3D打印聯合CT圖像在腎錯構瘤診斷教學中的應用情況

張天宇 丁國旭 王余廣 王東旭 杜友利

[摘要] 目的 探討3D打印技術聯合CT圖像在腎錯構瘤診斷教學中的應用效果。方法 針對2017年9月—2018年6月齊齊哈爾醫學院附屬第二醫院CT室進行生產實習的五年制2015級影像學本科生68名采用腎錯構瘤3D打印模型聯合CT圖像進行診斷教學。結果 與傳統教學方法比較，學生成績顯著提高。結論 3D打印技術聯合CT圖像在腎錯構瘤診斷教學中的應用效果優于單純CT圖像教學，值得推廣使用。

[關鍵詞] 3D打印;腎錯構瘤;PACS;滿意度

[中圖分類號] R47 [文獻標識碼] A [文章編號] 1672-5654（2019）05（b）-0136-02

醫學影像診斷學教學的主要內容和任務是幫助醫學生識別影像圖像中的解剖結構，認識、了解和學習疾病，提升分析和診斷疾病的能力[1]。針對齊齊哈爾醫學院附屬二院的影像診斷學教學過程當中，遇到的一系列的問題，包括學生對于診斷圖像的認識不到位，空間想象力不夠，對于影像診斷學的學習興趣不高，因此2017年9月—2018年6月運用當下最新的3D技術，以提高學生68名的學習成績。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附屬第二醫院CT室進行生產實習的五年制2015級影像學本科生共計68名，將其以數字隨機表法的形式均分為兩組，包括實驗組及對照組，每組各34名。其中實驗組男18名，女16名;年齡分布在18～26歲之間，平均年齡（20.03±5.89）歲。對照組男17名，女17名;年齡分布在18～25歲之間，平均年齡（19.97±4.76）歲。本組學習病例為1例左腎錯構瘤患者，男，年齡57歲，并已經腹腔鏡做左腎部分切除術。兩組學生在性別、年齡及教育情況等一般資料方面對比無明顯差異，在本實驗中具有可比性（P>0.05）。

1.2? 方法

1.2.1 3D打印模型制備? 對入組患者行術前腎臟平掃+腎臟三期增強掃描，儀器選用東芝64排CT機，設定層厚為1 mm，層間距為0 mm，掃描后利用DICOM 數據生成 3D打印建模數據，將數據發送至北京匯天威科技有限公司進行技術處理，并聯合課題組技術人員完成建模數據糾錯、生成STL文件，完成3D模型打印。

1.2.2 各組教學方法? 教學案例：腎錯構瘤的醫學影像學，采用不同的教學方案進行教學。對照組：應用PACS系統下的CT閱片教學法，實驗組進行CT閱片并結合3D打印模型進行對照學習。兩種學生均首先進行臨床基礎知識授課，之后進行實踐閱片，詢問病史以后，閱片后由實習學生做出診斷，后教師對學生學習情況進行評價。

CT閱片教學法首先由帶教教師講解腎錯構瘤的基礎知識，明確學習計劃，按照教學大綱要求掌握授課重點和三基標準，并講解疾病臨床重要性，調動學習積極性，帶教教師提供授課圖片患者的病例資料，逐步進行病例分析，掌握患者臨床資料，學生通過病例資料對腎錯構瘤的發病機制、影像學表現進行討論分析并根據CT圖像對此病例進行歸納總結[2]。而實驗組的整個教學過程中均參照3D打印模型進行對比學習。

1.3? 評價指標

學習結束后由兩位高年資教師結合此病例教學重點、難點擬定一套測試試題（選擇題100道，1分/道，共100分，其中包括腎動脈分支30分、靜脈與腎盂關系30分、腫物位置情況40分）;由3位高年資教師針對此病例對學生學習效果和綜合能力進行評分（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統計學軟件處理數據，符合正態分布的計量資料采用（x±s）表示，計量資料之間比較采用t檢驗，計數資料采取χ2檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2? 結果

2.1? 學生測試成績比較

實驗組學生腎動脈分支、靜脈與腎盂關系及腫物位置測試成績均明顯高于對照組，差異有統計學意義（P<0.05）。見表1。

2.2? 學生學習效果及綜合能力評分比較

實驗組學生學習興趣及綜合能力評分明顯高于對照組，差異有統計學意義（P<0.05）。見表2。

2.3? 滿意度比較

通過問卷調查顯示：實驗組學生滿意度明顯高于對照組，兩組間滿意度差異有統計學意義（χ2=5.113，P<0.05）。見表3。

3? 討論

醫學生的臨床生產實習[4]是從學生成長為臨床醫生的重要環節，在實際的臨床實踐工作中，要求臨床醫學具有一定的臨床基本功，同時要具有豐富臨床實踐應變能力，同時要具備處理突發事件的能力[5]。所以，在醫學生向臨床醫生轉變的過程中，要充分重視臨床實踐隊學生成長的重要性，培養職業生涯規劃中要具有的基本執業能力。影像學由于其特殊性，需要較強的理論基礎以及空間想象能力，常規教學學生學習積極性不高，很難調動學生學習積極性，因此在臨床實踐教學中，急需一種能夠提高學生學習能力，及提高理論與實踐水平的實習實踐教學模式[6]。3D打印技術近年來發展迅速[7]，已經在多個領域的教學科研中取得了較好的效果，因此本研究希望將3D打印技術引入該院醫學影像學課程教學中來，來滿足我校各專業、各層次學生對影像診斷學學習的需要，幫助學生掌握一定的影像專業知識和技能，提高學生影像診斷學基礎知識的掌握，與此同時可以培養和磨礪學生在臨床方面運用的能力，能用3D模擬材料處理臨床實踐中的較復雜問題。讓學生的學習變被動為主動，進一步實現以學生為中心的教學理念[8]。

3D打印技術具有以下作用優勢，能夠構架醫學影像學與臨床醫學各專業學科之間的橋梁。在臨床教學中，3D打印模型能夠清楚直觀地使學生了解病變的邊緣、密度等信息，同時可以與病理征象進行對照分析，明確臨床診斷意義。同時3D打印能夠在教學中，彌補二維圖像在立體空間中幾何關系的教學不足，為臨床醫生提供直觀的三維實體模型，滿足于臨床教學和臨床診斷的需要。

經不同方法教學16個學時后，實驗組學生腎動脈分支、靜脈與腎盂關系及腫物位置測試成績均明顯高于對照組;帶教教師對實驗組學生的學習效果、學習興趣及綜合能力打分均明顯高于對照組;經滿意度問卷調查結果顯示，實驗組學生滿意度也明顯高于對照組。此結果顯示3D打印教學相對于以往常規CT閱片教學法提供了學生更多的觀察角度，多角度地展示了病灶，加強了學生對于病灶處解剖結構的理解，提升了學習效果。

該課題的研究結果將有力促進影像診斷學教學內容和教學方法的改革，為醫學院校影像診斷學教學改革提供嶄新的思路。

[參考文獻]

[1]? 張建軍，劉琳.腎錯構瘤10例臨床病理分析[J].中華腫瘤防治雜志，2013，8（6）：643-644.

[2]? 陳煒.腎錯構瘤的診斷與治療[J].新醫學，2017，38（8）：539.

[3]? 盧其萍，劉芳，周倩.42例腎錯構瘤的CT、彩超對比研究[J].醫用放射技術雜志，2014，32（11）：F004.

[4]? 宋熙煜，閆鑌，周利莉，等.3D打印技術在CT領域的應用[J].CT理論與應用研究，2015，24（1）：57-68.

[5]? 劉凱，張學燕.3D打印機與CT三維重建的結合應用[J].實用醫技雜志，2015，20（6）：666.

[6]? 楊少龍，王運登，石斌.3D打印技術制作解剖病理模型在外科解剖教學及臨床中的應用[J].鄭州鐵路職業技術學院學報，2017，29（1）：71-72.

[7]? 胡立偉，孫杰，鐘玉敏，等.基于CT多期圖像融合構建3D打印重復腎模型的應用[J].中國醫療設備，2017，32（3）：29-31.

[8]? 曹志強，柳云恩.3D打印技術在腎臟部分切除術中的應用[J].解放軍醫藥雜志，2015，18（11）：6-9.

（收稿日期：2019-02-14）