3D打印技术在骨科临床教学中的应用初探

一、3D打印技术在骨科临床教学中的应用意义

第一,通过将3D打印技术合理地应用于骨科临床教学过程中,有利于提高学生的学习积极性和主动性。3D打印技术能够通过读取影像数据打造1∶1的实物模型,从而更加直观地将骨科疾病的特点呈现在学生的面前,有效避免医学生不能够接触到患者发生病变的骨标本而产生遗憾。

第二,在骨科临床中利用3D打印技术,有利于为学生创设一个自由发挥的平台。这样以3D打印技术为支撑,能够让医学生根据直观的影像进行想象,并紧密结合骨科教材的知识点,自主设计关于手术切口、手术入路的内固定器械和安装方法,从而最大限度激发医学生的自主创造能力。

第三,在骨科临床中利用3D打印技术,有利于帮助教师将体验式教育理念融入骨科临床教学中。通过利用3D打印技术能够直观地将骨科部分复杂典型的疾病呈现在学生的面前,促使学生在亲身体验和感受的过程中理解相关的知识点,从而将教学的主动权交还给学生,有效提升骨科教学的实效性[1]。

二、3D打印技术在骨科临床教学中的应用策略

1.病例的设计与选择

为了有效提升3D打印技术在骨科临床教学过程中的实效性,在设计病例的时候应紧密结合骨科教学大纲的要求,合理地选择骨科专业中的一些常见病、多发病。选取的教学病例必须具备真实性和完整性的特点,且在设计病例的过程中应具有一定的复杂性和趣味性,从而激发学生讨论的积极性,有效提升骨科临床教学的水平。教学案例设计中的骨科病例问题应该是开放的,学生为了能够更好地解决问题需要查阅丰富的辅助资料,便能不断拓展学生的思维能力。同时,教学案例设计的问题应与医学的前沿技术密切联系,引导医学生积极查阅英文版本的骨科临床教学资料,并紧密结合骨科专业的特点,就所涉及的运动医学和生物力学的知识点采用3D打印技术进行辅助教学,从而有效增强学生的骨科临床知识点。

2.3D打印模型的制备

3D打印模型在制备的过程中,主要需做好以下几个步骤:一是掌握骨科教学病例中薄层CT扫描的相关数据;二是采用区域剪切和滤波两种方法进行图形的二维处理;三是采用切片插值、图像分割等多元方法进行图形三维预处理;四是充分利用移动立方体的方法构建三维模型;五是利用3D打印技术制造骨骼实体模型,并充分利用叠层制造方法,紧密结合物体的CAD模型和CT等数据进行控制。这样通过充分利用材料精确堆积制作数字化的新技术,从而制造出1∶1的高度仿真骨骼模型。

3.3D打印技术在骨科临床中的具体实施

通过骨科临床的教学进度安排,合理地将病例资料传送给学生,让医学生能够充分利用课前的时间预习。这样在骨科临床课程的实际教学过程中,教师再组织学生进行相互讨论和学习,并由教师进行综合点评[2]。这样3D打印技术在骨科临床教学中骨科病例资料应准备下列几项:

①骨科患者的受傷机制是什么?②骨科患者具有哪些临床病症?③骨折主要包括哪些类型?④针对骨科受伤患者的重要血管和神经的位置,应诊断是否存在损伤?并针对手术的切口在设计手术中采取何种保护方法?⑤针对3D模型,了解骨折发生畸形之后应采取何种修复方法?采取何种方法来恢复生物力学的稳定性?

总之,骨科这门学科涉及骨骼结构,且骨骼结构又属于不规则的形状,所以在诊治骨科疾病的过程中要求学生具有较强的空间想象能力。通过将3D打印技术合理地应用于骨科临床教学过程中,对提升骨科临床教学的实效性具有重要的现实意义,有利于增强医学生的骨科专业能力。

参考文献:

[1]李 萌,邱裕生,马 兴,等.3D打印技术及典型病例数据库在骨科教学中的应用[J].中国医学教育技术,2016(1):94-97.

[2]曹 波,马 创,程新春,等.3D打印技术在复杂创伤骨科教学中的应用[J].中国骨与关节杂志,2017(5):345-347.