神经导航结合B超在脑功能区及脑深部胶质瘤手术临床教学中的应用

李庆新　洪文明　吴炳山　王卫红　徐培坤

摘 要：探析神经导航结合B超在神经外科脑功能区及脑深部胶质瘤手术临床教学中的应用价值。选择2020年1月-2022年12月，在本院神经外科实习的40名硕士规培生作为研究对象，随机分为实验组和对照组，每组20人。在脑功能区及深部胶质瘤手术的临床教学中，实验组接受神经导航及B超等设备辅助下的教学方式。通过学习考核、教学满意度统计及问卷调查等对该教学方式进行效果评价。实验组规培生教学后的理论知识、病案分析、医患沟通、临床实践考核及教学总满意率等均高于对照组（P<0.05）。通过问卷调查，学生对此教学方法认可度较高，有助于提高他们的外科思维和独立思考能力。

关键词：神经外科；脑功能区；脑胶质瘤；手术教学；神经导航；B超

中图分类号：TH77；G642  文献标识码：A  文章编号：1673-260X（2023）04-0040-05

脑功能区及脑深部胶质瘤一般与皮质中枢、功能性神经纤维束或灰质核团等重要神经结构关系密切，故此类肿瘤的全切率低、致残率高，要想取得良好的手术效果，需在充分理解神经解剖的基础上选择恰当的手术入路和术中辅助技术[1，2]。而脑解剖的复杂性和手术入路的个体化都决定了开展此类手术临床教学的困难之处。由于神经导航系统可进行三维虚拟成像，无论是利用正常脑组织影像开展神经解剖理论学习，还是利用患者影像中胶质瘤与功能结构间立体关系制定个体化的手术入路，这项技术都具有非常大的应用价值[3，4]。同时，其结合B超技术所拥有的术中实时引导和反馈功能对于实习生的手术教学更具有无可替代的作用[5，6]。所以本研究拟将神经外科规培生作为研究对象，将神经导航结合B超技术纳入脑功能区及脑深部胶质瘤切除手术的临床教学中，以期为此类手术的高效化和均质化临床教学探索一条新的途径。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2020年1月-2022年12月，于本院神经外科实习的40名硕士规培生作为研究对象，随机分为实验组和对照组，每组20人、实习时间均为1个月。在脑功能区及深部胶质瘤切除手术的临床教学中，实验组接受神经导航及B超等设备辅助下的新型教学方式，而对照组接受常规的传统教学模式。实验组中男15例、女5例，入科时专科考核（78.56±4.98）分；对照组中男16例、女4例，入科时专科考核（79.46±5.86）分。两组在性别、教学前专科知识储备等方面无统计学差异（P>0.05），且研究对象均签署知情同意书，此研究经医院伦理学委员会审查批准。

1.2 研究对象纳入与排除标准

纳入标准：已在我院实习时间≥6个月的硕士规培生；掌握神经外科相关基础知识者；年龄≥18岁；一般资料齐全者。

排除标准：实习态度不端，多次无故旷课者；由于各种原因，中途退出神经外科专科实习者；已参与其他教学试验者。

1.3 教学方法

临床手术教学主要分为理论知识和临床实践两部分。

1.3.1 实验组理论知识教学

采用案例导学（Case-Based Learning，CBL）教学模式进行理论知识讲解和培训。规培生入科后，教师即通过微信群向学生发布神经导航和B超的教学课件（涉及工作原理及应用范围等）、《脑沟回与神经纤维束解剖》及《神经外科手术入路》PPT，学生进行自学和理解掌握。理论课程前1天，教师提前向学生发放既往典型病例的病史、术前头颅MRI影像及相应的神经导航三维虚拟重建图像（融合肿瘤、皮质中枢、功能性神经纤维束、脑血管等结构），针对手术方案提出相关问题（如手术入路、周围功能结构的辨认、术中辅助性技术的选择等），学生展开课前预习，查阅相关文献资料，分析和制定手术计划。理论课中，以神经导航系统三维重建MRI图像为基础，学生分别阐述各自手术方案的相关问题、并给出参考依据，如图1A所示。然后，教师对每位学生的手术方案进行点评并给出相应的指导意见，最后结合此典型病例的实际手术方案和疗效，对手术中的重点和难点问题进行针对性和系统性讲解。课后，鼓励学生进一步完善自己的手术方案、并对相关知识进行总结归纳。

1.3.2 实验组临床实践教学

经过理论课程的反复训练，待学生对神经解剖和手术入路的基础知识完全掌握后，可结合学生的学习表现和能力差异，依次带领其参与临床手术。术前一天，教师将拟手术患者的病史、体征和影像学等资料发给学生，使其提前了解患者的手术信息。手术当天，首先让学生依据术前影像学资料定位肿瘤的体表投影、设计手术皮瓣，然后教师在导航下验证并给予调整；在完成开颅皮层造瘘前后，再次让学生结合术野内的解剖标记判断肿瘤、皮质中枢及周边功能神经纤维束的定位方向，教师则在导航、B超或电生理监测等技术辅助下予以实时反馈和确认（图1B、1C）；待手术结束后，教师将根据学生表现进行综合点评及评判打分，并将术中神经导航和B超的多次反馈图像发给学生。手术后3日内，学生在术中导航和B超反馈图像的基础上，结合神经解剖和手术入路理论，将术中偏差或错误进行自我总结，并形成报告上交教师审阅。另外，学生通过患者术后的影像学复查和神经体征查体进一步验证术中神经结构及其功能保护的确切性，如图1D、1E所示。

1.3.3 对照组教学方法

规培生入科后通过神经解剖和手术入路、既往典型病例的PPT讲解，完成理论知识教学。在手术实践过程中，仅进行讲解式教学，无术中导航和B超的实时精准验证和反馈。

以上两组带教老师均为我科资历相似的副主任医师，从事神经外科临床带教5年以上，教学经验均较丰富。但在本研究期间，两组带教老师相对固定，不允許进行组间调换。

1.4 教学评价指标

（1）临床学习考核。每次实习结束前2天，对所有规培生进行临床专科能力考核，比较两组学生的学习效果，包括理论知识、病案分析（教师出具病例资料）、医患沟通（教师模拟患方）等项目；临床实践考核则在教学过程中已予评价，各项计0～100分。

（2）教学满意度评价。在学习考核结束后，即组织规培生对教学情况进行匿名评价。分别记录两组学生对相应教学方法的评定结果，共计设置满意、一般和不满意3个等级。

（3）问卷调查。自制教学方法调查问卷[7]，每次实习结束前1天，对实验组规培生进行新型教学方法应用价值的调查，包括该教学方法是否优于传统教学模式、是否有助于培养你的外科思维和独立思考能力、否会把该教学方法推荐给其他同学等，实验组规培生根据自己的学习体验选择“是”“差不多”“否”等选项。

1.5 统计学方法

SPSS 25.0处理数据，计量数据均符合正态分布以（x±s）表示，采用獨立样本t检验进行组间比较，计数数据以[例（%）]表示，行等级资料的U检验，P<0.05差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床学习考核

将神经导航结合B超技术应用于神经外科脑功能区及深部胶质瘤切除手术临床教学后，规培生的理论知识、病案分析、医患沟通、临床实践考核得分均高于对照组，差异有统计学意义（P<0.05），如表1所示。

2.2 教学满意度评价

应用新型教学方法后，实验组规培生的教学总满意率高于对照组，两组间评价等级差异有统计学意义（P<0.05），如表2所示。

2.3 问卷调查

通过问卷发现，总体而言，实验组规培生对该新型教学方法认可度较高，尤其有助于提高他们的外科思维和独立思考能力，如表3所示。

将神经导航及B超等辅助技术应用于神经外科脑功能区及脑深部胶质瘤手术的临床教学中，具有形象化和实时精准反馈的作用，对快速提升规培生的专科理论及临床技能均有积极帮助，且广受学生欢迎，临床推广应用价值较高。

3 讨论

3.1 神经外科脑功能区及深部胶质瘤手术的临床教学难点

脑功能区胶质瘤一般是指位于或毗邻脑组织重要结构的胶质瘤，如皮质中枢、功能性神经纤维束（如锥体束、弓状束、下额枕束、额斜束、视放射等）等，而脑深部胶质瘤一般是指位于或毗邻脑内灰质核团等结构的胶质瘤。这两种位置胶质瘤的手术切除范围均需要谨慎设计，如术中对神经解剖结构定位不准确极易损伤之并导致不可逆的神经功能障碍，故此类胶质瘤不仅临床切除困难，其手术教学更是一大难点。对规培生而言，其教学上的困难主要体现在以下几个方面：（1）脑组织解剖较颅底解剖更为复杂，尤其是神经纤维束结构混杂交错、难以直观辨认，而功能区及深部脑的临床解剖要求更加精细[8，9]，故其学习过程较为枯燥且抽象。通过何种途径向学生形象生动的讲解并激发他们学习的兴趣，仍然是值得深入探究的问题。（2）胶质瘤患者术中神经功能的保护，不仅需要熟悉脑解剖，还应设计恰当的手术入路来规避功能结构，同时也需一些必要的辅助技术（如皮层电刺激、皮质下电刺激、唤醒麻醉等）来实现最大范围的安全切除理念[10，11]。然而，欲向学生准确阐明手术入路的设计原理和高效辅助技术的选择依据并非易事。（3）因术中脑皮层暴露范围有限、正常结构被肿瘤挤压推移，且术野外区域均被覆盖，故学生失去宏观参照后极易迷路，非常需要辅助技术的实时验证和反馈[12，13]。

3.2 神经导航结合B超技术在此类手术教学中的应用价值

虽然神经解剖理论是指导脑功能区和深部胶质瘤切除手术的核心基础，但是国内医院临床科室很难获取或保存尸脑，且相应的脑沟回及白质纤维束解剖技术仅在国内极少量医院开展，故它们大都无脑解剖教学的条件和技术。而神经导航三维图像重建技术则允许在办公室内随时进行神经解剖的立体化和形象化教学。理论教学时，可通过设置靶结构（如皮质中枢、神经纤维束、灰质核团等）的颜色和透明度凸显其在大脑中的相对位置。术前，可依据肿瘤与这些功能结构的三维关系（如功能皮质与纤维束推挤方向），向规培生讲解真实患者手术入路的设计原理、术中辅助技术的选择依据、与患者家属沟通的重点问题等。术中，因患者体位和术者视角的改变，肿瘤与周围重要神经结构的立体关系将会变得朦胧并令人难以琢磨，对规培生来说，每当解剖位置不确定时，神经导航的实时引导和反馈式教学作用将具有重要价值，亦可结合电生理或唤醒麻醉技术进一步验证。同时随着肿瘤切除和脑组织的移位，术中B超可弥补导航技术的不足，在手术教学中继续发挥反馈式作用[14，15]。除此之外，教师还可将术中神经导航和B超的每次反馈图像保存后下载，待术后交给学生不断复习和研读，找出迷路的原因，进一步加深对三维神经解剖结构的理解。

3.3 神经导航结合B超技术在此类手术临床教学中的实际效果

基于上述分析，本研究将神经导航结合B超技术纳入脑功能区及深部胶质瘤切除手术的临床教学中，通过发挥神经导航和术中B超技术的上述优势，以期快速有效提升规培生的理论水平及手术技能，并为今后规培生的神经外科实习培养探索一条高效的教学方法。本研究数据显示，教学后实验组规培生的理论知识、病案分析、医患沟通、临床实践考核得分均高于对照组（P<0.05），提示本研究采用的教学方法、教学内容对提升规培生的理论水平和临床技能均具有积极影响。分析其原因：（1）极大提高了规培生的学习兴趣和主动性。神经导航三维虚拟成像可最大程度模拟尸脑解剖的神经结构，且可实现重复操作和叠加成像，比尸脑解剖更容易体现多个结构间的相对位置。在此基础上手术入路和相关并发症的理解更加直观而有据，这些都有利于规培生术前和患者家属的有效沟通。总之，学习难度的下降和学习效率的提高都有助于培养规培生的学习兴趣和主动性。（2）在理论学习和术中实践过程中可实现实时引导和反馈式教学，这要求学生对神经解剖要有更深的理解和运用能力、必须参与深层次的学习。在实战情景下，神经导航结合B超赋予的反馈式教学也使学生更容易获得临床经验和自信，同时对学习上的不足更具有危机感和忧患意识。教学评价方面，本研究数据显示，实验组规培生的教学满意度明显高于对照组规培生（P<0.05），且通过问卷发现，实验组学生对此教学方法认可度较高，认为该方法有助于提高他们的外科思维和独立思考能力。分析其原因：（1）临床教学中，术前导航系统精准的三维重建图像（融合肿瘤、皮质中枢、功能性神经纤维束、脑血管等结构）使病案分析和手术入路的选择有了更为直观的理论依据，学生在对此充分理解的基础上，便容易形成独立和富有创造性的见解，从而不易盲目服从于教师的“权威意见”，这在理论授课环节规培生手术方案设计的争论中均有体现。（2）神经导航三维融合成像重点突出胶质瘤与功能神经结构的立体关系，以期在切除肿瘤的同时尽量保护患者正常的结构和功能。而如何协调两者之间的关系、实现手术方案的规范化和个体化，既是本教学方法的核心内容，更是所有肿瘤手术共同的手术原则，规培生在此教学方法下形成的手术理念和思维方式在其他专科的学习中同样普遍适用。

综上所述，将神经导航结合B超纳入脑功能区及深部胶质瘤切除手术的临床教学中，具有形象化和实时精准反馈的作用，对快速提升规培生的专科理论及临床技能均有积极帮助，且广受学生欢迎，值得推广应用。

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收稿日期：2023-01-09

基金項目：国家自然科学基金青年基金（82003795）；医学科研发展基金项目-临床与基础研究专项（TB216003）