3D打印技術在骨科臨床教學中的應用初探

李巍

一、3D打印技術在骨科臨床教學中的應用意義

第一，通過將3D打印技術合理地應用于骨科臨床教學過程中，有利于提高學生的學習積極性和主動性。3D打印技術能夠通過讀取影像數據打造1∶1的實物模型，從而更加直觀地將骨科疾病的特點呈現在學生的面前，有效避免醫學生不能夠接觸到患者發生病變的骨標本而產生遺憾。

第二，在骨科臨床中利用3D打印技術，有利于為學生創設一個自由發揮的平臺。這樣以3D打印技術為支撐，能夠讓醫學生根據直觀的影像進行想象，并緊密結合骨科教材的知識點，自主設計關于手術切口、手術入路的內固定器械和安裝方法，從而最大限度激發醫學生的自主創造能力。

第三，在骨科臨床中利用3D打印技術，有利于幫助教師將體驗式教育理念融入骨科臨床教學中。通過利用3D打印技術能夠直觀地將骨科部分復雜典型的疾病呈現在學生的面前，促使學生在親身體驗和感受的過程中理解相關的知識點，從而將教學的主動權交還給學生，有效提升骨科教學的實效性[1]。

二、3D打印技術在骨科臨床教學中的應用策略

1.病例的設計與選擇

為了有效提升3D打印技術在骨科臨床教學過程中的實效性，在設計病例的時候應緊密結合骨科教學大綱的要求，合理地選擇骨科專業中的一些常見病、多發病。選取的教學病例必須具備真實性和完整性的特點，且在設計病例的過程中應具有一定的復雜性和趣味性，從而激發學生討論的積極性，有效提升骨科臨床教學的水平。教學案例設計中的骨科病例問題應該是開放的，學生為了能夠更好地解決問題需要查閱豐富的輔助資料，便能不斷拓展學生的思維能力。同時，教學案例設計的問題應與醫學的前沿技術密切聯系，引導醫學生積極查閱英文版本的骨科臨床教學資料，并緊密結合骨科專業的特點，就所涉及的運動醫學和生物力學的知識點采用3D打印技術進行輔助教學，從而有效增強學生的骨科臨床知識點。

2.3D打印模型的制備

3D打印模型在制備的過程中，主要需做好以下幾個步驟：一是掌握骨科教學病例中薄層CT掃描的相關數據；二是采用區域剪切和濾波兩種方法進行圖形的二維處理；三是采用切片插值、圖像分割等多元方法進行圖形三維預處理；四是充分利用移動立方體的方法構建三維模型；五是利用3D打印技術制造骨骼實體模型，并充分利用疊層制造方法，緊密結合物體的CAD模型和CT等數據進行控制。這樣通過充分利用材料精確堆積制作數字化的新技術，從而制造出1∶1的高度仿真骨骼模型。

3.3D打印技術在骨科臨床中的具體實施

通過骨科臨床的教學進度安排，合理地將病例資料傳送給學生，讓醫學生能夠充分利用課前的時間預習。這樣在骨科臨床課程的實際教學過程中，教師再組織學生進行相互討論和學習，并由教師進行綜合點評[2]。這樣3D打印技術在骨科臨床教學中骨科病例資料應準備下列幾項：

①骨科患者的受傷機制是什么？②骨科患者具有哪些臨床病癥？③骨折主要包括哪些類型？④針對骨科受傷患者的重要血管和神經的位置，應診斷是否存在損傷？并針對手術的切口在設計手術中采取何種保護方法？⑤針對3D模型，了解骨折發生畸形之后應采取何種修復方法？采取何種方法來恢復生物力學的穩定性？

總之，骨科這門學科涉及骨骼結構，且骨骼結構又屬于不規則的形狀，所以在診治骨科疾病的過程中要求學生具有較強的空間想象能力。通過將3D打印技術合理地應用于骨科臨床教學過程中，對提升骨科臨床教學的實效性具有重要的現實意義，有利于增強醫學生的骨科專業能力。

參考文獻：

[1]李 萌，邱裕生，馬 興，等.3D打印技術及典型病例數據庫在骨科教學中的應用[J].中國醫學教育技術，2016（1）：94-97.

[2]曹 波，馬 創，程新春，等.3D打印技術在復雜創傷骨科教學中的應用[J].中國骨與關節雜志，2017（5）：345-347.