在心血管內(nèi)科臨床規(guī)范化教學(xué)過程中，CT掃描圖像的分析是重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，也是心血管內(nèi)科臨床醫(yī)生必須要掌握的重要技能。目前，在實(shí)際的教學(xué)過程中，對CT掃描結(jié)果的分析以二維圖片為主，對學(xué)生而言，二維CT圖像為斷層掃描，直觀性比較差，進(jìn)行分析理解時(shí)需要把空間想象力和醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識緊密相連，對學(xué)生要求較高，成為教學(xué)中的難點(diǎn)。而可對心血管直接進(jìn)行三維重構(gòu)的CT，需要使用造影劑，對患者腎功能、甲狀腺功能等有一定要求，且價(jià)格相對較高，并不作為心血管疾病常規(guī)檢查內(nèi)容，對學(xué)生在實(shí)際的心血管疾病診斷、治療等方面的幫助有限。虛擬建模仿真技術(shù)是目前工程技術(shù)領(lǐng)域針對真實(shí)世界和系統(tǒng)所廣泛使用的分析手段。在醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)建模和分析領(lǐng)域使用較多的建模軟件為MIMICS[1]。它借助于二維CT掃描圖像可實(shí)現(xiàn)對人體結(jié)構(gòu)的精確三維建模，與其它仿真分析軟件如Ansys、Fluent、Abaqus等相結(jié)合可應(yīng)用在醫(yī)療診斷、病理分析、手術(shù)方案規(guī)劃等方面[2-4]。本文的研究目的是探討虛擬建模技術(shù)在心血管內(nèi)科臨床CT圖像診斷與分析教學(xué)中的方式和效果。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取2017年5月—2018年6月在我院心血管內(nèi)科規(guī)范化培訓(xùn)的研究生56人作為研究對象。所選取的研究生均來自同一專業(yè)方向，均為研究生2年級，將56人按名單隨機(jī)抽取分為兩組，每組各28人。兩組學(xué)生分組后的基本資料數(shù)據(jù)如下：對照組28人，其中女生4人、男生24人，年齡為24～26歲，平均年齡為（25.4±0.4）歲，采用傳統(tǒng)帶教方法；研究組28人，其中女生4人、男生24人，年齡為24～26歲，平均年齡為（25.2±0.5）歲，采用傳統(tǒng)帶教方法與虛擬建模仿真技術(shù)相結(jié)合的教學(xué)方式。通過對研究組和對照組的研究生年齡、性別、學(xué)歷等基本資料的分析對比，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。每組給予相同的10例本院住院冠心病的病例CT圖像進(jìn)行分析，患者年齡為45～65歲，平均年齡為（59.6±0.4）歲，根據(jù)癥狀臨床診斷為冠心病，病例中女性患者為4例，男性患者為6例，所有病例均為不穩(wěn)定性心絞痛中?；颊?，合并高血壓患者占60%，不合并其它基礎(chǔ)疾病。

1.2 教學(xué)方法

在規(guī)范化培訓(xùn)教學(xué)過程中，對照組學(xué)生采用傳統(tǒng)的心內(nèi)科臨床教學(xué)模式，帶教老師指導(dǎo)學(xué)生對患者病情進(jìn)行診斷，對CT結(jié)果進(jìn)行分析以及進(jìn)一步采用的檢查方式和確定治療方案，同時(shí)對學(xué)生提出或出現(xiàn)的問題進(jìn)行講解和糾正[5-6]。

研究組采用傳統(tǒng)教學(xué)和虛擬建模仿真技術(shù)相結(jié)合的方式，其具體內(nèi)容為：（1）選取心血管內(nèi)科臨床上的一些典型病例，以這些典型案例的CT掃描結(jié)果為數(shù)據(jù)源，為三維建模做準(zhǔn)備[7]；（2）帶教老師通過mimics軟件與 典型病例的CT數(shù)據(jù)相結(jié)合，有效、合理的引導(dǎo)學(xué)生熟悉CT數(shù)據(jù)向三維模型轉(zhuǎn)化的建模過程。同時(shí)指導(dǎo)學(xué)生觀察病變部位在三維模型中的位置及形態(tài)，結(jié)合病例對學(xué)生進(jìn)行講解[8]；（3）將mimics所生成的點(diǎn)云數(shù)據(jù)或單位模型生成相應(yīng)的實(shí)體網(wǎng)格模型，并將網(wǎng)格模型導(dǎo)入到Ansys或fluent等力學(xué)或流體分析軟件中進(jìn)行流體力學(xué)或力學(xué)分析計(jì)算。根據(jù)相應(yīng)的計(jì)算分析結(jié)果，向?qū)W生詳細(xì)講解其形成機(jī)理及進(jìn)展機(jī)制，加強(qiáng)學(xué)生對病理及生理分析的印象[9]；（4）在計(jì)算機(jī)上對所生成的三維心血管模型，根據(jù)病變部位在空間中的位置和形態(tài)，結(jié)合病理分析結(jié)果，規(guī)劃治療或手術(shù)方案。甚至可以通過軟件所自帶的分析或操作工具，指導(dǎo)學(xué)生在虛擬環(huán)境中實(shí)現(xiàn)手術(shù)操作[10]；（5）最后，帶教老師與學(xué)生針對三維模型轉(zhuǎn)換、虛擬仿真計(jì)算過程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行討論。同時(shí)根據(jù)學(xué)生對建模和仿真過程的操作，帶教老師對教學(xué)過程中所存在的薄弱環(huán)節(jié)作進(jìn)一步的補(bǔ)充講解，使學(xué)生對心血管病變形成的病理生理機(jī)制、診斷依據(jù)和治療方案更有形象性和系統(tǒng)性的理解。

1.3 評估標(biāo)準(zhǔn)

以對比兩組學(xué)生在規(guī)范化培訓(xùn)結(jié)束時(shí)的各項(xiàng)考試成績和實(shí)際病例的診斷準(zhǔn)確率，作為教學(xué)效果的評估標(biāo)準(zhǔn)。考試成績分為心血管臨床專業(yè)理論評分和實(shí)際操作技能評分，專業(yè)理論評分以滿分為100分的試卷進(jìn)行考核；實(shí)際操作技能評分包括對常規(guī)病史采集、心臟查體、心電圖操作和分析、影像學(xué)檢查分析等心血管內(nèi)科常見臨床技術(shù)的考核，滿分為100分。

實(shí)際病例的CT圖像診斷準(zhǔn)確率考核為選取10份病例的CT檢查圖像，完成圖像分析，分析準(zhǔn)確率最高為100%。

教學(xué)模式滿意度評分為非常滿意、滿意、不滿意3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，向?qū)W生發(fā)放滿意度調(diào)查問卷，總分為100分，80分及以上為非常滿意，60～79分為滿意，60分以下為不滿意，總體滿意包含非常滿意和滿意[11]。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用IBM SPSS 22.0軟件對各項(xiàng)考核數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。各項(xiàng)考核成績均以（均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差）的形式表示，進(jìn)行t檢驗(yàn)；教學(xué)滿意度以（n，%）的形式表示，進(jìn)行χ2檢驗(yàn)；以P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 教學(xué)效果的評價(jià)

對比兩組學(xué)生各項(xiàng)考試成績和實(shí)際病例的診斷準(zhǔn)確率，研究組的專業(yè)理論知識與實(shí)際技能操作能力成績得分均高于對照組，組間各數(shù)據(jù)對比，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表1。研究組學(xué)生的診斷準(zhǔn)確率高于對照組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表2。

表1 兩組考試成績效果的評價(jià)（分，±s）

表1 兩組考試成績效果的評價(jià)（分，±s）

組別 例數(shù) 專業(yè)理論 實(shí)際操作技能研究組 28 91.32±2.75 89.5±3.31對照組 28 81.86±4.81 81.61±4.47 t值 - 9.035 7.516 P值 - 0.001 0.039

表2 兩組CT圖像分析準(zhǔn)確率效果的評價(jià)（±s）

表2 兩組CT圖像分析準(zhǔn)確率效果的評價(jià)（±s）

組別 例數(shù) 診斷準(zhǔn)確率（%）研究組 28 91.00±3.54對照組 28 82.39±4.98 t值 - 7.460 P值 - 0.032

2.2 教學(xué)滿意度評價(jià)

對比兩組學(xué)生對教學(xué)滿意度的評價(jià)，研究組的總滿意度92.86%，對照組的總滿意度78.57%，研究組患者的總滿意度高于對照組總滿意度，組間各數(shù)據(jù)對比，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表3。

3 討論

在對兩組學(xué)生的帶教過程中發(fā)現(xiàn)，心血管內(nèi)科臨床醫(yī)學(xué)研究生的疾病診斷學(xué)習(xí)基本以理論學(xué)習(xí)為主。在規(guī)范化培訓(xùn)的過程中，需要學(xué)生花費(fèi)大量的時(shí)間和精力將書本上的解剖、生理、病理等基礎(chǔ)理論和實(shí)際臨床疾病的發(fā)生、發(fā)展等聯(lián)系起來，這在很大程度上制約了臨床醫(yī)生的成長速度。同樣，如何能夠在有限的培訓(xùn)時(shí)間內(nèi)，讓學(xué)生將理論和實(shí)踐更快的融合在一起、讓學(xué)生有更多的實(shí)際操作的機(jī)會、讓學(xué)生在以后的工作過程中少走彎路？都是在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中必須考慮的問題。而要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，僅依靠傳統(tǒng)的教學(xué)方法是難以喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)習(xí)效率的，必須借助于其它教學(xué)手段。

解決這一問題的較好的方式，就是利用正在迅猛發(fā)展同時(shí)也是比較成熟的計(jì)算機(jī)三維建模技術(shù)和虛擬仿真技術(shù)，將復(fù)雜多變的疾病真實(shí)狀態(tài)，病變對器官及人體功能影響的動態(tài)過程變得直觀、簡單、可見；使學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)，在計(jì)算機(jī)的虛擬顯示環(huán)境下，對器官的解剖結(jié)構(gòu)，疾病的病理生理過程能夠有深入的了解。甚至借助于快速成形技術(shù)，將帶有病變的器官結(jié)構(gòu)生產(chǎn)出來，進(jìn)行一場真實(shí)的手術(shù)操作[12]。實(shí)際的帶教結(jié)果也證明，將虛擬建模和仿真技術(shù)與傳統(tǒng)的教學(xué)方法相結(jié)合，可以顯著的增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的實(shí)際操作和診療能力。同時(shí)，通過學(xué)習(xí)mimics等建模和仿真工具，能夠拓寬學(xué)生的知識面，使學(xué)生能夠從更加宏觀的角度去思考問題、解決問題。

綜上所述，實(shí)施虛擬建模仿真技術(shù)和傳統(tǒng)的教學(xué)方法相結(jié)合，在心血管內(nèi)科臨床教學(xué)中具有重要作用，不僅能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的綜合水平，并且學(xué)生對該種教學(xué)模式的滿意度也相對較高。在未來的心血管內(nèi)科臨床教學(xué)過程中，計(jì)算機(jī)虛擬顯示和仿真環(huán)節(jié)必將占有越來越重要的地位。

表3 兩組教學(xué)模式的滿意度評價(jià) [例（%）]