基于構(gòu)建動物疾病模型提升醫(yī)學(xué)本科生科研與臨床能力的實踐與探索

孟祥虎，叢戎，姚亮宇，葉俊，黃華興，宋日進(jìn)

（1. 南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院泌尿外科，江蘇南京 210029；2. 南京醫(yī)科大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，江蘇南京 210029）

隨著循證醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展，很多疾病的研究都有賴于動物疾病模型的建立，因此各項醫(yī)學(xué)課題的研究都需要借助不同的動物疾病模型去開展。僅僅憑借體外實驗去探索疾病發(fā)展的客觀規(guī)律，在當(dāng)今醫(yī)學(xué)研究中是難以令人信服的。縱觀國家自然科學(xué)基金甚至是973 重點項目研究課題，大多在動物疾病模型的基礎(chǔ)上開展科研工作[1-6]。這種醫(yī)學(xué)研究趨勢要求當(dāng)代臨床醫(yī)學(xué)生要充分了解各種模型動物的生活習(xí)性，善于構(gòu)建各種疾病的動物模型，熟練運用動物模型去深入研究臨床疾病的內(nèi)在機制。這些新要求是現(xiàn)階段臨床教學(xué)工作的重點。同時可以看到，現(xiàn)在臨床醫(yī)生承擔(dān)了醫(yī)科大學(xué)、醫(yī)學(xué)院、醫(yī)院大量的科研及臨床工作，早期在醫(yī)學(xué)本科生中開展動物疾病模型培訓(xùn)對他們?nèi)蘸箝_展科研及臨床工作至關(guān)重要[7]。

本團(tuán)隊在擔(dān)任臨床醫(yī)學(xué)五年制及八年制臨床班的本科生導(dǎo)師、暑期科研實踐導(dǎo)師及臨床實習(xí)導(dǎo)師中針對本科學(xué)生進(jìn)行基于構(gòu)建動物疾病模型提升其科研與臨床能力的實踐與探索，效果良好，現(xiàn)報告如下。

1 對象和方法

1.1 研究對象

以南京醫(yī)科大學(xué)2016 至2018 級臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)部分本科生共26 人作為研究對象。該階段的學(xué)生尚未系統(tǒng)接觸科研以及臨床工作，通過前后自身對比探索構(gòu)建動物疾病模型提升其科研與臨床能力的效果。

1.2 教學(xué)材料和方法

教學(xué)案例為陰莖海綿體神經(jīng)損傷性勃起功能障礙動物模型。課程共間斷安排2 周，首先根據(jù)動物疾病的模型，指導(dǎo)進(jìn)行科研論文查詢，根據(jù)科研論文查詢結(jié)果建立海綿體神經(jīng)損傷性勃起功能障礙動物模型的流程。而后選擇大鼠進(jìn)行模型建立，包括麻醉、固定、消毒、切開、縫合及結(jié)扎等基本操作的練習(xí)。所有學(xué)生在培訓(xùn)前進(jìn)行本科生科研訓(xùn)練實驗評價（見表1）[8]以及外科基本操作，如外科洗手（見表2）、縫合及打結(jié)（見表3）等考核，培訓(xùn)結(jié)束后再次進(jìn)行上述考核。

表1 科研能力評價指標(biāo)

表2 臨床能力評價指標(biāo)—外科洗手

表3 臨床能力評價指標(biāo)—縫合及打結(jié)

1.3 考核標(biāo)準(zhǔn)及教學(xué)滿意度調(diào)查

教學(xué)效果的評定分為兩部分，一部分為科研評定，主要包括查閱文獻(xiàn)能力及實驗方案設(shè)計能力。另一部分為臨床基本技能評定，分為外科洗手、縫合與打結(jié)等。教學(xué)結(jié)束后以無記名方式進(jìn)行教學(xué)模式的滿意度問卷調(diào)查。發(fā)放調(diào)查問卷26 份，均有效收回，有效問卷回收率100%。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 20.0 進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，符合正態(tài)分布的計量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，培訓(xùn)前后成績比較采用配對樣本t 檢驗，以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)差異。

2 結(jié)果

2.1 動物疾病模型的建立

通過查閱文獻(xiàn)及本團(tuán)隊自身經(jīng)驗，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科研文獻(xiàn)閱讀及總結(jié)，并建立陰莖海綿體神經(jīng)損傷性勃起功能障礙大鼠模型的實驗流程[1,9]。進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行動物麻醉、固定、消毒、切開、縫合及結(jié)扎等基本操作，尋找陰莖海綿體對的解剖位置（見圖1），根據(jù)文獻(xiàn)要求進(jìn)行損傷，從而建立動物模型。

圖1 MPG 及CN 的外科解剖

2.2 教學(xué)效果評定

教學(xué)效果評定共分為科研及臨床兩部分，科研評價得分包含查閱文獻(xiàn)能力以及實驗方案設(shè)計。臨床評價分為了外科洗手、縫合及打結(jié)等外科基本操作（具體見表4）。從表4 可以看出培訓(xùn)后學(xué)生科研能力較培訓(xùn)前明顯升高（28.69±2.46 vs 22.38±3.37，P＜0.01），同時外科洗手、縫合及打結(jié)等外科基本操作得分也均較培訓(xùn)前有了明顯提高。

表4 基于動物模型培訓(xùn)前后學(xué)生的科研及臨床技能變化（分，±s）

表4 基于動物模型培訓(xùn)前后學(xué)生的科研及臨床技能變化（分，±s）

評價指標(biāo) 培訓(xùn)前 培訓(xùn)后 P 值科研能力 22.38±3.37 28.69±2.46 ＜0.01外科洗手 5.81±0.75 8.12±1.07 ＜0.01縫合及打結(jié) 36.96±4.60 45.38±5.66 ＜0.01

2.3 教學(xué)滿意度評定

滿意度問卷調(diào)查結(jié)果顯示，絕大部分學(xué)生認(rèn)為在本科生中開展動物疾病模型構(gòu)建是有必要的（96.1%），既有利于提高科研基本素養(yǎng)（96.1%），又可以幫助學(xué)生們掌握基本的外科臨床操作（100%）。同時大部分學(xué)生認(rèn)為動物疾病模型的建立有助于幫助了解書本中疾病的發(fā)生、發(fā)展，有助于強化對知識的掌握（92.3%），能夠增加學(xué)習(xí)的積極性及主動性（92.3%）。

3 討論

臨床醫(yī)學(xué)研究需要各種動物疾病模型的建立，如：藥物性肝損傷模型、大鼠創(chuàng)傷模型、糖尿病大鼠模型、兔肝癌模型以及大鼠勃起功能障礙等模型。然而事實上，目前醫(yī)學(xué)生對于模型動物的了解知之甚少，在建立動物模型方面能力相對較弱，其實驗動物知識儲備不能滿足現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究的需要。其原因主要有：（1）學(xué)校的課程主要集中于教授人體相關(guān)的解剖、生理、病理等知識，教學(xué)的范圍并沒有有意識地去涉及實驗動物相關(guān)的諸多方面。（2）實驗動物的培訓(xùn)需要準(zhǔn)備相關(guān)活體動物，增加了課堂的不確定性，降低了課程的可控性，部分教師因此而不愿去開展類似課程，僅僅滿足于理論知識的PPT 教學(xué)。（3）部分學(xué)校沒有充分意識到動物模型在當(dāng)代醫(yī)學(xué)研究中的重要作用，沒有充分考慮到培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生建立動物模型能力的重要性。

越來越多的醫(yī)學(xué)生將步入研究生學(xué)習(xí)階段，許多臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生在未來的研究生學(xué)習(xí)期間將直接面對建立動物疾病模型的問題，面對這些本科期間并沒有接觸過的問題，很多醫(yī)學(xué)生甚至連模型動物的飼養(yǎng)都無法完成[10]。同時部分學(xué)生對于課堂上的各種臨床疾病的了解僅局限于課本，主要靠死記硬背來獲取醫(yī)學(xué)知識，無法深入了解各種疾病的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)歸，而早期針對臨床醫(yī)學(xué)生進(jìn)行動物疾病模型的構(gòu)建，對于他們提高科研素養(yǎng)及加強臨床疾病的認(rèn)知會起到重要的啟迪作用。

早在2014年，我國已有學(xué)者針對本科生動物細(xì)胞培養(yǎng)進(jìn)行了探索，學(xué)者王宏剛等人發(fā)現(xiàn)通過開設(shè)細(xì)胞培養(yǎng)實驗，不僅使本科學(xué)生學(xué)習(xí)了細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，熟悉常用儀器，并且親身體驗了科研活動的內(nèi)涵，大大激發(fā)了從事科研工作的熱情和興趣[11]。同時學(xué)者陳思懷等提出在普通實驗室開展本科生動物細(xì)胞培養(yǎng)教學(xué)實驗的設(shè)想，并且發(fā)現(xiàn)通過簡易的培養(yǎng)裝置、自制倒置顯微鏡的替代等措施，在普通實驗室完成細(xì)胞培養(yǎng)教學(xué)是可行的，通過上述措施可使學(xué)生在本科階段即可進(jìn)行細(xì)胞生物學(xué)實驗，為研究生階段的科研工作打下良好基礎(chǔ)[12]。

研究發(fā)現(xiàn)通過參與建立動物疾病模型，有效提高了學(xué)生的查閱文獻(xiàn)及實驗方案設(shè)計等科研基本能力，又促使學(xué)生掌握外科洗手、縫合及打結(jié)等基本的臨床技能。同時考慮到本科生臨床動手機會的欠缺[13]，通過動物實驗操作，可以使他們增加對臨床的興趣，并能更好地掌握臨床技能。

然而本文仍存在以下局限。第一，納入本研究的學(xué)生數(shù)量少。本研究為本課題組的探索性研究，此外需要占用學(xué)生較多的課外時間，限制了我們招募更多的學(xué)生。第二，本研究中僅開展了大鼠陰莖海綿體神經(jīng)損傷性勃起功能障礙動物模型，主要原因是與納入本研究的大部分學(xué)生將來的研究生方向有關(guān)，本研究中大部分學(xué)生擬選取泌尿外科為研究生專業(yè)，選取本動物模型對他們初步了解泌尿外科起到促進(jìn)作用。另外，如果要建立其他動物模型，可能需要更多教師的參與及更多的動物。第三，本研究的科研評價指標(biāo)中僅納入了查閱文獻(xiàn)及實驗方案設(shè)計能力，臨床技能指標(biāo)中僅納入了外科洗手、縫合及打結(jié)等基本操作，雖然上述指標(biāo)未能全面覆蓋臨床中常用的科研及臨床評價指標(biāo)，比如，科研指標(biāo)中缺乏實驗過程及實驗報告的評價，臨床指標(biāo)缺乏消毒鋪巾、切開、止血等外科操作。然而對于僅局限于理論課，尚未接觸科研及臨床的本科生來講，上述指標(biāo)已能反映出其科研及臨床能力。

因此，基于本研究的結(jié)果及目前存在的局限性，我們提出以下更加完善的流程及設(shè)想：

3.1 建立動物疾病模型，培養(yǎng)醫(yī)學(xué)本科生科研思維能力

（1）設(shè)計與醫(yī)學(xué)本科生各年級基礎(chǔ)知識教學(xué)相一致的動物疾病模型；

（2）指導(dǎo)教師結(jié)合動物模型，運用翻轉(zhuǎn)課堂、SPOC模式等進(jìn)行科研安排[14,15]；

（3）展開實驗動物相關(guān)的培訓(xùn)活動；

（4）利用學(xué)校已有的社團(tuán)學(xué)生會組織，開展實驗動物解剖競賽、實驗動物知識課堂等多元化的活動。

3.2 建立動物疾病模型，促使醫(yī)學(xué)本科生掌握臨床基本技能

構(gòu)建實驗動物的模型本身就是一次練習(xí)外科手術(shù)技巧的機會。臨床學(xué)生在構(gòu)建模型的過程中，不斷練習(xí)切開、縫合、暴露、止血、打結(jié)，模擬手術(shù)過程，學(xué)生在學(xué)習(xí)構(gòu)建動物模型和練習(xí)外科操作技巧兩個方面，齊頭并進(jìn)，臨床與科研并重。

3.3 建立動物疾病模型，提高醫(yī)學(xué)生對臨床疾病的認(rèn)知能力

圍繞人體疾病和動物模型關(guān)系，提升并加強醫(yī)學(xué)生臨床疾病診療能力。根據(jù)各年級已學(xué)課程，充分考慮學(xué)生的知識儲備差異，以動物疾病模型為切入點，使學(xué)生具體參與到該種疾病的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)歸的過程，結(jié)合課本所學(xué)知識，與人體疾病的異同點進(jìn)行比較，能使學(xué)生更加深入地理解疾病的自然過程。

4 結(jié)語

總之，通過本研究我們發(fā)現(xiàn)早期在本科生中開展動物疾病模型的建立有助于提升醫(yī)學(xué)本科生提升科研及臨床實踐能力。因此，在接下來的探索中，可以根據(jù)學(xué)生的擬選研究生專業(yè)設(shè)計符合其專業(yè)的動物模型，對于他們早期掌握科研方法、科研思維以及臨床疾病的發(fā)生發(fā)展、臨床技能的掌握起到促進(jìn)作用。