标准空间半规管模型在良性阵发性位置性眩晕教学中的应用

林萍　杨晓凯　倪伊婷　林一均

[摘要] 目的 探讨在传统教学模式基础上结合标准空间半规管模型动画演示及3D打印模型的新教学模式在良性阵发性位置性眩晕教学中的应用。 方法 将教学对象分为两组，分别为2016年9月及2016年10月在我院神经内科轮转实习的规范化培训住院医师、医学生及神经内科、急诊科临床医师，第一组共18例，第二组共19例。第一组学员采用良性阵发性位置性眩晕传统教学模式，第二组学员采用新教学模式学习，通过学员自评表调查教学效果，并进行比较。 结果 两组学员分别采用不同教学模式后对良性阵发性位置性眩晕诊断和复位手法掌握的熟练程度对比差异有统计学意义（P<0.05）。第一组学员学习后的熟练程度以不大熟练所占比重最大，第二组学员学习后的熟练程度以熟练所占比重最大。 结论 基于标准空间半规管模型进行良性阵发性位置性眩晕教学可以有效达到教学目标。

[关键词] 半规管；眩晕；模型；教学

[中图分类号] R4 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701（2017）13-0135-04

[Abstract] Objective To explore the application of a new teaching mode combined with traditional teaching mode with standard space semi-circular canal model animation demonstration and 3D print model in benign paroxysmal positional vertigo teaching. Methods The teaching subjects were the resident physicians， medical students， clinicians from Neurology Department and Emergency Department who received standardized training of rotation residency in September 2016 and October 2016 respectively， and they were divided into two groups， 18 subjects for group 1 and 19 subjects for group 2. The subjects of group 1 were given traditional teaching mode of benign paroxysmal positional vertigo， and the subjects of group 2 were given new teaching mode， and the teaching effects were investigated with the student self-evaluation form and compared. Results After receiving different teaching mode， the subjects of both groups showed statistically significant difference in the proficiency of benign paroxysmal positional vertigo diagnosis and manipulative reduction（P<0.05）. The large proportion of subjects of group 1 showed low proficiency， while large proportion of subjects of group 2 showed high proficiency. Conclusion Benign paroxysmal positional vertigo teaching based on standard space semicircular canal model can achieve teaching objective.

[Key words] Semicircular canal； Vertigo； Model； Teaching

良性陣发性位置性眩晕（benign paroxysmal positional vertigo，BPPV）又称耳石症，是当特定头位改变时出现的阵发性短暂性眩晕，目前认为是最为常见的周围性前庭系统疾病[1-4]，占周围性眩晕的20%～30%[5]。BPPV发病年龄多集中于中老年，女性发病率高于男性[6]。BPPV最常见的类型是后半规管BPPV，约占60%～90%[7，8]，其次是水平半规管BPPV，占5%～15%[9]，最为少见的是前半规管BPPV，约占1%～3%[8-10]。此病可自愈，有研究显示，患者从首次发病到自发缓解的平均时间：水平半规管BPPV为7 d，后半规管BPPV为17 d[11]，但其自愈的时间有时可达数月甚至数年。该病发作时患者较痛苦，可伴恶心呕吐、大汗淋漓等自主神经兴奋症状，导致患者不敢转头翻身起床，严重者可使患者丧失工作能力，并严重影响其生活质量，故应在门诊就诊时尽快识别，并给予有效治疗。

BPPV根据典型临床表现比较容易识别，头晕发作与头位改变密切相关，保持头位不变后可快速缓解。其发病机制主要为壶腹嵴顶结石学说和半规管结石学说，根据学说理论，提出了针对不同半规管BPPV的耳石诊断手法及复位方法。后半规管BPPV的诊断试验为Dix-Hallpike试验，常用Epley法复位，研究显示，Epley法的1次复位有效率为90.7%，2次复位有效率为96.0%[12]。水平半规管BPPV的诊断试验为水平滚转试验，可采用Barbecue翻滚法复位，文献报道治疗成功率为85%[13]。前半规管BPPV比较少见，暂不做学习要求。BPPV的诊断和复位手法牵涉到不同半规管的解剖结构，且手法众多，步骤复杂，难以理解和记忆，传统的BPPV教学模式，对于半规管解剖结构、BPPV发病机制和诊断复位手法理论分析的讲解常基于医学美术插图或局部解剖图来演示，较为抽象，缺乏直观的演示手段，也有报道简单制作半规管耳石症模型用于教学，但其可靠性不够。我们建立标准空间坐标的半规管模型，生成3D PDF文件，并3D打印制作成耳石症模型，将其应用于BPPV的教学中，并与传统教学模式相结合建立一种BPPV的新教学模式，有利于更直观地进行半规管的解剖结构观察和BPPV诊断和复位手法的模拟演示。

1 资料与方法

1.1一般资料

将教学对象分为两组，第一组为2016年9月在我院神经内科轮转实习的规范化培训住院医师、医学生及神经内科、急诊科临床医师，共18例；第二组为2016年10月在我院神经内科轮转实习的规范化培训住院医师、医学生及神经内科、急诊科临床医师，共19例。

1.2 研究方法

1.2.1 教学内容和教学模式 （1）传统教学模式（时间60 min） 教学内容包括BPPV的概述、历史、病因、发病机制、临床分型、临床表现、鉴别诊断，BPPV的诊断试验包括Dix-Hallpike试验和水平滚转试验并操作演示，BPPV的常用复位手法包括Epley法和Barbecue翻滚法并操作演示。（2）新教学模式（时间60 min） 在传统教学模式的基础上，结合3D PDF标准空间坐标的半规管模型动画演示及3D打印带空间方向标识的标准半规管模型，演示半规管的空间解剖结构以及BPPV诊断和复位治疗手法。

1.2.2 预期目标 目标1：学员理解BPPV的发病机制和相关半规管解剖结构。1a：学员能够摆放出半规管模型的正确空间位置；1b：学员能够在模型上指出常见体位不同半规管可能耳石位置；1c：学员能够叙述BPPV的分类及发病机制；1d：学员能够用耳石理论解释BPPV的临床症状。目标2：学员能够掌握常见BPPV诊断和复位手法。2a：学员能够叙述和解释不同类型BPPV的诊断手法步骤和原理；2b：学员能够叙述和解释不同类型BPPV的复位手法步骤和原理；2c：学员能够用模型或真人模拟示范BPPV诊断和复位手法步骤。

1.2.3 教学实施和评价 第一组学员采用传统教学模式，第二组学员采用新教学模式。设计学员自评表，评分标准分为很不熟练（从来没有操作过或者忘记）、不大熟练、有点熟练、熟练、非常熟练，依次记分1～5分。评估内容为Dix-Hallpike试验、水平滚转试验、Epley手法和Barbecue翻滚法。自评表在上课前发放给学员，学员在教学前及教学后进行评分，匿名填写，并当场收回。两组共发放自评表37份，回收有效自评表37份，有效回收率100%。

1.3统计学方法

所有资料进行汇总后均输入计算机，用统计学软件SPSS19.0进行统计学处理。计数资料以构成比表示，采用χ2检验，P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组学员对Dix-Hallpike 试验熟练程度比较

研究显示，第一组学员采用传统教学模式，第二组学员采用新教学模式学习后，两组对Dix-Hallpike 试验掌握的熟练程度对比差异有统计学意义（P<0.05）。第一组学员学习后的熟练程度以2分（不大熟练）所占比重最大（55.6%），第二组学员学习后的熟练程度以4分（熟练）所占比重最大（57.9%），见表1。

2.2两组学员对水平滚转试验熟练程度比较

兩组对水平滚转试验掌握的熟练程度对比差异有统计学意义（P<0.05）。第一组学员学习后的熟练程度以2分（不大熟练）所占比重最大（50.0%），第二组学员学习后的熟练程度以4分（熟练）所占比重最大（52.6%），见表2。

2.3两组学员对Epley法熟练程度比较

两组对Epley法掌握的熟练程度对比差异有统计学意义（P<0.05）。第一组学员学习后的熟练程度以2分（不大熟练）所占比重最大（66.7%），第二组学员学习后的熟练程度以4分（熟练）所占比重最大（47.4%），见表3。

2.4两组学员对Barbecue翻滚法熟练程度比较

两组对Barbecue翻滚法掌握的熟练程度对比差异有统计学意义（P<0.05）。第一组学员学习后的熟练程度以2分（不大熟练）所占比重最大（61.1%），第二组学员学习后的熟练程度以4分（熟练）所占比重最大（47.4%），见表4。

3 讨论

BPPV患者常就诊于各不同科室门诊，包括急诊科、普通内科、神经内科、耳鼻咽喉科、心血管内科等，虽能根据典型病史、临床表现识别为BPPV，但因BPPV的诊断和复位手法较复杂，多不能在临床实践中熟练应用，导致治疗失败或仅能用药物治疗。而神经内科作为BPPV患者就诊的常见科室，有必要更加重视BPPV的诊断及治疗，并重视在住院医师中的临床教学工作。BPPV知识的教授必须是在掌握半规管解剖结构及空间方位的基础上，而这部分知识的教授和理解也是最为困难的，学员在学习过程中多一知半解，难以深入理解并掌握BPPV的诊断手法和复位治疗手法，学习后很容易混淆遗忘，难以长期记忆。

在临床医疗实践中，医学影像三维重建的应用日益增多，但仍多以2D图像显示，如能以3D图像显示并应用于教学工作中，可更直观地演示解剖结构，利于学员理解和记忆。便携式文档格式（Portable Document Format，PDF）是Adobe公司开发的与操作系统平台无关的一种电子文件格式，可以将文字、字型、格式、颜色及独立于设备和分辨率的图形图像等封装在一个文件中，还可以包含超文本链接、声音和动态影像等电子信息，是在Internet上进行电子文档发行和数字化信息传播的理想文档格式。PDF文件阅读软件Adobe Reader从8.1版本开始支持显示3D模型，使用插入Javascript脚本，还可以进行动画演示和交互[14]。我们在医学影像导出为三维模型并建立交互3D PDF文件的过程中使用了3个软件，包括3D Slicer（版本 4.5.0-1，64位）、MeshLab（版本 1.3.3，64位）、TeXstudio（版本2.10.8，32位），具体过程如下[15，16]：从医学影像信息系统导出原始图像保存为DICOM格式，导入3D Slicer软件后分割感兴趣区导出为STL格式，再使用MeshLab软件清理模型碎片，把模型转换成嵌入PDF所必需的U3D格式，同时生成可以转换为3D PDF文件的LaTex文件，最后用TeXstudio编译生成3D PDF文件。3D PDF中嵌入的3D模型可以提取用于3D打印。

Bradshaw等[17]认为10%的BPPV患者复位不成功，可能是因为半规管空间方向个体差异所致。因半规管解剖空间方向存在个体差异性，缺乏标准内耳模型，故我们建立标准空间半规管模型。对颞骨医学影像学数据进行三维内耳重建并分割内耳结构和眼球，测量半规管空间方位，采用角度测量中间值内耳作为标准模型。根据左右侧耳门上点和左侧眶下缘点作标志点建立法兰克福水平面，由此可以建立标准空间坐标的标准化内耳模型[18，19]。设计等腰直角三棱柱作为空间方位标识和连接部分，使其和耳蜗处连接，底面斜边所在侧面和矢状位一致，底面和水平面一致。通过3D打印内耳标准模型，模型可以直接粘附或固定于头戴装置如视频眼震电图、头盔等侧面，也可直接手持或放置桌面进行观察[20]，观察演示更加直观。模型如封三图6所示。

本研究显示，采用传统教学模式学习后，大多数学员对BPPV诊断和复位手法的掌握仍不大熟练，达不到预期的教学目标，但在传统教学模式的基础上结合3D PDF標准空间坐标的半规管模型动画演示及3D打印标准半规管模型模拟演示，可深入观察和理解半规管的空间解剖结构以及BPPV复位原理及过程，可以使大多数学员达到熟练程度，从而实现预期教学目标，有着较好的教学效果。因此，在今后的教学过程中，应进一步探索并实践标准空间半规管模型在BPPV教学中的应用。

[参考文献]

[1] Silva C，Amorim AM，Paiva A.Benign paroxysmal positional vertigo-a review of 101 cases[J].Acta Otorrinolaringol Esp，2015，66（4）：205-209.

[2] Toupet M，Ferrary E，Bozorg GA.Effect of repositioning maneuver type and postmaneuver restrictions on vertigo and dizziness in benign positional paroxysmal vertigo[J].Scientific World Journal，2012，2012（447）：162123.

[3] Kim JS，Zee DS.Clinical practice，Benign paroxysmal positional vertigo[J].N Engl J Med，2014，370（12）：1138-1147.

[4] 熊彬彬，吴子明，刘兴健，等.良性阵发性位置性眩晕的临床特征分析[J].中华耳科学杂志，2012，10（2）：208-211.

[5] Von Brevern M，Radtke A，Lezius F，et al.Epidemiology of benign paroxysmal positional vertigo：A population based study[J].J Neurol Neurosurg Psychiatry，2007，78（7）：710-715.

[6] 刘洋，俞琳琳，李原，等.189例良性阵发性位置性眩晕患者手法复位治疗[J].中日友好医院学报，2013，27（2）：91-93.

[7] Epley JM.Particle repositioning for benign paroxysmal positional vertigo[J].Otolaryngol Clin North Am，1996，29（2）：323-331.

[8] Von Brevern M.Benign paroxysmal positional vertigo[J].Semin Neurol，2013，33（3）：204-211.

[9] Bhattacharyya N，Baugh RF，Orvidas L，et al.Clinical practice guideline：Benign paroxysmal positional vertigo[J].Otolaryng Head Neck，2008，139（5）：S47-S81.

[10] Anagnostou E，Kouzi I，Spengos K.Diagnosis and treatment of anterior-canal benign paroxysmal positional vertigo：A systematic review[J].Journal of Clinical Neurology （Seoul，Korea），2015，11（3）：262-267.

[11] Imai T，Ito M，Takeda N，et al.Natural course of the remission of vertigo in patients with benign paroxysmal positional vertigo[J].Neurology，2005，64（5）：920-921.

[12] Babac S，Arsovi N.Efficacy of Epley maneuver in treatment of benign paroxysmal positional vertigo of the posterior semicircular canal[J].Vojnosanit Pregl，2012，69（8）：669-674.

[13] Escher A，Ruffieux C，Maire R.Efficacy of the barbecue manoeuvre in benign paroxysmal vertigo of the horizontal canal[J].Eur Arch Otorhinolaryngol，2007，264（10）：1239-1241.

[14] Prats-Galino A，Reina MA， Mavar Haramija M，et al.3D interactive model of lumbar spinal structures of anesthetic interest[J].Clin Anat，2015，28（2）：205-212.

[15] 杨晓凯，郑炎焱，吴森翔.良性阵发性位置性眩晕精准手法复位探讨[J].临床耳鼻咽喉头颈外科杂志，2016，（8）：623-626.

[16] 杨晓凯，吴曙智，陈晓素.医学影像导出三维模型并建立3D PDF文件的方法[J].解剖学报，2016，47（6）：856-858.

[17] Bradshaw AP，Curthoys IS，Todd MJ，et al.A mathematical model of human semicircular canal geometry：A new basis for interpreting vestibular physiology[J].J Assoc Res Otolaryngol，2010，11（2）：145-159.

[18] 杨晓凯，吴曙智，叶华.核磁共振测量半规管空间位置方向[J].临床耳鼻咽喉头颈外科杂志，2015，29（19）：1683-1686.

[19] 杨晓凯，郑炎焱，吴曙智，等.基于磁共振数据的三维半规管建模空间方向测量[J].解剖学报，2016，47（2）：238-242.

[20] 杨晓凯，郑炎焱，杨晓国，等.外半规管良性发作性位置性眩晕复位方法理论探讨[J].中国耳鼻咽喉头颈外科，2016，23（12）：281-285.

（收稿日期：2017-02-06）