3D打印技術聯合多媒體教學在頭頸CTA血管教學中的應用

張天宇　丁國旭　王余廣　王東旭　杜友利

[摘要] 目的 研究3D打印技術聯合多媒體教學在規培生頭頸CTA血管教學中的應用情況。方法 選取2016年10月—2017年8月間于齊齊哈爾醫學院第二附屬醫院影像科實習的2015級醫學影像專業學生共計48名，將入組學生運用隨機數字表法平均分成3D打印組及多媒體組，每組24名。兩組學生均運用基礎多媒體教學方式，同時3D打印組學生在多媒體組基礎上加用3D打印模型教學方式進行教學。均于授課14周后對學生的理論考試成績、學習興趣、影像學思維能力以及對教學方法的滿意度情況進行分析。結果 14周后3D打印組學生的理論考試成績明顯高于多媒體組，差異有統計學意義（P<0.05）;3D打印組學生學習興趣、影像學思維能力評分明顯高于多媒體組，差異有統計學意義（P<0.05）;3D打印組學生滿意度明顯高于多媒體組，差異有統計學意義（P<0.05）。結論 3D打印技術聯合多媒體教學在醫學影像學專業頭頸CTA血管教學中的應用效果良好，值得進一步推廣使用。

[關鍵詞] 3D打印;多媒體;頭頸血管;CTA;教學;方法

[中圖分類號] R4 [文獻標識碼] A [文章編號] 1672-5654（2019）03（b）-0123-02

影像診斷學是一門以準確識別觀察到的圖像解剖結構并進行臨床疾病診斷的學科。影像學教學主要任務是讓醫學生掌握圖像中的解剖結構，認識疾病，并提升學生分析和診斷疾病的能力。由于影像學均為斷層圖像顯示，難以直觀形象地顯示復雜解剖結構，尤其以頭頸部血管解剖最為復雜，一直以來都是教學中的難點，以往常規的多媒體教學方式對血管的立體空間結構顯示并不完善[1]。而隨著目前3D打印技術的快速發展，可以清楚顯示實體物體模型，對影像學教學提供一定的幫助[2]。該研究選取2016年10月—2017年8月學生48名旨在分析3D打印技術聯合多媒體教學在頭頸CTA血管教學中的效果，現報道如下。

1? 資料與方法

1.1? 一般資料

選取齊齊哈爾醫學院第二附屬醫院影像科實習的2015級醫學影像專業學生共計48名，將入組學生運用隨機數字表法平均分成3D打印組及多媒體組，每組各24名。其中3D打印組男11名，女13名，年齡分布在19～31歲之間，平均年齡（24.29±6.97）歲;多媒體組：男12名，女12名，年齡分布在20～32歲之間，平均年齡（23.95±7.04）歲。該次研究所有入組學生本人均知情且同意，且通過該學院教務處研究同意。

1.2? 方法

兩組學生均采用傳統多媒體教學方法，首先由教師對學生頭頸部血管基礎知識進行講授，并結合多媒體課件對經后處理的頭頸CTA血管CPR、MPR、MIP圖像進行展示及講解，對血管出現的狹窄、動脈瘤、走行異常、發育畸形以及側支循環途徑等內容進行講解。而3D打印組學生在此基礎上，在多媒體教學的同時，結合3D頭頸血管打印模型進行學習。

經過影像診斷學教研室討論，確定應用打印的3D教學模具為頭頸動脈3D教學模型，打印材料采用光敏樹脂，3：1比例打印頭頸部動脈。具體步驟為：于該院CT室進行頭頸部聯合CTA掃描，CT儀器為東芝64排CT機，掃描完成后利用DICOM數據生成3D打印建模數據。并由北京匯天威科技有限公司提供技術支持，課題組技術人員完成建模數據糾錯、生成STL文件，完成頭頸動脈3D模型的打印。

1.3? 觀察指標

學生理論考核成績考核選取頭頸部動脈疾病診斷相關的試題（選擇題100道，1分/道，共100分，其中包括執業醫師30分、基礎理論40分、前沿知識30分）;由三位高年資教師結合教學重點、難點，對學生學習興趣、影像學思維能力進行評分（每項滿分為10分）;滿意度采取調查問卷的方式由學生自己打分，評分包括：非常滿意（5分）、滿意（4分）、無所謂（3分）、不滿意（2分）、非常不滿意（1分）5個等級，4分及4分以上評分結果視為滿意，滿意度=（滿意人數+基本滿意人數）/總人數×100.00%[3]。

1.4? 統計方法

采用SPSS 18.0統計學軟件分析數據，符合正態分布的計量資料采用（x±s）表示，計量資料之間比較進行t檢驗，計數資料用[n（%）]表示，進行χ2檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2? 結果

2.1? 學生理論成績比較

3D打印組學生執業醫師真題、基礎理論成績及前沿知識成績均明顯高于多媒體組，差異有統計學意義（P<0.05）。見表1。

2.2? 學生興趣及思維能力評分比較

3D打印組學生學習興趣、影像學思維能力評分明顯高于多媒體組，差異有統計學意義（P<0.05）。見表2。

2.3? 滿意度比較

通過問卷調查結果顯示，3D打印組學生滿意度明顯高于多媒體組，差異有統計學意義（P<0.05）。見表3。

3? 討論

課間實習是醫學生在從課堂邁向臨床階段最為重要的一段學習過程，在這一階段的臨床工作中，可以使醫學生掌握豐富的臨床基礎知識，掌握一定的臨床經驗以及解決實際問題的能力。對于醫學影像學規培生而言，熟練掌握人體解剖結構就十分重要[4]。以往傳統的教學方式都只是依據圖像，學生根據圖像結合自己的空間想象進行硬性的理解，對于結構的顯示不夠直觀，容易造成錯誤的理解，影響對于知識的理解[5]。頭頸血管作為人體解剖結構中較為復雜的一個部分，一直以來就是影像學教學中的難點所在，以往的多媒體教學只是通過二維的圖像展示血管的走行及分布，觀察起來并不十分直觀，造成學生學習興趣低下、學習效果不好等現象[6]。近年來3D打印技術日趨成熟，在醫療、教學等方面應用廣泛，取得了較好的應用效果[7]。3D打印技術又稱快速成型技術，是以數字化文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，逐層打印構造實體物體模型的一種新型建模方式，3D 打印模具具有來源廣泛、種類多樣等優勢[8]。因此該研究計劃在原有的多媒體教學方式上聯合3D打印教學方法，并觀察其效果。

經過14周的實驗教學后，結果顯示3D打印組學生的理論考試成績明顯高于多媒體組，執業醫師真題、基礎理論成績及前沿知識成績均明顯高于多媒體組;3D打印組學生學習興趣、影像學思維能力評分明顯高于多媒體組;3D打印組學生滿意度明顯高于多媒體組，以上結果間差異有統計學意義（P<0.05）。

該研究結果說明3D打印技術聯合多媒體教學法在醫學影像學專業學生課間見習中針對頭頸部血管影像學教學中的應用效果良好，在提高學生學習興趣的同時提升了學生的學習成績。通過研究3D打印技術在頭頸部動脈影像學教學中的效果情況進行研究，并對其實施過程進行分析，可以幫助學生盡快掌握影像診斷學內容，增強對影像學知識的理解能力，從而激發學生的學習熱情及提升學習效果，本研究方法值得于以后的影像學教學中借鑒使用。

[參考文獻]

[1]? 倪慧霞，趙衛，胡繼紅，等.基于CTA數據源3D打印技術在神經介入教學中的應用[J].昆明醫科大學學報，2018，7（1）：134-136.

[2]? 袁良喜，劉廣欽，趙志青，等.3D打印技術在血管外科主動脈擴張性疾病臨床教學中的應用[J].衛生職業教育，2016，34（24）：119-121.

[3]? 蘇星，黃慶鋒，孫樹清.3D打印技術在腦血管病臨床教學中的應用[J].交通醫學，2016，30（5）：549-550.

[4]? 黃慶，王剛，張洪兵.3D打印技術在腦血管疾病臨床教學中的應用[J].轉化醫學電子雜志，2017，4（3）：90-92.

[5]? 滿延軍.64排頭頸聯合CTA在腦血管疾病臨床診斷中的應用分析[J].人人健康，2017（2）.

[6]? 尹一恒，李騰，王華偉.3D打印技術在顱頸交界區畸形手術治療教學中的應用探討[J].中國醫學教育技術，2018（4）.

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[8]? 劉宇清，呂翱，黃繩躍.基于顱腦CTA 3D打印技術在顱內動脈瘤手術治療中的應用[J].中國微侵襲神經外科雜志，2016， 21（6）：245-247.