影像導(dǎo)航內(nèi)鏡解剖輔助耳鼻咽喉教學初步研究

［摘 要］ 目的：分析影像導(dǎo)航內(nèi)鏡解剖模式輔助本科耳鼻咽喉科解剖理論課的教學效果，探索耳鼻咽喉科理論教學的有效方法。方法：將173名臨床醫(yī)學專業(yè)學生分兩組分別進行導(dǎo)航內(nèi)鏡解剖輔助教學和常規(guī)教學，收集兩組學生隨堂成績及耳鼻咽喉科教學質(zhì)量評分（STOTQ）問卷，比較兩種教學模式的效果差異。結(jié)果：導(dǎo)航內(nèi)鏡輔助教學組的平均成績顯著高于常規(guī)教學組（p=0.019）。問卷評估顯示導(dǎo)航內(nèi)鏡輔助教學更有利于理解解剖結(jié)構(gòu)及空間位置、理論聯(lián)系實際、提高學習興趣。結(jié)論：影像導(dǎo)航內(nèi)鏡解剖輔助耳鼻咽喉科教學能顯著提升本科生的理論教學效果。

［關(guān)鍵詞］ 醫(yī)學本科教育；醫(yī)學生；耳鼻咽喉科學；解剖學；影像導(dǎo)航內(nèi)鏡系統(tǒng)

［基金項目］ 2022年度國家自然科學基金項目“罕見裕固族耳聾家系新致聾基因鑒定及致病機制研究”（32160149）；2023年度甘肅省重點研發(fā)計劃項目“耳聾的三級預(yù)防和診療體系建設(shè)研究”（23YFFA0040）

［作者簡介］ 邊盼盼（1987—），女，內(nèi)蒙古烏蘭察布人，醫(yī)學博士，蘭州大學第二醫(yī)院耳鼻喉科副主任醫(yī)師，副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事耳鼻咽喉科臨床和基礎(chǔ)研究；徐百成（1971—），男，甘肅武威人，醫(yī)學博士，蘭州大學第二醫(yī)院耳鼻喉科主任醫(yī)師，副教授，碩士生導(dǎo)師（通信作者），主要從事耳鼻咽喉科臨床和基礎(chǔ)研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）03-0133-04 ［收稿日期］ 2023-05-16

耳鼻咽喉頭頸外科是臨床醫(yī)學二級學科，該學科涉及的組織器官多、解剖復(fù)雜、位置深在。多數(shù)臨床醫(yī)學本科學生認為該課目難懂且難學，尤其耳科和鼻科的解剖精細抽象且繁雜，從而難以記憶。加之在臨床醫(yī)學本科教育階段，系統(tǒng)和局部解剖學教學中針對耳鼻部分的解剖操作難以展開，醫(yī)學生對這些器官的學習不夠，因而學生在接受耳部和鼻部解剖學教學期間，需要借助抽象思維和空間想象力構(gòu)建立體解剖框架，這對本科學生的自身能力提出了很高的要求。在耳鼻咽喉頭頸外科理論課教學階段，我們嘗試將耳內(nèi)鏡和鼻內(nèi)鏡尸頭解剖結(jié)合影像導(dǎo)航圖像用于臨床醫(yī)學本科學生的耳科和鼻科解剖學輔助教學，這種可視化的教學探索在教學評價中取得了較好效果，現(xiàn)將我們的教學實踐初步結(jié)果報告如下。

一、材料與方法

（一）研究對象

選取蘭州大學2019級和2020級臨床醫(yī)學本科專業(yè)的8個班級共173名醫(yī)學生為研究對象，將兩個年級各四個班隨機分配到試驗組和對照組。這兩組學生前三年本科教學中基礎(chǔ)科目和教學時數(shù)一致，指定書目為孫虹、張羅主編的《耳鼻咽喉頭頸外科》第九版教材。其中試驗組86人，在耳鼻咽喉頭頸外科學耳科學和鼻科學解剖學章節(jié)開展影像導(dǎo)航內(nèi)鏡解剖輔助教學；對照組87人，開展常規(guī)教學。

（二）教學方法

在課前一周通過“學習通”向試驗組學生發(fā)送通用教學課件，并告知預(yù)習的重點內(nèi)容。正式開課后首先向?qū)W生介紹影像導(dǎo)航的基本原理及內(nèi)鏡結(jié)合影像資料的分析方法，然后播放此前錄制的以文字、圖片和動畫為主要內(nèi)容的課件，教師向?qū)W生強調(diào)教學大綱要求熟練掌握的解剖學知識點，在此基礎(chǔ)上導(dǎo)入尸頭影像導(dǎo)航內(nèi)鏡解剖圖像，先認識內(nèi)鏡下器官結(jié)構(gòu)的基本形態(tài)，隨著內(nèi)鏡深入分區(qū)域講解影像導(dǎo)航系統(tǒng)中軸位、冠狀位和矢狀位的位置關(guān)系，幫助學生快速建立外中內(nèi)耳以及鼻腔鼻竇主要解剖結(jié)構(gòu)的形態(tài)和空間相對位置框架。最后階段，總結(jié)特定器官和結(jié)構(gòu)的形態(tài)特點以及生理功能。外耳、中耳、內(nèi)耳及顳骨解剖的教學時間約55分鐘，鼻竇及顱底解剖教學約65分鐘。

同樣，在授課前一周向?qū)φ战M學生發(fā)送通用授課課件，通知學生做好教學重點和難點內(nèi)容的預(yù)習。在教學過程中圍繞PPT進行講解，在課件中插入大量的圖片、動畫和少部分手術(shù)視頻，盡可能保證較好的教學效果。

（三）教學效果評估

為評價不同教學方法對本科學生掌握解剖學知識的助益，在教學完成后隨堂發(fā)布小型選擇題考卷，每題1分共10題，答卷時間10分鐘?？季碇饕疾閷W生對耳科學和鼻科學解剖學相關(guān)知識的掌握程度，從而反映學生快速掌握課堂教學內(nèi)容的程度。

為了全面掌握學生對兩種教學模式的主觀評價，我們借鑒了北京協(xié)和醫(yī)學院崔婷婷等學者制作的耳鼻咽喉科教學質(zhì)量評分表 （SEOTQ）［1］進行教學效果問卷評估，并請學生在課后自由做出評價?？紤]到解剖學教學的特殊性，我們從表中只選取Q1—Q6和Q15—Q20共十二項指標作為打分項，每一項從1分到5分共5個層級，1分為差，5分為非常好。SEOTQ問卷能夠反映學生對課堂教學的獲益感受。

本研究采用SPSS 26.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)分析，計量資料的均數(shù)和標準差用（x±s）表示，采用t檢驗。p＜0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

二、結(jié)果

（一）試驗組與對照組學生的考試成績

分析所有學生的隨堂考試成績，試驗組86名學生的平均成績?yōu)?.45±0.92，對照組87名學生的平均成績?yōu)?.15±0.77，兩組比較p值為0.0192（p＜0.05），差異有統(tǒng)計學意義。

（二）試驗組與對照組醫(yī)學生的教學質(zhì)量問卷評分

分析兩組學生的 SEOTQ問卷評分，在“激發(fā)對學習內(nèi)容的關(guān)注”“視覺愉悅感”“符合學習者認知結(jié)構(gòu)和認知能力”“利于教學內(nèi)容的記憶”“利于掌握解剖及手術(shù)操作知識”和“利于理解解剖結(jié)構(gòu)空間及相對位置”等評估項，試驗組學生評價好于對照組，前者高于后者0.41～0.58分左右，反映出影像導(dǎo)航內(nèi)鏡解剖圖像模式教學“利于理論知識和實踐技能的聯(lián)系”和“利于提高對耳鼻咽喉科的學習興趣”。而在“教案貼近教學目標和內(nèi)容”“教案編制準確完整而嚴密”“利于溝通及合作能力的培養(yǎng)”及“理論聯(lián)系實際進行教學”這四個評分項上兩組學生的評分沒有顯示出明顯差異。影像導(dǎo)航內(nèi)鏡解剖圖像輔助教學的試驗組和對照組的教學質(zhì)量評分比較如圖1所示。

三、討論

耳鼻咽喉頭頸外科學是臨床醫(yī)學的基本組成部分，幾乎臨床醫(yī)學所有三級學科都會涉及耳鼻咽喉頭頸外科對于呼吸道和感覺系統(tǒng)的協(xié)同管理。因此，所有的臨床醫(yī)學學生必須盡可能多地掌握該學科的基本臨床知識。解剖學是臨床醫(yī)學最重要的基礎(chǔ)課目，醫(yī)學生在學習中面臨的最大挑戰(zhàn)是解剖教學的抽象性和海量的知識點［2］。由于結(jié)構(gòu)細微而抽象，在耳科和鼻科的解剖教學中面臨著“看不見”“摸不著”的困境。因此，探索新的解剖學教學方法是對耳鼻咽喉頭頸外科學教師的必然要求［3］。一般認為以視覺形式呈現(xiàn)的信息更容易被受眾接受和記憶［4］，因此，實現(xiàn)解剖結(jié)構(gòu)更加可視化是解剖學教學改革的重要方向。

可視化（visualization）是利用信息化圖形學和圖像處理技術(shù)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形或顯示圖像，并完成交互處理的方式。在醫(yī)學領(lǐng)域，通過影像學技術(shù)與解剖學的有機結(jié)合，能夠盡可能還原器官和結(jié)構(gòu)的基本形態(tài)，這些技術(shù)已經(jīng)日益走向成熟［5］。影像導(dǎo)航系統(tǒng)（IGS）是計算機技術(shù)、立體定向技術(shù)和圖像處理技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，IGS最大的優(yōu)勢是能夠?qū)崟r顯示器官結(jié)構(gòu)特定部位在人體的空間位置［6］，而這一點恰好可用于醫(yī)學生在學習解剖學階段對器官結(jié)構(gòu)形態(tài)及三維空間位置的認識。

借助于內(nèi)鏡對深在腔隙結(jié)構(gòu)的窺探和高清成像技術(shù)的外在顯示，結(jié)合IGS的空間三維圖像處理技術(shù)，由此以復(fù)合圖像顯示立體結(jié)構(gòu)。這種影像導(dǎo)航內(nèi)鏡系統(tǒng)（image-guided endoscopic system，IGES）已經(jīng)在鼻顱底外科臨床工作中成功應(yīng)用，而在中耳和側(cè)顱底外科領(lǐng)域也進行了有益嘗試。在此基礎(chǔ)上，學者探索將耳內(nèi)鏡技術(shù)結(jié)合虛擬解剖系統(tǒng)用于住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)并取得了較好的教學效果［7］。從教學目的來說，耳科和鼻科解剖學教學最主要的任務(wù)應(yīng)該是讓醫(yī)學生把本科低年級階段初步認識的鼻部和耳部解剖結(jié)構(gòu)在大腦中“立起來”“動起來”。IGES圖像模式教學既可以協(xié)助學生通過內(nèi)鏡圖像認識耳部和鼻部結(jié)構(gòu)，又能夠幫助學生在思維中把器官結(jié)構(gòu)定植在人體特定空間區(qū)域，進而在這些結(jié)構(gòu)內(nèi)部填充血管、神經(jīng)甚至植入生理運動［8］。由此看來，IGES輔助的解剖教學模式同解剖學的教學目的是吻合的。

在教學實踐中，備課階段的課件錄制需要有重點地開展重要結(jié)構(gòu)的教學，將部分視頻截圖和教科書圖片同屏展示，通過比較記憶幫助學生在頭腦中建立起初步的系統(tǒng)解剖框架?？紤]到學生的知識儲備，教學中首先需要通俗而快速地向?qū)W生介紹典型的耳部和鼻部三維影像資料，在此基礎(chǔ)上以文字以及圖片和動畫等可視化圖像為主，借助IGES解剖圖像展開解剖學教學。在耳科學解剖部分，需要重點展示鼓膜、聽骨鏈、鐙骨底板、面神經(jīng)隱窩、鼓膜張肌和鐙骨肌、鼓膜隱窩、半規(guī)管、橢圓囊和球囊、耳蝸骨螺旋板和膜蝸管、面神經(jīng)走行及顳骨內(nèi)分支以及內(nèi)聽道神經(jīng)的空間位置［9］。在鼻科學部分重點展示疊瓦狀鼻甲、中鼻道及竇口鼻道復(fù)合體、四組鼻竇及引流通道、篩頂、篩前和篩后動脈、顱底、視交叉、頸內(nèi)動脈及鼻腔易出血區(qū)等。由于耳內(nèi)鏡下的部分教學解剖操作與臨床手術(shù)規(guī)范存在一定差異，更需要操作者憑借深厚的解剖學基礎(chǔ)和卓越的操作技能制作出準確而明了的多維圖像。從IGES耳內(nèi)鏡解剖圖像在教學實踐中的應(yīng)用來看，這樣的充分準備對于耳科解剖學的教學價值是非常顯著的。

在我們的研究中，課后的隨堂考試證實了IGES解剖輔助教學對耳科和鼻科的解剖學教學效果明顯優(yōu)于常規(guī)的教學模式，主觀問卷評估也得到了類似的結(jié)果。IGES解剖輔助教學更有利于激發(fā)學生對解剖學內(nèi)容的關(guān)注，色彩多樣而聯(lián)動的畫面能帶來視覺愉悅感，IGES圖像符合學生的知識結(jié)構(gòu)和認知能力，有利于教學內(nèi)容的記憶。學生認為該模式特別有利于掌握解剖及手術(shù)操作知識，有利于理解解剖結(jié)構(gòu)的空間形態(tài)及相對位置，教學實踐獲得了令人鼓舞的教學成果。問卷評估也反映出大部分學生認為IGES圖像教學模式在“教案貼近教學目標和內(nèi)容”和“教案編制準確完整而嚴密”這兩個方面較之傳統(tǒng)教學沒有優(yōu)勢，IGES圖像模式教學的局限性提示我們IGES解剖輔助模式可能只適用于解剖學的教學過程。

總之，從我們的研究可以看出，以尸頭解剖為基礎(chǔ)的多種形式的可視化立體呈現(xiàn)應(yīng)該是耳鼻咽喉頭頸外科理論教學的改進方向。未來在信息化和物理技術(shù)的支撐下，新的移動技術(shù)、虛擬現(xiàn)實、數(shù)字解剖、3D打印和增強現(xiàn)實等創(chuàng)新技術(shù)將逐步實現(xiàn)對解剖結(jié)構(gòu)的完全還原。通過現(xiàn)代科技完全可視化還原人體生理和疾病的發(fā)生發(fā)展，臨床醫(yī)學教學將迎來新的突破性進步。

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A Preliminary Study of Image Navigation Endoscopic Anatomy Assisting

Otorhinolaryngology Teaching

Bian Pan-pan， Zhao Yu-li， Xu Bai-cheng

（Ear-nose-throat Department， Lanzhou University Second Hospital， Lanzhou， Gansu 730030， China）

Abstract： To analyze the teaching effect of the undergraduate otolaryngology anatomy theory course assisted by the image navigation endoscopic anatomy mode， and to explore the effective teaching methods of otolaryngology theory teaching， a total of 173 clinical medical students were divided into two groups for image-guided endoscopic anatomy-assisted teaching and routine teaching， the results of the in-class examination and the otolaryngology teaching quality score （SEOTQ） questionnaire were collected to compare the difference in teaching effect between the two teaching modes. The average score of students in the image-guided endoscopic anatomy-assisted teaching group was higher than that of the regular teaching group（p=0.019）. The questionnaire showed that the image-guided endoscopic anatomy-assisted teaching was more conducive to understanding the anatomical structure and spatial position， the connection between theory and practice， and improving learning interest. Image-guided endoscopic anatomy assisted otolaryngology anatomy teaching can significantly improve the theoretical teaching effect of otolaryngology for medical students.

Key words： undergraduate medical education; medical student; otolaryngology; anatomy; image-guided endoscopic system