2 结果

2.1 两组学生一般情况比较

两组在性别组成、年龄和其他课程平均成绩等指标上比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），见表 1。

表1 两组学生一般情况比较一般情况男 /女（例）年龄（±s，岁）其他课程平均成绩（±s，分）实验组1 3/1 2 2 3.4 1 7 4.1 8正常对照组1 1/1 4 2 3.3 3 7 5.4 4 t值-0.7 4-0.7 4 P值0.7 8 0.4 6 0.4 6

2.2 两组学生测验成绩以及成绩提高的百分比

所有学生均成功完成测验，其中实验组学生的测验成绩为（84.）分，明显高于正常对照组的（79.）分（P＜0.01），且实验组成绩提高的百分比高于对照组（P＜0.01），见表2。

表2 两组学生测验成绩以及成绩提高的百分比（±s）项目测验成绩（分）成绩提高的百分比（%）实验组8 4.2 0 1 4.0 5正常对照组7 9.0 8 4.8 6 t值2.9 5 5.0 6 P值＜0.0 1＜0.0 1

2.3 两组学生学习满意度调查结果

发放60份问卷，全部回收并有效。实验组学生学习满意度为（88.）分，明显高于正常对照组的（83.）分（P＜0.05）。

2.4 两组学生成绩提高的百分比与学习满意度的相关性分析

在实验组中，学习满意度均与成绩提高的百分比呈正相关（r=0.856，r2=0.732，P＜0.01）。在对照组中，学习满意度均与成绩提高的百分比呈正相关（r=0.858，r2=0.737，P＜0.01），见图 1。

3 讨论

图1 两组学生成绩提高的百分比与学习满意度的相关性分析

本实验性教学将3D打印技术和血管超声成像巧妙地融合起来，成功地应用到日常的血管超声教学工作中去。超声医学教学之所以不同于其他学科，是因为其教学手段往往需要依靠大量的生理、病理标本和图像，这样才能让学生切实感受到人体真正的病理生理变化，才能达到“了解—熟知—掌握”的学习境界。现今社会的遗体捐赠工作还没有普及开展，虽然现在有许多辅助教学标本模型，但其在真实度、器官结构方面与真实标本还是有很大差距的；同时设计辅助教学标本的人员也往往不是临床一线医生[9]，对于一些临床重要的标志结构常常缺失，不能完全满足现有教学要求[10]。

3D打印技术使实验组学生的成绩大幅提高（P＜0.05），学生学习满意度大幅提高（P＜0.05），同时我们发现学习满意度与学习成绩的提高呈正相关（P＜0.01），且3D打印技术可激发学生的学习兴趣，与之前研究的结果相类似[11]。学生接受3D打印模型教学后，获得了学习自信，同时成绩的提高也使他们获得了成就感，学生对教学满意使教师获得了教学的成就感，形成了一种良性循环。

在医学生学习超声医学时，3D打印技术具有独特的优势。（1）制作3D打印教学模具的材料类型多样，可以直接显示教具的内部结构，如血管模型可以直接观察管腔内结构。（2）3D打印教具可以以数字的形式存储，安全、成本低，且制作3D教具的PLA材料较一般教具的塑料材质更环保。（3）3D打印技术可以借鉴PBL教学经验，结合PBL的影像数据，将抽象数据变成直观形象的实体教学模具，丰富教学手段，增强教学的针对性和趣味性[12]。与传统多媒体授课相比，3D打印模具更立体，激发了学生的学习兴趣，夯实了解剖学知识，提高了学习效率。（4）3D打印教具的三维数据来源丰富，可同时结合PACS影像数据库，极大地丰富了教具的种类，提高了学生对异常超声图像的识别能力。

综上所述，将3D打印技术应用到血管超声教学中，有利于提高学生对血管超声图像的识别能力，大幅度提高学生的学习成绩和学习满意度，在超声医学教学中的应用前景广阔。

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超声诊断学是影像医学教学的重点之一，在既往教学反馈中，学生通常认为血管超声知识抽象、不易理解，掌握起来比较困难。如何让本科生在有限的学时内了解和掌握血管超声的基础知识，成为每位超声医学教育工作者的教学难题。3D打印技术是一种20世纪90年代中期发展起来的，以数字成像模型文件为基础，运用塑料等可黏合新型材料，通过逐层打印的方式来构造物体的新兴技术[1]。目前的医学教学已经从传统的框架式知识结构记忆模式发展为以问题为基础的教学模式（Problem Based Learning，PBL），更加强调个体化和以患者为中心的教学模式[2]。尽管我国的患者源丰富、病种齐全，但是尸体捐献率低，加之血管教具工艺粗糙，超声医学教育更多的还是基于教师的口头讲述，辅以多媒体图像，教学内容较为局限。3D打印技术在解剖学方面有很好的展现能力，可以弥补解剖标本缺乏的不足，有助于本科生更直观地了解正常和异常的血管形态[3-4]。现将3D打印技术在血管超声教学中应用的相关研究介绍如下。1 研究对象与方法1.1 研究对象选取2016年4月中国医科大学影像班本科生50名作为研究对象，所有研究对象在此之前都完成了解剖学的学习，并签署知情同意书。纳入标准：（1）均为五年制影像专业，无转专业和专业调剂、七年制降级等经历；（2）之前从没有接受过任何超声医学专业知识教育，亦未在任何超声科诊室进行过临床实习。排除标准：（1）解剖学成绩不及格者；（2）常有旷课记录，不能保证完成本研究者 研究方法本次实验性教学采用随机对照研究[5-6]，使用计算机将这50名学生随机分为实验组和正常对照组，每组25人。两组学生在年龄、性别组成以及其他课程平均成绩等相关指标上比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。实验组采用3D打印血管模型的方法配合多媒体教学，正常对照组采用传统教具配合多媒体教学，两组为同一教师进行授课，具有丰富的临床和教学经验。实验性教学结束后，对两组学生进行相同的测验，包括血管超声基础知识和典型图像的解读，以评价两组教学效果的差异。所有学生均须完成学习满意度调查，以评价两组学生学习满意度的差异 教学方法1.3.1 实验组（1）3D血管教具的制作：采用PhilipsIU22彩色多普勒超声成像仪，使用VL13-5探头（频率5～13 MHz）。记录典型的正常人和动脉硬化患者的三维超声图像。嘱受试者仰卧位，同步记录心电图，待其稳定呼吸时，于颈部正前方记录二维灰阶动态图像，存储连续3个心动周期于机器硬盘内，导入PhilipsQLab工作站后获取3D容积图像，将其以DICOM格式导出。再使用MatLab2012b读取DICOM文件，获取断层图像信息。最后使用Mimics 17.0进行后处理，处理后的图像以标准镶嵌语言（STL）数据格式进行保存[7]。对STL文件按照1∶1的比例，以聚乳酸（PLA）为原料进行3D打印。（2）授课时首先讲授血管超声基础知识，包括解剖学知识（使用3D打印出来的教具）、生理学以及声学知识；其次讲授正常血管超声图像特点；最后讲授异常（先天性或后天性）血管疾病的超声特点（辅以3D打印出来的教具 正常对照组 授课内容和实验组基本一致，不同之处为使用传统教具代替3D打印出来的教具 教学效果评估课程讲授结束后，采用测验和问卷回访的方式评估教学效果。测验包括血管超声基础知识和典型图像的解读这两部分内容，满分均为50分。血管超声基础知识的测验范围包括血管的解剖学知识、生理学知识、超声的声学基础知识、血管超声的检查手法和适应证及禁忌证等。典型图像的解读包括正常人血管超声各个切面、先天性血管疾病（血管瘤和动静脉瘘）和后天性血管疾病（动脉硬化和深静脉血栓）典型切面的识别及描述。本研究学生学习满意度的调查参考既往的实验设计[8]，包教学资源满意度、教学过程满意度、教学效果满意度以及总体满意度4个部分，每部分5个问题，满分25分，合计100分。问卷采用李克特5级计分法，5分表示非常满意，4分表示比较满意，3分表示一般，2分表示不满意，1分表示 统计学分析利用SPSS 17.0统计软件进行数据分析，连续性数据进行正态分布及方差齐性检验后采用配对t检验，二分类数据采取χ2检验或纠正χ2检验，成绩提高的百分比为本学年测试成绩与其他课程平均成绩之比的百分数，学习满意度与成绩提高百分比的相关性分析采用Pearson相关分析，以P＜0.05为差异有统计学意义，使用Graphpad 6.0软件绘制统计图像。2 结果2.1 两组学生一般情况比较两组在性别组成、年龄和其他课程平均成绩等指标上比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），见表 1。表1 两组学生一般情况比较一般情况男 /女（例）年龄（±s，岁）其他课程平均成绩（±s，分）实验组1 3/1 2 2 3.4 1 7 4.1 8正常对照组1 1/1 4 2 3.3 3 7 5.4 4 t值-0.7 4-0.7 4 P值0.7 8 0.4 6 0.4 62.2 两组学生测验成绩以及成绩提高的百分比所有学生均成功完成测验，其中实验组学生的测验成绩为（84.）分，明显高于正常对照组的（79.）分（P＜0.01），且实验组成绩提高的百分比高于对照组（P＜0.01），见表2。表2 两组学生测验成绩以及成绩提高的百分比（±s）项目测验成绩（分）成绩提高的百分比（%）实验组8 4.2 0 1 4.0 5正常对照组7 9.0 8 4.8 6 t值2.9 5 5.0 6 P值＜0.0 1＜0.0 12.3 两组学生学习满意度调查结果发放60份问卷，全部回收并有效。实验组学生学习满意度为（88.）分，明显高于正常对照组的（83.）分（P＜0. 两组学生成绩提高的百分比与学习满意度的相关性分析在实验组中，学习满意度均与成绩提高的百分比呈正相关（r=0.856，r2=0.732，P＜0.01）。在对照组中，学习满意度均与成绩提高的百分比呈正相关（r=0.858，r2=0.737，P＜0.01），见图 1。3 讨论图1 两组学生成绩提高的百分比与学习满意度的相关性分析本实验性教学将3D打印技术和血管超声成像巧妙地融合起来，成功地应用到日常的血管超声教学工作中去。超声医学教学之所以不同于其他学科，是因为其教学手段往往需要依靠大量的生理、病理标本和图像，这样才能让学生切实感受到人体真正的病理生理变化，才能达到“了解—熟知—掌握”的学习境界。现今社会的遗体捐赠工作还没有普及开展，虽然现在有许多辅助教学标本模型，但其在真实度、器官结构方面与真实标本还是有很大差距的；同时设计辅助教学标本的人员也往往不是临床一线医生[9]，对于一些临床重要的标志结构常常缺失，不能完全满足现有教学要求[10]。3D打印技术使实验组学生的成绩大幅提高（P＜0.05），学生学习满意度大幅提高（P＜0.05），同时我们发现学习满意度与学习成绩的提高呈正相关（P＜0.01），且3D打印技术可激发学生的学习兴趣，与之前研究的结果相类似[11]。学生接受3D打印模型教学后，获得了学习自信，同时成绩的提高也使他们获得了成就感，学生对教学满意使教师获得了教学的成就感，形成了一种良性循环。在医学生学习超声医学时，3D打印技术具有独特的优势。（1）制作3D打印教学模具的材料类型多样，可以直接显示教具的内部结构，如血管模型可以直接观察管腔内结构。（2）3D打印教具可以以数字的形式存储，安全、成本低，且制作3D教具的PLA材料较一般教具的塑料材质更环保。（3）3D打印技术可以借鉴PBL教学经验，结合PBL的影像数据，将抽象数据变成直观形象的实体教学模具，丰富教学手段，增强教学的针对性和趣味性[12]。与传统多媒体授课相比，3D打印模具更立体，激发了学生的学习兴趣，夯实了解剖学知识，提高了学习效率。（4）3D打印教具的三维数据来源丰富，可同时结合PACS影像数据库，极大地丰富了教具的种类，提高了学生对异常超声图像的识别能力。综上所述，将3D打印技术应用到血管超声教学中，有利于提高学生对血管超声图像的识别能力，大幅度提高学生的学习成绩和学习满意度，在超声医学教学中的应用前景广阔。参考文献：[1]李甲，徐卫东，张新，等.3D打印教具结合微视频技术在犬盲肠切除术教学中的应用探讨[J].卫生职业教育，2017，35（19）：48-50.[2]Bodagh N，Bloomfield J，Birch P，et learning：a review[J].Br J Hosp Med（Lond），2017，78（11）：167-170.[3]Giannopoulos AA，Mitsouras D，Yoo SJ，et of 3D printing in cardiovascular diseases[J].Nat Rev Cardiol，2016，13（12）：701-718.[4]张韬，李清乐，李伟浩，等.三维打印腹主动脉瘤模型在血管外科住院医师教学中的应用[J].中华医学教育杂志，2016，36（2）：291-294.[5]李珍珠，李泽福，杜洪澎，等.3D打印技术在临床颅内动脉瘤教学中应用的随机对照研究[J].中国医学教育技术，2016（3）：322-325.[6]陈适，潘周娴，吴颜延，等.随机对照教学试验的设计和实施——以3D打印颅骨教学为例[J].中国高等医学教育，2017（8）：7-8.[7]李靖，杨龙，王建吉，等.基于DICOM数据三维重建及其对骨科植入物的指导应用[J].中国组织工程研究，2017（7）：1046-1051.[8]刘广武，李锋，陈安民，等.3D打印和计算机建模技术在八年制临床医学专业骨科学教学中的应用研究[J].中华医学教育杂志，2016，36（5）：728-731，760.[9]张茗卉，刘坤，逄坤静，等.三维打印技术在心血管疾病诊治的应用：希望还是噱头？[J].中华胸心血管外科杂志，2016，32（5）：313-315.[10]Bartline PB，O'Shea J，Mcgreevy JM，et al.A novel perfused porcine simulator for teaching aortic anastomosis increases resident interest in vascular surgery[J].J VascSurg，2017，66（2）：642-648.[11]穆兰兰，魏红.大学生自我报告的学习结果和学校满意度的关系研究[J].复旦教育论坛，2015（2）：38-43.[12]袁良喜，刘广钦，赵志青，等.3D打印技术在血管外科主动脉扩张性疾病临床教学中的应用[J].卫生职业教育，2016，34（24）：119-121.

文章来源：《血管与腔内血管外科杂志》 网址: http://www.xgyqnxgwkzz.cn/qikandaodu/2021/0508/655.html