醫(yī)學(xué)動(dòng)畫制作用于肝臟外科教學(xué)的實(shí)踐

李嘉鑫，王莉莉，梁法清，吳 泓

四川大學(xué)：1 華西醫(yī)院肝臟外科；2 藝術(shù)學(xué)院；3 華西醫(yī)院乳腺外科， 成都 610041

傳統(tǒng)的肝臟外科教學(xué)包括課堂理論講學(xué)和術(shù)中實(shí)踐教學(xué)，內(nèi)容涵蓋解剖、病理、手術(shù)指征等。課堂理論講學(xué)就是傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)，枯燥乏味，學(xué)生學(xué)習(xí)效果不佳；術(shù)中實(shí)踐教學(xué)對(duì)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)要求較高，對(duì)于低年級(jí)醫(yī)學(xué)生來說難度較大，教學(xué)效果不好。因此，選擇適合低年級(jí)醫(yī)學(xué)生的教學(xué)方式顯得尤為重要。在醫(yī)學(xué)教學(xué)改革和學(xué)科交叉融合背景下，我們創(chuàng)新地將藝術(shù)的一些教學(xué)形式引入肝臟外科教學(xué)，以探索醫(yī)學(xué)教育的新模式。

1 醫(yī)學(xué)動(dòng)畫形式用于肝臟外科教學(xué)簡(jiǎn)介

醫(yī)學(xué)院校沒有動(dòng)畫專業(yè)，更不會(huì)教授動(dòng)畫制作方法，我們學(xué)院得益于綜合性大學(xué)的專業(yè)齊全，能夠找到教授動(dòng)畫制作的藝術(shù)學(xué)院，于是，臨床醫(yī)學(xué)院與藝術(shù)學(xué)院合作共同開設(shè)了醫(yī)學(xué)動(dòng)畫這門課程。由于授課時(shí)間短和學(xué)生專業(yè)知識(shí)的限制，臨床醫(yī)學(xué)院學(xué)生醫(yī)學(xué)知識(shí)豐富而動(dòng)畫制作水平低，藝術(shù)學(xué)院學(xué)生動(dòng)畫制作水平高而醫(yī)學(xué)知識(shí)缺乏，因此，我們將臨床醫(yī)學(xué)院學(xué)生和藝術(shù)學(xué)院學(xué)生搭配成小組，以小組形式進(jìn)行教學(xué)：一共有18名學(xué)生參與，9名醫(yī)學(xué)生和9名藝術(shù)學(xué)生，分成三個(gè)小組，每一個(gè)小組有3名醫(yī)學(xué)生和3名藝術(shù)學(xué)生。要求每一個(gè)小組成員在兩周時(shí)間內(nèi)相互合作共同完成一件動(dòng)畫作品，作品內(nèi)容分別是右肝切除術(shù)、肝癌射頻消融術(shù)和肝移植術(shù)。肝臟外科醫(yī)師負(fù)責(zé)講授肝臟手術(shù)及相關(guān)知識(shí)，藝術(shù)學(xué)院教師負(fù)責(zé)講授動(dòng)畫制作相關(guān)技術(shù)。其制作流程如圖1所示。

圖1 肝臟手術(shù)動(dòng)畫制作流程圖

2 肝臟醫(yī)學(xué)動(dòng)畫制作內(nèi)容

2.1 肝臟三維動(dòng)畫

從醫(yī)學(xué)專業(yè)書籍上獲得肝臟和肝癌解剖知識(shí)，在3Ds Max軟件里建立器官模型，包括左右肝、肝周韌帶、肝動(dòng)脈、門靜脈、膽管、肝靜脈、腫瘤等，各部分賦予特定材質(zhì)，并在3Ds Max自帶的渲染器里渲染出模型，最后在After Effects里加工合成動(dòng)畫和文字效果。

2.2 肝臟定格動(dòng)畫

用不同顏色的硬紙片制作肝臟、人物、器械等模型，根據(jù)定格動(dòng)畫原理改變模型的位置及形態(tài)，用相機(jī)逐張連續(xù)拍照記錄其變化過程，最后將所有的照片匯總，然后在After Effects軟件中做后期合成動(dòng)畫。

2.3 肝臟二維動(dòng)畫

二維動(dòng)畫同樣需要事先利用平面設(shè)計(jì)工具(如Photoshop、Adobe illustrator等)設(shè)計(jì)肝臟、胃、眼鏡、皮膚、卡通人物、場(chǎng)景等，然后在Flash軟件里導(dǎo)入模型加工和制作動(dòng)畫。

3 肝臟動(dòng)畫制作過程

3.1 右半肝切除術(shù)

先在3Ds Max軟件中建立模型，包括肝臟、膽囊、肝動(dòng)脈、門靜脈、膽道、肝靜脈、腫瘤等，肝臟以半透明效果展示內(nèi)部管道結(jié)構(gòu)和腫瘤大小及位置，兩個(gè)腫瘤均位于右肝，通過右半肝的切除可以達(dá)到腫瘤的根治。動(dòng)畫展示的是右半肝切除的關(guān)鍵步驟：切除膽囊、分離肝實(shí)質(zhì)和離斷右肝蒂管道結(jié)構(gòu)，最后離斷右肝靜脈，并配以英文說明關(guān)鍵操作(如圖2所示)。

圖2 右半肝切除術(shù)

3.2 肝癌射頻消融術(shù)

整個(gè)動(dòng)畫以剪紙定格動(dòng)畫來呈現(xiàn)。先用紙片剪裁出肝臟、肝內(nèi)血管、腫瘤、射頻針和人體等模型，然后表現(xiàn)故事情節(jié)：人體因?yàn)橐腋尾《靖腥净蚓凭纫蛩貙?dǎo)致肝硬化，在此基礎(chǔ)上發(fā)生肝癌，當(dāng)肝癌比較小且位于肝內(nèi)，便可以使用射頻針插入腫瘤，射頻針通過發(fā)熱將腫瘤殺滅，以微創(chuàng)的方式達(dá)到根治的效果(如圖3所示)。

圖3 肝癌射頻消融術(shù)

3.3 肝移植手術(shù)

該作品以二維動(dòng)畫形式呈現(xiàn)。先在Adobe Illustr- ator軟件中繪制人物、肝臟、場(chǎng)景等模型：開篇展示的是動(dòng)畫人物的不良生活習(xí)慣，大量長(zhǎng)期飲酒導(dǎo)致酒精性肝硬化，臨床表現(xiàn)出鞏膜黃染、腹水等肝硬化失代償，肝臟病理上表現(xiàn)出質(zhì)地變硬、表面凹凸不平伴大小不等的肝硬化結(jié)節(jié)。對(duì)于終末期肝病的治療，目前最好的方式就是肝移植，該動(dòng)畫簡(jiǎn)單地展示了肝移植術(shù)的手術(shù)過程，包括下腔靜脈、膽管、肝動(dòng)脈和門靜脈重建等要點(diǎn)，最后肝病卡通人物因獲得新肝臟而重獲新生(如圖4所示)。

圖4 肝移植術(shù)

4 制作動(dòng)畫在醫(yī)學(xué)教學(xué)中的特色

醫(yī)學(xué)教育作為高等教育的一個(gè)特殊分支，在國(guó)內(nèi)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)形成了相對(duì)完善的教育教學(xué)體系，為中國(guó)及世界培養(yǎng)了大量的醫(yī)學(xué)人才。近年來，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和計(jì)算機(jī)科學(xué)的進(jìn)步，在學(xué)科交叉及融合創(chuàng)新的環(huán)境下，傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)教育開始整合一些創(chuàng)新元素，比如：將醫(yī)學(xué)與動(dòng)畫的結(jié)合，用于醫(yī)學(xué)教學(xué)或者科普教育，取得了較好成效[1-2]。我們根據(jù)學(xué)校具體情況對(duì)醫(yī)學(xué)教育進(jìn)行創(chuàng)新探索，聯(lián)合醫(yī)學(xué)與藝術(shù)開設(shè)交叉課程，分別于2016年開設(shè)先天性心臟病的醫(yī)學(xué)定格動(dòng)畫和2017年肝臟外科手術(shù)醫(yī)學(xué)動(dòng)畫課程，醫(yī)學(xué)院學(xué)生與藝術(shù)學(xué)院學(xué)生搭配形成小組，醫(yī)學(xué)院學(xué)

生利用其專業(yè)醫(yī)學(xué)知識(shí)，藝術(shù)學(xué)院學(xué)生利用其動(dòng)畫制作技能，二者聯(lián)合共同制作醫(yī)學(xué)動(dòng)畫，使醫(yī)學(xué)生在制作動(dòng)畫過程中進(jìn)一步加深了對(duì)解剖知識(shí)的理解，同時(shí)也體會(huì)到藝術(shù)的樂趣，使得原本枯燥乏味的醫(yī)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)變得更加有趣[3]。

5 藝術(shù)在醫(yī)學(xué)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)課程體系門類劃分過細(xì)、過專，課程偏于專業(yè)，導(dǎo)致學(xué)生無法涉足專業(yè)以外的領(lǐng)域，人文素養(yǎng)、自然科學(xué)素養(yǎng)等往往有所缺失，學(xué)科視野不夠?qū)拸V、創(chuàng)新能力有待加強(qiáng)。醫(yī)學(xué)藝術(shù)課程注重提供醫(yī)學(xué)與藝術(shù)認(rèn)知新知識(shí)、探索多元化的醫(yī)學(xué)與藝術(shù)課程教學(xué)創(chuàng)新，加強(qiáng)培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生除醫(yī)學(xué)專業(yè)知識(shí)以外的藝術(shù)和人文方面的素養(yǎng)，有助于培養(yǎng)新時(shí)期創(chuàng)新性人才[4-5]。

6 藝術(shù)對(duì)醫(yī)學(xué)教育的作用

創(chuàng)新、創(chuàng)意、創(chuàng)造能力的缺失已成為制約我們?nèi)瞬排囵B(yǎng)的主要“瓶頸”之一。大學(xué)必須意識(shí)到扭轉(zhuǎn)這種局面是歷史賦予高等教育的使命。我們通過跨專業(yè)的合作，將醫(yī)學(xué)知識(shí)融入到圖形創(chuàng)意、版式設(shè)計(jì)、插圖、動(dòng)畫構(gòu)成、定格動(dòng)畫、動(dòng)畫創(chuàng)作等藝術(shù)課程當(dāng)中，通過制作醫(yī)學(xué)動(dòng)畫作品來學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)體系由以往的單一分?jǐn)?shù)考核轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄬I(yè)教師的集體考核，從而提高了學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。醫(yī)學(xué)與藝術(shù)的融合教育不但增加了學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)樂趣，而且還能將抽象的醫(yī)學(xué)知識(shí)具體化、形象化，給學(xué)生留下深刻記憶，同時(shí)，提高了醫(yī)療教學(xué)質(zhì)量[6-7]。