体表解剖与数字化虚拟人技术在神经阻滞教学中的应用

陆巍 姚旌 王林 沃春新 张忠杰 于子龙 陈渔

[摘要] 目的 針对神经阻滞体表定位、穿刺角度与深度技术难点，探讨在神经阻滞教学中应用体表解剖及三维数字化虚拟人技术进行教学改革初探。方法 将贵州医科大学2013级麻醉学专业A、B两个班随机分为教学改革班和传统讲授班；神经阻滞教学理论课时4课时，见习课时1课时；教改班按照教学改革方案进行教学，传统讲授班按照现行教学大纲要求进行教学；以客观理论考试、主观问卷调查为指标比较2种教学方法的差异性，采用SPSS 22.0统计学软件进行统计处理，行独立样本t检验。结果 两组理论考试成绩：教学改革班优良33人、合格68人、平均分（75.35±8.30）分，传统讲授班优良13人、合格86人、平均分（69.41±8.34）分，两组理论课考试成绩比较差异有统计学意义（P<0.05）；主观问卷调查教改班从体表标志辨识能力（7.35±0.641）分、局部解剖空间构想能力（6.51±0.641）分、神经穿刺方向与深度把握能力（6.72±0.743）分、神经阻滞并发症预防（7.06±0.559）分、学习满意度（8.44±0.754）分5个维度自我评分均高于传统讲授班（D组）差异有统计学意义（P<0.05）。结论 有机结合体表解剖与数字化虚拟人技术在神经阻滞中教学方法的改进促进了专业学生的学习兴趣，有效弥补了传统教学方法不能学以致用的缺点。

[关键词] 体表解剖；数字化虚拟人；神经阻滞；教学

[中图分类号] R322 [文献标识码] A [文章编号] 1672-5654（2018）02（c）-0018-05

[Abstract] Objective To initially study the teaching reform of body surface anatomy and three-dimensional digital virus human technology in the teaching of nerve blocking according to the difficult points of nerve blocking body surface location and angle and depth of puncture. Methods The class A and class B in the anesthesia major in 2013 in Guizhou Medial College were randomly divided into the teaching reform group and the traditional teaching class， were given the 4 classes of nerve blocking teaching therapy and 1 practice class， and the teaching reform group conducted the teaching according to the teaching reform plan， while the traditional teaching class conducted the teaching according to the current teaching outline requirements， and the difference in the teaching method was compared according to the objective theoretical examination and subjective questionnaire and the statistically treated by the SPSS 22.0 software， and then the t test of independent samples was conducted. Results In terms of the theoretical examination scores， in the teaching reform class， 33 cases were excellent， 68 cases were qualified and the average score was（75.35±8.30）points， in the traditional teaching class， 13 cases were excellent， 86 cases were qualified， and the average score was（69.41±8.34）points， and the difference in the theoretical score between the two groups was statistically significant（P<0.05），and the body surface marker identification ability， local anatomy space conceiving ability， mastery ability of nerve puncture direction and depth， nerve blocking complications prevention and learning satisfactory degree in the teaching reform group were respectively （7.35±0.641）points，（6.51±0.641）points，（6.72±0.743）points， （7.06±0.559）points， and （8.44±0.754）points， which were higher than those in the traditional teaching group （group D）， and the differences were statistically significant（P<0.05）. Conclusion The organic body surface anatomy and digital virus human technology in the teaching of nerve blocking can improve the learning interests of professional students， and effectively make up for the disadvantages of traditional teaching method.

[Key words] Body surface anatomy； Digital virus human； Nerve blocking； Teaching

神经阻滞技术是疼痛诊疗学基础治疗手段，笔者在临床带教过程中发现实习学生普遍实践操作能力不足，分析其原因：①穿刺进针点体表定位辨识能力欠缺；② 没有形成三维空间解剖概念；③神经阻滞操作技术实践经验欠缺；④实践操作次数不足。因此，基于传统神经阻滞教学的弊端，通过增加神经阻滞教学中的表面解剖知识的了解及应用数字化虚拟人技术展示神经阻滞进针到达靶点的全过程，以使学生能够生动形象地理解和掌握神经阻滞技术，激发学生的学习兴趣和临床实践能力，使得理论学习与临床实践操作能力差距缩小，为将来临床实际操作奠定基础。该研究拟结合体表触诊解剖与数字化虚拟人技术进行神经阻滞教学方法改革，现总结如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象

以贵州医科大學2013级全日制本科麻醉学专业四年级上学期即将进入临床实习的两个班级同学各103人；采用随机、对照、单盲的实验设计将两个班随机分为教学改革班和传统讲授班分别按照不同教学方法进行颈丛神经阻滞理论教学和见习教学。

1.2 研究方法

两组教学均由教研室同一高年资教师进行教学，两组颈丛神经阻滞教学课时均为理论课时4课时，见习课时1课时。

1.2.1 传统讲授班 采用国家卫生和计划生育委员会“十三五”规划教材：《疼痛诊疗学》第四版[1]第五章神经阻滞内容按照教学大纲要求及教材编撰体例：①应用解剖；②操作技术；③适应证；④并发症及其防治”进行有目的、有计划、有步骤的教学。

1.2.2 教学改革班 重新编撰教案，通过多媒体展示形式，按照体表触诊解剖、靶神经三维立体透视化解剖、神经阻滞操作、并发症与防治、神经阻滞实践经验要点、适应证体例进行教学；教学策略手段使用问题引导式教学[2]及场景式教学方法[3]；教学过程中的重点与难点是体表触诊解剖及三维立体透视化演示神经阻滞操作过程，并展示因穿刺靶点不正确时可能导致的并发症，进而衔接引入到并发症防治处理教学步骤。并在教学过程中增加神经阻滞操作经验介绍，提高穿刺成功几率。通过形象生动及更接近实际临床操作的讲解改变学生传统识记方式。

1.3 教学效果评价

教学和教学效果评价者系同一教研室的不同教师，两者均单盲。

客观理论课考试：两组均使用同一考试题进行测试，设定低于60分为不合格，60～79分为合格，80～89分为良好，90～100分为优秀。

主观问卷调查：两组学生均在期末进行问卷调查，设置10分量表：1分表示不同意，10分表示非常满意。调查内容包括：“体表标志辨识能力”“局部解剖空间构想能力”“神经穿刺方向与深度把握能力”“神经阻滞并发症预防”、“学习满意度”5个维度进行主观调查。

1.4 统计方法

应用SPSS 22.0统计学软件进行统计处理。学生客观理论考试成绩及主观问卷调查等计量资料以（x±s）表示，采用独立样本t检验；P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 比较两组学生客观理论考试分数段成绩

两组学生客观理论考试分数段成绩分布如图1。

优秀等级：教学改革班5人，传统讲授班2人；良好等级：教学改革班28人，传统讲授班11人；合格等级：教学改革班68人，传统讲授班86人；不合格等级：教学改革班2人，传统讲授班4人；客观理论考试平均成绩比较，教学改革班平均（75.35±8.30）分，传统讲授班（69.41±8.34）分两个班平均成绩比较差异有统计学意义（P<0.05），见图2。

2.2 主观问卷调查结果

两个班均100%收回问卷调查表，共206份。设置10分量表：1分表示不同意，10分表示非常满意。教学改革班从“体表标志辨识能力”“局部解剖空间构想能力”“神经穿刺方向与深度把握能力”“神经阻滞并发症预防”“学习满意度”5个维度进行主观调查的自我评分均高于传统讲授班，比较差异有统计学意义（P<0.05）。见表1。

3 讨论

3.1 传统神经阻滞教学方式的缺陷

尽管近年来可视化技术[4]的应用弥补了盲穿技术的缺陷，但是昂贵的可视化技术设备以及耗时过高、效率低下仍是该技术不能全面推广。因此，传统神经阻滞技术依然具有强大的生命力和普遍性，其关键点在于体表进针点的定位识别与穿刺进针角度及深度这两个方面，通过分析神经阻滞教学过程与临床实践不能统一的原因具体表现在以下几点。

①体表定位辨识能力不足：传统教科书详细介绍了深部靶神经组织的走行及周边毗邻解剖结构与关系，孰不知在实际临床操作中所要阻滞的靶神经“不会自动跃入视野”；导致操作过程中对体表定位的不准确出现神经阻滞失败甚至发生并发症；因此，体表触诊定位能力的重要性在神经阻滞中显得尤为重要。

②体表定位的方法很少甚至缺如：如何依靠皮肤表面可见或/和可触及的皮肤标志、骨性标志、肌肉韧带起止端、浅表血管及影像学资料进行1种或2种以上体表定位方法的结合在既往参考书籍中没有特别提及；从而使得操作者在面对高矮胖瘦不一、体位不同及解剖异常等情况下无法准确定位体表进针点。

③没有形成三维空间解剖概念：虽然正确找到了体表进针点，但由于没有形成三维空间解剖毗邻关系概念，造成初学者对进针角度及进针深度仍然无法掌握。

④神经阻滞操作技术实践经验要点介绍不足：实践过程中应对和预防各种突发情况的场景式模拟教学不足；例如，穿刺深度和方向的掌握、坚持小剂量多次缓慢注射结合回抽技术、穿刺失败后的处理等实践经验等方面的介绍。

3.2 结合体表触诊解剖与三维虚拟人透视技术在神经阻滞中教学应用

表面触诊解剖学[5-6]就是基于活体来研究人体深层结构与表面的关系的科学。神经阻滞教学过程中关键的难点与重点在于定位与穿刺进针[7]，是一门实践性较强的临床操作技能，需要反复演练、熟能生巧才能精益求精的熟练掌握；由于人体标本资源不仅昂贵与稀缺，而且在颜色、质地、形态和结构方面与将来所面对的服务对象病患或正常人体仍然有着巨大的差别，特别是在血管充盈条件下及主、被动活动条件下的肌肉张力改变带来的骨性标志、肌性标志、神经、血管及内脏体表投影等的辨识是传统解剖学教学过程中缺陷[8-9]；因此，将相关神经阻滞进针点部位用表面触诊解剖学知识进行描述[10]，制作相应的多媒体课件，使用场景式[3，11]和问题引导式[2]结合的教学手段进行神经阻滞教学方法使得教学互动性更强、内容更加丰富多彩，极大地提高医学生学习的兴趣以及避免传统教学“死记硬背”的模式而不能抓住学生持续注意力的缺陷。从而使得医学生在掌握表面触诊解剖学基本知识基础的前提下充分学习到更接近临床实践操作场景的技能，减少临床实践中因病患的体型与体位的差异导致的进针点偏差。

随着基于真实化与数字化人体三维解剖软件的出现，数字化三维虚拟人体技术[8，12，13]不仅为解剖学教学而且也为真实化可重复性临床实践操作训练提供了里程碑式的变革方案；甚至为临床医师外科手术方案设计和操作提供了更加精准化的预案；加速和改变了传统通过阅读教材，看解剖图谱，尸体解剖实习、临床反复实践、经验积累的三维解剖空间思维培养进程；不仅可以学习到基础解剖学知识，更可以通过使用外围虚拟设备[14-17]：操纵杆、手套、力反馈触觉等系统来感受到更接近于真实人体的不同组织质地感来模拟真实临床实践操作且可以反复性进行复习和训练以达到纠正错误和熟能生巧、规范技术操作的目的。它的出现既可以促进教学效果，同时又可以节约宝贵的资源，为将来在实际临床操作中提供可靠地技术性保障。

该次教学过程中在首先介绍神经阻滞进针点定位方法的相关体表触诊解剖知识的基础上，利用三维交互式解剖软件（3D body 8.0中文版）制作“皮肤透明化”处理的多媒体课件，以演示深部拟阻滞的靶神经周围三维解剖毗邻关系和实现虚拟可视化监视整个神经阻滞穿刺操作过程，使学生能够生动形象地理解穿刺进针方向与深度、需要到达的目标靶点位置以及神经周围的重要毗邻结构；并以问题引导式教学策略讲解和展示因穿刺进针靶点不正确时损伤或误入邻近解剖结构可能导致的并发症，进而过渡引入到并发症预防与处理的教学进程中去。

于此同时在教学过程中亦注重神经阻滞操作过程中的实践经验的介绍（以颈椎神经阻滞为例），如下所示。

（1）大多数穿刺深度在1～2 cm即可触及横突，切忌超过2.5 cm，避免损伤脊髓、颈动脉和椎动脉。

（2）坚持回抽，推荐小量多次注入，特别是首剂，观察20 s以上。

（3）在颈椎横突附近通常可诱发出异感，不能依赖易感来判断穿刺针位置，因为易感具有非特异性放散作用。

（4）触不到横突时的处理。

①切忌超过2.5 cm，退针至皮下，重新评估横突体表定位。②仔细体会定位手指腹下骨突的位置，评估进针点是否有过于靠前或靠后情况。③通常进针点有偏上的情况，建议向下调整针尖方向或向下重新选择进针点。

该研究通过该次教学改革实践评价中观察到教学改革班的客观理论考试平均成绩以及5个维度主观问卷调查结果均好于传统讲授班，极大地激发了学生的主动学习与思考的兴趣，课堂中教学氛围融洽、互动积极。通过上述重新设计教学进程、制作生动形象的教学课件，在教学过程中使用场景式与问题引导等多种与学习内容相关的教学策略，有效地引起和维持学习者的注意和兴趣；以易于理解的方式演示了神经阻滞治疗的过程，促进和达到了对神经阻滞基本概念、原理和方法的教学目的；教学过程以及教学策略的设计符合认知规律与思维模式，适合教师课堂教学，易于强化互动式场景教学与问题引导式教学效果，为提高教学效率、突出与突破教学难点和重点、增强贴近临床实际操作教学目的奠定了基础。不僅为在校学生学习课程需要为目的，甚至对将来临床疼痛诊疗实践活动提供学习方法或内容的建议、帮助。

综上，充分利用体表解剖学及虚拟人解剖软件的优势应用于神经阻滞治疗的教学改革弥补了传统神经阻滞教学中的不足，激发学生学习的主观能动性、创新发散思维能力、培养职业荣誉感和培养学生临床实践能力方面明显优于传统讲授。真正做到学以致用的目的，进一步推动高等医学教学改革，提高教学质量及成效。

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（收稿日期：2017-11-25）