3D虚拟全息投影技术在颈部神经阻滞教学中的应用

摘  要：在神经阻滞教学中，理论知识抽象、神经解剖结构复杂，因此将其与具有沉浸性、裸眼性的3D虚拟全息投影技术结合，探讨以3D虚拟全息投影技术为依托的颈部神经阻滞教学的应用效果。选取麻醉学专业共110名学生为研究对象，对照组采用传统的多媒体讲授颈部神经阻滞教学模式，研究组采用3D虚拟全息投影技术进行讲授的教学改革模式。通过考核成绩和问卷调查评价两种教学模式的有效性。结果显示，研究组考核成绩、学习效果满意度均高于对照组，3D虚拟全息投影技术教学改革模式学习满意度较高。表明结合3D虚拟全息投影技术的教学改革可有效提高本科教学质量，加强学生对神经阻滞操作的把握度，提高教学质量和成效，对推动高等医学教学改革具有重要推广意义。

关键词：3D虚拟全息投影技术;神经阻滞;医学教学;教学实践;教学改革

中图分类号：G642        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）08-0076-05

Abstract： In the teaching of nerve block， the theoretical knowledge is abstract and the neuroanatomical structure is complex， so it is combined with 3D virtual holographic projection technology with immersion and naked eyes to explore the application effect of the teaching of cervical nerve block based on 3D virtual holographic projection technology. A total of 110 students from the Department of Anaesthesiology were selected for the study. The control group adopted the traditional multimedia lecture mode of teaching cervical nerve block， while the study group adopted the 3D virtual holographic projection technology for the teaching reform mode. The effectiveness of the two teaching modes was evaluated through assessment scores and questionnaire surveys. The results showed that the study group's assessment results and satisfaction with learning outcomes were higher than those of the control group， and the 3D virtual holographic projection technology teaching reform mode had higher learning satisfaction. This indicates that the teaching reform combined with 3D virtual holographic projection technology can effectively improve the quality of undergraduate teaching， enhance students' grasp of nerve block operations， improve the quality and effectiveness of teaching， and is of great significance in promoting the reform of higher medical teaching.

Keywords： 3D virtual holographic projection technology; nerve block; medical teaching; teaching practice; teaching reform

疼痛诊疗学是我国高等医学院校麻醉专业学生的必修课程[1]，其中，颈椎病是一个重要的教学版块，也是疼痛最常见的疾病之一。

流行病学调查表明颈椎病是临床常见的多发疾病，有报道称其在某些职业中的患病率可高达90%以上[2]。近年来大量研究资料表明，颈椎病与不良姿势、疲劳、情绪紧张等紧密相关，而随着经济发展和生活方式的改变，颈椎病的发病率呈年轻化趋势。神经根型颈椎病（Cervical Spondylotic Radiculopathy，CSR）是颈椎病中最常见的类型之一，约占临床颈椎病的60%～80%[3]。

CSR主要是由于颈椎椎间盘退变、突出，椎体周围骨赘形成及运动节段的不稳定等原因，在椎管内或椎间孔处刺激和压迫颈部神经根，导致受累神经根支配区域内一定程度的麻木、疼痛，感觉缺失和功能障碍[4]，可严重影响患者正常生活及工作。颈椎旁神经阻滞术是CSR的一种重要治疗手段，其能够在超声引导下局部注入消炎镇痛药物发挥治疗效果，能够有效改善患者的临床症状及体征[3]。颈椎旁神经阻滞可进行颈神经根靶点穿刺与注射，能够快速阻断神经传导通路，发挥持续消炎镇痛作用，有利于缓解局部炎性水肿，促进患者恢复正常生活与工作。

可见神经阻滞技术是疼痛诊疗的基础治疗手段，在临床教学中亦占重要地位。而传统的、平面化的神经阻滞教学模式存在一系列教学难题亟待解决。随着新媒体的发展，可视化教学带来的优点显露[5]，高等医学教学改革也应声而出。因此，我们就疼痛诊疗学课程中的颈部神经阻滞部分进行教学改革探索，尝试新的教学模式，旨在为建立一种新的神经阻滞课程教学改革模式提供可借鉴的实践经验。

神经阻滞（Nerve Block）是指局麻药注射于神经干（丛）旁，暂时阻滞神经的传导功能，达到手术无痛的方法[6]。神经阻滞是疼痛及麻醉科医生必须熟练掌握的一项临床基本技能[7]，实践操作性极强，既需要深刻掌握人体解剖结构、扎实理论基础，又需要熟悉多项神经阻滞、局部注射及微创手术等的操作技术。

3D虚拟全息投影技术是利用光学原理使影像投射后产生虚像的显示技术[8]，国内对于全息投影技术的研究在2015年之后开始出现。有学者主张将其运用在教育教学领域[9]，因为3D虚拟全息投影技术具备沉浸性、裸眼性、交互性和高度适应性的特点[10]，适用于需要学生具备较强的空间想象力和需要情境模拟教学进行互动的课程，其能增加课堂的互动，使得枯燥乏味的知识更加形象立体，激发学生兴趣。近年来，随着3D虚拟全息投影技术的发展和应用成本的降低[11]，3D虚拟全息投影技术与课堂相结合的可视化教学方式成为了可能。

本研究基于传统神经阻滞教学的不足之处，从神经阻滞教学热点和难点切入，以颈部的神经阻滞教学为例，通过引入具有平移旋转、视图清晰特点的3D虚拟全息投影技术，将不同的神经解剖、穿刺操作进行立体演示及数字化处理，探索3D虚拟全息投影技术在颈部神经阻滞教学中的应用效果。

一  现有教学模式中存在的主要问题

（一）  颈部神经阻滞教学的难点

在传统的神经阻滞教学模式中，教师常运用标本、模型、挂图和PPT等方式进行平面的教学演示[12]。颈部是全身神经分布较复杂的部位，其神经、血管数量较多，分布密集，解剖结构复杂[13]。学生对所要学习的神经走行分布及其与体表定位标志的关系难以清晰掌握，临床操作时仍然不知进针的位置、方向及深度，对于穿刺针在皮下走向路径理解不强[14]。在临床进行颈部神经阻滞实操时，由于穿刺深度或角度偏差可能会导致患者产生较严重的并发症[15]。因此，进行颈部神经阻滞学习时，需要学生对颈部的解剖结构、神经血管毗邻关系及神经阻滞操作要点有准确地掌握，而传统神经阻滞教学的学习过程繁琐且枯燥，导致学生的学习效率低下，积极性差[16]。如何提高学生参与性积极性，使学生快速简易地掌握神经阻滞的要点，一直是神经阻滞教学中的难题。

（二）  传统盲穿法颈部神经阻滞穿刺教学的局限性

传统实验教学中，教师“录音机式”照本宣科、学生“流水线式”机械模仿[17]。在多年临床带教经验及学生反馈中发现，目前以二维解剖说教为主的传统神经阻滞教学方式存在以下不足之处：①忽略了体表定位的重要性;②体表定位实践方法介绍不够详细;③没有形成三维空间解剖概念;④神经阻滞操作技术实践经验要点介绍不足[18]。教学中各种生硬抽象的解剖学术语使学生对所要阻滞的神经走行、分布及其所支配器官的情况一时难以清晰掌握，加之体表标志参考不足等也使得学生面对临床操作时不能学以致用。

二  研究设计

（一）  研究对象

将贵州医科大学2018年9月入学的110名麻醉专业学生，采用随机、对照、单盲的实验设计原则随机分为研究组（n=55）和对照组（n=55）两组。两组学生之前均未接受过神经阻滞的学习，且两组授课教师相同，两组学生在年龄、性别、入学考试成绩等方面比较，差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。研究组的学生采用3D虚拟全息投影技术进行神经阻滞的教学，对照组的学生采用传统的多媒体讲授法进行神经阻滞的教学。

（二）  研究方法

1  教学内容及方法

1）对照组教学方式采用的是理论授课结合PPT讲解、解剖图谱辅助的传统教学模式，教师按教学大纲进行理论授课。使用的教材为国家卫生和计划生育委员会“十三五”规划教材《疼痛诊疗学》第四版，授课内容为第五章神经阻滞内容。两组授课教材、授课教师、理论授课内容一致。

2）研究组教学方法采用的是理论授课结合3D虚拟全息投影技术的神经阻滞教学改革模式，教师按教学大纲进行理论授课。授课教师利用3D虚拟全息投影技术进行投影展示，同时进行颈部神经阻滞应用解剖、注意事项的讲解、操作技术的教学。利用3D虚拟全息投影技术所具有的立体、直观、新颖的特点，将包括骨骼、韧带、神经、血管和肌肉等不同的解剖部位和神经阻滞穿刺操作进行立体可视化的展示教学。

2  效果评定

1）理论考试。授课结束后，对研究组、对照组进行测试，两组使用同一套考试试题。主要考查神经阻滞相关解剖知识、操作方法等方面的掌握程度。

2）学习效果满意评价。授课结束后，对研究组和对照组从局部解剖空间能力、体表定位能力、神经穿刺深度与方向把握能力三个方面进行学习效果满意度问卷调查，学习效果问卷设置10分量表：1分表示不同意，10分表示非常满意，调查共发放110份问卷，回收有效问卷110份，回收率100%。

3）教学改革模式学习满意度评价。采用主观问卷调查的方式，从激发学习兴趣、提升学习效率、提高思辨能力等九个项目，调查研究组对采用3D虚拟全息投影技术的神经阻滞教学改革模式的学习满意度评价。问卷发放55份，回收有效问卷55份，回收率100%。满意度=（满意人数/本组总人数）×100%。

（三）  统计方法

应用SPSS 20.0统计软件对实验数据进行分析，计量资料数据以均数±标准差（X±S）表示，组间比较采用t检验;计数资料以率或构成比表示，组间比较采用卡方检验;P<0.05为差异有统计学意义。