn)組住院醫(yī)師在螺釘釘?shù)繡T規(guī)劃、模型置釘和總成績方面得分均高于傳統(tǒng)教學(xué)組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表1。

表1 兩組住院醫(yī)生理論和操作考試成績比較（±s，分）

表1 兩組住院醫(yī)生理論和操作考試成績比較（±s，分）

組別 n 理論考試 操作考試釘?shù)繡T規(guī)劃 模型置釘 總分傳統(tǒng)組 1879.8±10.1 39.1±6.9 31.9±9.170.9±8.2實(shí)驗(yàn)組 17 86.4±7.0 45.0±4.1 44.7±5.089.7±7.6 t 2.137 2.967 4.936 6.691 P 0.041 0.007 0.001 0.001

3 討 論

椎弓根螺釘固定是脊柱融合手術(shù)中的主要技術(shù)，被認(rèn)為是脊柱內(nèi)固定技術(shù)的金標(biāo)準(zhǔn)，廣泛用于各種腰椎疾病的治療。腰椎皮質(zhì)骨軌跡（CBT）螺釘技術(shù)[4]的方向?yàn)樵跈M斷面沿著椎弓根由內(nèi)側(cè)到外側(cè)，在矢狀面由尾側(cè)到頭側(cè)。CBT螺釘通過致密的螺紋與椎體皮質(zhì)骨之間最大化接觸來提高釘?shù)乐車敲芏冗M(jìn)而增強(qiáng)拔出強(qiáng)度[5]，可在不輔助強(qiáng)化材料的情況下能明顯增強(qiáng)骨質(zhì)疏松患者螺釘?shù)姆€(wěn)定性，成為骨質(zhì)疏松患者行腰椎固定的新選擇。目前，椎弓根螺釘和CBT螺釘是腰椎內(nèi)固定兩大主要方式，技術(shù)已非常成熟。

通過多年臨床教學(xué)發(fā)現(xiàn)，住院醫(yī)生在腰椎置釘?shù)膶W(xué)習(xí)過程中存在諸多問題。首先，在傳統(tǒng)骨科教學(xué)方式中，常通過患者的X線片、MRI、CT平掃和三維重建等進(jìn)行疾病的講解，盡管這些影像資料可提供豐富教學(xué)內(nèi)容，但缺乏立體直觀性，無法使他們對腰椎置釘解剖標(biāo)志、置釘通道以及置釘技巧等有深入的認(rèn)識和理解。第二，住院醫(yī)生在脊柱外科規(guī)培時(shí)間有限，既往研究表明醫(yī)師需2～3年才能逐步掌握置釘技術(shù)[3]；因?yàn)闊o論是椎弓根螺釘技術(shù)還是CBT螺釘技術(shù)都存在學(xué)習(xí)曲線。相關(guān)研究報(bào)告醫(yī)師置入椎弓根螺釘數(shù)量需達(dá)到80枚左右才會(huì)進(jìn)入相對熟練期，螺釘誤置率下降[6]。CBT螺釘也是一樣，需要經(jīng)過一段時(shí)間的練習(xí)才能提高螺釘置入的成功率和安全性[7]。第三，目前外科培訓(xùn)方法主要是觀察，然后在有監(jiān)督的情況下對患者進(jìn)行親身體驗(yàn)及操作，但術(shù)中暴露范圍和操作實(shí)踐是有限的。并且，腰椎椎弓根周圍存在重要結(jié)構(gòu)，螺釘位置不良可導(dǎo)致螺釘松動(dòng)拔出及后期的翻修，嚴(yán)重者損傷血管神經(jīng)，甚至癱瘓。出于對患者安全考慮，要求醫(yī)生在對該置釘技術(shù)有一定的認(rèn)識后才能在術(shù)中操作實(shí)踐，這兩者又形成了一個(gè)惡性循環(huán)。因此，如何讓住院醫(yī)生能夠清晰理解并快速掌握腰椎置釘技術(shù)成為脊柱外科教育培訓(xùn)中的重要問題。

腰椎CT是腰椎疾病患者術(shù)前的常規(guī)檢查，將薄層CT掃描數(shù)據(jù)導(dǎo)入后處理系統(tǒng)后可進(jìn)行三維重建獲得多平面CT圖像，盡管三維CT可以全方位呈現(xiàn)解剖細(xì)節(jié)，提供豐富教學(xué)內(nèi)容，但仍較為抽象，缺乏立體直觀性，理解相對困難。3D打印將外科領(lǐng)域帶到了一個(gè)先進(jìn)的新水平，已應(yīng)用到醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域，取得了不錯(cuò)的教學(xué)效果[1-2]。3D打印技術(shù)主要是根據(jù)患者的CT資料，應(yīng)用Mimics等專業(yè)軟件進(jìn)行圖像處理，轉(zhuǎn)化制作為3D圖像，連接3D打印機(jī)可直接、精確地打印出與手術(shù)脊柱節(jié)段等比例的模型。3D打印的實(shí)物模型使抽象、難以理解的脊柱結(jié)構(gòu)變得直觀和可觸及，使住院醫(yī)生能更好的理解和識別腰椎解剖標(biāo)志以及螺釘置入的安全通道和理想通道。更重要的是，目前使用的3D打印材料為聚乳酸，價(jià)格低廉，且經(jīng)過20多年的發(fā)展，技術(shù)成熟，通過調(diào)整椎體外壁厚度以及椎體內(nèi)腔的填充比例，可使制作的3D模型在置釘手感上更接近于真實(shí)椎體中皮質(zhì)骨和松質(zhì)骨的感覺[3]。住院醫(yī)生可在3D模型上進(jìn)行操作練習(xí)，邊練習(xí)邊體會(huì)置釘感覺。模擬置釘能夠讓住院醫(yī)師牢記置釘步驟，使他們在安全的環(huán)境中獲得關(guān)鍵技能，這將提升他們在實(shí)際手術(shù)中的置釘信心和置釘成功率，患者的安全性也隨之提高。本研究顯示以上培訓(xùn)方法實(shí)施后，在輪轉(zhuǎn)結(jié)束時(shí)對住院醫(yī)師進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)接受3D打印模型教學(xué)培訓(xùn)的住院醫(yī)師對腰椎各種解剖標(biāo)志以及螺釘置入通道等理論知識的理解更加深刻，更重要的是，他們可高效、準(zhǔn)確的規(guī)劃和置入螺釘，且不出現(xiàn)較大的偏差或失誤，表明他們已掌握腰椎置釘技術(shù)。與采用傳統(tǒng)教學(xué)方法相比，培訓(xùn)后的醫(yī)師明顯提高了學(xué)習(xí)效率，縮短了學(xué)習(xí)曲線。

綜上所述，通過在住院醫(yī)生腰椎置釘教學(xué)培訓(xùn)中增加3D打印模型，不僅提高了住院醫(yī)師對腰椎解剖及置釘技術(shù)的認(rèn)識和理解，更重要的是，他們在輪轉(zhuǎn)期間更好地掌握了這項(xiàng)腰椎置釘技術(shù)。因此建議有條件的醫(yī)院可以嘗試應(yīng)用該培訓(xùn)方式。