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全息影像技术在泌尿外科住院医师规范化培训中的应用

2025-04-02 64 上传者：管理员

摘要：目的探讨全息影像技术在泌尿外科住院医师规范化培训（简称住培）教学中的应用效果。方法选取2023年1月至2024年1月于河北大学附属医院泌尿外科参培的住院医师为研究对象，共计60名。随机分为观察组和对照组，每组各30名。观察组采用全息影像技术支持下的教学模式，对照组采用传统的教学模式。通过对比两组住院医师的理论成绩、技能成绩以及教学满意度，评估全息影像技术在泌尿外科住培的应用效果。结果观察组的理论成绩和技能成绩分别为（85.23±4.98）分和（89.14±5.72）分，对照组的理论成绩和技能成绩分别为（78.31±5.24）分和（83.56±5.53）分。观察组的理论成绩和技能成绩高于对照组，差异均具有统计学意义（均P<0.05）。观察组在激发住院医师学习热情、提高学习效率、内容生动有趣、加深泌尿系统手术过程理解、提高泌尿系统影像学学习等方面满意度评分以及满意度总分均高于对照组，差异有统计学意义（均P<0.05)。结论全息影像技术支持下的教学模式在泌尿外科住培中具有较高的应用价值，能够显著提高住院医师的理论成绩和技能水平，同时提升教学满意度。

关键词：
三维成像技术
住院医师规范化培训
全息影像
外科教学
泌尿外科
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传统的外科教学往往依赖于二维图像和模型,这使得学员难以形成直观的空间概念｡外科(泌尿外科方向)住院医师规范化培训(简称住培)与其他外科专业相比,具有独特性和挑战性｡住院医师需要面对泌尿系统复杂的解剖结构､各种疾病的病理生理机制以及精细的手术操作等不太容易掌握的知识,这些复杂的内容需要住院医师具备高度的专注力和空间想象力,学习难度较大｡全息影像技术是一种基于光学原理的三维成像技术,通过将二维医学图像重建成包含更多信息的三维虚拟模型,并结合混合现实设备实现与真实世界的交互｡作为一种新兴的医疗影像技术,全息影像技术为临床诊断､手术规划及医学教育带来了革命性的变化[1-3]｡这种技术可以与术中图像进行融合匹配,实时指导医生完成手术,提高手术的精确性和安全性｡在教学方面,全息影像技术同样发挥着重要作用｡全息影像技术能为学员提供三维､立体的解剖图像,帮助他们更好地理解和掌握复杂的解剖结构,尤其对于技能操作训练有重要意义｡通过模拟手术场景,全息影像技术还可以让学员在虚拟环境中进行实践操作,提高学员的手术技能和应对紧急情况的能力｡本研究旨在探讨全息影像技术在泌尿外科住培的应用效果｡

1、对象与方法

1.1对象选取2023年1月至2024年1月于河北大学附属医院泌尿外科60名住院医师为研究对象｡纳入标准:(1)理解研究内容且同意参与该项研究;(2)在泌尿外科参培期间参与此项研究,连续培训时间≥2个月;(3)既往未参加过全息影像技术相关教学;(4)由1名长期从事泌尿外科住培工作的副主任医师担任指导医师,完成所有培训工作｡排除标准:培训过程中因住院医师个人原因请假或缺课者｡按随机数表法将住院医师分为观察组和对照组,每组各30名｡对照组男性19名,女性11名,年龄(23.80±1.24)岁,入科时泌尿外科学测试成绩(86.25±7.96)分｡观察组男性20名,女性10名,年龄(23.76±1.16)岁,入科时泌尿外科学测试成绩(86.32±7.48)分｡两组住院医师的性别､年龄､入科时泌尿外科学测试成绩比较,差异无统计学意义(均P>0.05)(表1)｡所有研究对象均知情同意｡本研究经河北大学附属医院伦理委员会批准(HDFY-LL-2022-087)｡

表1 两组住院医师一般资料及入科成绩比较

1.2方法

1.2.1对照组采用传统的教学模式,应用幻灯片进行讲授式教学､病例讨论､教学查房､手术视频教学､操作技能培训等,其学习内容严格遵循外科(泌尿外科方向)培训大纲的要求,涵盖了泌尿外科领域的理论知识和实践技能操作[4]｡

1.2.2观察组教学内容在对照组基础上采用全息影像系统辅助教学｡指导医师获取患者CT的原始DICOM数据,并将其导入三维医学影像工作站进行分割和重建｡这一步骤的目的是从原始的二维影像数据中生成三维的网格模型(STL文件)｡所有重建好的STL文件输入工作站内部的场景编辑模块进行材质设定｡包括颜色赋值､透明度预设等,以便在后续的全息影像呈现中得到更好的视觉效果｡编辑好的模型再通过混合现实影像系统以特定的格式输出,从而获得全息影像数据｡最后,通过混合现实全息影像呈现技术,将数字化的信息全息投射到真实的物理环境中,获得直观､立体的影像体验｡指导医师利用全息投影设备或混合现实眼镜带领住院医师学习及理解相关的泌尿外科知识和技能｡通过全息显示,住院医师可直观地观察到三维模型､虚拟手术场景以及手术器械的实时操作,从而更深入地理解手术过程､解剖结构､病理变化以及手术方式的选择､术后并发症的预防策略､手术操作的关键要点和基本原则等泌尿外科核心知识｡此外,指导医师还可根据教学需要,利用全息影像系统的功能,如局部放大､移动､隐藏､改变颜色和透明度等,帮助住院医师深入学习毗邻器官的解剖学,进一步加深对手术操作的理解和记忆｡

1.3观察指标及教学效果评价(1)考核成绩:教学完成后,对两组住院医师进行考核｡考核内容包括理论考试､技能考核,总分100分,理论考核､技能考核各50分｡(2)满意度评价:采用问卷调查的形式,问卷调查内容包括教学方法是否有利于激发学生的学习热情(20分)､是否有利于提高学习效率(20分)､是否生动有趣(20分)､是否有利于加深住院医师对泌尿系统手术过程的理解(20分)､是否有利于泌尿系统影像学的学习(20分),问卷总分100分｡

1.4统计学处理采用SPSS20.0进行统计学分析,符合正态分布的计量资料以x±s表示,组间比较采用两独立样本t检验;不符合正态分布的计量资料以M(Q1,Q3)表示,组间比较使用秩和检验;计数资料以人(%)表示,组间比较采用χ2检验或Fisher确切概率法｡P<0.05为差异有统计学意义｡

2、结果

2.1两组考核成绩比较观察组的理论成绩和技能成绩分别为(85.23±4.98)分和(89.14±5.72)分,对照组理论成绩和技能成绩分别为(78.31±5.24)分和(83.56±5.53)分｡观察组理论成绩(t=-5.243,P<0.001)及技能成绩(t=-3.841,P<0.001)高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)｡

2.2两组住院医师对不同教学模式的满意度评价比较观察组在激发住院医师学习热情､提高学习效率､内容生动有趣､加深泌尿系统手术过程理解､提高泌尿系统影像学习等方面满意度评分以及满意度总分均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)(表2)｡

表2 两组住院医师对不同教学模式满意度评分比较(分,x±s)

3、讨论

全息影像技术不仅能够提供物体各个角度的视图,还能够模拟物体的运动轨迹和光学性质,呈现出逼真的三维效果｡在医学领域,全息影像技术已被广泛应用于教学､诊断和手术模拟等方面｡外科作为一门操作性强的学科,临床教学过程中需要培训穿刺､手术等技能｡有研究将全息影像技术应用于多种临床常用穿刺操作教学中,发现该技术能显著提高住院医师的穿刺操作考核成绩及教学满意度[5-7]｡相较于传统模具教学,全息影像技术为住院医师提供了更加真实､直观的学习环境,有助于更好地掌握穿刺技巧,提高教学效果｡随着医学技术的不断发展,个体化精准医疗已成为未来医学发展的重要方向之一｡全息影像技术通过重建患者的三维解剖模型和分析病灶特征等功能,为个体化精准医疗提供了有力支持｡Wang等[8]通过研究一种基于全息影像技术的,针对患者的､交互式的､多用户的神经外科培训与规划系统,发现该系统能够显著提高神经外科手术的培训效果和手术规划精度,实现了对患者个体解剖结构的精准模拟和实时互动,为外科提供了更加直观､高效的培训和规划工具｡

随着医疗技术的不断发展,外科(泌尿外科方向)住培面临着新的挑战和机遇｡与其他外科不同,外科(泌尿外科方向)更多采用微创手术及腔内治疗的方式,对操作人员对局部解剖､血管走行知识储备的要求更高,外科(泌尿外科方向)住院医师需要掌握复杂､精细的手术技巧和临床决策能力｡全息影像技术的应用,为外科(泌尿外科方向)住院医师提供了一个全新的学习和训练平台｡首先,全息影像技术能够提供立体､直观的三维图像,这对于住院医师理解复杂的解剖结构和手术路径至关重要,特别是在肾肿瘤保留肾单位手术以及经皮肾镜取石术等,教学过程中指导医师可以利用全息影像技术将患者的肾脏及其周围结构以三维形式呈现出来,更准确地规划手术路径,避免损伤重要血管和神经[9-11]｡其次,全息影像技术在术前规划和术中导航的应用,可以提高手术的精确性和安全性[12,13]｡泌尿外科手术往往涉及到重要的血管和器官,全息影像技术可以帮助医生在手术前制定更为精确的手术计划,帮助住院医师在术前了解手术过程｡通过全息影像技术,住院医师可以在无风险的环境中,模拟练习泌尿外科手术,加深对手术操作流程的理解,提高手术技能｡例如,在进行肾脏手术的模拟训练时,全息影像可以清晰地展示肾脏血管､集合系统以及周围的解剖结构,帮助住院医师在实际操作前对手术有更充分的准备,并在手术过程中提供实时的导航,降低手术风险,提高手术成功率,住院医师可通过全息影像术中导航图全程直观地理解腔镜下的解剖结构[14]｡全息影像技术还可以用于医患沟通的教学｡通过全息影像技术,住院医师可以向患者及其家属清晰地展示病变的位置､大小和与周围组织的关系,有助于提高患者对手术方案的理解和接受度,为住院医师医患沟通能力培训提供可靠的平台｡同时,全息影像技术作为教学工具,还可以提供可重复的模拟手术操作场景和实时反馈指导,帮助住院医师练习复杂的手术操作技巧,提高教学效果和住院医师学习兴趣[15,16]｡

尽管全息影像技术在泌尿外科住培中展现出良好的效果和巨大的应用潜力,但其推广应用仍面临一些挑战｡例如,全息影像系统的成本较高且操作复杂;全息影像数据的处理和分析需要专业的技术人员和丰富的临床经验等｡未来随着技术的不断成熟,全息影像技术有望在更广泛的领域得到应用和推广｡

4、小结

全息影像技术在外科(泌尿外科方向)住培中具有重要的应用价值｡全息影像技术可通过术前规划教学､术中导航模拟､解剖学习和模拟手术操作等多种方式,显著提高教学质量､增强住院医师实践能力,推动个体化精准医疗的发展｡未来随着技术的不断进步和成本的逐渐降低,全息影像技术有望在泌尿外科住培中发挥更大的作用｡我们期待更多医疗机构和教育机构能够关注和应用这一技术,共同推动医学教育和临床实践的发展进步｡

参考文献:

[3]陈晨,王锦秀,陈翀,等.全息投影技术在医学领域及医学教育中的应用[J].中华医学教育探索杂志,2020,19(11):1255-1257.

[4]中国医师协会.中国医师协会关于发布住院医师规范化培训手术操作指导等教学活动指南的通知(医协函〔2022〕413号[)EB/OL].(2022-08-05)[2024-09-09].

[5]徐艺瑄,魏星,包楠迪.混合现实全息影像技术在多种临床常用穿刺操作教学中的应用[J].卫生职业教育,2024,42(8):75-79.

[6]李晔.可穿戴混合现实全息影像技术在辅助脑内血肿快速定位穿刺教学中的应用评价[J].中国医学教育技术,2023,37(4):474-478.

[7]张璐希,张栋杰,禤庆山.VR全息影像在住培医师操作能力培养中的作用[J].继续医学教育,2023,37(3):117-120.

[14]刘正升,吴准,王雪刚,等.基于全息影像技术肾肿瘤手术难度评分系统的应用价值[J].中华泌尿外科杂志,2022,43(5):344-349.

[15]李琦,王朝亮,杨艳芳,等.全息影像技术在外科住院医师规范化培训教学中的构建与应用[J].中国医药科学,2024,14(15):93-96.

基金资助:2023年河北省政府资助临床医学优秀人才项目(ZF2023233)

文章来源:崔振宇,安丰,张珂,等.全息影像技术在泌尿外科住院医师规范化培训中的应用[J].中国毕业后医学教育,2025,9(04):250-253.