数字化虚拟解剖技术在康复治疗学解剖教学中的应用*

夏宝妹 陈寒昱 肖 源 李 永

(南京特殊教育师范学院康复科学学院,江苏 南京 210038)

功能解剖学是康复治疗学专业的医学基础课程。传统的教学方法包括教师授课、观看视频、模型观察以及尸体解剖[1]。尸体解剖是解剖学实验课程重要的一部分，但这种传统的教学方法存在诸多局限性：标本的成本高昂；标本容易受到破坏；防腐剂福尔马林浓度高，教学环境不佳；学生可能花费更多的时间用于解剖尸体，而不是用于观察和记忆解剖结构。

随着数字医疗技术的发展，虚拟教学手段进入高校课堂，具有三维可视化图像的数字化虚拟解剖平台为学生在虚拟环境中进行解剖学习提供了支点[2-5]。2018年，南京特殊教育师范学院引入了数字化虚拟解剖台和VH Dissector可视化人体工程构建的解剖学教学软件，该软件平台由美国科罗拉多大学医学仿真中心专家组及医学专业团队通过计算机技术开发完成，将数字技术与解剖教学有机结合，其解剖软件图像包含断面图像和三维图像，可用于临床解剖、表面解剖、局部解剖和外科解剖[6，7]。教学组将数字化虚拟解剖技术纳入康复治疗学专业学生的局部解剖学教学过程中，以评估数字化虚拟解剖技术的应用教学效果。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2018级共有102名康复治疗学专业学生参与实验，学生随机分成2组：对照组(51人)和实验组(51人)。2组在年龄、性别、入学成绩等一般资料方面差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2 教学方法 局部解剖学使用的是人民卫生出版社出版的汪华侨主编的《功能解剖学》教材，选取脊柱区解剖章节内容进行比较教学。2组由同一教师授课。教师经过培训以熟悉数字化虚拟解剖技术，并制定具体的教学方案及实施程序。

1.2.1 对照组 采用常规的教学模式，教师讲解内容并加以演示，学生使用标本和模型来了解结构之间的关系。

1.2.2 实验组 在常规教学模式的基础上，联合采用数字化虚拟解剖技术教学模式。

1.3 效果评价 包括2组测验成绩比较和学生调查问卷评价反馈。

1.3.1 测验成绩 包括理论测试成绩和实验操作成绩。理论测试主要由试卷测验完成，包括单项选择题、填空题和判断题，占最终分数的50%。实验测试成绩包括解剖结构辨认操作以及回答问题获得的分数，占最终分数的50%。所有分数汇总，通过比较2组测验分，对2组的教学效果进行对比分析。

1.3.2 学生评价 课程结束后，通过发放问卷调查，收集分析实验组学生对于应用数字化虚拟解剖技术学习效果的评估，并分析结果。

2 结果

2.1 测验成绩比较 结果显示，实验组学生的理论成绩、实验成绩以及总成绩均显著高于对照组学生(均P<0.05)。2组测验成绩结果见表1。

表1 2组学生测验成绩的比较 分)

2.2 学生评价反馈 实验组的51名学生问卷全部有效，结果表明，应用数字化虚拟解剖技术进行解剖课程教学，得到了大多数学生的认可。学生对数字化虚拟解剖技术的评价结果见表2。

表2 51名学生对数字化虚拟解剖技术教学方法的评价

3 讨论

数字化虚拟解剖技术是医学与信息技术及计算机技术相结合的成果[8]。它通过形象化的三维解剖学习，弥补学生对于解剖学中抽象的器官结构缺乏三维立体印象的局限和不足，强调将学生作为主体，能够显著提高学生学习的积极性，提升学生对于解剖实践的认知，达到理论和实践的有机结合，为康复治疗学专业学习和研究解剖学课程提供了一种新的教学模式。

本研究中，与对照组相比，应用数字化虚拟解剖技术教学的实验组学生的成绩更高，学习效果更好，这与其他学者[9-11]的研究结论相一致。目前大量的研究表明，数字化虚拟解剖技术作为对传统解剖学教学的有力补充，可帮助学生更有效率地学习解剖学课程。

本研究采用的数字化虚拟解剖技术VH Dissector是一款基于可见人体的解剖教学软件。解剖断面图像可与真实样本结合，所有结构均可单独显示并旋转，连续层面的图像可以使学生建立起从整体到断层，再由断层返回整体的空间思维模式[12]。该系统包括教师和学生2个操作端口，操作界面分为3部分：断面图像，三维图像和菜单。通过数字化虚拟解剖平台，双手可以代替手术刀来模拟解剖人体内部结构的整个过程。通过触控屏幕选择解剖图像平面，旋转或调整大小以呈现不同的图像，能够达到操作的可视化，充分体现人机交互作用，这种交互式的三维虚拟解剖操作能够显著提高学生学习的兴趣[13，14]。

数字化虚拟解剖技术具有极大的应用教学优势：模拟教学的重复操作性，课程自我设计的灵活性以及双语教学的多元性。数字化虚拟解剖技术的实验教学可反复模拟真实人体，极大地弥补了尸体和标本资源不足的缺陷。借助该技术，学生不受实验室时间和空间的限制，可随时随地查看局部解剖，巩固解剖知识。利用数字化虚拟解剖平台资源，教师可根据解剖课程内容自行设计相应图片或视频，具有极大的灵活性，学生不仅可快速记忆解剖知识，还可指出其空间位置和三维结构。此外，该技术平台包括中英文软件，康复治疗学专业的学生可以高效地学习解剖结构的英文发音，实现双语教学的目标。

数字化虚拟解剖技术可以加强解剖基础和临床知识的结合。该技术系统为康复学科的疾病诊断和治疗提供了庞大的知识库，将解剖学基础知识与康复临床知识相结合，能够提高学生的实践技能，锻炼自主学习能力。

但是数字化虚拟解剖技术也有其不足，例如无法让学生真正体会人体解剖结构的质感及硬度，无法为学生提供触觉反馈，软件的分辨率也不是完全令人满意。所以在解剖学的教学过程中，需要将数字化虚拟解剖技术与传统解剖教学方法结合，做到软件教学与传统教学并重[15]，相辅相成，才具有更好的教学效果。

总之，在康复治疗专业学生的解剖学教学中，将数字化虚拟解剖技术与传统教学方法相结合，在虚拟技术支持的协作学习环境中，能够扩展学生的知识广度和深度，激发学生学习的积极性，促进教学质量的提高。