丁金勇 譚成雙 徐繼禧 任東成 劉俊成 許隆

先天性脊柱側(cè)彎是指由于椎體先天發(fā)育異常導(dǎo)致的脊柱側(cè)向彎曲畸形，發(fā)病率為0.5‰～1.0‰，占所有脊柱側(cè)彎的10%左右[1]。大部分患兒癥狀會持續(xù)進展，影響患兒正常生長發(fā)育[2]。在該疾病的課堂教學(xué)中，因脊柱解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而傳統(tǒng)解剖結(jié)構(gòu)的教學(xué)方式，對學(xué)生們的解剖學(xué)基礎(chǔ)知識及空間想象能力要求高，且較為枯燥乏味，是臨床教學(xué)中的重難點。將3D 打印技術(shù)聯(lián)合案例教學(xué)法（case-based learning，CBL）應(yīng)用于先天性脊柱側(cè)彎的教學(xué)中不僅可以將抽象的脊柱結(jié)構(gòu)直觀、真實的呈現(xiàn)在學(xué)生面前，降低學(xué)習(xí)難度，同時增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，從而提高學(xué)生對該疾病知識的掌握，以及臨床分析的能力。本文就3D 打印技術(shù)聯(lián)合CBL 教學(xué)法在先天性脊柱側(cè)彎帶教中的應(yīng)用做初步探討。

1 CBL 教學(xué)法

CBL 教學(xué)法是以臨床案例為基礎(chǔ),設(shè)計與之相關(guān)的問題,引導(dǎo)并啟發(fā)學(xué)生圍繞問題展開討論的一種小組討論式教學(xué)法[3-4]。其主要過程是由帶教老師選取經(jīng)典案例，通過將學(xué)生帶入特定的環(huán)境中，從而幫助學(xué)生形成臨床思維，學(xué)生可以通過實踐獲得感知，幫助學(xué)生臨床思維的形成。CBL 教學(xué)的核心是小組討論、以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)、以病例為先導(dǎo)、以問題為基礎(chǔ)，由教師提出典型的臨床案例，學(xué)生通過對案例進行分析討論，從而發(fā)現(xiàn)問題，并在分析討論的過程中逐步掌握相關(guān)知識點[5]。相較于傳統(tǒng)教學(xué)方法，CBL 教學(xué)法更能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和提高其學(xué)習(xí)效率。

2 3D 打印技術(shù)

3D 打印技術(shù)是一種快速成型技術(shù),通過計算機建模生成的三維數(shù)據(jù)信息,運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式快速、精準(zhǔn)地來構(gòu)造出模型實體[6]。傳統(tǒng)脊柱骨科教學(xué)實踐中，主要通過結(jié)合PPT 解剖插圖、X 線片、CT、MRI、解剖模型等來講解，2D 影像資料缺乏直觀性，對于學(xué)生來說是一個不小的挑戰(zhàn)，而人體模型的結(jié)構(gòu)均為正常的解剖模型，對于復(fù)雜的脊柱結(jié)構(gòu)變異很難揭示其發(fā)病特點。3D 打印技術(shù)的出現(xiàn)，為這一難題提供了解決的途徑。多項研究表明[7-8]，通過3D 打印模型作為教學(xué)輔助工具，能有效的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進學(xué)生各項能力的提高，更加扎實的掌握理論基礎(chǔ)知識。

3 CBL 聯(lián)合3D 打印技術(shù)在先天性脊柱側(cè)彎教學(xué)中的應(yīng)用

CBL 教學(xué)法的基礎(chǔ)是病例，病例的選擇十分重要，帶教老師要提前選擇合適且典型的病例，準(zhǔn)備好相關(guān)的影像資料，以及該患兒的3D 實體模型。同時與患兒家屬做好溝通，取得患兒家屬的知情同意。將學(xué)生進行分組，提前將準(zhǔn)備好的病例分發(fā)給學(xué)生，安排學(xué)生查閱相關(guān)文獻，了解最新研究成果，并結(jié)合所查文獻，進行課前思考。

在我院脊柱骨科病房，由學(xué)生對選取的先天性脊柱側(cè)彎患兒，進行問診和查體，病例如下：患兒，女，12 歲，因發(fā)現(xiàn)脊柱側(cè)凸3 年入院，患兒于3 年前無意中發(fā)現(xiàn)脊柱側(cè)凸，左側(cè)腰背部輕度膨隆，未行?？浦委?。2016 年8 月9 日曾在我院就診，拍攝X 片提示為先天性脊柱側(cè)彎畸形，椎體軸心旋轉(zhuǎn),建議加照以T12 椎體為中心胸腰段正側(cè)位X 線檢查。近3 年來，患兒脊柱側(cè)凸畸形日漸明顯，無伴腰痛及下肢疼痛、麻木。遂來我院門診就診，門診以"先天性脊柱側(cè)凸"收治入院。入院癥見：患兒神清，精神可，脊柱側(cè)凸，左側(cè)腰背部剃刀背畸形，無腰痛，無下肢疼痛、麻木，無發(fā)熱，胸悶心悸，惡心嘔吐等不適，納眠可，二便調(diào)。體格檢查：步入病房，步態(tài)正常，患兒脊柱側(cè)彎呈C 形，胸段生理后凸減小和腰段生理前凸增大，胸腰段向左側(cè)側(cè)凸；雙肩不對稱，右肩高于左肩約3 cm，胸廓不對稱左側(cè)腰背部剃刀背畸形。雙側(cè)髂后上棘對稱，下肢等長，頸7 棘突垂直線距離骶正中線無明顯偏移，腰背部位壓痛（+）、叩壓痛（+）。四肢肌力、肌張力正常，雙下肢大、小腿肌肉容積正常，雙下肢支腿抬高試驗（-），左/右側(cè)Hoffman 征（-）/（-），左/右側(cè)Babinski 征（-）/（-），余生理反射存在,病理反射未引出。結(jié)合患兒病史、癥狀、體征、影像資料，診斷先天性脊柱側(cè)彎明確。

問診及查體結(jié)束后，由學(xué)生派出代表匯報病例，然后通過分析影像學(xué)資料并對臨床資料進行討論，再用3D 實體模型進行對比與反思，其后各組學(xué)生進行分組討論，在教學(xué)過程中，帶教老師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生積極討論，相互提問，相互解答，若有重要知識點的遺漏由帶教老師補充講解。最后由帶教老師根據(jù)各組討論結(jié)果，對照影像資料及3D 打印模型，進行歸納總結(jié)，對重難點進行再次強調(diào)，加深學(xué)生對脊柱解剖結(jié)構(gòu)以及先天性脊柱側(cè)彎相關(guān)知識的掌握。

4 CBL+3D 打印技術(shù)的不足

CBL 聯(lián)合3D 打印技術(shù)的教學(xué)方法也存在不足：（1）在病例的選擇上，不同學(xué)生的臨床分析能力有較大差異，病例的選擇應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實際情況，既具有代表性同時難度適宜。（2）CBL 教學(xué)法對帶教老師的要求較高，不僅需要扎實的專業(yè)知識、較高課堂掌握能力，同時需要耗費大量的精力熟悉病例及討論過程中可能涉及的知識，對老師的備課要求高[9]。（3）3D 打印技術(shù)在臨床上還處于初級應(yīng)用階段，模型無軟組織附著，不能真實地對肌肉、血管以及神經(jīng)的走形與分布等進行顯示。（4）3D 打印模型，會增加患兒的費用，增加經(jīng)濟負(fù)擔(dān)，患兒家屬接受度不高[10]。

5 CBL+3D 打印技術(shù)意義及前景

1969 年,美國神經(jīng)病學(xué)教授Barrows 在加拿大的麥克馬斯特大學(xué)醫(yī)學(xué)院首創(chuàng)“以案例為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)”即“CBL”將案例教學(xué)法引入醫(yī)學(xué)教學(xué)領(lǐng)域[11]。它通過病例引導(dǎo)學(xué)生進行分析和思考，避免了傳統(tǒng)教學(xué)中教師單純灌輸知識的模式，提高了學(xué)生臨床分析的能力和解決問題的能力。脊柱結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很多學(xué)生對于先天性脊柱側(cè)彎還是基于正常人體解剖，對于病因、發(fā)病機理及治療原理難以理解，在這種情況下，在教學(xué)中很容易又變成了教師單方面的講授或示教,學(xué)員難免回到了死記硬背的傳統(tǒng)教學(xué)模式中[12]。3D 打印技術(shù)是一種是近年來應(yīng)用骨科的一種新技術(shù)，將3D 打印技術(shù)應(yīng)用于CBL 教學(xué)中，可以直觀的將畸形的脊柱結(jié)構(gòu)特點呈現(xiàn)在學(xué)生面前，“化難為易”，通過與傳統(tǒng)影像資料的對比，不僅增進了學(xué)生們疾病本身的了解，同時加深了學(xué)生對脊柱解剖結(jié)構(gòu)的認(rèn)知，提高了臨床閱片的能力。

將CBL 教學(xué)法聯(lián)合3D 打印技術(shù)應(yīng)用于先天性脊柱側(cè)彎的教學(xué)中，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)效率，培養(yǎng)了學(xué)生的臨床分析能力，自學(xué)能力、團隊合作等個方面的能力。實踐證明，CBL教學(xué)法聯(lián)合3D 打印技術(shù)的教學(xué)方法在骨科先天性脊柱側(cè)彎的教學(xué)中值得應(yīng)用。