骨科學與影像醫學、生物力學聯合教學提高臨床教學質量的實踐

王向陽，池永龍，徐華梓

(溫州醫科大學附屬第二醫院，浙江 溫州 325027)

·教學研究與管理·

骨科學與影像醫學、生物力學聯合教學提高臨床教學質量的實踐

王向陽，池永龍，徐華梓

(溫州醫科大學附屬第二醫院，浙江 溫州 325027)

如何提高骨科學教學效果一直是外科學教學的難點。影像醫學對于骨科疾病的診斷、分型和分期起著重要的作用；生物力學知識對于骨科疾病的發病機制解釋、治療選擇和疾病轉歸有密切關系。將影像醫學和生物力學理論知識融合到骨科的臨床教學中，能更好地培養學生分析問題和解決問題的能力，從而提高臨床教學質量。本文就影像醫學和生物力學知識在骨科學教學中的應用效果及其相關問題進行探討。

影像醫學；生物力學；骨科學；教學方法

Abstract: As a part of the surgery, how to teaching the orthopaedic medicine for students is still a problem. Medical imaging has played the key role in diagnosing, classification and staging of the orthopaedic diseases, and biomechanics helped us in explaining the mechanism and outcome of the orthopaedic diseases and finding a more reasonable treatment for them. Therefore, teaching methods that combines basic orthopaedic, medical imaging and biomechanics will be more effective, and improve students’ ability of analyzing and resolving the clinical problems. This paper provides an analysis of teaching basic medical imaging and biomechanics for medical students, and we hope it helps students understand orthopaedic diseases more easily in their clinic practice.

Keywords：medical imaging; biomechanics; orthopaedics；teaching methods

隨著現代科技的不斷發展, 影像醫學在骨科臨床診斷和治療方面發揮著越來越重要的作用，同時骨骼系統生物力學研究作為醫學生物力學領域的重要內容, 其理論在骨科臨床中的作用已被越來越多的醫生所認識。骨科學內容多、學時少和專業性較強往往是外科學臨床教學中最棘手的部分，實習生普遍反映實習收獲知識少。為此，我院骨科嘗試將影像醫學和生物力學知識融入到骨科的教學中，獲得了更好的教學效果，報告如下。

1 影像醫學、生物力學與骨科學的聯系

現代科技的發展使影像醫學技術在骨科疾患的診斷和治療起著越來越重要作用, 骨科疾病的發生和演變能在影像醫學上得到體現，醫生能根據影像學表現對疾病進行分型和分期，從而指導治療。生物力學是生物醫學工程學的一個重要分支，在醫學臨床實踐中，往往需要生物力學的理論來解釋人體的生理和病理現象[1]。骨科是醫學生外科臨床教學的基礎和重點之一，醫學影像學和生物力學與骨科學有著密切的聯系。任何一種骨科退行性疾患或創傷的診斷、治療及術后效果的評估均需要影像學和生物力學知識。

2 目前骨科學臨床教學中存在的問題

骨科學的教學重點是如何教學生閱讀分析患者的影像學資料，因此骨科學臨床教學與影像學密切相關，但由于學生往往缺乏影像學細節知識，如沒有明晰X線、CT與MRI的檢查方法及其成像原理，未能根據其原理選用合適的檢查方法, 無法對皮膚、皮下組織、血管、神經及骨骼等組織在影像學上進行辨別和分析，因此學生不能很好理解骨科疾患的影像學表現；另外，骨科學教學離不開簡單實用的力學分析。在影像表現的基礎上，采用生物力學知識才能更好地了解疾病發生的機制及其治療措施選擇的合理性。在骨科臨床教學中，帶教老師往往忽視了力學理論聯系實際病例的分析，使得學生對教學內容的理解不深刻，且分析問題的能力也得不到鍛煉；再則，骨科生物力學屬于醫學和工程學交叉的學科，目前國內還沒有專門針對醫學生的生物力學教材，而僅有的國內生物力學教材內容比較陳舊，且較多的工程概念和數學公式，與臨床聯系不密切，學生理解難度很大。再有，臨床醫生均畢業于醫學院校，對純生物力學理論缺乏了解，可以說生物力學知識對于學生來說是盲區。因此要提高骨科學的臨床教學質量，必須在教學過程中融入基本的影像醫學知識和生物力學知識。

3 將影像醫學和生物力學知識融入骨科學的教學設計

3.1 歸納和講解醫學影像和生物力學知識

骨科醫生與影像科醫生聯合教學。骨科醫生選用規定的合適病例進行知識點歸納，并進行臨床講解。影像科醫生向學生講授各種檢查方法，包括核醫學、X線、CT和MRI成像技術的原理，及如何做到恰當地選擇各種檢查方法并歸納編寫骨科影像學知識點教材。骨科生物力學課程由具備生物力學知識的骨科醫生或醫學院工科老師編寫骨科生物力學知識點并授課[2]。工科老師需要了解臨床要解決哪些問題，而臨床醫生也要了解一些基礎的力學原理及其臨床應用[3]。骨科生物力學研究一直是筆者所在科室的研究方向，因此帶教老師已具備良好的基礎生物力學知識。我們針對學生的知識水平和需求，編寫知識點教材，使所編寫的力學理論能滿足臨床需要。通過基礎影像醫學和生物力學知識點的歸納、編寫和講解，并融入到骨科學教學中，才能發揮最大力量，提高臨床教學質量。

3.2 采用多種教學手段

在臨床教學中根據學生的知識水平講解醫學影像和生物力學理論知識，采用網絡課程、多媒體課件等教學手段，用文字、聲音、圖像、動畫等教學載體進行教學[4-5]，使學生更容易理解和掌握大綱要求的內容。例如CT和MRI是腰椎間盤突出診斷的重要影像手段，通過多媒體演示CT的骨窗和軟組織窗的影像表現和相關知識，讓學生明白觀察椎間盤突出的最佳影像條件應是軟組織窗。另外通過對比學習核磁共振T1和T2像椎間盤、椎體、脊髓和腦脊液等各種組織的信號特點，理解椎間盤突出信號的組織病理學基礎。通過連續演示腰椎各節段椎間盤水平的CT和MRI圖像，配合三維解剖虛擬圖像，理解腰椎間盤突出和周圍神經根的關系。在四肢骨折后骨折端移位方向，對于學生來說理解有一定難度。所以在講解骨折移位特點時應用多媒體手段，采用Flash技術，模擬遠、近骨折端在肌肉和重力方向上的移位特點，從而取得較好的教學效果。另外，為了讓學生了解骨折內固定術后骨折不愈合的機制，可通過多媒體模擬內固定前、后長骨血液供應情況，即長骨血液供應范圍，并模擬骨折在鋼板螺釘固定下載荷分布情況，了解載荷在鋼板和固定節段的分布，從而明白骨折端的應力減少，即應力遮擋是導致骨折不愈合的另外一個重要的原因。

3.3 密切結合臨床病例

醫學生掌握影像醫學和生物力學基本知識和原理, 對臨床實踐會有很大幫助。我們在講授時盡可能結合臨床碰到的病例，聯合醫學影像學理論和生物力學理論進行講解，幫助學生發現問題、分析問題和解決問題。閱讀頸椎損傷患者的MRI時，不能僅僅滿足于有無頸髓損傷的結論，還應仔細引導學生觀察脊髓以外組織的影像學表現，如頸椎椎前間隙形態和信號變化、椎間盤信號變化等情況，結合當時的受傷情況，推測患者可能的受傷和移位的力學機制，并評估損傷后頸椎的力學穩定性來指導治療。再如，在臨床碰到骨折不愈合時，要講授骨折不愈合的典型影像學表現，并進行分型，同時講明兩種骨折不愈合類型的影像學特點。更重要的是要闡明骨折不愈合的生物力學機制，指出骨折內固定的不牢靠引起骨折端的過度活動導致假關節形成。同時指出，過于堅強的內固定會因應力遮擋引起骨折端缺乏應力刺激而導致不愈合。當我們在臨床中碰到內固定松動或斷裂的病例時，盡可能聯合影像學和生物力學理論來分析內固定固定失敗的原因。比如脊柱內固定行椎弓根螺釘固定后發生椎弓根螺釘松動脫出，脊柱矯正角度丟失。分析影像學特點，發現螺釘周邊有骨質吸收，出現透亮區，表明螺釘已松動，讓學生明白影像學表現可以間接推測螺釘松動，進一步分析其力學原因，內固定松動可能和骨質量與螺釘受力不合理有關。通過病例分析，采用影像醫學和生物力學教學，聯合互動提問教學方法，可大大提高學生的分析和解決問題能力。

4 實施方案

根據學生問卷調查和反饋意見形成與本科生骨科實習相關的影像學和生物力學知識點手冊。學生在骨科實習時間為3周，隨機分為2組，一組為實驗組，另一組為對照組，每組為20人。帶教老師為晉升職稱3年以上的主治醫師。實驗組采用骨科學聯合影像醫學和生物力學進行教學，專門進行每周2次的影像學和生物力學知識點講解。以脊柱損傷一節為例，學生進入脊柱外科實習之前，請影像科醫生進行1小時上課，講解正常脊柱區域的影像解剖及各種組織的X線、CT和MRI顯像特點，然后講解脊柱骨折和脊髓損傷的影像學表現。另外請具備生物力學知識的骨科帶教老師講解正常和損傷脊柱的生物力學知識，包括脊柱椎體、韌帶、椎間盤和小關節突的生物力學性質，脊柱三維穩定性概念，脊柱失穩概念等，使學生對損傷后脊柱的生物力學變化有所認識。然后結合臨床病例，將上述知識融合其中，采用提問等互動方式進行教學。對照組采用傳統的骨科學教學方法，未專門進行專門影像學和生物力學知識點進行講解。實習期結束進行出科考試，分別對2組學生進行知識點考核和問卷調查。調查表由教學態度、教學水平、教學方法、教學內容、教學效果和總體滿意度6個項目組成，每個項目分為非常滿意、滿意、一般、欠滿意和不滿意5個評定等級。每組滿意度為該組非常滿意和滿意人數占該組總人數的比例。

5 實施效果及分析

考核結果顯示實驗組成績為87.0±5.7分，傳統教學組為82.3±7.0分，2組差異有統計學意義(t=2.3284，P=0.0253)，表明聯合教學組學生取得更好成績。問卷結果見表1，對照組調查表中6個項目的滿意度從65.0%到85.0%，而實驗組每個項目滿意度均在85.0%及以上，對照組總體滿意度為75.0%，而實驗組問卷調查總體滿意度為95.0%，高于對照組(χ2=3.137，P>0.05)，但接近P=0.05時的卡方值(χ2=3.84)，可能與樣本量較小有關。

表1 2組滿意度的比較[人數(%)]

6 本研究的局限性及改進措施

實驗組和組對照組實施效果的比較，反映了聯合教學能顯著提高教學質量，但本研究樣本量相對少，主觀性較強，還需要今后大宗例數對照研究。另外還需將影像醫學和生物力學的知識點進行梳理，做到重點突出、通俗易懂；帶教老師需要進行知識更新和規范培訓，選擇典型的臨床病例進行聯合教學，滿足教學需求。

[1]戴力揚, 王向陽. 骨科生物力學. 見：胡蘊玉 主編. 現代骨科基礎與臨床[M]. 北京, 人民衛生出版社, 2006:34.

[2]王向陽, 徐華梓, 池永龍. 研究生骨科生物力學課程的建設[J]. 浙江醫學教育, 2009, 7(2):11-12.

[3]鄭誠功. 骨科生物力學的進展[J]. 中華創傷骨科雜志, 2005, 7(10):901-902.

[4]Wearne S, Greenhill J, Berryman C, et al. An online course in clinical education - experiences of Australian clinicians[J]. Aust Fam Physician, 2011, 40(12):1000-1003.

[5]朱劍華. 影像學資料在骨科教學中的應用[J]. 中國高等醫學教育, 2011, (6):61-62.

Theteachingpracticeofcombinationofosteology,medicalimagingandbiomechanicsintoimprovethequalityofclinicaleducation

WANGXiangyang,CHIYonglong,XUHuazi
(The Second Affiliated Hospital of Wenzhou Medical University, Zhejiang 325027, China)

G642.0

B

1672-0024(2014)01-0007-03

王向陽(1973-)，男，浙江樂清人，博士，主任醫師。研究方向：脊柱外科

溫州醫科大學教學改革課題(編號：YB2012014)