王宇茅
（铜仁市人民医院；贵州铜仁554300）
摘要：当前，3D打印技术越来越多地用于临床医学。在骨科，对于脊柱、关节及创伤的复杂病例，将放射影像和3D打印技术的真实材料被组合起来进行单独的精确教育实验。然后，学生在模型中模拟手术，定义个体手术计划，了解疾病的病因和相关理论，掌握立体的解剖结构，并有效提高模拟手术的可能性和个体目标。3D打印骨折模型使学生可以更直观、更生动地体验骨科的解剖形状及其变形特征。该模型的实际工作极大地提高了课堂学习的兴趣和活动，并有助于促进个人临床思维，强化学习的质量和影响具有广阔的应用前景[1]。
关键词：3D打印；骨折模型；教学
前言：随着过去十年科学技术的进步，3D打印的成本已大大降低，并且这种基于数字模型的快速原型技术已从用户的颅骨修复、颅骨缺损迅速扩展到各个医疗领域。从人类耳廓到气管软骨，3D打印技术在临床医学中的用途比以往任何时候都多，特别是对于外科医生，3D打印技术在一定程度上改变了手术计划的制定，手术器械的改进以及个性化工具和内部设备的创建。目前，除了手术干预之外，3D打印模型还广泛用于基础科学研究，医学生教育外科培训和患者教育医疗保健中。
1、3D技术与骨科教学
骨科与解剖学密切相关，这是因为人体的解剖形状和结构在临床实践、骨科理论以及临床教育中都起着重要作用。传统的骨科专业模型和教科书是参照正常解剖学形式批量生产的，并且仅在医学生学习人体解剖学时才有用，很难反映进入临床阶段的肌肉骨骼形态的个性和准确性。基于计算机技术的二维或三维图像有助于获取足够的视觉信息，但是对于骨科医生来说仍然缺乏直观的触觉和可操作性。因此，利用3D技术可以在缩短骨科实习生的学习曲线的同时，改进骨科教学案例的X射线照片和3D打印的物理教科书的组合，并根据以前的教育经验，对一些复杂的骨折或脱位，关节和脊柱畸形进行了改进，进行了手术计划和科学检查[2]。同时，针对骨科实习生进行了个性化的准确教育实验，以达到相互教学，提高教育效果。
1.13D打印模板的获取。其一，影像获取。开始3D打印模型时，必须首先获取模型的图像数据。以下图片被转换为3D打印机可以识别的格式。对于医学用途，可以通过CT断层扫描或MRI扫描获得原始图像。当前，高级医学成像的分辨率远远高于3D打印机所需的标准。其二，影像处理。放射线图像数据通常以DICOM（医学数字成像和通信）格式存储，并且需要转换为3D打印机可以识别的格式。将DICOM文件导入到3D图像重建程序中。最后，可以使用3D打印机以STL格式输入改进文件。其三，3D打印。3D打印机逐层堆积以创建必要的对象，工业级打印机使用激光将精确的颗粒基质粉末交替喷涂和烧结到一侧，最后将它们融合到打印件中。
1.2病例选择和教案设计。案例课程设计应熟悉骨科的基本理论知识和临床实践。病例必须充分反映骨科手术常见疾病和多种疾病的病理特征和转变，还需要完整的案例信息来指导案例。案例选择和课程设计应激发好奇心并反映知识和实践。问题的设计必须具备开拓性知识和最新知识的原理，以便学生可以积极阅读相关文档，例如最新论文或原始教科书，开阔视野并了解最新的专业技能，学习骨科相应的概念。案例问题设计，应该以开放格式提出问题，以提供更好的可伸缩性和可伸缩性。当学生思考问题时，他们可以参考更多的相关文档以得出有关问题的结论，以了解事实和原因。关于骨科的特殊特征，关节和脊柱的解剖结构相对复杂，并且与力学和运动医学等理论特征具有许多相关性，因此，病例类别可以选择与关节变形或脊柱骨折或脱位有关的病例[3]。
1.33D打印模型与骨科临床相结合。课程每周进行两次，每次两个小时。具体的教学计划包括根据准备教室资料而产生的临床情况设计的教学计划，其中包括根据预选病例选择的一到两个实际病例，并包括X射线，CT断层扫描和MRI等成像材料。在开始正式课程之前，学生必须全面学习预先选择的与疾病相关的内容，了解该疾病的相关知识，询问患者的病史，然后直接去医院进行身体检查。在内容设计课程中，要专门添加一些关于骨科链接或骨科相应的问题，以作为临床工作的教育指导。通过此链接，学生可以模拟临床情况并拓宽思路，以针对该疾病制定各种诊断假设。接下来，举行公开课，组织学生，进行详细讨论，对病例的临床症状和影像学结果进行诊断和鉴别诊断。在讨论中学生与带教老师达成共识后，老师预先打印3D骨科图像，向所有人显示一个案例模型。然后，学生可以广泛观察骨科的物理模型，以不断检查或更改病例的先前诊断，通过将其与现有的X射线或CT数据进行比较来检查结果，并教育和提高学生的专业阅读水平。观察实体模型后，学生可以更好地了解疾病的性质，并揭示患者的位置和病理形式（例如，关节畸形的整体病理形式）。另外，定制的骨科手术工具允许学生查看和调整，在对模型进行截骨术和植入物模拟之前要定义手术计划，并为患者提供最佳的个体治疗计划。
2、讨论
3D 打印模型集解剖结构、诊断分型及手术治疗为一体，在同一模型上完整地实现了知识的整合。3D打印技术不仅在骨科临床教育中，而且在用于其他学科的教学和手术模拟任务的各种重要且复杂的课程中都具有良好的前景和价值。目前，这只是骨科临床教育领域的研究的早期阶段，随着计算机仿真和虚拟现实技术的不断发展，其使用变得更加全面和便捷。
参考文献：
[1]葛云艺. 关于3D打印技术在骨科实践教学中的应用所需要注意的问题[J]. 医学信息, 2015(27):132-134.
[2]章育洁, 李佳琼. 探究3D模型应用于临床实践教学的研究[J]. 当代护士(上旬刊), 2017(7):23-27.
[3]高佳琪.，章杰，李家峪.关于3D技术对于骨科实习生教学应用效果观察[J]. 中西医护理电子杂志, 2017, 2(20):103-104.