三维重建结合供肝修整技术在肝脏解剖教学中的应用

周瑜 李满 陈辰 文璐 赵凯亮

肝脏作为人体最重要的消化器官，包括肝动脉系统、肝静脉系统、门静脉系统和胆管系统等，每一套系统独立形成树状结构，而且容易发生变异[1-3]，再加上不同系统之间又相互交错、紧密缠绕、相互伴行，导致肝脏解剖结构极为复杂，成为解剖教学中的重点和难点[4-6]。传统的肝脏解剖教学主要是以解剖图谱、肝脏模具及尸体标本等为媒介，存在诸多局限性和不足，例如单纯的文字描述枯燥、抽象，二维的解剖图谱很难呈现复杂解剖结构的空间构像，而且，医学院校内存放的解剖标本数目本就不多，经过多年的解剖学习，很多标本原有的解剖结构被破坏，使学生很难以获得正确的解剖认识[7-8]。因此，如果仅采用传统的解剖教学方法，医学生往往不容易形成立体、直观、深刻的印象，很难培养学生的学习兴趣和提高学生的临床能力，导致学习效率不高、学习效果不理想。近年来，随着三维可视化技术的不断发展，其可接受性得到了极大的提高。三维可视化技术作为计算机辅助成像技术，主要以CT、磁共振等二维影像资料为基础，通过计算机的技术处理，转化为肝脏的三维立体模型，更立体、直观、形象[8-10]，对肝脏外科手术及临床教学等方面具有明显的优势[9，11-12]。同时本研究通过让住院医师规范化培训医师（以下简称住培医师）参与肝移植手术中的修肝过程，并将肝脏的临床解剖知识点贯穿其中，有效地帮助学员建立起对肝脏局部解剖的立体、直观、深刻的认识，取得了十分满意的效果，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究以2021 年1—12 月在武汉大学人民医院肝胆外科接受住院医师规范化培训的60 名学生为对象，随机分为对照组和研究组，每组各30 名，其中研究组男16 名，女14 名，年龄23～25 岁；对照组男15 名，女15 名，年龄24～25 岁；两组一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05），有可比性。见表1。

表1 研究组和对照组学生一般资料比较

纳入标准：在武汉大学人民医院肝胆外科接受住院医师规范化培训的学生。排除标准：依从性差、不愿接受教学任务的学生。

1.2 方法

对照组：应用传统的多媒体教学模式。通过解剖图谱结合CT、MRI 等二维影像资料进行解剖知识的教学，所有授课教师临床经验丰富，均可充分保证教学质量，教学水平无明显差异，总教学时长为6 学时。

研究组：在对照组解剖教学方法的基础上，通过对教学病例的肝脏影像资料采用Myrian 系统三维重建，同时通过让住培医师参与肝移植修肝过程，并将肝脏的临床解剖知识点贯穿其中，帮助学员形成对肝脏解剖结构的立体、直观、深刻的认识，总教学时长为6 学时。

1.3 观察指标

（1）学习效果：两组住培医师在肝胆外科轮转培训结束后，将所学知识以试卷形式（百分制）进行出科考试（试卷相同），分别统计并分析他们的得分情况。试卷内容包括如何合理规划肝切除范围、肝脏切除术风险评估、肝脏“五叶八段”分区方法、肝脏正常解剖形态等。

（2）学习依从性和满意度调查：采取问卷调查方法，主要了解参训学员对不同教学模式认可程度，包括学习的主观能动性、依从性、对解剖的识别程度、记忆的难易程度、学习满意度等方面，每项0～10 分，根据自身实际情况填写。

1.4 统计学方法

采用SPSS 22.0 统计学软件。计数资料以n（%）表示，采用χ2检验，计量资料以（）表示，采用t检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 研究组和对照组学生的理论考核成绩比较

研究组学生对肝脏疾病的识别、解剖结构的辨识及理论考核总成绩均高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 研究组与对照组理论考核成绩比较（分，）

表2 研究组与对照组理论考核成绩比较（分，）

2.2 研究组和对照组学生的学习依从性和满意度调查

研究组学员在学习主观能动性方面、对手术方式的认识情况、学习的依从性、帮助深度解剖识别方面、转为永久记忆的难易程度及学习满意度等方面的评分均高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表3。

表3 研究组和对照组问卷调查评分比较（分，）

表3 研究组和对照组问卷调查评分比较（分，）

3 讨论

肝脏的临床解剖教学水平是反映医学院校肝胆外科临床教学质量的一个重要方面[3,13]。传统的临床教学主要是通过解剖图谱、尸体解剖等形式教授学生，局限颇多，如解剖图谱为二维结构，对缺乏空间立体思维的学生难度较大，导致学习效果不理想。虽然尸体解剖能在一定程度上弥补解剖图谱的不足，但是尸体解剖教学也有诸多不足。首先，尸体标本经过浸泡及固定等处理后，解剖结构可能发生了一定程度的改变，可能会误导学生；其次，尸体标本十分珍贵且数量有限，并不能随时随地供所有学生观摩学习；再者，很多标本经过多年的教学使用，原有的解剖结构可能被破坏，甚至缺失，严重影响教学质量和教学效果。近年来，随着我国科技实力的不断攀升，先进的医疗技术也不断涌现，虚拟现实技术的出现极大地改善了以上所述传统临床解剖教学中的不足，极大地提高了临床解剖教学质量，在现代临床教学中得到广泛应用[14-16]。

肝脏是由肝细胞及各种脉管结构组成，形成复杂的网状结构，通过肝静脉系统可对肝脏解剖结构进行划分；肝动脉及胆管被包入Glisson 系统内，仅仅通过传统的解剖教学很难让学生熟练掌握肝脏的解剖要点[17]。通过现代三维可视化技术可清晰地还原肝脏复杂的三维立体结构，并且可以随意显示或隐藏、旋转等，让学生十分立体、直观、精准地掌握肝动脉、肝静脉、门静脉及胆管的走行，轻松的掌握肝脏的解剖要点，极大地提升了学生学习积极性。

研究显示，与采用传统教学模式（外科学教材、解剖图谱、尸体标本等）的对照组学生相比，采取三维重建技术进行肝脏解剖教学组学生的平均成绩更高，差异有统计学意义（P＜0.05），同时，学生普遍认为三维重建技术可以立体、直观地展示复杂的肝脏结构，提升了学生学习的主观能动性和积极性，在轻松愉快的氛围中就可以掌握肝脏的解剖知识[18]。另有研究发现，应用三维重建技术有利于提升学生对肝脏解剖结构及相关疾病的正确认知[19]。本研究通过比较传统教学模式和基于三维重建技术的解剖教学模式后发现，研究组学员的各项学习效果评分与对照组相比均有升高，此外，他们在学习主观能动性和积极性、学习满意度等方面的评分也明显高于传统教学组，差异有统计学意义（P＜0.05），这些结果表明，基于现代三维重建技术的教学模式可提高学生们学习的积极性，立体、直观地掌握肝脏的解剖知识，有效地提升肝胆外科临床解剖教学质量，充分保证学生的学习效果。三维重建技术主要是利用CT、磁共振等扫描获取二维图象，通过计算机复杂的运算、分析和处理，构建三维立体模型，并能结合不同的教学目的和需求，通过计算机程序对三维模型进行复杂的变换操作，包括旋转、拆分、放大或缩小、显示或隐藏等，从而实现多角度、全方位的观察及分析。基于三维重建技术的解剖教学模式有利于学生直观、有效地建立三维空间立体感和方向感，极大地提高了学生对手术方式及操作过程的理解，有效提升学生的学习效率，使其熟练掌握解剖学知识[20-21]。有学者还指出，通过运用三维重建技术可清楚地还原肝脏及病灶的三维立体结构，有利于学员们立体、直观地认识并理解肝脏病灶的三维空间构象，以便他们能够轻松地、深刻地掌握相应的手术方案及手术操作步骤[19]；此外，得益于三维重建技术的运用，学生们还可以在带教老师的指导下，与患者及家属进行面对面交流，一边讲解、一边操作三维模型，将晦涩难懂的医学知识以图文并茂的方式展示给患者及家属，通俗易懂，又使他们能够深刻了解自身疾病与手术方式，有利于构建和谐的医患关系[22]。

基于三维重建技术，将肝移植手术中的修肝技术融入肝胆外科的临床解剖教学是本次教改探讨的亮点。众所周知，每台肝移植手术过程中都需要对供体肝脏进行精细的修整，以保证肝移植受者对供肝的需求。在修肝的过程中，供肝是完全离体的状态，可以360°自由旋转，因此，学生能够全方位地、多角度地、立体地观察肝脏三维结构，这种真实的解剖教学机会远非传统的、简单的图谱甚至立体模型所能够替代。在本研究的解剖教学过程中，除了能够近距离观摩学习外，部分学生甚至可以亲自上台参与修肝过程，还会要求他们同步手绘所看到的肝脏解剖结构，尤其是肝动脉及胆管的变异情况。在修整肝十二指肠韧带前，要求学生口述腹腔干由近及远的走向，直至肝动脉；而修整动脉系统时，又会让学生口述出由远及近、从左右肝动脉至腹腔干的走行，通过“由主干到分支”再“由分支到主干”的反复学习，学员短时间内就高效率地掌握了肝脏的动脉系统[19]。本次培训结束后，研究者通过调查问卷的形式，将本次解剖教学培训内容进行总体分析评价。结果表明，合理综合运用解剖图谱、尸体标本模型、手术视频、三维重建结果等多种手段，并积极亲身参与到肝移植修肝实践过程，能够充分发挥学生的主观能动性和积极性，有助于他们立体、直观、深刻地掌握肝脏的解剖结构，取得了良好的教学效果。

毫无疑问，扎实的解剖知识储备及良好的空间思维能力是成就一名优秀外科医生的基本要素。近些年来，肝脏外科手术技术取得了突飞猛进的发展，对肝脏的解剖教学也提出了更高的要求，临床医师及带教老师要结合工作实践，不断更新教学观念、丰富教学手段，强化临床带教成果，提高学生的临床解剖知识，努力为社会培养三基扎实、创新能力强的新型医学人才。