打印技术在复杂关节周围骨折临床带教中的应用

3D打印概念最开始由Charles Hull在上世纪80年代提出并发明了相关技术，属快速成形技术的一种，是通过层层沉淀制作物件[1]。随着技术的进展，目前已实现3D物件的高精度、低成本、快速制作及在生物医学领域的发展[2-4]。除了可用于辅助手术策略、内植物制作及组织工程，3D打印另一个重要的医学应用是进行医学教育[5，6]。随着交通及经济的高速发展，高能量损伤导致的复杂骨折越来越常见。骨创伤是骨科的基础学科，骨折致伤机制复杂，骨折类型多变。复杂关节周围骨折相关内容的讲授一直是骨创科临床带教的难点[7]。本研究拟将3D打印教具应用于骨创伤科复杂关节周围骨折的临床教学中，探索该方法的教学效果。

1 对象与方法

1.1 研究对象 随机抽取2014年1月～2018年1月60名在长征医院骨创伤科轮转的上海住院医师规范化培训学员进行研究，按轮转先后顺序进行编号随机分为试验组和对照组，每组30例。试验组男性18人，女性12人，年龄25～29岁，平均年龄（27.）岁；对照组男性17人，女性13人，年龄25～28岁，平均年龄（26.）岁。两组学员在年龄、性别上比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

1.2 纳入及排除标准 纳入标准：①长征医院外科规范化培训基地学员；②非骨创伤科专业；③至少经管过一位关节内骨折患者。排除标准：①资料不完整；②有明显错误、前后矛盾而导致结果不可信；③骨创伤本专业学员。

1.3 方法 由长期承担第二军医大学本科教学工作的2位高年资医师（含副主任医师1名，主治医师1名）向两组学员进行统一授课，两组学员所处的教学环境相同，授课为小班制，4～6人/次，授课内容为20 min的“肘关节、膝关节周围解剖、AO骨折分类与治疗原则”。课堂上结合幻灯、X线及CT图象讲授肘窝、腘窝、肱骨髁、股骨髁、胫骨平台处应用解剖、骨折分类与治疗等知识。理论课结束后，两组学员均参加日常查房，及常规经管患者。试验组完成统一的授课后由1位主治医师单独进行3D教具的带教。挑取典型的复杂肘关节、股骨髁、胫骨平台骨折病例，使用64排螺旋CT（Philips，荷兰）对患者局部进行断层扫描。将所得数据录入Mimics 17.0软件（Materialise公司，比利时）并进行3D数字化模型建模[8]，所得数字模型以“STL”格式输入银格3D打印机（SLA-l2，银格3D打印实业公司，中国），使用Somos 8000工业级光敏树脂制作等比例模型[9]。学员们根据打印出来的骨折实物模型，加深对该部分人体解剖形态知识及骨折分类、骨折机制及内固定放置等内容的理解和学习。

1.4 结果评价 骨创伤科轮转期1个月结束后，对两组学员进行问卷测试，测试内容包括专业考核及一般调查，专业考核为一份总分100分的复杂关节周围骨折理论考卷，题型均为选择题，主要包括肘窝、腘窝、肱骨髁、股骨髁、胫骨平台处局部解剖（35分），关节骨折AO分型（25分），关节内骨折治疗原则（40分）。一般调查内容包括调查对象的年龄、轮转期间经管患者数量、经管关节内骨折患者数量、对教学的满意度等。教学满意度采用自制量表，根据问卷调查的一般原则制成，总分为100分，该量表由表头、一般情况及20余个彼此有关系的问题组成。

1.5 统计学方法 所有的调查数据采用双录入法，并经核查、校正，直至得到一个正确的数据集。对数据录入Excel Office 2007，采用SPSS18.0统计学软件进行统计分析处理，计数资料以（%）表示，采用χ2检验，计量资料以（±s）表示，采用t检验。P＜0.05 表示差异具有统计学意义。

2 结果

两组学员经管患者数量、经管关节骨折患者数量和教学满意度评分比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；试验组学员理论考试分数高于对照组，差异具有统计学意义（P＜0.05），见表1。

3 讨论

骨创伤科是骨科学的基础，长期以来承担大量的包括本科生、住院医师规培学员及主治医师专业化培训学员在内的各级带教任务[10]。人体股骨、胫骨髁部形态不规则，腘窝、肘窝处解剖复杂，重要血管集中[11，12]。关节内及关节周围骨折多由巨大的外界暴力导致，骨折类型无统一的模式。粉碎严重的骨折失去正常的形态和解剖标识，对该部分内容的教学与识记是骨创伤科临床带教长期以来的难点。如何更好的掌握关节处的解剖，如何更好的学习骨折分类和治疗，如何对学员进行有效的教学，不断促使临床带教老师改进教学方法。

在过去，学生们常通过尸体解剖、医学图谱来学习解剖学知识。而捐献尸体来源受到诸多限制，学生只能通过大组学习进行尸体操作，动手操作机会很少。解剖图谱为二维平面图片，缺乏空间细节，限制了学生们的理性认识。CT三维重建技术虽然能图像化的显示立体的结构，但这种图像化的辅助资料但无法给学术触觉上的反馈，仍不是理想的教学辅助方法。

文章来源：《北京印刷学院学报》 网址: http://www.bjysxyxb.cn/qikandaodu/2021/0617/886.html