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3D虛擬全息投影技術(shù)在頸部神經(jīng)阻滯教學(xué)中的應(yīng)用

2024-04-18 09:20:22陳漁任益民陸巍姚旌沃春新陳運(yùn)華唐鎳詩王林
高教學(xué)刊 2024年8期
關(guān)鍵詞:滿意度教學(xué)學(xué)生

陳漁 任益民 陸巍 姚旌 沃春新 陳運(yùn)華 唐鎳詩 王林

摘? 要:在神經(jīng)阻滯教學(xué)中,理論知識(shí)抽象、神經(jīng)解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜,因此將其與具有沉浸性、裸眼性的3D虛擬全息投影技術(shù)結(jié)合,探討以3D虛擬全息投影技術(shù)為依托的頸部神經(jīng)阻滯教學(xué)的應(yīng)用效果。選取麻醉學(xué)專業(yè)共110名學(xué)生為研究對(duì)象,對(duì)照組采用傳統(tǒng)的多媒體講授頸部神經(jīng)阻滯教學(xué)模式,研究組采用3D虛擬全息投影技術(shù)進(jìn)行講授的教學(xué)改革模式。通過考核成績(jī)和問卷調(diào)查評(píng)價(jià)兩種教學(xué)模式的有效性。結(jié)果顯示,研究組考核成績(jī)、學(xué)習(xí)效果滿意度均高于對(duì)照組,3D虛擬全息投影技術(shù)教學(xué)改革模式學(xué)習(xí)滿意度較高。表明結(jié)合3D虛擬全息投影技術(shù)的教學(xué)改革可有效提高本科教學(xué)質(zhì)量,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)神經(jīng)阻滯操作的把握度,提高教學(xué)質(zhì)量和成效,對(duì)推動(dòng)高等醫(yī)學(xué)教學(xué)改革具有重要推廣意義。

關(guān)鍵詞:3D虛擬全息投影技術(shù);神經(jīng)阻滯;醫(yī)學(xué)教學(xué);教學(xué)實(shí)踐;教學(xué)改革

中圖分類號(hào):G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A? ? ? ? ? 文章編號(hào):2096-000X(2024)08-0076-05

Abstract: In the teaching of nerve block, the theoretical knowledge is abstract and the neuroanatomical structure is complex, so it is combined with 3D virtual holographic projection technology with immersion and naked eyes to explore the application effect of the teaching of cervical nerve block based on 3D virtual holographic projection technology. A total of 110 students from the Department of Anaesthesiology were selected for the study. The control group adopted the traditional multimedia lecture mode of teaching cervical nerve block, while the study group adopted the 3D virtual holographic projection technology for the teaching reform mode. The effectiveness of the two teaching modes was evaluated through assessment scores and questionnaire surveys. The results showed that the study group's assessment results and satisfaction with learning outcomes were higher than those of the control group, and the 3D virtual holographic projection technology teaching reform mode had higher learning satisfaction. This indicates that the teaching reform combined with 3D virtual holographic projection technology can effectively improve the quality of undergraduate teaching, enhance students' grasp of nerve block operations, improve the quality and effectiveness of teaching, and is of great significance in promoting the reform of higher medical teaching.

Keywords: 3D virtual holographic projection technology; nerve block; medical teaching; teaching practice; teaching reform

疼痛診療學(xué)是我國(guó)高等醫(yī)學(xué)院校麻醉專業(yè)學(xué)生的必修課程[1],其中,頸椎病是一個(gè)重要的教學(xué)版塊,也是疼痛最常見的疾病之一。

流行病學(xué)調(diào)查表明頸椎病是臨床常見的多發(fā)疾病,有報(bào)道稱其在某些職業(yè)中的患病率可高達(dá)90%以上[2]。近年來大量研究資料表明,頸椎病與不良姿勢(shì)、疲勞、情緒緊張等緊密相關(guān),而隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活方式的改變,頸椎病的發(fā)病率呈年輕化趨勢(shì)。神經(jīng)根型頸椎病(Cervical Spondylotic Radiculopathy,CSR)是頸椎病中最常見的類型之一,約占臨床頸椎病的60%~80%[3]。

CSR主要是由于頸椎椎間盤退變、突出,椎體周圍骨贅形成及運(yùn)動(dòng)節(jié)段的不穩(wěn)定等原因,在椎管內(nèi)或椎間孔處刺激和壓迫頸部神經(jīng)根,導(dǎo)致受累神經(jīng)根支配區(qū)域內(nèi)一定程度的麻木、疼痛,感覺缺失和功能障礙[4],可嚴(yán)重影響患者正常生活及工作。頸椎旁神經(jīng)阻滯術(shù)是CSR的一種重要治療手段,其能夠在超聲引導(dǎo)下局部注入消炎鎮(zhèn)痛藥物發(fā)揮治療效果,能夠有效改善患者的臨床癥狀及體征[3]。頸椎旁神經(jīng)阻滯可進(jìn)行頸神經(jīng)根靶點(diǎn)穿刺與注射,能夠快速阻斷神經(jīng)傳導(dǎo)通路,發(fā)揮持續(xù)消炎鎮(zhèn)痛作用,有利于緩解局部炎性水腫,促進(jìn)患者恢復(fù)正常生活與工作。

可見神經(jīng)阻滯技術(shù)是疼痛診療的基礎(chǔ)治療手段,在臨床教學(xué)中亦占重要地位。而傳統(tǒng)的、平面化的神經(jīng)阻滯教學(xué)模式存在一系列教學(xué)難題亟待解決。隨著新媒體的發(fā)展,可視化教學(xué)帶來的優(yōu)點(diǎn)顯露[5],高等醫(yī)學(xué)教學(xué)改革也應(yīng)聲而出。因此,我們就疼痛診療學(xué)課程中的頸部神經(jīng)阻滯部分進(jìn)行教學(xué)改革探索,嘗試新的教學(xué)模式,旨在為建立一種新的神經(jīng)阻滯課程教學(xué)改革模式提供可借鑒的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

神經(jīng)阻滯(Nerve Block)是指局麻藥注射于神經(jīng)干(叢)旁,暫時(shí)阻滯神經(jīng)的傳導(dǎo)功能,達(dá)到手術(shù)無痛的方法[6]。神經(jīng)阻滯是疼痛及麻醉科醫(yī)生必須熟練掌握的一項(xiàng)臨床基本技能[7],實(shí)踐操作性極強(qiáng),既需要深刻掌握人體解剖結(jié)構(gòu)、扎實(shí)理論基礎(chǔ),又需要熟悉多項(xiàng)神經(jīng)阻滯、局部注射及微創(chuàng)手術(shù)等的操作技術(shù)。

3D虛擬全息投影技術(shù)是利用光學(xué)原理使影像投射后產(chǎn)生虛像的顯示技術(shù)[8],國(guó)內(nèi)對(duì)于全息投影技術(shù)的研究在2015年之后開始出現(xiàn)。有學(xué)者主張將其運(yùn)用在教育教學(xué)領(lǐng)域[9],因?yàn)?D虛擬全息投影技術(shù)具備沉浸性、裸眼性、交互性和高度適應(yīng)性的特點(diǎn)[10],適用于需要學(xué)生具備較強(qiáng)的空間想象力和需要情境模擬教學(xué)進(jìn)行互動(dòng)的課程,其能增加課堂的互動(dòng),使得枯燥乏味的知識(shí)更加形象立體,激發(fā)學(xué)生興趣。近年來,隨著3D虛擬全息投影技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用成本的降低[11],3D虛擬全息投影技術(shù)與課堂相結(jié)合的可視化教學(xué)方式成為了可能。

本研究基于傳統(tǒng)神經(jīng)阻滯教學(xué)的不足之處,從神經(jīng)阻滯教學(xué)熱點(diǎn)和難點(diǎn)切入,以頸部的神經(jīng)阻滯教學(xué)為例,通過引入具有平移旋轉(zhuǎn)、視圖清晰特點(diǎn)的3D虛擬全息投影技術(shù),將不同的神經(jīng)解剖、穿刺操作進(jìn)行立體演示及數(shù)字化處理,探索3D虛擬全息投影技術(shù)在頸部神經(jīng)阻滯教學(xué)中的應(yīng)用效果。

一? 現(xiàn)有教學(xué)模式中存在的主要問題

(一)? 頸部神經(jīng)阻滯教學(xué)的難點(diǎn)

在傳統(tǒng)的神經(jīng)阻滯教學(xué)模式中,教師常運(yùn)用標(biāo)本、模型、掛圖和PPT等方式進(jìn)行平面的教學(xué)演示[12]。頸部是全身神經(jīng)分布較復(fù)雜的部位,其神經(jīng)、血管數(shù)量較多,分布密集,解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜[13]。學(xué)生對(duì)所要學(xué)習(xí)的神經(jīng)走行分布及其與體表定位標(biāo)志的關(guān)系難以清晰掌握,臨床操作時(shí)仍然不知進(jìn)針的位置、方向及深度,對(duì)于穿刺針在皮下走向路徑理解不強(qiáng)[14]。在臨床進(jìn)行頸部神經(jīng)阻滯實(shí)操時(shí),由于穿刺深度或角度偏差可能會(huì)導(dǎo)致患者產(chǎn)生較嚴(yán)重的并發(fā)癥[15]。因此,進(jìn)行頸部神經(jīng)阻滯學(xué)習(xí)時(shí),需要學(xué)生對(duì)頸部的解剖結(jié)構(gòu)、神經(jīng)血管毗鄰關(guān)系及神經(jīng)阻滯操作要點(diǎn)有準(zhǔn)確地掌握,而傳統(tǒng)神經(jīng)阻滯教學(xué)的學(xué)習(xí)過程繁瑣且枯燥,導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)效率低下,積極性差[16]。如何提高學(xué)生參與性積極性,使學(xué)生快速簡(jiǎn)易地掌握神經(jīng)阻滯的要點(diǎn),一直是神經(jīng)阻滯教學(xué)中的難題。

(二)? 傳統(tǒng)盲穿法頸部神經(jīng)阻滯穿刺教學(xué)的局限性

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師“錄音機(jī)式”照本宣科、學(xué)生“流水線式”機(jī)械模仿[17]。在多年臨床帶教經(jīng)驗(yàn)及學(xué)生反饋中發(fā)現(xiàn),目前以二維解剖說教為主的傳統(tǒng)神經(jīng)阻滯教學(xué)方式存在以下不足之處:①忽略了體表定位的重要性;②體表定位實(shí)踐方法介紹不夠詳細(xì);③沒有形成三維空間解剖概念;④神經(jīng)阻滯操作技術(shù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)要點(diǎn)介紹不足[18]。教學(xué)中各種生硬抽象的解剖學(xué)術(shù)語使學(xué)生對(duì)所要阻滯的神經(jīng)走行、分布及其所支配器官的情況一時(shí)難以清晰掌握,加之體表標(biāo)志參考不足等也使得學(xué)生面對(duì)臨床操作時(shí)不能學(xué)以致用。

二? 研究設(shè)計(jì)

(一)? 研究對(duì)象

將貴州醫(yī)科大學(xué)2018年9月入學(xué)的110名麻醉專業(yè)學(xué)生,采用隨機(jī)、對(duì)照、單盲的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則隨機(jī)分為研究組(n=55)和對(duì)照組(n=55)兩組。兩組學(xué)生之前均未接受過神經(jīng)阻滯的學(xué)習(xí),且兩組授課教師相同,兩組學(xué)生在年齡、性別、入學(xué)考試成績(jī)等方面比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。研究組的學(xué)生采用3D虛擬全息投影技術(shù)進(jìn)行神經(jīng)阻滯的教學(xué),對(duì)照組的學(xué)生采用傳統(tǒng)的多媒體講授法進(jìn)行神經(jīng)阻滯的教學(xué)。

(二)? 研究方法

1? 教學(xué)內(nèi)容及方法

1)對(duì)照組教學(xué)方式采用的是理論授課結(jié)合PPT講解、解剖圖譜輔助的傳統(tǒng)教學(xué)模式,教師按教學(xué)大綱進(jìn)行理論授課。使用的教材為國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)“十三五”規(guī)劃教材《疼痛診療學(xué)》第四版,授課內(nèi)容為第五章神經(jīng)阻滯內(nèi)容。兩組授課教材、授課教師、理論授課內(nèi)容一致。

2)研究組教學(xué)方法采用的是理論授課結(jié)合3D虛擬全息投影技術(shù)的神經(jīng)阻滯教學(xué)改革模式,教師按教學(xué)大綱進(jìn)行理論授課。授課教師利用3D虛擬全息投影技術(shù)進(jìn)行投影展示,同時(shí)進(jìn)行頸部神經(jīng)阻滯應(yīng)用解剖、注意事項(xiàng)的講解、操作技術(shù)的教學(xué)。利用3D虛擬全息投影技術(shù)所具有的立體、直觀、新穎的特點(diǎn),將包括骨骼、韌帶、神經(jīng)、血管和肌肉等不同的解剖部位和神經(jīng)阻滯穿刺操作進(jìn)行立體可視化的展示教學(xué)。

2? 效果評(píng)定

1)理論考試。授課結(jié)束后,對(duì)研究組、對(duì)照組進(jìn)行測(cè)試,兩組使用同一套考試試題。主要考查神經(jīng)阻滯相關(guān)解剖知識(shí)、操作方法等方面的掌握程度。

2)學(xué)習(xí)效果滿意評(píng)價(jià)。授課結(jié)束后,對(duì)研究組和對(duì)照組從局部解剖空間能力、體表定位能力、神經(jīng)穿刺深度與方向把握能力三個(gè)方面進(jìn)行學(xué)習(xí)效果滿意度問卷調(diào)查,學(xué)習(xí)效果問卷設(shè)置10分量表:1分表示不同意,10分表示非常滿意,調(diào)查共發(fā)放110份問卷,回收有效問卷110份,回收率100%。

3)教學(xué)改革模式學(xué)習(xí)滿意度評(píng)價(jià)。采用主觀問卷調(diào)查的方式,從激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、提升學(xué)習(xí)效率、提高思辨能力等九個(gè)項(xiàng)目,調(diào)查研究組對(duì)采用3D虛擬全息投影技術(shù)的神經(jīng)阻滯教學(xué)改革模式的學(xué)習(xí)滿意度評(píng)價(jià)。問卷發(fā)放55份,回收有效問卷55份,回收率100%。滿意度=(滿意人數(shù)/本組總?cè)藬?shù))×100%。

(三)? 統(tǒng)計(jì)方法

應(yīng)用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,計(jì)量資料數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(X±S)表示,組間比較采用t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以率或構(gòu)成比表示,組間比較采用卡方檢驗(yàn);P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

三? 結(jié)果

(一)? 理論考試成績(jī)

兩組考試成績(jī)分析顯示,研究組的理論成績(jī)高于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001),如圖1所示。

(二)? 學(xué)習(xí)效果滿意度評(píng)價(jià)

學(xué)習(xí)效果滿意度問卷調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,研究組對(duì)進(jìn)行神經(jīng)阻滯的局部解剖空間能力、神經(jīng)穿刺方向與深度把握能力、體表定位能力三個(gè)方面的掌握能力和自我評(píng)價(jià)滿意度,均高于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001),如圖2所示。

(三)? 教學(xué)改革模式學(xué)習(xí)滿意度評(píng)價(jià)

研究組在采用3D虛擬全息投影技術(shù)的教學(xué)改革模式進(jìn)行頸部神經(jīng)阻滯學(xué)習(xí)后,對(duì)該教學(xué)改革模式在與臨床無縫對(duì)接、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、提升學(xué)習(xí)效率和課堂氛圍滿意等九個(gè)方面的應(yīng)用效果滿意度均較高,滿意度基本達(dá)到80%,如圖3所示。

(一)? 3D虛擬全息投影技術(shù)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)神經(jīng)阻滯教學(xué)的不足,提高本科教學(xué)質(zhì)量

傳統(tǒng)的神經(jīng)阻滯教學(xué)方式中,帶教幾乎是依靠解剖圖譜及帶教教師言傳身教的臨床經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行操作講解,以二維解說為主的頸部神經(jīng)阻滯教學(xué)由于體表定位參考不足、缺乏立體的三維空間解剖體系,導(dǎo)致學(xué)生理解難度大、學(xué)習(xí)效率低、課堂積極性與參與性缺乏。而3D虛擬全息投影技術(shù)可以將神經(jīng)阻滯中抽象的神經(jīng)解剖結(jié)構(gòu)、體表定位標(biāo)志、神經(jīng)阻滯穿刺進(jìn)針位置進(jìn)行可視化的立體演示,解剖結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)更真實(shí)立體,知識(shí)點(diǎn)的把握更加準(zhǔn)確。本研究中,兩組考核成績(jī)比較顯示,研究組考核成績(jī)顯著高于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,如圖1所示。

3D虛擬全息投影技術(shù)以前衛(wèi)的高科技吸引學(xué)生注意力,以精彩的內(nèi)容激發(fā)學(xué)生主觀能動(dòng)性,除了為學(xué)生帶來強(qiáng)烈的視覺震撼之外,還可以極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)枯燥冗長(zhǎng)的刻板課堂感受。本研究中,圖3結(jié)果顯示,3D虛擬全息投影技術(shù)的教學(xué)改革模式對(duì)學(xué)生鞏固理論知識(shí)、提高臨床操作能力、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性和提高思辨能力等方面都有積極的作用。表明3D虛擬全息投影技術(shù)可以幫助學(xué)生更形象地理解神經(jīng)阻滯的穿刺過程和注意事項(xiàng),提升學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率,改善課堂學(xué)習(xí)氛圍,提高本科教學(xué)質(zhì)量。

(二)? 立體可視化的展示教學(xué)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)頸部解剖結(jié)構(gòu)的理解,提高對(duì)神經(jīng)阻滯操作的把握度

3D虛擬全息投影技術(shù)具有平移、旋轉(zhuǎn)、清晰的特點(diǎn),將不同的神經(jīng)解剖、穿刺操作進(jìn)行立體演示及數(shù)字化處理后與頸部神經(jīng)阻滯教學(xué)相結(jié)合,學(xué)生可以在課堂上感受其裸眼臨場(chǎng)、深度感知、現(xiàn)實(shí)觀感模擬的特性,獲得接近實(shí)物的體驗(yàn)感。結(jié)合3D虛擬全息投影技術(shù)的可視化課堂教學(xué),把教科書上枯燥乏味的解剖知識(shí)以三維立體可互動(dòng)的方式向?qū)W生展示,培養(yǎng)學(xué)生解剖結(jié)構(gòu)的空間想象能力,幫助其潛移默化地記住知識(shí)點(diǎn),將課堂模式由傳統(tǒng)神經(jīng)阻滯教學(xué)的抽象、枯燥轉(zhuǎn)變?yōu)樾蜗蟆⒁锥1狙芯恐校瑘D2的學(xué)習(xí)效果滿意度評(píng)價(jià)調(diào)查結(jié)果顯示,研究組在“體表定位能力”“局部解剖空間能力”“神經(jīng)穿刺方向與深度把握能力”三方面顯著優(yōu)于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。由此可見,3D虛擬全息投影技術(shù)與神經(jīng)阻滯相結(jié)合的立體可視化展示教學(xué)可提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)頸部空間解剖結(jié)構(gòu)的理解,提高對(duì)神經(jīng)阻滯操作能力的把握。

(三)? 3D虛擬全息投影技術(shù)存在的問題

3D虛擬全息投影技術(shù)帶來的立體可視化的教學(xué),提高了學(xué)生對(duì)神經(jīng)解剖、穿刺方法的理解。但在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐操作能力方面存在局限,其并沒有為學(xué)生提供理論學(xué)習(xí)與動(dòng)手實(shí)操相結(jié)合的練習(xí)機(jī)會(huì),造成了學(xué)生在臨床實(shí)際神經(jīng)穿刺過程中對(duì)患者體表定位能力、神經(jīng)穿刺方向與深度把握能力仍存在疑惑。這可能是導(dǎo)致在本研究的學(xué)習(xí)滿意度調(diào)查中,有79.25%的學(xué)生認(rèn)為結(jié)合3D虛擬全息投影技術(shù)的教學(xué)改革模式在與臨床無縫對(duì)接方面效果明顯的重要原因,如圖3所示。

五? 結(jié)束語

綜上所述,結(jié)合3D虛擬全息投影技術(shù)的頸部神經(jīng)阻滯教學(xué)相比傳統(tǒng)教學(xué)模式具有很大優(yōu)勢(shì),使頸部的神經(jīng)阻滯教學(xué)更直觀、具體,在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性、思辨能力、空間構(gòu)想能力等方面體現(xiàn)了明顯的優(yōu)越性,也在一定程度上改善了傳統(tǒng)教學(xué)方式的弊端。雖然在學(xué)生實(shí)踐神經(jīng)阻滯操作能力培養(yǎng)上有一定局限性,但是也為學(xué)生們帶來了更優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

將3D虛擬全息投影技術(shù)與神經(jīng)阻滯教學(xué)相結(jié)合,可以讓學(xué)生更好地掌握神經(jīng)阻滯進(jìn)針方向、路徑、深度的技能,使神經(jīng)阻滯教學(xué)更加規(guī)范化、科技化、信息化,提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果,從而推動(dòng)高等醫(yī)學(xué)教學(xué)改革,提高教學(xué)質(zhì)量和成效,值得進(jìn)一步推廣。

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基金項(xiàng)目:教育部高等教育司國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目“3D息影與DSA技術(shù)結(jié)合在頸部神經(jīng)阻滯穿刺教學(xué)中的應(yīng)用”(202110660002);貴州省教育廳高等學(xué)校教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革項(xiàng)目“3D虛擬全息投影技術(shù)結(jié)合虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在神經(jīng)阻滯教學(xué)中的應(yīng)用初探”(JG201917,2019048)

第一作者簡(jiǎn)介:陳漁(1988-),女,漢族,貴州貴陽人,博士研究生,講師,醫(yī)師。研究方向?yàn)獒t(yī)學(xué)教育改革,神經(jīng)病理性疼痛、癌性疼痛。

*通信作者:王林(1963-),女,漢族,貴州貴陽人,教授,主任醫(yī)師,博士研究生導(dǎo)師。研究方向?yàn)樯窠?jīng)病理性疼痛、骨關(guān)節(jié)痛,醫(yī)學(xué)高等教育。

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