PBL模式結合3D Slicer軟件在神經(jīng)病學臨床教學中的應用

李飛翔,李婧靜,朱洪山,崔永剛,李樹強,陳文燦,馬叢叢,胡源,郭清允,吳睿

(鄭州大學第二附屬醫(yī)院 神經(jīng)康復科,河南 鄭州 450000)

神經(jīng)病學作為由臨床醫(yī)學中派生出的二級學科,涉及神經(jīng)解剖、病理學等眾多基礎學科,具有較強的專業(yè)性。神經(jīng)病學教學通常要從學習神經(jīng)解剖學開始,為整個教學過程夯實基礎。神經(jīng)系統(tǒng)有著繁雜、抽象且關聯(lián)復雜的解剖結構,在對其學習、記憶的過程中難度很大[1]。很大一部分實習生在短暫的實習過程中,往往很難做到對神經(jīng)解剖系統(tǒng)的充分掌握,因此更遑論神經(jīng)系統(tǒng)疾病的定位診斷。如何提高實習生對神經(jīng)病學課程的興趣,在短暫的臨床實踐過程中,更好地完成教學大綱要求的任務,成為了神經(jīng)病學臨床教學過程中需要不斷探索、解決的難題。

以問題為基礎的教學法(problem-based learning,PBL)最早由神經(jīng)病學教授Barrows于20世紀60年代提出,在教學過程中被廣泛采用[2-3]。3D Slicer軟件是1998年,麻省理工學院與布里格姆婦女醫(yī)院共同開發(fā)的一款免費的三維醫(yī)學圖像處理分析開源平臺,可對當前幾乎所有的影像資料進行整合,使解剖結構實現(xiàn)三維可視化重建[4-6]。在重建的基礎上還可進行虛化、移動、測量等圖像編輯操作。本研究探索了PBL結合3D Slicer軟件在神經(jīng)病學臨床教學中的應用價值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取2022年10月在鄭州大學第二附屬醫(yī)院神經(jīng)康復科學習的同一批次實習生32名,隨機分為采用PBL結合3D Slicer軟件的觀察組和采用PBL模式的對照組,每組16名,在1個月的實習過程中,兩組分別在不同教室開展教學。

1.2 教學方法

實習生入科前,帶教教師共同學習教學大綱,強調已經(jīng)設計好的授課流程,熟練掌握授課課件,在教學過程中注意人文關懷,關注實習生身心健康。

1.2.1對照組

采用PBL模式:依據(jù)教學大綱的要求,設計課前問題,提前3 d交給學生尋找初步答案,尋找答案過程中學生提出自己的問題,安排進行神經(jīng)系統(tǒng)解剖圖譜的教學,教學過程中,回答學生提出的問題,穿插介紹部分典型臨床病例,教師提出問題交由學生課后自行查找資料解答問題。在整個學習過程中,反復提出問題,主動解決問題[7]。

1.2.2觀察組

采用PBL教學模式的基礎上,授課教師應用3D Slicer軟件對典型病例的核磁影像進行三維重建,如把腦組織、白質纖維結構、腦血管等的三維模型進行影像融合。立體體現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)病變的范圍,傳導束的損傷程度,病變與周圍組織的空間結構關系等,評判患者的可能預后。同時,結合核磁影像三維重建模型,講授神經(jīng)系統(tǒng)解剖知識與相關疾病的定位診斷。

1.3 教學效果評估

1.3.1理論與臨床技能考試

實習結束后,依據(jù)教學大綱內(nèi)容,進行理論考試(共60分)與臨床技能考試(共40分)。

1.3.2滿意度調查

實習結束后,以匿名方式,進行滿意度調查,包括5個方面:教學形式、學習氛圍、學習效率、神經(jīng)系統(tǒng)解剖的掌握、神經(jīng)系統(tǒng)疾病診療臨床思維能力的養(yǎng)成。每項滿分20分,問卷總分100分。

1.4 統(tǒng)計學分析

應用SPSS 26.0軟件行統(tǒng)計學分析,計量資料以中位數(shù)和四分位數(shù)[M(P25,P75)]表示,采用兩獨立樣本Mann-WhitneyU檢驗比較數(shù)據(jù),P<0.05提示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 臨床資料比較

觀察組與對照組在年齡與入科成績方面比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 兩組年齡、入科成績比較[M(P25,P75)]

2.2 兩組學生理論考試、技能考試、滿意度調查問卷分數(shù)比較

觀察組與對照組在實習結束理論成績方面比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);在實習結束技能考試成績方面比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);在滿意度分數(shù)方面比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 兩組實習結束后理論成績、臨床技能成績、 滿意度比較[M(P25,P75),分]

3 討論

當前,醫(yī)學知識內(nèi)容繁雜,醫(yī)學技術突飛猛進,社會對醫(yī)學人才的要求也逐步增高[8],醫(yī)學生的學習難度愈發(fā)增大,臨床醫(yī)生對實習同學的帶教面臨著巨大變革。參加實習的醫(yī)學生對醫(yī)學的基礎理論知識已經(jīng)有了部分掌握,對各種疾病的診療往往有了自己的想法,但卻不能熟練靈活運用于臨床工作。醫(yī)學生的實習過程被當作理論知識與臨床實踐的橋梁,是一名醫(yī)學生向優(yōu)秀的臨床醫(yī)生蛻變的重要途徑[9],實習過程即可以鞏固理論知識,又可以掌握臨床技能。好的實習經(jīng)歷,對醫(yī)學生在以后工作后快速成長為一名優(yōu)秀的臨床醫(yī)生有極大的助力。

神經(jīng)病學是由內(nèi)科學派生而來的,其神經(jīng)系統(tǒng)解剖結構復雜、抽象,具有獨特的知識體系,學習難度大,常使實習同學甚至臨床醫(yī)生感到過于抽象[10],不能很好地記憶、掌握,容易打擊同學對神經(jīng)病學知識的興趣[11],這也是眾多醫(yī)學生在選擇專業(yè)方向時,對神經(jīng)內(nèi)科望而卻步的重要原因。神經(jīng)病學臨床教學工作給臨床帶教醫(yī)生和實習同學帶來了很大的困擾和痛苦。當前,過往未采用3D Slicer軟件的、無三維立體可編輯的解剖結構虛擬模型的單一教學模式,已遠不能滿足絕大多數(shù)醫(yī)學生對神經(jīng)系統(tǒng)知識深刻掌握的需求,也不能滿足社會對較多優(yōu)秀的神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)生的期許。因而探尋合適、高效的教學辦法,調動實習同學主動學習的興趣,快速地獲取醫(yī)學知識,提高其更好地應用醫(yī)學理論知識去獨立思維、主動提出問題、積極分析問題以至最后很好地解決問題的個人能力,將繁雜、枯燥的神經(jīng)解剖知識更好地傳遞給實習同學,是對臨床帶教醫(yī)生的一項重要的挑戰(zhàn)。

PBL教學以提出問題為導向[12-13],帶教醫(yī)生以有趣的故事為引子,講述神經(jīng)內(nèi)科病例發(fā)生的過程,吸引注意,形象生動,同時帶教醫(yī)生提出一系列神經(jīng)系統(tǒng)的定位診斷可能,引導實習同學思考[14],在一定時間內(nèi)查找文獻,搜尋答案,使學員參與到學習的過程中,完善對神經(jīng)系統(tǒng)解剖結構的掌握,提高自主學習的能力[15]。此種模式避免了傳統(tǒng)教學模式的枯燥呆板,提高學員參與度[16],進而提高學員對神經(jīng)系統(tǒng)解剖結構的認識,從而有助于對神經(jīng)病學的掌握[17]。

神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷有其鮮明的特點,在其診斷過程中極為重視疾病的定性、定位診斷。在神經(jīng)病學臨床教學中,掌握顱腦的解剖結構在神經(jīng)病學疾病診斷中顯得十分重要。在既往的PBL模式臨床教學工作中,臨床醫(yī)生協(xié)助學員完成顱腦二維影像的讀片,但在這個過程中,大部分的學員不能通過二維影像掌握顱腦的解剖結構。將三維影像推廣應用于神經(jīng)病學教學工作中,至關重要[18]。3D Slicer軟件是免費開源的,容易被推廣應用,不增加實習同學的經(jīng)濟負擔,且操作簡單,容易入門,可將顱內(nèi)的血管、腦功能區(qū)、神經(jīng)纖維束、腫瘤等影像資料按解剖結構三維重建[19],為臨床醫(yī)生帶來立體的解剖結構,讓學員通過顱內(nèi)結構的三維影像,掌握顱腦的解剖結構及病變對顱內(nèi)解剖結構的影響,提高學員將二維圖像重塑為三維圖像的能力。同時,在學習的過程中,帶領學員在應用3D Slicer軟件完成三維結構重建的過程中,提高學員對顱腦解剖結構的認識。近些年來,隨著3D Slicer軟件的逐漸推廣和被接受,越來越多的臨床醫(yī)生認識到了其應用價值,尤其在神經(jīng)外科術前準備過程中的重要意義得到了諸多神經(jīng)外科醫(yī)生的廣泛認可[6,20-21],但其在神經(jīng)內(nèi)科的應用仍然不夠普及,在神經(jīng)病學教學中的應用更是比較罕見,需要得到更多的重視和實踐。本研究顯示,采用PBL教學模式結合3D Slicer軟件教學后,實習學生的神經(jīng)病學理論、臨床技能水平與教學滿意度評分均高于單純應用PBL模式教學。

4 小結

采用PBL教學模式結合3D Slicer軟件,較單純應用PBL教學模式,更有助于實習同學掌握神經(jīng)病學理論知識、提高臨床技能水平,有助于提升實習同學對神經(jīng)病學教學過程的滿意度。但由于本研究納入的樣本量較小,導致代表性不足,在未來的教學過程中,需擴大樣本量得出更加可靠的結論。隨著對PBL教學模式結合3D Slicer軟件在教學過程中的應用與研究,此種模式在教學過程中的作用將被更多人認識,有望推動醫(yī)學教育的進步,更好地提高臨床醫(yī)生在帶教過程中的教學能力與實習同學的學習能力。