肺段3D打印标本在断层解剖学实验教学中的应用思路构建
摘要
关键词
肺段;3D打印;断层解剖学;实验教学;思路
正文
医学研究通过CT扫描获得数据,在对图像系统处理后,完成对患者待检部位数据分割、三维重建,通过计算机设计手术方案。拟为患者重建胸部3D模型,将其打印成3D模型,可以完成术前的各项预演,通过3D打印模型制作三维适形钛板,确保手术顺利实施。肺断层解剖作为影像学重要的教学课程,肺内的各处管道排列处于十分复杂的状态,对其教学过程中,也需要学生具备更高的理解力和想象力[1]。研究发现[2],传统教学法用于此门课程效果不佳,严重影响了教学效果。作为基础学科和临床学科重要的连接课程,断层解剖学实验教学过程中,需要学生更深层次的了肺门、肺段解剖断层情况,可以准确识别CT图像,并对其得出正确的理解,为后续肺部疾病准确判断,通过影像学课程学习,可以灵活用于临床实践[3]。采用传统教学法用于断层解剖学的教学,如何弥补教学工作中的不足之处,也成为提升实验教学效果,更好培养满足临床影像学专业人才的重要方向[4]。3D打印技术在近年来得到了飞速的发展,将其用于教学过程中,通过3D打印模型提供为临床解剖实验教学,高仿真、学习时学习更直观的优势,可以帮助医学生更好的掌握和理解人体细微结构、位置等基本信息,才能达到预期的教学效果[5]。使用3D模型构建支气管树,将其用于支气管肺部解剖教学,通过模型实验教学,达到预期的目标。本研究对此项研究两组不同教学方法比较,评价3D打印标本用于实验教学的思路和构建方法,报道如下。
1 资料与方法
1.1一般资料
入选2022级影像学专业学生80例作为研究目标,按班级分组,其中40例学生为1-2班,设为对照组,传统教学。男19例,女21例;年龄19-21岁,均值(20.05±0.46);另外40例学生为3-4班,设为观察组,实施肺段3D打印标本实验教学。男20例,女20例;年龄19-20岁,均值(19.38±0.52);两组数据(P>0.05),可比较。
1.1.1纳入标准
入选学生均为2022年影像专业;对研究知情;可配合完成实验调查;资料完整。使用教材为《断层解剖学.第3版》,主编:付升旗、徐国成。
1.1.2排除标准
排除不能按时接受教学和考核的学生;资料缺失及不能配合者。
1.2方法
按班级分组。1-2班为对照组,安排传统教学。教学老师根据教学大纲完成教材的备课、准备工作,后续根据大纲在课上完成肺段断层解剖课程的讲解,确定授课时间和内容。教学过程中也采用了多媒体理论完成相关理论知识的授课。随后安排实验教学,根据断层图谱切制肺断层标本,指导医学生对标本观察,从而识别肺段解剖断层和CT图像,从而对相关知识点正确理解。
3-4班为观察组,在完成理论教学后,再为医学生安排实验教学,应用肺段3D打印标本模型接受实验教学,在教学过程中,教师引导医学生对模型的结构进行细致观察,包括膈面、前后面及纵隔面等处肺段位置、外形。在对模型完成肺段拆分、组合操作过程中,对肺段形态、其中肺段支气管和动静脉的分支、走行等具体情况进行观察。根据断层图谱完成肺断层相关标本的切制,配合3D打印标本,正确识别肺段解剖断层,同时可以对照CT图像知识点,从而帮助医学生更好的理解肺段解剖断层情况。实验教学过程中,学生自由组织学习小组,通过小组讨论的方式,学习相关知识点,对相关问题进行汇总,上课由由教师统一答疑。按教案中不同病例资料,提供与实物相当1:1比例的3D模型,配合模型讲解解剖知识,在分层次处理后,完成理论与实践的完美结合,围绕3D打印解剖学模型完成小组讨论和学习[6]。
1.3观察指标
1.3.1教学考核结果
两组学生在实验教学前、实验教学后分别接受闭卷考试,试卷中的知识点、考核难度一致。具体考核内容涉及到肺段、肺段支气管、动脉和静脉、肺段断层解剖绘图及CT影像识别等内容,共设计10道题目,总计10分,得分高表明考核成绩高。
1.3.2教学满意度
对两组学生教学满意度调查,调查项目:肺段位置、形态理解;肺段内管道理解;肺段解剖断层理解;肺段CT断层理解;肺段断层思维能力培养;教学整体满意度。每项评分高表示满意度高。
1.3.3教学质量
通过问卷调查方式,对两组学生接受教学指导后的教学质量评价,评价维度:激发主动学习兴趣、加深教学内容认知、提高临床思维能力、提升临床工作胜任力,每项评分选择6级评分法0-5分,完成各项目的比较评价,得分高表明教学质量高。
1.3.4理论与操作评价
问卷调查,评价两组学生的理论知识、临床操作能力评分,评分高表明理论和实践操作能力强。
1.4统计学方法
数据SPSS22.0统计学分析,计量资料【±s】表示,t值检验,P<0.05说明差异明显。
2 结果
2.1分析教学成绩
观察组实验教学成绩测试评分高于对照组(P<0.05)如表1.
表1实验教学评分【±s,分】
组别 | 实验前 | 实验后 | t | P |
观察组(n=40) | 5.32±1.83 | 8.09±0.87 | 8.645 | 0.000 |
对照组(n=40) | 5.28±1.89 | 6.96±1.37 | 4.551 | 0.000 |
t | 0.096 | 4.403 | ||
P | 0.923 | 0.000 |
2.2分析教学满意度
观察组对实验教学各方面满意度评分高于对照组(P<0.05)如表2.
表2教学满意度【±s,分】
组别 | 肺段位置、形态理解 | 肺段内管道理解 | 肺段解剖断层理解 | 肺段CT断层理解 | 肺段断层思维能力培养 | 教学整体满意度 |
观察组(n=40) | 2.26±0.25 | 2.49±0.74 | 2.26±0.83 | 2.11±0.89 | 2.25±0.69 | 11.28±3.46 |
对照组(n=40) | 2.01±0.33 | 1.56±0.58 | 1.65±0.57 | 1.54±0.60 | 1.46±0.53 | 8.24±2.34 |
t | 3.819 | 6.255 | 3.831 | 3.358 | 5.742 | 4.602 |
P | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.001 | 0.000 | 0.000 |
2.3分析教学质量
观察组教学质量评分高于对照组(P<0.05)如表3.
表3教学质量比较【±s,分】
组别 | 激发主动学习兴趣 | 加深教学内容认知 | 提高临床思维能力 | 提升临床工作胜任力 | 对教师的满意度 |
观察组(n=40) | 4.66±0.52 | 4.32±0.68 | 4.27±0.58 | 4.78±0.43 | 4.59±0.53 |
对照组(n=40) | 4.23±0.60 | 3.82±0.83 | 3.86±0.62 | 4.38±0.45 | 4.02±0.65 |
t | 3.425 | 2.947 | 3.054 | 4.064 | 4.298 |
P | 0.001 | 0.004 | 0.003 | 0.000 | 0.000 |
2.4分析理论知识、临床操作能力评分
观察组理论知识、临床操作能力评分高于对照组(P<0.05)如表4.
表4理论知识与临床操作能力评分【±s,分】
组别 | 理论知识 | 临床操作能力 |
观察组(n=40) | 39.96±6.25 | 41.83±4.35 |
对照组(n=40) | 36.13±5.52 | 37.82±4.47 |
t | 2.904 | 4.066 |
P | 0.004 | 0.000 |
3 讨论
普通外科学是临床医学重要的分支,解剖结构十分复杂,教学工作中选择传统教学法缺乏直观性,很难掌握具体解剖位置。断层解剖学经由断层方法对人体形态、功能等进行表达,在学习过程中,更好的掌握人体结构的变化,通过影像学技术诊断,更容易理解并判断疾病类型,为临床疾病诊断和治疗创造条件。通过理论课中知识点的传授,只能作为传统教学方式开展教学。实验课配合理论知识的教学,可以更利于医学生对人体结构的理解。在传统教学时,大多安排2D图谱学习,经由整体-断层-整体这一思维模式的建立,对其解剖思维理解难度较大。研究发现[7],断层结构、解剖结构都受到空间三维结构影响,为引导医学生的学习兴趣,如何将过于抽象的理论转变为直观的形象,也是学生能否理解和学习知识的重点。在教学过程中,帮助医学生建立空间立体思维,也是达到教学目标的关键因素。
现代高精度3D模型用于医学教学,可以帮助医学生对人体细微结构、位置得出更直观的结果,充分调动学生学习的积极性,将传统被动式学习和记忆向着主动思考的方式转化,从而确保达到预期的教学效果,提升学生对教学工作的满意度。本研究中,两组测试成绩、教学质量各项评分比较,观察组均优于对照组。可见,将肺段3d打印标本用于断层解剖学实验教学过程中,可以帮助学生可以更好的理解临床解剖情况,提高对各种解剖知识点的理解能力,从而肺段3d打印标本应用过程中,不断提高学生的测试成绩,达到学生预期的效果,提高学生对教学工作的满意度,也能不断提升教学质量。加强学生的创新思维能力培养,主动积极提问、交流,实现对临床实践操作的模拟动作,在不断训练过程中,可以提高学生学习的信心,提高满意度。
本次研究,将肺段3D打印标本用于实验教学工作中,标本以由透明材质组成,实验过程中可以对其自由拆分、组合,完成对其内部支气管树、肺动静脉及肺外形的观察,其中不同部位有不同的标色,例如:肺动脉标记蓝色,肺静脉标记成红色。不同肺段支气管在不同颜色材质设计下,在拆分、组合时,可以更直观的对肺段结构进行观察。其中肺表现填充物是透明材质,多彩的模型更容易记忆,观看可以获得更直观的感受。学生分小组学习,在实验中拆分、组合肺段3D打印标本后,更容易理解肺段内管道,更容易理解肺段解剖结构,加深对CT断层相关知识点的理解,可以帮助医学生培养对肺段断层的思维理解力,确保达到预期的教学效果。在小组合作下,还能培养医学生的团结合作意识[8]。
综上所述,肺段3D打印标本用于断层解剖学实验教学,对教学效果可以起到显著提升,为医学生顺利学习断层解剖学这门课程提供更好的教学途径,发挥预期的教学效果,可推广用于教学工作中。
【参考文献】
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