3D打印联合CT图像在肾错构瘤诊断教学中的应用情况

张天宇 丁国旭 王余广 王东旭 杜友利

[摘要] 目的 探讨3D打印技术联合CT图像在肾错构瘤诊断教学中的应用效果。方法 针对2017年9月—2018年6月齐齐哈尔医学院附属第二医院CT室进行生产实习的五年制2015级影像学本科生68名采用肾错构瘤3D打印模型联合CT图像进行诊断教学。结果 与传统教学方法比较，学生成绩显著提高。结论 3D打印技术联合CT图像在肾错构瘤诊断教学中的应用效果优于单纯CT图像教学，值得推广使用。

[关键词] 3D打印;肾错构瘤;PACS;满意度

[中图分类号] R47 [文献标识码] A [文章编号] 1672-5654（2019）05（b）-0136-02

医学影像诊断学教学的主要内容和任务是帮助医学生识别影像图像中的解剖结构，认识、了解和学习疾病，提升分析和诊断疾病的能力[1]。针对齐齐哈尔医学院附属二院的影像诊断学教学过程当中，遇到的一系列的问题，包括学生对于诊断图像的认识不到位，空间想象力不够，对于影像诊断学的学习兴趣不高，因此2017年9月—2018年6月运用当下最新的3D技术，以提高学生68名的学习成绩。现报道如下。

1  资料与方法

1.1  一般资料

选取齐齐哈尔医学院附属第二医院CT室进行生产实习的五年制2015级影像学本科生共计68名，将其以数字随机表法的形式均分为两组，包括实验组及对照组，每组各34名。其中实验组男18名，女16名;年龄分布在18～26岁之间，平均年龄（20.03±5.89）岁。对照组男17名，女17名;年龄分布在18～25岁之间，平均年龄（19.97±4.76）岁。本组学习病例为1例左肾错构瘤患者，男，年龄57岁，并已经腹腔镜做左肾部分切除术。两组学生在性别、年龄及教育情况等一般资料方面对比无明显差异，在本实验中具有可比性（P>0.05）。

1.2  方法

1.2.1 3D打印模型制备  对入组患者行术前肾脏平扫+肾脏三期增强扫描，仪器选用东芝64排CT机，设定层厚为1 mm，层间距为0 mm，扫描后利用DICOM 数据生成 3D打印建模数据，将数据发送至北京汇天威科技有限公司进行技术处理，并联合课题组技术人员完成建模数据纠错、生成STL文件，完成3D模型打印。

1.2.2 各组教学方法  教学案例：肾错构瘤的医学影像学，采用不同的教学方案进行教学。对照组：应用PACS系统下的CT阅片教学法，实验组进行CT阅片并结合3D打印模型进行对照学习。两种学生均首先进行临床基础知识授课，之后进行实践阅片，询问病史以后，阅片后由实习学生做出诊断，后教师对学生学习情况进行评价。

CT阅片教学法首先由带教教师讲解肾错构瘤的基础知识，明确学习计划，按照教学大纲要求掌握授课重点和三基标准，并讲解疾病临床重要性，调动学习积极性，带教教师提供授课图片患者的病例资料，逐步进行病例分析，掌握患者临床资料，学生通过病例资料对肾错构瘤的发病机制、影像学表现进行讨论分析并根据CT图像对此病例进行归纳总结[2]。而实验组的整个教学过程中均参照3D打印模型进行对比学习。

1.3  评价指标

学习结束后由两位高年资教师结合此病例教学重点、难点拟定一套测试试题（选择题100道，1分/道，共100分，其中包括肾动脉分支30分、静脉与肾盂关系30分、肿物位置情况40分）;由3位高年资教师针对此病例对学生学习效果和综合能力进行评分（每项满分为10分）;满意度采取调查问卷的方式由学生自己打分，评分包括：非常满意（5分）、满意（4分）、无所谓（3分）、不满意（2分）、非常不满意（1分）5个等级，4分及4分以上评分结果视为满意，满意度=（满意人数+基本满意人数）/总人数×100.00%[3]。

1.4  统计方法

采用SPSS 18.0统计学软件处理数据，符合正态分布的计量资料采用（x±s）表示，计量资料之间比较采用t检验，计数资料采取χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2  结果

2.1  学生测试成绩比较

实验组学生肾动脉分支、静脉与肾盂关系及肿物位置测试成绩均明显高于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表1。

2.2  学生学习效果及综合能力评分比较

实验组学生学习兴趣及综合能力评分明显高于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表2。

2.3  满意度比较

通过问卷调查显示：实验组学生满意度明显高于对照组，两组间满意度差异有统计学意义（χ2=5.113，P<0.05）。见表3。

3  讨论

医学生的临床生产实习[4]是从学生成长为临床医生的重要环节，在实际的临床实践工作中，要求临床医学具有一定的临床基本功，同时要具有丰富临床实践应变能力，同时要具备处理突发事件的能力[5]。所以，在医学生向临床医生转变的过程中，要充分重视临床实践队学生成长的重要性，培养职业生涯规划中要具有的基本执业能力。影像学由于其特殊性，需要较强的理论基础以及空间想象能力，常规教学学生学习积极性不高，很难调动学生学习积极性，因此在临床实践教学中，急需一种能够提高学生学习能力，及提高理论与实践水平的实习实践教学模式[6]。3D打印技术近年来发展迅速[7]，已经在多个领域的教学科研中取得了较好的效果，因此本研究希望将3D打印技术引入该院医学影像学课程教學中来，来满足我校各专业、各层次学生对影像诊断学学习的需要，帮助学生掌握一定的影像专业知识和技能，提高学生影像诊断学基础知识的掌握，与此同时可以培养和磨砺学生在临床方面运用的能力，能用3D模拟材料处理临床实践中的较复杂问题。让学生的学习变被动为主动，进一步实现以学生为中心的教学理念[8]。

3D打印技术具有以下作用优势，能够构架医学影像学与临床医学各专业学科之间的桥梁。在临床教学中，3D打印模型能够清楚直观地使学生了解病变的边缘、密度等信息，同时可以与病理征象进行对照分析，明确临床诊断意义。同时3D打印能够在教学中，弥补二维图像在立体空间中几何关系的教学不足，为临床医生提供直观的三维实体模型，满足于临床教学和临床诊断的需要。

经不同方法教学16个学时后，实验组学生肾动脉分支、静脉与肾盂关系及肿物位置测试成绩均明显高于对照组;带教教师对实验组学生的学习效果、学习兴趣及综合能力打分均明显高于对照组;经满意度问卷调查结果显示，实验组学生满意度也明显高于对照组。此结果显示3D打印教学相对于以往常规CT阅片教学法提供了学生更多的观察角度，多角度地展示了病灶，加强了学生对于病灶处解剖结构的理解，提升了学习效果。

该课题的研究结果将有力促进影像诊断学教学内容和教学方法的改革，为医学院校影像诊断学教学改革提供崭新的思路。

[参考文献]

[1]  张建军，刘琳.肾错构瘤10例临床病理分析[J].中华肿瘤防治杂志，2013，8（6）：643-644.

[2]  陈炜.肾错构瘤的诊断与治疗[J].新医学，2017，38（8）：539.

[3]  卢其萍，刘芳，周倩.42例肾错构瘤的CT、彩超对比研究[J].医用放射技术杂志，2014，32（11）：F004.

[4]  宋熙煜，闫镔，周利莉，等.3D打印技术在CT领域的应用[J].CT理论与应用研究，2015，24（1）：57-68.

[5]  刘凯，张学燕.3D打印机与CT三维重建的结合应用[J].实用医技杂志，2015，20（6）：666.

[6]  杨少龙，王运登，石斌.3D打印技术制作解剖病理模型在外科解剖教学及临床中的应用[J].郑州铁路职业技术学院学报，2017，29（1）：71-72.

[7]  胡立伟，孙杰，钟玉敏，等.基于CT多期图像融合构建3D打印重复肾模型的应用[J].中国医疗设备，2017，32（3）：29-31.

[8]  曹志强，柳云恩.3D打印技术在肾脏部分切除術中的应用[J].解放军医药杂志，2015，18（11）：6-9.

（收稿日期：2019-02-14）