聚氯乙烯和泡沫骨骼骨折教学模型在手术技能培训中的应用比较

杨家赵，朱万博，谢凯，李黎，徐磊，朱晨

随着城市建设及交通的发展，骨折发病率逐年升高[1]，因手术治疗不当导致的并发症也在增加，而并发症与骨折复位固定不良相关[2]。合格的外科医师需要将理论知识与手术操作相结合，而骨折的切开复位内固定技术是骨科医师的一项基本技能，但向低年资的规范化培训医师传授该技术时常受到物力和财力方面限制，因此如何提高骨科手术技能教学就显得尤为重要。

相对于传统的课本理论学习，多媒体等混合教学模式已经在一定程度上提高了医学生的理论和临床技能水平[3]。有学者建议将模拟手术作为住院医师培训计划的重要组成部分，并已被实践证明是有效的[4,5]。本研究比较两种不同骨折教学模型在模拟手术技能教学中的应用效果，以期为创伤骨科住院医师培训的骨折教学模型选择提供一种理论依据。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选取2018 年1 月至2019 年6 月进行骨科规范化培训的硕士研究生60名，均为男性。记录学生基本资料，包括年龄、年级及培训前骨科基础理论课成绩。

1.2 研究方法

由同一位国家住培资格认定指导老师（副主任医师）对所有入组学生通过多媒体教学讲解骨折治疗的基本原则，包括四肢骨干骨折的损伤机制、分型、复位和固定方法，并通过观看国际AO内固定协会推荐的骨折操作视频来学习骨折复位固定的操作方法。随后按照随机数字表法分为两组各30名学生。聚氯乙烯（polyvinyl chloride,PVC）组学生在PVC 塑料管上模拟骨折复位固定的手术操作（包括骨折两端的对位对线、复位的维持、锁定加压接骨板及加压螺钉的置入）（图1A），模型组学生在泡沫骨骼模型上进行上述手术操作（图1B）。每周培训2次，每次课程结束后由指导老师根据学生在骨折复位内固定过程中出现的问题进行总结，并引导学生查阅资料来理解骨折固定的原理。在骨科规范化培训结束时，对两组学生进行综合考评，包括理论考核、手术技能考核和问卷调查三项。其中，手术技能考核采用国际AO内固定协会推荐的SYNBONE模型（171218/M113396），考核内容为临床常见的胫骨干横型骨折（AO 42A3型）病例（图1C）。

图1 两组模拟骨折复位固定所用的材料及手术技能考核所用模型

1.3 观察指标

①理论考核试卷为骨科规范化培训试题库组卷，题型为单项选择题，100分制，经教学组长审核通过。②手术技能考核满分100分，其它评估指标包括骨折复位固定的效果（优，解剖复位且固定牢靠；良，非解剖复位或固定不牢；差，非解剖复位且固定不牢）和完成时间。③调查问卷[6]采取匿名评价的满意度方式，包括学习兴趣培养、知识层次扩展、知识掌握程度、动手操作能力等。培训及考核所使用的接骨板螺钉及操作器械均由美国强生辛迪斯AO公司提供。

1.4 统计学方法

采用SPSS 17.0 软件进行统计学分析，计量资料以均数±标准差表示，采用t检验；计数资料以率表示，采用χ2检验；以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组学生基本资料

两组学生的年龄（t=1.216，P=0.229）、年限分布（χ2=2.875，P=0.238）及培训前骨科基础理论课成绩（t=820，P=0.416）均无统计学差异（表1）。

表1 两组学生基本资料

2.2 两组学生培训后考核成绩

在规范化培训结束时，两组学生的理论考核成绩比较，差异无统计学意义（t=1.032，P=0.307）；模型组学生技能考核成绩较PVC组高，且差异有统计学意义（t=2.671，P=0.010）。两组学生在胫骨骨折模型上进行复位固定的优良率比较，差异无统计学意义（χ2=1.427，P=0.490）。虽然模型组操作时间较PVC组快，但差异无统计学意义（t=1.589，P=0.121）。详见表2。

表2 两组学生的考核成绩

2.3 两组学生培训后满意度

在规范化培训结束时的问卷调差显示，模型组学生的满意度为93.3%，明显高于PVC 组学生的90.0%，差异无统计学意义（χ2=2.178，P=0.337，表3）。

表3 两组学生的满意度

3 讨论

创伤骨科收治病种复杂，是临床骨科学重要的分支[7]。骨折是创伤骨科最常见的疾病，对其进行切开复位内固定是骨科医师必备的临床技能，也是骨科住院医师规范化培训的基本内容。如何将骨折的复位技巧及接骨板螺钉的准确置入传授给学生一直是骨科临床教学研究的热点和难点。

3.1 模拟教学更易于学生理解和学习

现阶段临床教学常用方法包括以讲授为基础的教学（lecture based learning,LBL）、以案例为基础的教学（case based learning,CBL）和以问题为基础的教学（problem based learning,PBL）[8-10]。已有文献证实在骨科临床带教时联合PBL、CBL 以及文献阅读来开展教学可明显提升实习生的理论知识[11]。本研究借鉴CBL、PBL、LBL 三种教学理念来进行创伤骨科规范化培训生的手术技能教学。首先，通过多媒体课件讲解及观看手术视频的形式来讲授全身各部位骨折的基本治疗原则，以帮助学生掌握相理论知识；然后，在PVC 塑料管和泡沫骨骼模型上模拟骨干横型骨折形态进行骨折复位和固定，目的是让学生在实践操作中掌握骨干骨折切开复位内固定的治疗原则，并在具体操作中掌握接骨板螺钉的选择及安装技巧，同时使学生学会并掌握骨科专用手术器械的使用方法（如复位钳的钳夹技术、电钻钻头的脱空手感等）。Burns等[12]指出在培养低年资骨科医师时，应重点培训内固定相关的技术和感觉运动技能，并强调使用电钻钻头的特定技能等。再由指导教师根据学生在具体操作过程中出现的问题进行归纳总结，引导学生查阅骨折相关资料来理解内固定的原理。Theelenren等[13]认为，由指导教师和规范化培训学生一起参与培训课程，对规范化培训学生将来的成长最为合理。最后出科技能考核中使用标准的SYNBONE胫骨干骨折模型来评估学生骨折复位和内固定的操作的能力。

模拟教学相对传统的凭空想象式教学而言，是用最接近实际的模型对解剖结构、畸形特征获得有别于传统教学的全面理解，可显著提高临床教学效果[14-16]。创伤骨科的教学目标是让学生理解骨折复位的技巧和接骨板内固定的使用原则，并教会学生掌握骨科器械的一些使用方法。在骨折的手术操作教学过程中，指导教师可以通过骨骼模型将骨折的特征以及复位内固定技术形象地演示给学生观看，更易于学生理解和学习。

3.2 骨骼模型用于骨折复位教学效果良好

Au等[17]利用尸体髋关节的脱位模型来模拟教学髋关节脱位的复位技巧，发现使用尸体模型可获得最佳的教学操作环境和良好的教学效果。尸体教学在医学院校容易实现，但大多数医疗机构没有配备解剖室。Hamstra等[18]研究发现运用骨骼模型进行临床教学，也可达到尸体标本同样的教学效果。本组研究中采用1∶1 比例的骨骼模型在模型组学生教学中获得了很好的效果，也是一个有力的佐证。

在AO 分型中横型骨折是内固定失效病例中最常见的一类，所以本组研究对象选择AO 分型中42A3胫骨横型骨折[19]。由于四肢干部的骨骼形态类似圆管状，选择在PVC 塑料管上模拟骨干部的骨折形态，具有材料获取容易、形态符合、造模简单，可在基层医院的临床教学中使用。目前对于上述两种骨折教学模型效果比较的文献报道较少。本研究通过理论考核、手术技能考核和问卷调查三项指标的评估，发现PVC 塑料管和泡沫骨骼构建的骨折模型均可实现骨折复位内固定的手术教学模拟，重点是对骨折复位及内固定安装的考核评估，从骨折复位固定的优良率和操作时间来看，两组差异无统计学意义。在技能考核成绩和操作时间的两项评估上，模型组优于PVC 组，可能是模型组学生的培训一直使用骨骼模型，较PVC组学生更加熟悉模型的形态，在接骨板放置的位置选择上节省了部分时间，上述结果也间接说明了模拟培训可以提高临床技能的熟练度，也为模拟教学提供了一定的理论参考。在规范化培训结束后的满意度问卷调查中，模型组学生的满意度为93.3%高于PVC组的90%，但差异无统计学意义，说明借鉴CBL、PBL、LBL三种教学理念进行创伤骨科规范化培训学生的手术技能教学可以获得学生的认可[20]。

3.3 本研究的局限性

本研究中的一个潜在局限性是，医学生在不同时间点完成测试，这为不同时间段学生之间的信息共享创造了可能性。让所有学生同时参与研究可以避免这一局限，但是学生们的科室轮转时间表不统一。为了减少这个变量，学生们被告知考核结果对轮转出科评分没有影响。另外，考核所使用SYNBONE胫骨干骨折模型也存在一定的局限性，它是直接模拟骨折本身，不考虑软组织和骨质强度，对学生的操作手感可能存在一定影响，并不能真实模拟临床实际情况。

4 结论

本研究证明了运用PVC塑料管和泡沫骨骼构建的骨折教学模型均可实现骨折复位内固定的手术模拟教学，可增加学生对骨折的理解和临床技能的掌握，适合住院医师规范化教学的推广。就骨折模型教学而言，PVC 塑料管的材料成本低、方便获取，适合基层教学推广；泡沫骨骼符合骨骼解剖形态，可提高学生培训的满意度，但价格昂贵。

【利益冲突】所有作者均声明不存在利益冲突