3D打印技术联合PBL教学模式在骨科住院医师规范化培训中应用*

张 培 刘 泉 吴 敏 冯学庆 徐 伟 朱 坤 官建中

蚌埠医学院第一附属医院，安徽省蚌埠市 233003

3D打印是20世纪80年代出现的重要技术，近30年来发展迅速。3D打印技术有异于传统的削材及铸造技术，不仅是产品的物理结构发生变化，还能根据个性化需要定制，同时可携带细胞及生物活性微球进行骨缺损部位的原位打印。该技术在现代临床医学方面有广阔的应用前景[1]，住院医师规范化培训是所有临床医学毕业生从学生转变为合格医生的必经之路，是提高我国医疗质量的有效方法。以往医院对规范化培训医师应用基于问题的学习(Problem based learning,PBL)教学模式进行教育指导，其优点在于可提升学生自主学习兴趣。目前骨科是众多学者重点研究的学科之一，其诊断技术及治疗理念不断的创新，仅依靠传统PBL教学模式只能提供基础性知识，并不能完全满足临床教学所需。本研究旨在探究3D打印技术联合PBL教学模式在骨科住院医师规范化培训临床教学中的应用价值，进而促进骨科住院医师规范化培训的效果，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择我院骨科40名规培住院医师，随机分为观察组和对照组，每组20名。两组学员均为男性，观察组平均年龄为(27.11±1.5 )岁，对照组平均年龄为(26.32±1.4)岁，两组年龄及既往学习成绩方面无显著性差异(P> 0.05),有可比性。

1.2 方法 观察组使用3D打印技术联合PBL教学模式。首先接受传统PBL教学模式，带教医师提前选择教学病例，主要选择临床常见病例，规培学员以教学病例为基础，详细阅读住院病历、病程，收集影像学资料并分析病例，通过医学教材、网络等查找相关知识，结合3D打印技术，带教医师根据所选病例打印3D模型(由我院骨科3D数字打印技术实验室提供支持，图1)并在教学查房中结合3D模型进行病例分析，对比影像学资料学习，明确诊断，制定最终治疗思路。分析整理，提出治疗方案，小组成员提出问题在组内讨论。对照组单纯采用PBL教学模式，带教医师以教学查房的方式对学员进行病例分析，学员总结组员讨论意见形成最终治疗思路。

1.3 教学效果评价 两组学员在骨科规培结束后，由同一组带教老师对两组学员以骨科学相关知识进行出科考试，首先为临床专业考试，考试内容包括骨科学理论知识、病例分析、专业技能，记录考试成绩(每门总分100分)，并按照不记名问卷调查方式对学习兴趣，理解能力、内容掌握，满意度评价，总分10分，实发40份，回收 40份，回收率 100%，而且均为有效问卷。评分标准：不满意1分，不太满意2分，一般3分，较满意4分，非常满意5分，规培医师根据实际情况给予打分。

2 结果

2.1 两组专业课考试成绩比较 观察组在理论知识、病例分析、专业技能成绩明显高于对照组，两组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 两组理论知识、病例分析、专业技能成绩比较分)

2.2 两组主观评价分析比较 观察组对学习兴趣、理解能力、内容掌握及满意度评分明显高于对照组，两组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 两组学习兴趣、理解能力、内容掌握、满意度比较分)

3 讨论

骨科学是外科学教学中的重要组成部分，骨科学要求学习者熟练掌握人体解剖结构和骨骼形态，具有直观性和复杂性，需要在骨科的临床诊治中遇到不同病种的诊断和处理[2]。骨科手术涉及许多不规则的骨骼结构，因此对学习者的空间想象能力有一定的要求[3]。临床上遇到较为复杂的骨盆、关节面骨折，使用X线、三维CT等影像学资料并不能全面了解其结构[4]，所以传统的教学模式并不能够完全满足教学需求，应用3D打印机制作的骨科模型可以让骨科学习者更直观、准确的学习，由此可以对传统教学加以补充。帮助学生从平面理解到立体结构理解，提高医学生的学习兴趣，提高学习效果。

使用此类病例制作3D模型，一些低年资规培医师学习时便能了然于心、过目不忘，规培医师甚至可以使用制作的三维模型进行术前演练，在模具上预选接骨板的长度、螺钉的位置或者髋关节置换时臼杯放置角度等，帮助低年级医师提高临床技能[5]。骨科作为综合学科，灌输式教学效果较差。PBL 教学模式以学习者为中心，探究临床常见问题，激励学习者自己解决问题、分析原因，此教学模式广泛应用于临床教学，同时施教者对其实施指导[6]。骨科开展PBL 教学模式以临床病例为基础，学习者分析病例过程中发现问题，在寻找本质中学习知识，加深认知程度[7]。PBL教学模式已经在一定程度上提高了学生积极性和教学效率，但是仍然缺乏直观性，3D 打印技术设计更是在其基础上的最佳补充[8]，所以针对一些局部解剖的结构较为复杂且传统的教学方式下难以使学生得到充分理解掌握的骨科疾病，可根据患者的影像学资料制作3D模型，结合PBL教学模式使得规培医师的专业理论得到充分理解，临床技能得以提高，进而提高住院医师规范化培训水平。

我国为进一步深化医疗卫生体制改革，建立完备的住院医师规范化培养体系。既能整体提高医疗质量，也为广大人民群众健康权益提供了保障；在全国开展住院医师规范化培训，可以使刚走出校门的低年资医师可以去接受较高水平医院的培训，经过3年的规培成为医学知识、动手能力过关的医生后返回各个医院，从而提高我国临床医师队伍的综合水平[9]。全国各地结合自身情况，形成了不同特色的教学模式[10]，大多均是在既往的PBL教学模式上取得改进，石代红[11]在PBL教学模式的基础上，结合CBL教学模式，使得学生在基础知识、病例分析、 护理程序运用等方面取得较好的教学效果，本研究将3D打印技术与PBL教学模式结合应运于骨科住院医师规范化培训临床教学，观察组理论技能水平明显高于对照组，并且学习兴趣、理解力明显提高，更进一步提高住院医师规范化培训成效。

本研究是在原有工作基础上构建以临床疾病诊疗为主线，以全方位育人为目标，初步实现规培医师骨科岗位胜任能力的培养，此种学习方式可增加学员自主学习热情，帮助其有效建立临床思维，培养其发现问题和解决问题的能力。韩冠生等[12]研究表明：应用PBL教学法结合3D打印技术对骨科实习生进行教学，其骨科理论知识和临床实践能力考试成绩均显著高于对照组。该研究结果与本实验相似。本研究结果显示实验组规培医师的理论知识及对临床病例的分析能力明显高于对照组学员成绩；且实验组对3D打印技术联合PBL教学模式的满意度明显高于对照组。证实3D打印技术联合PBL教学模式可以提高学员对骨科学知识的掌握，培养临床思维、自主学习能力。

综上所述，3D打印技术联合PBL教学模式一方面可促进骨科学习者自我导向学习意识形成，另一方面使学员通过3D模型更好掌握骨科疾病的解剖学的形态变化，实现PBL教学和3D打印技术的相辅相成，在今后住院医师规范化培训中具有一定的应用前景。