顱腦3D虛擬及實(shí)體模型在神經(jīng)重癥護(hù)理教學(xué)中的應(yīng)用研究

護(hù)理學(xué)是理論性、實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科[1]。護(hù)理教育的目的是為臨床護(hù)理實(shí)踐提供高素質(zhì)人才，強(qiáng)化護(hù)理實(shí)踐教學(xué)，突出學(xué)生應(yīng)用能力和職業(yè)技能的培養(yǎng)是應(yīng)用型護(hù)理人才培養(yǎng)的主要特征[2]。在重癥醫(yī)學(xué)科中顱腦重癥病人占比較高，由于顱腦疾病概念抽象,專業(yè)性極強(qiáng),涉及復(fù)雜的中樞神經(jīng)解剖、病理、生理等內(nèi)容，臨床表現(xiàn)多樣[3]，學(xué)生對(duì)知識(shí)的理論聯(lián)系實(shí)際的具象性欠佳[4]，其護(hù)理的“教”與“學(xué)”歷來困難，護(hù)生在學(xué)習(xí)過程中感覺難懂易忘，教學(xué)效果有限[5]。如何在臨床護(hù)理教學(xué)中融入創(chuàng)新因素，使師生走出“難教、難懂、難學(xué)、難記”的窘境，讓護(hù)生不僅具有扎實(shí)的理論知識(shí)和護(hù)理操作技能，還具備較高的分析問題和解決問題的能力[6]，是神經(jīng)重癥臨床護(hù)理教學(xué)探索的重點(diǎn)。3D打印技術(shù)是目前最先進(jìn)的制造技術(shù)之一[7]，是通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(computer-assisted design,CAD)數(shù)字化立體模型的新技術(shù)，能夠快速、準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)化為立體實(shí)物原型，并具備對(duì)原型實(shí)物實(shí)行相關(guān)試驗(yàn)、評(píng)估的作用[8]。用該技術(shù)將醫(yī)學(xué)圖像實(shí)體化，能夠直觀顯露正常或(及)病變部位及其周圍血管組織[9]，實(shí)現(xiàn)了從二維影像到計(jì)算機(jī)3D虛擬模型、再到3D實(shí)體模型的跨越性飛躍，其逼真直觀的視覺效果對(duì)疾病的認(rèn)識(shí)有極大幫助[10-11]，可以提高診治率及教學(xué)效果[12]。本研究將傳統(tǒng)臨床護(hù)理教學(xué)與計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像及3D打印技術(shù)結(jié)合，利用顱腦3D虛擬及實(shí)體模型開展新型神經(jīng)重癥臨床護(hù)理教學(xué)，取得良好效果。現(xiàn)介紹如下。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象 選取2018年11月—2020年4月在福建省立醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)三科實(shí)習(xí)的93名本科、專科護(hù)生作為研究對(duì)象，每人學(xué)習(xí)時(shí)間1個(gè)月，將單數(shù)月份47人作為對(duì)照組，實(shí)施傳統(tǒng)常規(guī)教學(xué)，雙數(shù)月份46人作為觀察組，在傳統(tǒng)常規(guī)教學(xué)基礎(chǔ)上輔以顱腦3D虛擬及實(shí)體模型教學(xué)。兩組帶教老師相同，兩組護(hù)生年齡、性別、學(xué)歷、實(shí)習(xí)時(shí)間等一般資料比較，差異無統(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 對(duì)照組 采取傳統(tǒng)護(hù)理教學(xué)措施。根據(jù)教學(xué)計(jì)劃，由老師利用教材、掛圖對(duì)護(hù)生進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)和專科知識(shí)相結(jié)合的帶教，每周對(duì)護(hù)生進(jìn)行1次理論知識(shí)小講課，每個(gè)月開展1次護(hù)理教學(xué)查房。

1.2.2 觀察組 在常規(guī)護(hù)理教學(xué)的同時(shí)輔以顱腦3D虛擬及實(shí)體模型，采取教師輔導(dǎo)、學(xué)生討論形式，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合模型思考相關(guān)疾病癥狀、體征的發(fā)生機(jī)制及護(hù)理要點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上開展護(hù)理教學(xué)查房，將理論與實(shí)踐融會(huì)貫通。具體方法：第1周教師通過展示并講解正常顱腦3D虛擬模型及實(shí)體模型，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)顱腦解剖結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。第2周課前教師預(yù)先提出幾例神經(jīng)重癥典型病例，學(xué)生通過查閱書籍、圖譜等相關(guān)資料，對(duì)疾病有初步了解。教師根據(jù)電腦屏幕上的3D虛擬模型，多角度立體展現(xiàn)并講解顱腦病變及所產(chǎn)生癥狀、體征的病理基礎(chǔ)。第3周展示3D打印實(shí)體模型，以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，學(xué)生與教師在對(duì)照模型互相提問、交流下進(jìn)行病例討論。在護(hù)生理解掌握理論知識(shí)后進(jìn)行個(gè)性化顱腦疾病的護(hù)理操作演示。通過以上教學(xué)使實(shí)習(xí)護(hù)生掌握顱腦疾病的相關(guān)知識(shí)，了解圍術(shù)期可能出現(xiàn)的病情變化及轉(zhuǎn)歸。在實(shí)習(xí)1個(gè)月結(jié)束時(shí)護(hù)生以小組形式組織1次神經(jīng)重癥病人的護(hù)理查房，將所學(xué)知識(shí)與臨床護(hù)理實(shí)踐融會(huì)貫通，使復(fù)雜問題簡單化、抽象問題形象化，解決教學(xué)難點(diǎn)問題。整個(gè)教學(xué)過程中強(qiáng)調(diào)護(hù)生自主學(xué)習(xí)能力、主動(dòng)思考能力和主動(dòng)參與能力的培養(yǎng)，最終實(shí)現(xiàn)基于顱腦疾病理論基礎(chǔ)上的個(gè)性化精準(zhǔn)護(hù)理教學(xué)，改善護(hù)理質(zhì)量。具體教學(xué)實(shí)施措施如下。

1.2.2.1 顱腦3D虛擬模型及實(shí)體模型庫的應(yīng)用 利用我院神經(jīng)外科教研組已有的顱腦3D虛擬及實(shí)體模型，開展神經(jīng)重癥臨床護(hù)理教學(xué)。現(xiàn)有的模型有正常顱腦整體及局部解剖模型、常見疾病整體及局部解剖模型等。見表1。

表1 顱腦實(shí)體模型庫清單

1.2.2.2 顱腦3D虛擬及實(shí)體模型在臨床護(hù)理教學(xué)中的應(yīng)用 以前交通動(dòng)脈瘤的護(hù)理教學(xué)為例。前交通動(dòng)脈瘤破裂病人發(fā)病急、病情重、病死率高，且存在腦血管痙攣及動(dòng)脈瘤再次破裂的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)護(hù)理要求較高。通過前交通動(dòng)脈瘤的3D虛擬及實(shí)體模型，了解頸內(nèi)動(dòng)脈、大腦前動(dòng)脈、大腦中動(dòng)脈、椎基底動(dòng)脈等顱內(nèi)重要血管的走行及Willis環(huán)的構(gòu)成，認(rèn)識(shí)前交通動(dòng)脈瘤的位置及毗鄰結(jié)構(gòu)，使學(xué)生清晰了解動(dòng)脈瘤的破裂風(fēng)險(xiǎn)及破裂后的癥狀、后果，從而進(jìn)行針對(duì)性的圍術(shù)期病情觀察與護(hù)理，尤其應(yīng)注意動(dòng)脈瘤有再次破裂可能。盡量將床位安排在安靜處，不與使用呼吸機(jī)、躁狂病人為鄰，減少病人因恐懼感、焦慮感而出現(xiàn)的血壓波動(dòng)。在實(shí)施各種護(hù)理操作時(shí)避免過度刺激病人的行為，如用力翻身、叩背等，在吸痰、導(dǎo)尿時(shí)動(dòng)作輕柔，以免出現(xiàn)醫(yī)源性動(dòng)脈瘤破裂，同時(shí)需對(duì)該部位動(dòng)脈瘤破裂后可能出現(xiàn)的癥狀心中有數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取搶救措施，實(shí)現(xiàn)動(dòng)脈瘤的個(gè)性化護(hù)理。見圖1～圖3。

圖1 顱腦CTA掃描圖像(箭頭部位顯示動(dòng)脈瘤)

圖2 前交通動(dòng)脈瘤3D虛擬模型

圖3 前交通動(dòng)脈瘤 3D打印模型

1.3 評(píng)價(jià)方法 在實(shí)習(xí)結(jié)束時(shí)對(duì)兩組護(hù)生進(jìn)行業(yè)務(wù)知識(shí)考核，以評(píng)價(jià)教學(xué)質(zhì)量和效果，重點(diǎn)考核護(hù)生對(duì)疾病基礎(chǔ)知識(shí)、專科知識(shí)、護(hù)理要點(diǎn)的掌握(總分100分)。同時(shí)以問卷調(diào)查方式了解兩組教學(xué)方法對(duì)教學(xué)效果的影響及護(hù)生對(duì)教學(xué)實(shí)施的滿意度(總分100分)，對(duì)教學(xué)實(shí)施效果評(píng)價(jià)指標(biāo)主要包括激發(fā)學(xué)習(xí)興趣及提高學(xué)習(xí)效率、自主學(xué)習(xí)能力的提高、整體護(hù)理理念的培養(yǎng)、批判性思維的培養(yǎng)，護(hù)生對(duì)教學(xué)實(shí)施滿意度的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要包括教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)策略、教學(xué)形式和教學(xué)互動(dòng)4個(gè)方面。

2 結(jié)果

表2 兩組護(hù)生業(yè)務(wù)知識(shí)考核成績比較 單位：分

表3 兩組護(hù)生教學(xué)實(shí)施效果評(píng)價(jià)比較 單位：分

表4 兩組護(hù)生對(duì)教學(xué)方法的滿意情況比較 單位：人(%)

3 討論

3.1 傳統(tǒng)神經(jīng)外科臨床護(hù)理教學(xué)的難點(diǎn) 護(hù)理學(xué)生進(jìn)入神經(jīng)重癥臨床實(shí)習(xí)后面臨的主要問題：①護(hù)理專業(yè)的解剖學(xué)課程授課內(nèi)容相對(duì)基礎(chǔ)，且多安排在一年級(jí)，護(hù)生對(duì)顱腦解剖知識(shí)遺忘率高；②學(xué)生是以標(biāo)準(zhǔn)體位學(xué)習(xí)各解剖結(jié)構(gòu)的相對(duì)位置[13]，對(duì)病變及變異解剖結(jié)構(gòu)了解很少；③傳統(tǒng)教學(xué)多以教師為主體，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)，積極性有限，教學(xué)效果無法令人滿意；④將斷層的CT與核磁共振成像(MRI)二維平面圖像轉(zhuǎn)變?yōu)槿S立體模型，需要有豐富的空間想象和抽象思維能力[14]。以上因素加大了臨床教學(xué)難度，降低了學(xué)生對(duì)顱腦疾病的認(rèn)識(shí)，同時(shí)在與病人溝通時(shí)易出現(xiàn)對(duì)疾病描述不清、自信心不足等問題，引起護(hù)患溝通障礙[15]。

3.2 顱腦3D虛擬及實(shí)體模型在臨床護(hù)理教學(xué)中的優(yōu)勢 近年來，虛擬仿真三維模型已初步應(yīng)用于醫(yī)學(xué)解剖教學(xué)。目前常見的虛擬仿真模型軟件有谷歌人體瀏覽器、人體三維解剖光盤、Visible Body、3D Body等[16]。但現(xiàn)有解剖教學(xué)軟件內(nèi)容較為局限，難以提供各類病變的個(gè)性化解剖模型，無法滿足臨床護(hù)理教學(xué)的實(shí)際需求[17]。3D打印技術(shù)具有虛擬設(shè)計(jì)、精密復(fù)制、一體成型等優(yōu)點(diǎn)，其快速、準(zhǔn)確、擅長制作復(fù)雜形狀實(shí)體的特性為醫(yī)學(xué)模型的制作提供了良好技術(shù)支持[18-19]。將3D打印過程中的虛擬及實(shí)體模型應(yīng)用于神經(jīng)重癥臨床護(hù)理教學(xué)，使護(hù)理教育從傳統(tǒng)的文字、圖片、影像記憶模式轉(zhuǎn)化為基于空間圖像及實(shí)物的、強(qiáng)調(diào)個(gè)性化疾病和以學(xué)生為主體的護(hù)理教學(xué)模式，可極大提高教學(xué)效果[20]。

3.3 顱腦3D虛擬及實(shí)體模型在神經(jīng)重癥臨床護(hù)理教學(xué)中的意義 本研究對(duì)照組采取傳統(tǒng)常規(guī)教學(xué)方法，觀察組采取傳統(tǒng)常規(guī)教學(xué)方法輔以顱腦3D虛擬及實(shí)體模型的教學(xué)方法，實(shí)習(xí)結(jié)束時(shí)觀察組護(hù)生業(yè)務(wù)知識(shí)考核成績、教學(xué)實(shí)施效果評(píng)價(jià)及對(duì)教學(xué)方法滿意度評(píng)價(jià)均優(yōu)于對(duì)照組(P<0.05)。提示顱腦3D虛擬及實(shí)體模型在神經(jīng)重癥臨床護(hù)理教學(xué)中可發(fā)揮重要作用。①對(duì)照3D虛擬及實(shí)體模型，學(xué)生可直觀理解顱腦解剖及病變知識(shí)，提高對(duì)疾病護(hù)理思路的全面認(rèn)識(shí)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化疾病教學(xué)，強(qiáng)化因病施護(hù)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的護(hù)理方案。②運(yùn)用3D虛擬及實(shí)體模型，學(xué)生可任意角度觀察病變，簡化教學(xué)過程，降低教學(xué)難度，有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、鞏固已有理論知識(shí)、獲取專業(yè)新知識(shí)、加深整體護(hù)理理念以及自主學(xué)習(xí)能力，提高分析問題和解決問題能力，幫助學(xué)生形成規(guī)范的臨床護(hù)理思維和技能。③通過二維CT、MRI圖像與3D虛擬模型融合并與實(shí)體模型對(duì)照，將抽象問題具體化，培養(yǎng)學(xué)生“斷層-整體”的學(xué)習(xí)思路，做到斷層與整體結(jié)合，從整體的角度理解斷層，從斷層出發(fā)重塑整體[21]，加強(qiáng)學(xué)生立體空間感培養(yǎng)，對(duì)學(xué)生將二維斷層影像構(gòu)想為三維立體模型的思維訓(xùn)練有極大幫助[22]。

總之，作為傳統(tǒng)臨床護(hù)理教學(xué)的重要補(bǔ)充，運(yùn)用顱腦3D虛擬及實(shí)體模型的新型神經(jīng)重癥臨床護(hù)理教學(xué)方法，以其獨(dú)特的立體性、生動(dòng)性、交互性為臨床護(hù)理教學(xué)開辟了廣闊空間，使教學(xué)手段多樣化[23]，促進(jìn)教、學(xué)雙方有效互動(dòng)，具有較強(qiáng)的新穎性和趣味性，學(xué)生可隨時(shí)重復(fù)觀察學(xué)習(xí)，簡化教師表述與學(xué)生理解[24]，直接指導(dǎo)學(xué)生將理論知識(shí)與感性認(rèn)知相結(jié)合，較快掌握相關(guān)疾病診療護(hù)理知識(shí)。