影像导航内镜解剖辅助耳鼻咽喉教学初步研究

［摘 要］ 目的：分析影像导航内镜解剖模式辅助本科耳鼻咽喉科解剖理论课的教学效果，探索耳鼻咽喉科理论教学的有效方法。方法：将173名临床医学专业学生分两组分别进行导航内镜解剖辅助教学和常规教学，收集两组学生随堂成绩及耳鼻咽喉科教学质量评分（STOTQ）问卷，比较两种教学模式的效果差异。结果：导航内镜辅助教学组的平均成绩显著高于常规教学组（p=0.019）。问卷评估显示导航内镜辅助教学更有利于理解解剖结构及空间位置、理论联系实际、提高学习兴趣。结论：影像导航内镜解剖辅助耳鼻咽喉科教学能显著提升本科生的理论教学效果。

［关键词］ 医学本科教育；医学生；耳鼻咽喉科学；解剖学；影像导航内镜系统

［基金项目］ 2022年度国家自然科学基金项目“罕见裕固族耳聋家系新致聋基因鉴定及致病机制研究”（32160149）；2023年度甘肃省重点研发计划项目“耳聋的三级预防和诊疗体系建设研究”（23YFFA0040）

［作者简介］ 边盼盼（1987—），女，内蒙古乌兰察布人，医学博士，兰州大学第二医院耳鼻喉科副主任医师，副教授，硕士生导师，主要从事耳鼻咽喉科临床和基础研究；徐百成（1971—），男，甘肃武威人，医学博士，兰州大学第二医院耳鼻喉科主任医师，副教授，硕士生导师（通信作者），主要从事耳鼻咽喉科临床和基础研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）03-0133-04 ［收稿日期］ 2023-05-16

耳鼻咽喉头颈外科是临床医学二级学科，该学科涉及的组织器官多、解剖复杂、位置深在。多数临床医学本科学生认为该课目难懂且难学，尤其耳科和鼻科的解剖精细抽象且繁杂，从而难以记忆。加之在临床医学本科教育阶段，系统和局部解剖学教学中针对耳鼻部分的解剖操作难以展开，医学生对这些器官的学习不够，因而学生在接受耳部和鼻部解剖学教学期间，需要借助抽象思维和空间想象力构建立体解剖框架，这对本科学生的自身能力提出了很高的要求。在耳鼻咽喉头颈外科理论课教学阶段，我们尝试将耳内镜和鼻内镜尸头解剖结合影像导航图像用于临床医学本科学生的耳科和鼻科解剖学辅助教学，这种可视化的教学探索在教学评价中取得了较好效果，现将我们的教学实践初步结果报告如下。

一、材料与方法

（一）研究对象

选取兰州大学2019级和2020级临床医学本科专业的8个班级共173名医学生为研究对象，将两个年级各四个班随机分配到试验组和对照组。这两组学生前三年本科教学中基础科目和教学时数一致，指定书目为孙虹、张罗主编的《耳鼻咽喉头颈外科》第九版教材。其中试验组86人，在耳鼻咽喉头颈外科学耳科学和鼻科学解剖学章节开展影像导航内镜解剖辅助教学；对照组87人，开展常规教学。

（二）教学方法

在课前一周通过“学习通”向试验组学生发送通用教学课件，并告知预习的重点内容。正式开课后首先向学生介绍影像导航的基本原理及内镜结合影像资料的分析方法，然后播放此前录制的以文字、图片和动画为主要内容的课件，教师向学生强调教学大纲要求熟练掌握的解剖学知识点，在此基础上导入尸头影像导航内镜解剖图像，先认识内镜下器官结构的基本形态，随着内镜深入分区域讲解影像导航系统中轴位、冠状位和矢状位的位置关系，帮助学生快速建立外中内耳以及鼻腔鼻窦主要解剖结构的形态和空间相对位置框架。最后阶段，总结特定器官和结构的形态特点以及生理功能。外耳、中耳、内耳及颞骨解剖的教学时间约55分钟，鼻窦及颅底解剖教学约65分钟。

同样，在授课前一周向对照组学生发送通用授课课件，通知学生做好教学重点和难点内容的预习。在教学过程中围绕PPT进行讲解，在课件中插入大量的图片、动画和少部分手术视频，尽可能保证较好的教学效果。

（三）教学效果评估

为评价不同教学方法对本科学生掌握解剖学知识的助益，在教学完成后随堂发布小型选择题考卷，每题1分共10题，答卷时间10分钟。考卷主要考查学生对耳科学和鼻科学解剖学相关知识的掌握程度，从而反映学生快速掌握课堂教学内容的程度。

为了全面掌握学生对两种教学模式的主观评价，我们借鉴了北京协和医学院崔婷婷等学者制作的耳鼻咽喉科教学质量评分表 （SEOTQ）［1］进行教学效果问卷评估，并请学生在课后自由做出评价。考虑到解剖学教学的特殊性，我们从表中只选取Q1—Q6和Q15—Q20共十二项指标作为打分项，每一项从1分到5分共5个层级，1分为差，5分为非常好。SEOTQ问卷能够反映学生对课堂教学的获益感受。

本研究采用SPSS 26.0统计学软件进行数据分析，计量资料的均数和标准差用（x±s）表示，采用t检验。p＜0.05表示差异有统计学意义。

二、结果

（一）试验组与对照组学生的考试成绩

分析所有学生的随堂考试成绩，试验组86名学生的平均成绩为7.45±0.92，对照组87名学生的平均成绩为7.15±0.77，两组比较p值为0.0192（p＜0.05），差异有统计学意义。

（二）试验组与对照组医学生的教学质量问卷评分

分析两组学生的 SEOTQ问卷评分，在“激发对学习内容的关注”“视觉愉悦感”“符合学习者认知结构和认知能力”“利于教学内容的记忆”“利于掌握解剖及手术操作知识”和“利于理解解剖结构空间及相对位置”等评估项，试验组学生评价好于对照组，前者高于后者0.41～0.58分左右，反映出影像导航内镜解剖图像模式教学“利于理论知识和实践技能的联系”和“利于提高对耳鼻咽喉科的学习兴趣”。而在“教案贴近教学目标和内容”“教案编制准确完整而严密”“利于沟通及合作能力的培养”及“理论联系实际进行教学”这四个评分项上两组学生的评分没有显示出明显差异。影像导航内镜解剖图像辅助教学的试验组和对照组的教学质量评分比较如图1所示。

三、讨论

耳鼻咽喉头颈外科学是临床医学的基本组成部分，几乎临床医学所有三级学科都会涉及耳鼻咽喉头颈外科对于呼吸道和感觉系统的协同管理。因此，所有的临床医学学生必须尽可能多地掌握该学科的基本临床知识。解剖学是临床医学最重要的基础课目，医学生在学习中面临的最大挑战是解剖教学的抽象性和海量的知识点［2］。由于结构细微而抽象，在耳科和鼻科的解剖教学中面临着“看不见”“摸不着”的困境。因此，探索新的解剖学教学方法是对耳鼻咽喉头颈外科学教师的必然要求［3］。一般认为以视觉形式呈现的信息更容易被受众接受和记忆［4］，因此，实现解剖结构更加可视化是解剖学教学改革的重要方向。

可视化（visualization）是利用信息化图形学和图像处理技术将数据转换成图形或显示图像，并完成交互处理的方式。在医学领域，通过影像学技术与解剖学的有机结合，能够尽可能还原器官和结构的基本形态，这些技术已经日益走向成熟［5］。影像导航系统（IGS）是计算机技术、立体定向技术和图像处理技术结合的产物，IGS最大的优势是能够实时显示器官结构特定部位在人体的空间位置［6］，而这一点恰好可用于医学生在学习解剖学阶段对器官结构形态及三维空间位置的认识。

借助于内镜对深在腔隙结构的窥探和高清成像技术的外在显示，结合IGS的空间三维图像处理技术，由此以复合图像显示立体结构。这种影像导航内镜系统（image-guided endoscopic system，IGES）已经在鼻颅底外科临床工作中成功应用，而在中耳和侧颅底外科领域也进行了有益尝试。在此基础上，学者探索将耳内镜技术结合虚拟解剖系统用于住院医师规范化培训并取得了较好的教学效果［7］。从教学目的来说，耳科和鼻科解剖学教学最主要的任务应该是让医学生把本科低年级阶段初步认识的鼻部和耳部解剖结构在大脑中“立起来”“动起来”。IGES图像模式教学既可以协助学生通过内镜图像认识耳部和鼻部结构，又能够帮助学生在思维中把器官结构定植在人体特定空间区域，进而在这些结构内部填充血管、神经甚至植入生理运动［8］。由此看来，IGES辅助的解剖教学模式同解剖学的教学目的是吻合的。

在教学实践中，备课阶段的课件录制需要有重点地开展重要结构的教学，将部分视频截图和教科书图片同屏展示，通过比较记忆帮助学生在头脑中建立起初步的系统解剖框架。考虑到学生的知识储备，教学中首先需要通俗而快速地向学生介绍典型的耳部和鼻部三维影像资料，在此基础上以文字以及图片和动画等可视化图像为主，借助IGES解剖图像展开解剖学教学。在耳科学解剖部分，需要重点展示鼓膜、听骨链、镫骨底板、面神经隐窝、鼓膜张肌和镫骨肌、鼓膜隐窝、半规管、椭圆囊和球囊、耳蜗骨螺旋板和膜蜗管、面神经走行及颞骨内分支以及内听道神经的空间位置［9］。在鼻科学部分重点展示叠瓦状鼻甲、中鼻道及窦口鼻道复合体、四组鼻窦及引流通道、筛顶、筛前和筛后动脉、颅底、视交叉、颈内动脉及鼻腔易出血区等。由于耳内镜下的部分教学解剖操作与临床手术规范存在一定差异，更需要操作者凭借深厚的解剖学基础和卓越的操作技能制作出准确而明了的多维图像。从IGES耳内镜解剖图像在教学实践中的应用来看，这样的充分准备对于耳科解剖学的教学价值是非常显著的。

在我们的研究中，课后的随堂考试证实了IGES解剖辅助教学对耳科和鼻科的解剖学教学效果明显优于常规的教学模式，主观问卷评估也得到了类似的结果。IGES解剖辅助教学更有利于激发学生对解剖学内容的关注，色彩多样而联动的画面能带来视觉愉悦感，IGES图像符合学生的知识结构和认知能力，有利于教学内容的记忆。学生认为该模式特别有利于掌握解剖及手术操作知识，有利于理解解剖结构的空间形态及相对位置，教学实践获得了令人鼓舞的教学成果。问卷评估也反映出大部分学生认为IGES图像教学模式在“教案贴近教学目标和内容”和“教案编制准确完整而严密”这两个方面较之传统教学没有优势，IGES图像模式教学的局限性提示我们IGES解剖辅助模式可能只适用于解剖学的教学过程。

总之，从我们的研究可以看出，以尸头解剖为基础的多种形式的可视化立体呈现应该是耳鼻咽喉头颈外科理论教学的改进方向。未来在信息化和物理技术的支撑下，新的移动技术、虚拟现实、数字解剖、3D打印和增强现实等创新技术将逐步实现对解剖结构的完全还原。通过现代科技完全可视化还原人体生理和疾病的发生发展，临床医学教学将迎来新的突破性进步。

参考文献

［1］崔婷婷，金晓峰，朱晓晖，等.长学制医学生耳鼻咽喉科学教学效果评估［J］.协和医学杂志，2015，6（5）：390-393.

［2］ 张维，胡莹莹，唐广胜，等.新医科背景下解剖学课程“三融合”教学改革探索［J］.基础医学教育，2023（1）：1-4.

［3］BRUMPT E， BERTIN E， TATU L， et al. 3D printing as a pedagogical tool for teaching normal human anatomy： a systematic review［J］. BMC medical education， 2023，23（1）：783.

［4］Spicer J O， Coleman C G. Creating effective infographics and visual abstracts to disseminate research and facilitate medical education on social media［J］. Clinical infectious diseases， 2022，74（3）：14-22.

［5］PATRA A， PUSHPA N B， RAVI K S. Visualization in anatomy education［J］.Advances in experimental medicine biology， 2023（1406）：171-186.