摘 要：神经外科学专业性强，概念抽象，导致不少学生认为神经外科学枯涩、难懂，学习热情大打折扣，长此以往，不利于神经外科学的长足发展。为此，有诸如以问题为基础的学习模式（problem-based learning ,PBL）等教学方式以图打开神经外科学教学困境，但最终成效不尽如意。由此可见，要实现神经外科学教学困境的根本改观，还需解决神经系统解剖结构抽象的问题。随着计算机三维重建(3D Reconstruction)技术的不断发展，神经外科学的教学迎来极大改善。该探索目标旨在提高学生对神经外科学的学习兴趣，提升其对神经系统知识的掌握程度，并比较与传统带教的培训效果，进一步分析学生学习兴趣有无提高，相关知识掌握程度有无增加，评估整体的教学效果，为神经外科学的发展提供更加优秀的人才储备。
关键词：三维重建；神经外科；教学
一、当前神经外科教学现状
神经外科学专业性强，概念抽象，所涉及的知识范围广，临床实践中病情变化迅速、复杂；在本科教学阶段，神经系统知识教学时长相对较少。导致不少学生认为神经外科学枯涩、难懂，学习热情大打折扣，长此以往，不利于神经外科学的长足发展。传统的临床教学方式是以教师为主导，首先复习理论课上的主要知识点，然后介绍典型病例的诊疗过程，示范基本的临床操作，学生主要以模仿为主，这样很难调动学生学习积极性，特别是神经外科学专业性强、学习难度大，传统的临床教学方式在神经外科临床教学中效果不理想[1]。
神经外科主要研究脑、颅骨、脑血管、脊髓等组织结构及与之相关的各类疾病。这些器官组织的解剖复杂，病变结构更难以辨别,传统的教科书图谱与二维影像不足以体现其精细的三维结构[2]。临床教学过程中，教学展示图片多为CT、MRI断层图像，学生难以形成一个具体的人脑病理三维结构，难以对病变部位毗邻结构、组织有清晰把握，更难以对病变所可能导致的人体功能障碍有直观的理解分析。此外，神经外科疾病对神经外科医生的理论基础、诊疗技术及专业技能要求更高,同时也导致了神经外科医生培养周期长、难度大[3]。
为解决神经外科学在教学方面的困境，有不少教学方法涌出，比如运用PBL式教学，利用尸头标本教学等。相较于以往全凭二维插图的教学方式，新的教学方法虽有一定成效，但仍未从根本上解决神经外科学解剖难以直观展示的问题，且用尸头标本教学还牵涉伦理以及教学场地限制等问题。
二、三维重建技术与神经外科教学的结合
近些年，随着影像学技术的不断提高，尤其是三维重建技术在医学领域的不断发展，使得神经系统解剖结构的抽象性得以解决。医学图像计算机三维重建是指通过计算机断层扫描、核磁共振成像、磁共振血管造影、正电子发射断层扫描和超声波扫描等成像设备按某种物理学原理从人体器官采样得到的单张或序列2D图像进行计算机处理，以从中恢复器官的三维表面形状。与二维图像相比，三维医学图像更直观、更精确[4]。
随着三维重建技术的发展，目前人们可以运用3D技术可以通过多种方式呈现神经系统的三维结构，提高学生对神经外科知识的学习和理解，更好地理解疾病的发生、发展过程[5]。因此学生便可根据精准的三维解剖结构形成直观的神经外科解剖概念。相较于传统的影像多以术者的经验来确定病变的周围解剖关系，而融合的三维影像能够客观地显示病变的空间解剖关系，无需依赖术者的经验，术者可获得更多的影像信息来进行术前评估和临床治疗[6]。利用典型病例的重建模型,学生可直观地了解病变的部位、 病变与脑功能区、颅底重要结构的关系、病变附近白质纤维的走行、病变与重要血管的关系等[7]。有利于学生形成三维立体化临床思维[8]，以实现从书本概念到临床实践的跨越[9]。 并且三维重建技术为年轻医师的成长提供良好的学习平台，也是对传统教学的完善和提升, 这与国内外类似研究相符[10, 11]。此外，运用三维重建技术进行教学，正常生理解剖、病理解剖及特定病例的获取相对于传统教学方法更易获取，并且可以突破时间、地点和伦理的限制。
三、三维重建技术应于临床教学的研究现状
针对当前神经外科教学面临的难题，结合当前三维重建技术在医学领域的发展，国内外许多学者从神经外科学教学难题的根本点出发，将三维重建技术与神经外科教学相结合，并从学生对神经外科学的学习兴趣，对神经系统知识的掌握程度有无增加，对教学方式的满意程度等方面进行考核，进而评估整体的教学效。多数研究人员研究方式为设置传统教学组与新式教学组（三维重建技术与教学相结合），通过对比分析两组学生在学习兴趣、知识增加程度、对授课方式的满意程度等方面进行综合比较分析，从而得出结论。有研究数据表明，通过三维重建模型教学组实习生的学习兴趣、阅片能力、解剖理解力、手术理解力、临床思维能力、带教满意度评分明显高于传统教学模式组[2]。可以看出，在横向比较上，三维重建技术与教学的结合的教学，其教学效果有了一定程度的提升。
笔者认为，除了横向比较不同教学方式的差异，还应该纵向比较不同教学方式带来的差异。应当进一步研究不同医学生甚至神经外科医生在体验传统教学和新式教学（三维重建技术与教学相结合）后的学习效果。必要时，还可进一步招募非医学专业学生进行短期教学实验，从而更加充分的区分不同教学方式的教学效果。
目前的研究大多都限于小样本量的研究，笔者分析其主要原因还在于三维重建技术专业技术性质较强，对于授课教师的技术及备课时间都有较高的要求。好在目前互联网上有不少专业团队开发了不少三维模型以供学习使用。
四、研究展望
神经外科知识抽象复杂，增加了学生在对知识的理解上的困难程度，但是通过三维重建技术的应用，学生不仅可以在很大程度上摆脱解剖抽象的难题，而且学习不再学习场地的限制。同时，精美的三维模型以及神经外科学丰多彩的知识，在一定程度上也能激发学生的学习兴趣。将三维重建技术与神经外科的教学，甚至是与整个医学的教学紧密联系是将来教学改革的发展方向。当然，目前对于三维重建技术与神经外科的教学结合的研究样本量仍不足，且神经外科系统知识涉及范围广泛，短时间的临床实践研究不足以完全体现三维重建技术在临床教学中发挥的巨大作用。随着三维重建技术的不断发展，未来神经外科的教学、神经外科医生的培养，较目前的教学培养模式必定会有极大的改善。
参考文献
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