数字化医学技术在骨科临床教学中的应用与探讨

黄义星,池永龙,郭晓山

(温州医学院附属第二医院,浙江 温州 325000)

临床实习是医学生医学教育的重要组成部分,是医学生将课堂理论知识与实践相结合的重要阶段。如何提高医学实习生的教学质量,使其尽快成为一名合格的临床医生,一直是我们临床医学教师研究的一个重要内容。鉴于骨科临床教学内容较多,不易被学生掌握。为了提高教学质量,我们不断尝试新的教学方法。自2010年3月开始,我们对部分实习生采用数字化医学技术教学的方法进行临床教学,取得了一定的效果,现总结如下。

一、研究资料与方法

(一)教学对象。

自2010年3月至2012年6月,随机选取来我科实习的临床医学实习生进行教学研究。一组实习生作为教改组,采用新的数字化医学技术教学法进行教学;另一组实习生为对照组,采用传统的教学方法进行教学。

(二)教学方法。

选择8种骨科常见疾病在4周实习期内进行临床教学,每周2次。教学中分别采用数字化医学技术教学的方法和传统的教学方法进行教学,教师均为骨科高年资主治医师。

(三)评价方法。

4周实习期结束时,分别对两组实习生进行考核。方法为闭卷考试,内容为本次实习期内学习的8种骨科常见疾病,需要学生根据已经掌握的知识,对其发病机理、临床分型、治疗原则与方法以及相关的理论知识做出回答。

(四)结果的分级。

由未参加教学的另一位教师进行改卷,根据试卷成绩进行分类:考试分数≥90为优,≥75为良,≥60为及格,<60为不及格。

二、研究结果

教改组学生总人数为78人,考试成绩优良人数为67人,优良率为85.9%;对照组学生总人数 85人,考试成绩优良人数为61人,优良率为71.8%。利用SPSS 12.0软件对两组的优良率进行 χ2检验,χ2值为4.82,P<0.05,教改组与对照组优良率的差异有统计学意义。说明采用两种不同的教学方法,对实习生的临床教学质量有影响,并且可以认为数字化医学技术教学法优于传统的教学方法。

三、讨 论

在医学各个专业之中,骨科学是一门涉及面广、综合性强的学科,它所涉及的解剖部位多、专业知识广,不易被学生掌握。为了提高教学效率,帮助学生理解掌握,教师在教学过程中应尝试使用新的方法。近年来,数字化医学技术发展迅猛,利用相关技术可以制作三维动画、制作三维重建可视化模型、实现虚拟模拟手术[1-2],这些新技术、新方法可以大大地帮助医学生学习这些复杂的专业知识,提高教师的教学效率。以下探讨数字化医学技术在骨科临床教学中应用的一些具体情况及其优缺点。

(一)数字化医学技术在骨科临床教学中的应用。

1.模拟骨折受伤机制及治疗方法。使用三维动画制作软件模拟一个动画场景:一名患者不慎跌倒,手掌撑地,导致Colles骨折。教科书上虽然描述了远折端向桡侧、背侧移位,可出现“餐叉状畸形”,但有些学生不能很好地理解。可制作Colles骨折的三维可视化模型,让学生看清远折端移位的方向,并牢牢记住“餐叉状畸形”的样子。同时可接着前述动画场景,对骨折予以手法复位,让学生看清骨折断端逐渐复位的过程,然后再模拟石膏固定,让学生牢牢记住此时腕关节的所处的位置及石膏所放置的部位。而对于一些需要手术治疗的骨折,模拟骨折块复位后,然后再模拟使用克氏针或者钢板螺钉固定,让学生充分理解于掌握骨折的治疗原则,并了解各种内固定物的类型。

2.帮助理解某些复杂部位骨折的分型。对于某些比较复杂的骨折分型,由于涉及到比较复杂的空间概念,传统的二维图像和语言讲解难以描述清楚,学生也感到十分难以掌握。如若利用相应类型骨折的CT平扫图像,采用三维重建技术,制作出相应的三维图像,再辅以文字或语言讲解,则能取得很好的学习效果。

3.帮助理解和学习某些部位复杂的解剖。骨科所涉及到的的某些部位具有复杂的三维空间构造,通常的语言文字描述及二维图像不能起到很好的教学效果。国内外一些学者已利用数字化医学技术,构建了骨盆、颅颈结合部等部位的三维可视化模型[3-5]。我们也利用中国虚拟人数据集,采用三维重建软件,构建了上胸椎前方入路重要解剖结构的三维可视化模型[6]。这些模型可以让学生充分理解和学习这些部位复杂的解剖,建立比较清晰的三维印象。

(二)数字化医学技术在骨科临床教学中应用的优势。

1.教学内容丰富。利用数字化医学相关技术,可以教授十分丰富的内容,包括解剖结构、受伤机制、骨折类型、骨折移位方向、石膏固定、内外固定物安装、功能锻炼等,可以将某一疾病的发生机理、临床分型、治疗原则与方法等生动、有机地融为一体,清晰地展现在学生面前,便于记忆和掌握。

2.交互性强。既往在教学模式上,只注重传授知识,而忽视了学生吸收的情况,教学过程中往往是教师从头讲到尾,而学生的主动性作用发挥得不够,学生处于被动学习状态。应用数字化医学技术教学则可以给学生提供更多的学习主动性,大大优于传统教学的填鸭式模式,给教和学双方带来信息交流及思维方式的革命性变化。

3.直观形象、方便快捷。骨科的专业性强,部分理论知识比较抽象。在教学时有些理论知识如果仅仅只靠教科书的文字或者教师的语言讲解,学生理解起来比较困难,而利用数字化医学技术制作的课件则能使教学内容更直观形象,使学生的理解与学习更方便快捷。

(三)数字化医学技术在骨科临床教学中应用的不足。

主要体现在几个方面:(1)需要掌握一些数字化医学技术手段来制作课件,这对于平时与计算机制作声像媒体领域接触较少的临床医师或者教师而言可能是一个薄弱环节。(2)某些课件的制作可能会相当的费事费时,但一旦制作成功,可反复利用,从长远来看总体效率明显提高。(3)数字化医学技术也存在着一些技术缺陷。比如在三维重建方面,比较细小的神经就不能够重建出来[7]。因此它还不能完全替代传统的教学方法,应将两者有机结合起来,取长补短,充分发挥各自的优势,这样才能最大限度地提升教学效果。

总之,数字化医学技术在骨科临床教学方面的优势是十分显著的。目前它在骨科临床教学中的应用尚处于起步阶段,相信随着相关技术的不断完善与发展,它在教学方面的应用将会越来越广泛,并会给骨科临床教学带来方便快捷与显著成效。

[1]Chen YX,Zhang K,Hao YN,et al.Research status and application prospects of digital technology in orthopaedics[J].Orthop Surg,2012,4(3):131-138.

[2]王莉莎,罗艳红.数字化医学及数字化骨科:组织工程研究领域的热点课题[J].中国组织工程研究与临床康复,2008,12(32):6374-6380.

[3]Ding HM,Yin ZX,Zhou XB,et al.Three-dimensional visualization of pelvic vascularity[J].Surg Radiol Anat,2008,30(5):437-442.

[4]单锦露,张绍祥,刘正津,等.中国数字化可视人女性盆腔的计算机三维重建[J].解剖学杂志,2005,28(3):337-339.

[5]Liu GJ,Zhang SX,QiuMG,et al.A novel technique for three-dimensional reconstruction for surgical simulation around the craniocervical junction region[J].Int Surg,2011,96(3):274-280.

[6]黄义星,金联洲,池永龙,等.上胸椎前方入路重要解剖结构的三维重建及可视化研究[J].中国骨伤,2009,22(12):927-929.

[7]Huang YX,Jin LZ,Lowe JA,et al.Three-dimensional reconstruction of the superiormediastinum from Chinese Visible Human Female[J].Surg Radiol Anat,2010,32(7):693-698.