3D打印模型在血管外科臨床護理教學中的應用

廖黎黎 楊晗 劉倩 江婷婷 吳坤蘭

摘 ?要：目的 探討3D打印模型在血管外科臨床護理教學中的教學效果。方法 對比實踐法，將2019年5月到10月在我院血管外科實習的50名學生，隨機分為對照組25人，實驗組25人。對照組采用傳統的血管外科臨床護理教學模式，實驗組在傳統教學模式的基礎上采用3D打印模型，輔助完成血管外科臨床護理教學任務，比較兩組學生的學習情況和考核成績。結果 針對兩組學生的考核成績進行分析，實驗組學生的考核成績高于對照組學生;針對兩組學生的臨床實踐能力和學習主動性進行分析，實驗組均高于對照組。結論 經過兩組的臨床護理教學研究發現，3D打印模型可以有效提升血管外科臨床護理教學的質量，提高護理實習生的實踐操作水平，提升其學習興趣和臨床實戰能力。3D打印技術還有助于幫助實習生形成創新思維，養成積極的學習習慣，因此可以在各種臨床護理教學中進行實踐和推廣。

關鍵詞：3D打印模型;血管外科;臨床護理教學;應用模式

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A ? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2022）13-0018-04

Abstract： Objective To explore the teaching effect of 3D printing model in the teaching of Vascular Surgery Clinical Nursing. Methods 50 students who were interned in vascular surgery in our hospital from May to October 2019 were randomly divided into control group 25 and experimental group 25. The control group adopted the traditional teaching mode of Vascular Surgery Clinical Nursing， and the experimental group used 3D printing model on the basis of the traditional teaching mode to assist in the completion of the teaching task of Vascular Surgery Clinical Nursing， and compared the learning situation and assessment results of the two groups. Results the results of the two groups were analyzed， and the results of the experimental group were higher than those of the control group; the clinical practice ability and learning initiative of the two groups were analyzed， and the experimental group was higher than the control group. Conclusion through the two groups of clinical nursing teaching research， 3D printing model can effectively improve the quality of clinical nursing teaching of vascular surgery， improve the practical operation level of nursing interns， improve their learning interest and clinical practical ability. 3D printing technology can also help intern form innovative thinking and develop positive learning habits， so it can be applied and promoted in various Clinical Nursing teaching.

Keywords： 3D printing model; vascular surgery; Clinical Nursing teaching; application mode

3D打印是一種將人體結構轉換成物理模型的制造技術。3D打印模型是運用技術打造的模型數據，相比傳統的影像資料來說，其具有直觀性、形象性的特征。3D打印技術可以在特定的數字設計基礎上，通過在連續層中沉積材料，達到物理模擬的效果。由于3D打印技術可以建立任意的幾何機構，因此其可以廣泛應用于有關血管疾病的外科治療之中。血管外科臨床護理教學中應用3D打印技術是對傳統教學的一次突破。隨著3D打印模型技術的飛速發展，在血管外科臨床護理教學中進行有效應用可以改變傳統單一的外科護理教學方式，改變落后的外科護理教學評價方法，綜合提高臨床護理教學的效率。因此，有必要深入研究3D打印模型在血管外科臨床護理教學中的應用，有效確保血管外科臨床護理教學的應用效果。

一、資料與方法

（一）一般資料

選取2019年5月到2019年10月在我科的護理實習生共50名，以電腦隨機抽取的方式分為對照組和實驗組，每組各25人。其中，對照組的男女比例為1∶3，實驗組的男女比例為1∶4，兩組學生的年齡均在（21±0.57）歲左右，由于一般資料的差距比較小，因此具有較強的可比性[1]。

（二）教學方法

在開展臨床護理教學過程中，兩組采用的教學方法、教學時間、教師數量均相同。唯一不同的是實驗組在傳統教學的基礎上增加3D打印模型技術。

血管外科臨床護理教學的實踐過程為一個月，兩組各配四名帶教教師，每一組的帶教教師均具有主管護師以上職稱，擁有四年以上的臨床護理帶教經驗，并且經過統一的3D打印模型技術技能培訓。在實驗研究期間，兩組帶教老師的數量和質量相對穩定。

對照組主要采用傳統的臨床護理教學方法，對實習生進行統一的授課，以血管外科臨床護理學理論和臨床護理實踐為重點內容。帶教老師結合自身的理論性和實踐性經驗，有效組織和安排臨床基礎護理、專科護理理論課程學習，臨床操作內容、注意事項的實踐教學。

實驗組主要在傳統的臨床護理教學模式基礎上，加入3D打印模型技術輔助教學活動，結合豐富的臨床醫學影像數據，通過mimmics三維建模軟件制作教學模型[2]。具體教學方法可以分為理論性指導和實踐操作示范兩種，在理論性指導過程中，實驗組所采用的理論性教學資料與對照組相同，兩組學生可以共享病歷資料，在傳統教學模式的基礎上利用3D打印機建立數字化的血管模型。實習生通過結合實際的護理病例資料，全方位觀察3D打印模型，進一步了解血管疾病，理解護理相關理論知識，針對性地提出護理措施，并對資料數據等進行記憶。在實踐操作過程中，帶教教師可以針對病例中患者病變的血管制作3D模型，并進行具體的臨床護理實踐，讓實習生在觀察的過程中領悟操作要點，并主動操作，使其有效掌握臨床護理技巧和注意事項。

（三）評價方法

針對對照組和實驗組學生的評價方法完全相同，在實習期滿后，對兩組學生進行理論及操作考試，再以調查問卷的方式查看學生對3D打印模型在臨床護理教學中應用的滿意度，由帶教教師對學生在學習過程中的積極性、學習態度和創新能力、臨床溝通能力等資料進行匯總打分。首先在理論考試中，主要以血管外科的護理教學理論基礎為主，考核題目以臨床病例和理論結合的方式為主，主要考察學生的理論知識掌握情況，例如護理原則、護理措施及護理注意事項，滿分為40分;操作考試主要是讓兩組學生進行臨床實踐，通過采集一例病例病史進行護理，在護理過程中注重各種注意事項的把握，判斷實習生的臨床護理實踐技巧是否恰當，并對其做出具體的評價，滿分為60分。兩組學生理論與操作考試的評價教師相同，在考試之后，利用調查問卷的方式，讓兩組學生評價教學方法是否有助于提高自己的學習興趣，是否有助于提高自身的臨床實踐能力，自身是否對本次的教學方法滿意等，每一個評價指標的標準為0到5分。學生可以根據自身的實際情況酌情打分，采用不記名的方式完成問卷，現場收回并展開具體分析。結合調查問卷的信息，總體把握3D打印模型在臨床護理教學中的效果[3]。

（四）對兩組學生的實驗結果進行對比

在臨床護理教學之后，發現兩組學生的操作技能、理論知識及學習態度方面有所差異，實驗組學生的操作及理論考試成績均優于對照組學生，因此可以驗證其操作技能和理論知識強于對照組學生。在對兩組學生的日常學習能力進行觀察和記錄后發現，實驗組的實習生對教學方法更有興趣，對3D打印模型技術的好奇心比較強烈。因此，在日常的學習動機、學習積極性及臨床溝通能力方面均強于對照組學生;在創新思維方面，實驗組學生的創新思維更高。對學生的問卷調查中發現實驗組學生的評分標準在5到10分，其對教學的滿意度很高，有68%的人認為3D打印模型技術更加有趣，更有助于提高學習興趣;對照組學生的評分標準在0到10分，其對教學的滿意度并不是很高，只有21%的學生對教學非常滿意，有32%的學生認為教學方法相對枯燥，有47%的人認為教學方法無法幫助自身提高學習積極性及創造性思維。

二、針對3D打印模型在血管外科臨床護理教學中的應用分析

（一）3D打印模型在血管外科臨床護理教學中的優勢

目前3D打印技術已經廣泛應用于臨床中，可以根據具體的個案進行個性化的精準評估、精準治療方案的制定。在血管外科臨床治療過程中，3D打印技術可將影像學結果打造為同比例的真實血管模型，從而利于醫生進行評估甚至可以模擬手術過程。3D打印模型可以對特定病人的血管系統進行全方位的構建，讓復雜的血管簡單化，將其應用于血管外科臨床護理教學之中，有效發揮3D打印模型的可復制、低成本、立體化的優勢，達到教學目的。利用打印技術幫助實習生觀察血管之間的內部結構，進而理解錯雜的血管疾病和病因，并提出針對性的護理措施[4]。由于3D打印模型可以無限復制，其成本比較低，可以讓實習生在反復地試錯和護理實踐過程中，增強自身的實踐能力。3D打印模型教學模式有望顛覆傳統的護理教學模式，使得學生在學習臨床知識的過程中不再完全依賴于抽象的二維資料，而有更加直觀的認識，取得更佳的教學效果。在教學的過程中潛移默化的將精準護理和優質護理的理念傳遞給學生。

（二）3D打印模型對傳統護理教學的挑戰

由于血管外科的疾病成因、處理等比較復雜，因此十分考驗實習生的空間重建能力，及對人體血管的熟知程度。實習生需要在具備大量知識的基礎上，熟悉復雜的三維立體關系，因此傳統的血管外科臨床護理教學難度較大，應用3D打印模型后的護理教學之中，實習生可以真實地感受血管外科疾病的成因和類型，結合理論知識理解疾病的護理方式和護理措施。在此基礎上，提高自身的研究興趣，主動研究血管外科疾病的護理方式和護理技巧。

1. 傳統臨床護理理論教學的弊端

在傳統的臨床護理理論教學過程中，帶教教師通常以多媒體、解剖圖譜的方式進行理論性施教，讓學生在二維資料上進行理論概念的學習，內容單一、較為抽象、不易理解。傳統的二維資料無法針對特殊個體的血管3D解剖結構模型進行具體的理論分析和理論教學，這就會影響實習生的理解和創造能力。一部分實習生在傳統的臨床護理理論教學過程中，并沒有透徹地理解患者的發病機理及血管之間的關系，無法對疾病的相關理論進行深入分析，從而無法展開積極的臨床護理實踐。

2. 傳統臨床護理實踐教學的弊端

在傳統的臨床護理實踐教學過程中，教師只能提供相應的臨床病例，讓學生進行具體的分析和護理實踐，此方法無法讓學生更好地統一理論和實踐內容，及理解血管外科疾病的護理方式和護理技巧[5]。而且傳統實踐教學對教師的要求比較高，教師不僅需要具有臨床護理實踐的經驗，還需要擁有空間思維能力和立體重構能力，利用影像片的二維信息建構三維解剖結構模型。而大部分的實習生由于實戰經驗不足，無法感知連續且全面的三維立體結構，需要帶教教師反復講解和示范才能建立相應的知識聯系，這不僅會浪費教學的時間，還會浪費教師的精力。就算如此，一部分學生仍然無法完全理解三維立體結構模型，教師很難完全利用語言描述血管的走向以及血管的分支。而且，目前由于道德倫理方面的問題，在臨床護理實踐教學中缺乏實物標本，只能通過語言的方式來描述，無法讓學生針對性地提出臨床護理技巧，因此需要探索新的實踐教學方式。利用3D打印模型將血管通道以及血管全方位的呈現出來，總體提高學生的學習興趣和學習效率，讓學生直觀地觀看血管的組織結構，理解護理教學的相關內容。

3. 3D打印模型加入護理教學中的創新發展

傳統臨床護理教學存在多種難點，而運用3D打印模型技術可以解決傳統教學中的一些難題，幫助實習生更加快速清楚地了解護理技巧和護理方式，更加清晰地記憶臨床護理中的注意事項。3D打印模型既可以豐富傳統的教學資源，也可以根據具體的教學需求，提供多種多樣的標本數據。3D打印模型可以快速成型，目前這種技術已經在具體臨床科室護理中得到具體應用，尤其是在心臟科、神經外科中的教學應用比較有優勢，而且實習生對其滿意度比較高。在血管外科的臨床護理教學中，應用3D打印模型是一次創新，目前有關這種教學的經驗不足，因此需要廣泛進行探索和實踐。作為一項新興的科學技術，3D打印可以將復雜的血管結構形態進行立體化的呈現，通過360°無死角的全景化復制，提高整個模型的精確性，將病變血管的特點全方位地展示出來。3D打印還可以幫助教師更好地改善教學環境，對具體病情的患者進行可視化、可接觸性的教學，由“憑空想象”的病變結構轉變為“唾手可得”的直觀實物，更好地讓學生直觀了解不同的病理及解剖差異，將血管疾病的成因和特點、護理操作要點聯系起來，做到理論結合實踐，提高自身的臨床護理能力。

三、3D打印模型在血管外科臨床護理教學中的應用與推廣

（一）3D打印模型在血管外科中的具體應用

目前，3D打印模型技術可以在血管外科中進行廣泛的使用，伴隨著各種影像技術的更新，3D打印模型可以更精準地測量各種復雜的血管解剖結構。醫生可以利用二維平面信息和3D打印模型進行深入的結合，直觀地了解疾病發生的情況和發生原因，并做出具體的推論[6]。3D打印模型技術可以為臨床治療、培養醫學方面的人才提供即時性的便利。在借鑒國內外的血管外科前沿知識時發現，目前3D打印模型已經可以將空間打印的誤差縮小到一毫米之內，這種成就會使臨床護理教學的質量跨越到一個新的高度。臨床護理教學過程中，帶教教師可以根據二維平面信息和三維立體模型，直觀地講解局限性病灶以及各種血管類疾病發生的原因。利用3D打印機，精準地打印出病變部位的解剖模型，讓學生結合傳統二維影像資料，清晰準確地判斷病灶部位的病變原因和解剖結構，同時針對性地提出護理技巧。針對不同的手術方案，確定術后護理的注意事項和護理內容，學生的理論知識掌握和實踐能力會明顯升高。除此之外，臨床護理實習生可以在3D打印模型的基礎上，理解和記憶臨床護理的技巧和注意事項，了解在實際臨床護理過程中的風險，及時與患者進行溝通，提高臨床溝通能力及綜合能力。

（二）目前3D打印技術在臨床護理教學中的應用局限

1. 程序繁瑣

在進行臨床護理教學的過程中，有效應用3D打印模型可以提高實習生的臨床實戰能力。但實際上，目前3D打印模型仍然處于研究和發展階段，其需要多角度的二維影像資料作為參考，雖然這種方式打印出來的模型仿真度極高，但并不能對患者的病理和病因進行完美還原，無法客觀真實地反映病變的實際情況。雖然目前國內外有關醫學的報道中指出，3D打印模型的打印誤差在一毫米之內，但其對打印設備的要求比較高，需要打印設備具有超高的精確程度和超清的圖像信息。因此，在臨床護理教學中運用此項技術的代價比較大，3D打印血管組織模型的成本比較高昂，無法實現即時的打印，不能滿足臨床護理實習生的實際需求。

2. 打印材質問題

目前3D打印模型只能進行粗略的復制，雖然精準度比二維影像資料更高，但以細胞和有機材料等生物材料打印出來的血管模型，尚無法完全模擬血管中細胞生存的狀況和血管細胞生存的環境，只能通過單純的機械排列來復制血管的功能，無法深入地分析和復制血管各層結構。這就對臨床護理教學提出更高的考驗，臨床護理教學過程中需要運用多種多樣的打印材質，但實際上有一些打印材質無法清晰地模擬真實的病灶，會對臨床護理實踐產生誤判。一些塑料或者橡膠等材料的材質比較軟，可以模擬血管和其他軟組織，但容易產生免疫排斥，臨床護理教學的質量會受到3D打印材質的影響。

3. 3D打印模型的行業標準不一

3D打印技術是醫學領域的一種新興技術，雖然其在醫學領域具有廣闊的應用前景，但目前為止，3D打印技術仍然集中于科學實驗中，在臨床實踐教學中的應用經驗不足。而且尚未有與臨床實例的結合，加上目前國內缺乏3D打印技術在臨床教學的統一標準和評估，也沒有相關的法律法規規定。因此，其在醫學領域中的應用時機尚未完全成熟，會帶來或多或少的安全隱患和道德倫理問題[7]。因此，需要合理地考量3D打印技術在臨床護理教學中的應用，較多積累實際教學經驗，同時積極有效地分析3D打印模型的行業發展態勢，在規定的行業標準之下進行臨床護理教學。

四、3D打印模型在血管外科臨床護理教學中的展望

3D打印技術作為新興的數字生產技術，可以在血管外科臨床護理教學中進行深入的研究和嘗試，發揮其巨大的臨床應用價值和潛力，推動血管外科的臨床護理教學質量。通過精細化、個性化的人工血管打印設備，綜合提高實習生的臨床理解能力和溝通能力，綜合提高其臨床實戰能力。在未來的發展過程中，3D打印技術可以有效解決主要制約的問題，縮短血管外科臨床護理教學示范的時間，提高實習生的理解能力，滿足實習生的學習需求，為實習生未來的臨床護理實踐積累經驗，奠定職業基礎。

五、結束語

總之，現階段3D打印技術在血管外科臨床護理教學中的應用體系并不成熟，但3D打印模型技術的優勢不可忽視，其教學價值比較高。雖然現階段在臨床教學中的推廣存在一定難度，但相關技術人員和教師仍然需要不斷探索3D打印技術在臨床護理教學中的應用，通過較多地積累3D打印模型技術的實踐經驗，有效輔助和改善傳統的臨床護理教學模式，從而提升臨床護理教學質量。

參考文獻：

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