三维肺血管造影图像在临床本科实习医师肺血管解剖教学应用研究

洪城,郭文亮,伍晓锋,卢建民

(1.广州医科大学附属第一医院呼吸与危重症医学科，国家呼吸医学中心 广州呼吸健康研究院，呼吸疾病国家重点实验室，广东 广州 510010)

肺血管数目众多，解剖复杂，本科实习医师常常难以掌握。三维血管造影重建技术，通过C型臂快速旋转，获得人体360°血管造影图像，三维图像可动态旋转，从不同角度跟踪血管走形、分布。目前该项技术主要应用于颅内血管造影[1-3]。既往研究发现，三维肺血管造影重建技术获得的三维肺血管造影图像，能够提高呼吸科进修医师对肺血管解剖的认识[4]。因此，本研究目的旨在探讨三维肺血管造影图像在提高临床专业本科实习医师对肺动脉解剖认识中的教学作用。

一般情况下人体右侧肺动脉具有10个肺段，命名为R1～R10。右上肺动脉包括三个肺段R1～R3段，右中肺动脉包括R4～R5段，右下肺动脉包括R7～R10段。左侧肺动脉具有9个肺段，命名为L1～L9，左上肺动脉L1～L5，左下肺动脉L8～L10(图1)[5]。肺动脉造影是显示肺血管重要方法，传统肺动脉造影为二维图像，肺部位于人体胸腔内是立体器官，而且肺动脉数目繁多，走形复杂。因此，二维造影图像上血管常互相交叉、重叠导致难以准确识别肺动脉。三维血管造影重建技术，可获得三维动态血管造影图像，图像可动态旋转，从不同角度跟踪血管走形、分布。根据血管走形、分布可以清晰辨认血管名称、位置、形态(图2)[4]。熟悉认识肺血管解剖对于了解肺部疾病尤其是肺血管疾病诊断和鉴别诊断和外科及介入手术治疗起到非常关键作用。临床专业本科实习医师常常难以熟练掌握肺血管解剖，本研究旨在通过比较二维与三维肺血管造影图像在临床专业本科实习医师教学差异，了解三维肺血管造影图像对提高临床专业本科实习医师掌握肺血管解剖的实际能力。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2018年6月至2021年1月在广州医科大学附属第一医院 广州呼吸健康研究院呼吸与危重症科实习的临床医学专业本科实习医师作为研究对象。

右侧为右肺动脉各段分支及命名，左侧为左肺动脉各段分支及命名。(图像来自日本冈山医疗中心松原教授)

BA

1.2 研究方法

将自愿加入研究的实习医师按照奇数偶数随机分配方法分成两组，分别为二维肺血管图像组(简称二维图像组)和三维肺血管图像组(简称三维图像组)。入组后由同一老师在不同地方进行肺动脉解剖教学，二维图像组采用二维肺血管造影图像教学，三维图像组采用三维肺血管造影图像教学。每次教学时间为1小时，每天教学1次共教学2周时间，每周5个工作日。第1周学习右侧肺动脉，第2周学习左侧肺动脉，第3周实习医师自学。课后布置肺动脉解剖图像识别作业，供学生进行课后复习，并定期收回作业进行修改，保证复习质量。每周学习完成后对本周学习内容进行一次考核，第1周考检右侧肺动脉内容，第2周考检左侧肺动脉内容，第3周自学后考检双侧肺动脉图像。对所有考生采用相同二维肺动脉造影图像试卷，每份试卷有10张肺血管图像，每张图片选择1条血管，要求考生标示出血管名称。同一位老师进行评分，每张图像满分10分，填写正确得10分，填写错误或不填写不得分，每次考试满分100分。

1.3 资料收集和整理

记录每位医师上课考勤和参加考试情况，计算每份试卷得分，分别计算每人，每周，每组得分情况。

1.4 统计学分析

采用SPSS19.0统计分析软件对两组的考核分数进行分析，计量资料正态分布时，以均数标准差描述，率的比较采用方差分析，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 一般资料

2018年6月1日至2021年1月30日研究期间，共64位实习医师符合入选条件自愿参加研究，平均年龄22.6±2.6岁，各组均32位医师，两组医师本科绩点无差异。两组医师一般资料见表1。

表1 两组医师一般情况比较表

2.2 数据收集情况

两组医师均积极参加上课学习，2周教学期间二维图像组6位医师因故缺席，三维图像组5名医师因故缺席。三次考核中，二维图像组共4位医师缺席没有分数，三维图像组共5位医师缺席没有分数。二维图像组共收集92份试卷并评分，三维图像组共收集91份试卷并评分。

2.3 两组数据比较

入选两组医师的年龄、性别及临床实习经验，本科绩点均基本一致。两组医师上课缺席及考核缺席基本一致，差异无统计学意义。两组医师考核成绩比较，二维图像组第1周考核识别血管正确率为42%，三维图像组53%，差异具有统计学意义。第2周考核识别血管正确率二维图像组56%，三维图像组72%，差异具有统计学意义。第3周自学后考核识别血管正确率二维图像组74%，三维图像组85%，差异具有统计学意义。见表2。

表2 两组医师考核成绩比较

3 讨 论

熟练掌握肺血管解剖对肺部疾病尤其是肺血管疾病的诊断，以及外科和介入手术治疗至关重要[6-7]。但是由于肺血管数目繁多而且人体肺动脉走形变异较多。疾病状态下肺血管解剖结构发生明显变化，慢性血栓栓塞或纤维素性纵膈炎导致肺动脉、肺静脉结构发生狭窄、闭塞，血管位置形态发生扭转、迂曲及位置发生改变，增加了初学者掌握肺动脉解剖的难度，即便采用不同角度的二维肺血管图像对学生进行教学，初学者亦未必能够完全理解肺动脉在肺内的走向，难以在脑海中凭空构建出肺动脉三维模型。传统肺动脉造影为二维成像，由于肺是立体结构，因此二维造影图像导致部分血管重叠，增加了识别各肺血管难度。三维重建技术是通过C臂快速旋转进行数据采集成像，获得不同角度连续的三维空间血管造影图像。获得的重建图像能够360°旋转，可以清晰连续动态观察同一血管的走形、结构和位置。

本研究入选临床医学专业本科实习医师作为研究对象，分别采用二维肺血管造影图像和三维肺血管造影图像进行肺动脉解剖教学。入选两组医师的年龄、性别及实习经验以及本科绩点均基本一致。两组医师考核成绩比较，发现第1-3周考核成绩，三维图像组均高于二维图像组，差异具有统计学差异。研究结果表明经过2周不同方法的肺血管解剖教学和1周的自学训练，三维图像组医师更容易掌握肺动脉解剖，对于辨别不同肺动脉走形和分别更加准确。该研究结果与本单位既往采用三维肺血管造影重建图像对呼吸专科进修医学肺血管解剖教学研究不同。既往研究教学方法与本研究相同，但是结果不同[4]。既往研究发现，呼吸专科进修医师第1,2周采用三维图像进行肺血管结构教学后，考核成绩优于二维图像组。但是第3周自学后考核，两组进修医师考核成绩基本一致，差异无统计学意义。研究结果提示，三维肺血管图像较二维肺血管图像更容易被呼吸专科进修医师掌握。但是由于呼吸专科医生均具有2年以上呼吸专科临床工作基础，对于肺部结构包括气管、支气管及血管解剖了解优于本科临床实习医师。因此经过3周学习后二维图像组医师也能够较好的掌握肺动脉解剖。

本研究入选人群较片面可能对结果具有一定影响。另外，由于本研究入选人数有限，研究结果可能存在偏差，三维肺血管造影图像是否适合临床专业本科教学还需要进一步多中心、多层次的教学研究。