刘远运，赵润璞，李林波，聂芳洁，赵娜

（1.河南中医药大学第一临床医学院，河南 郑州；2.河南中医药大学第一附属医院，河南 郑州）

0 引言

三维打印技术（three dimensional printing,3D printing）是一种以数字模型数据为基础，采用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印方式制造物体模型的技术[1-2]。在1984年，Hull等首次利用计算机建模并打印出三维实体，标志着3D打印技术的诞生[3]。该技术在假肢外科、外科手术规划、整形、放射治疗规划、诊断医学及解剖教学等方面都有重要的应用[4]。为探索3D打印技术在泌尿外科临床教学中的作用，本次研究对比临床规培生在泌尿外科转科学习时传统教学基础上使用3D打印肾脏模型与不用3D打印肾脏模型的学习差异；以理论知识考核和实践能力考核为客观指标，自我能力评估和对教学满意度评价为主观指标。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2019年1月至2019年10月期间，在我院泌尿外科转科学习的规培生，每月1次入科6名学生为1队，共10队，将10队按随机数字法分为观察组5队30人和对照组5队30人。两组在年龄、性别、学习成绩等方面进行比较，差异没有统计意义（P＞0.05）。

1.2 研究方法

对照组学生，使用普通教学模式，每位学生分配一名带教老师，1周1次集中的理论知识讲课、1周1次教学查房、1周1次病例讨论，实践操作随带教老师进行等；观察组在对照组的基础上，使用根据泌尿系CT 影像学资料建立的肾脏3D模型进行理论知识讲课。

1.3 评价指标

两组学生1个月转科结束后分别进行理论知识考核，实践能力考核，对两组学生的泌尿系统解剖的掌握、泌尿外科疾病的掌握、泌尿外科影像资料解读、立体思维能力、学习兴趣等自我能力进行自我评估，对教学满意度进行评价。考核及评价方式均采用自制试卷和表格。

1.4 统计学方法

研究结果数据使用SPSS 22.0软件统计分析，计量资料先进行正态性检验，符从正态分布的进行方差齐性检验，两者都满足的两样本差值比较用两独立样本t检验，使用均数±标准差()进行描述；对于不服从正态分布的计量资料用秩和检验，以中位数±四分位数间距(M±Q)描述数据的分布；以α=0.05为检验性水准，P＜0.05认为差异有统计学意义。

2 结果

两组学生均无缺考，最终两组各30人完成试验。

2.1 两组理论知识考核成绩比较

对照组数据不符合正态分布，应用秩和检验，两组理论成绩差异比较Z=-0.454，P=0.650＞0.05，差异无统计学意义（如表 1）。

表1 两组理论知识分数比较(M±Q)

2.2 两组实践能力考核成绩比较

两组实践能力成绩数据均服从正态分布，且两组数据总体方差齐；进行两独立样本t检验，t=6.495，P=0.000＜0.05，差异有统计学意义（如表2）。

表2 两组实践能力考核分数比较()

表2 两组实践能力考核分数比较()

组别 实践能力 t P对照组 76.430±4.191 6.495 0.000观察组 83.000±3.620

2.3 两组自我能力评估分数比较

两组自我能力评估分数数据均不服从正态分布；应用秩和检验，两组自我能力评估分数差异比较Z=-5.207，P=0.000＜0.05，差异有统计学意义（如表 3）。

表3 两组自我能力评估分数比较(M±Q)

2.4 两组对教学满意度评价分数比较

两组数据均不服从正态分布；应用秩和检验，两组教学评价分数差异比较Z=-3.757，P=0.000＜0.05，差异有统计学意义（如表 4）。

表4 两组对教学满意度评价的分数比较(M±Q)

3 讨论

3D打印技术作为一种新兴技术在各领域都有探索应用，医学教育方面的应用也有很多报道。韩冠生等[5]将3D打印骨科模型应用于骨科实习生教学，结果表明3D打印模型能便于同学的理解和记忆。赵珍珍等[6]将3D打印技术应用于肿瘤外科教学，提示3D打印技术可帮助学生更直观地观察目标，为疾病分析提供可视化工具，提高疾病的诊疗，提高教学的准确性和科学性。3D打印技术在医学教育上目前多应用于骨科、肿瘤外科等科室的教学，且有较好的应用效果。

传统的泌尿外科教学方式，主要以理论讲解和实践操作为主，理论讲解中虽然也有很多解剖图片，但是每张图片只能从一个层面去观察，换个层面有些同学就不能准确辨别解剖部位了。3D打印技术的出现，使抽象的断层解剖变得立体直观了。结合人体的CT检查影像资料，进行CT三维重建，然后转换成OBJ格式，将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即切片，再用合适的3D打印机逐层打印。这样理论知识的讲解或临床实践前的演练都可以结合3D打印的实体模型，让学生更直观的了解每一个解剖部位，充分调动学生的学习兴趣和热情。

本次研究的两组学生在实践能力考核、自我能力评估、对教学满意度评价方面，观察组分数都高于对照组，且差异有统计学意义(P＜0.05)；说明3D打印技术能提高规培生的临床实践能力，增加对泌尿系统解剖和泌尿外科疾病的掌握，提高对泌尿外科影像资料解读和立体思维能力，增加学习兴趣，对教学更满意。两组学生理论知识考核成绩的差异没有统计学意义（P＞0.05）；说明3D打印技术不能影响学生对理论知识的掌握程度。考虑可能的原因是：①理论知识是需要长期的努力学习逐渐积累起来的东西，本次研究的时间较短，如果更早的运用3D技术打印的人体器官模型进行教学，可能会提高理论知识的水平；②本次研究的样本量较小，差异不能很好的体现。

本次研究存在很多不足之处。①研究的样本量较小，结果可能存在偏差；②目前的3D打印技术有限，制作的模具比较粗糙；③3D打印模型价格昂贵，本次研究经费有限，能打印的模型比较单一。3D打印技术应用前景广阔，期望随着科技的发展，能让3D打印技术更加成熟、更加精细、更加便宜，以便在医学教育上3D打印模具能替代传统的教学模具，让医学生能使用上更加实用的教学模具。

综上述，3D打印模具在泌尿外科临床教学中应用，能提高学生的实践能力，培养学生的立体思维，增加学习兴趣，但对学生的理论知识掌握没有明显影响。3D打印技术在医学教育中有良好的应用前景。