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【內容摘要】目的:探討解剖學教學中醫學影像資料三維重建的應用價值。方法:選取2019年1月～2019年12月的100名學生為研究對象，給予傳統教學模式，作為對照組。選取2020年1月～2020年10月的100名學生為研究對象，給予影像資料三維重建，作為觀研究組。比較兩組學生的理論考試成績、實踐技能考試成績及對教學滿意度。結果:研究組學生的理論考試成績(93.56±6.17)、實踐技能考試成績(90.15±5.76)、教學滿意度(98.00%)均高于對照組(82.15±6.25、80.15±5.32、87.00%)，均有顯著差異(P＜0.05)。結論:解剖學教學中采用醫學影像資料三維重建，可提高學生的核心能力及學生對教學的滿意度，可在解剖學教學中得到推廣應用。

【關鍵詞】解剖學;醫學影像資料;三維重建;教學應用

解剖學是臨床醫學的重要組成部分，是一門人體形態學科，通過解剖書籍、圖譜、視頻、人體標本等方式，提高解剖能力。由于解剖名詞較復雜，其理論實踐往往需要學生自我想象，這就需要考驗學生的想象能力，無疑增加了教學難度［1］。隨著計算機技術的發展，三維重建圖像技術在解剖學中得到應用，三維重建可清晰直觀地向影像學專業學生提供解剖資料，便于學生理解，同時也便于教師教，實現教與學的統一，最終提高教學效果。本文現將解剖學教學中醫學影像資料三維重建的應用效果報告如下。

一、資料與方法

(一)一般資料。選取2019年1月～2019年12月的100名學生為研究對象，將其作為對照組。同時選取選取2020年1月～2020年10月的100名學生為研究對象，作為研究組。其基本資料經統計學分析，無顯著差異(P＞0.05)。如表1所示。

(二)方法。對照組:給予常規教學模式。采用教師按照書本教，學生被動學的教學模式。研究組:給予影像資料三維重建教學。收集虛擬中國人的頸胸部CT數據，共262層，每一層包含512×512個像素，且每一個像素為0.965mm。利用圖像三維重建軟件對其圖像進行三維重建。采用軟件自帶的闕值設定選擇擬重建部分，采用不同顏色來顯示各種擬重建結構。在圖像邊界進行擦除、添加等操作，使得重建圖像更加準確。采用區域增長功能對所選定的結構進行圖像分隔，再現細小結構形態。采用布爾運算對圖像進行邏輯運算。采用三維計算功能重建圖像，更為直觀地展現三維形態。(三)觀察標準。觀察及記錄兩組學生的理論考試成績、實踐技能考試成績。結合當地的職業考試知識點，利用命題的方式考核學生的理論及技能成績，每一項滿分100分。同時比較兩組學生對教學的滿意度，分為非常滿意、基本滿意及不滿意。(四)統計學分析。應用SPSS13.0統計軟件進行，以P＜0.05表明數據與數據之間有顯著差異。

二、結果

(一)兩組學生的考核成績比較。與對照組相比，研究組學生的理論考試成績及實踐技能考試成績更高，有統計學意義(P＜0.05)。詳見表2所示。(二)兩組學生對教學滿意度的比較。與對照組相比，研究組學生對教學滿意度更高，有統計學意義(P＜0.05)。詳見表3所示。

三、討論

人體解剖學是一門形態科學，是醫學影像專業學生必修課之一。通過學習解剖學，可讓學生掌握人體結構正常狀態及其表現，培養評估各類病變的能力。當前，解剖學教學中，多數采用教科書、解剖圖譜及實驗室觀察人體標本相結合的方法。當前，各個學校實驗室較少，無法滿足學生實驗需求，從而降低解剖學教學效果。而對于解剖學而言，自身具有的特點，結構復雜且繁瑣，使得解剖學難以理解［2］。若學生沒有較好的空間想象能力及理解能力，無法在腦海中構建人體結構，也無法準確了解人體各個結構的位置所在。加上，教師在課堂上采用較抽象的教學方法，無法直觀地向學生展現人體結構，使得學生學習很困難，教師教的也困難。此外，教師在教學中，也發現若借助二維圖像，難以清晰地表達特殊解剖學結構及異常征象。因此，改變現有解剖學教學現狀是當前亟需解決的問題。近年來，隨著影像學技術的發展，在計算機的輔助作用下，通過三維重建軟件可較清晰地展現人體結構。此次研究中，采用影像資料三維重建，可將人體頸部或者胸部的斷層影響輸入到Mimics軟件中，為學生再現不同平面的影像，便于學生直觀觀察影像學資料［3］。通過設定闕值、圖像編輯、區域增長等，向學生展現胸廓體三維結構，構建三維模型。教師采用三維模型教學，使得教學過程更為清晰，學生更好地理解［4］。尤其在學習椎骨、肋骨的走行、功能上有著較高的作用，可降低解剖學教與學的難度，最終提高學習效果。已有學者通過研究發現:采用三維掃描儀獲得骨表面點的空間信息，并利用相應的圖像拼接軟件來建立骨外形三維重建，其掃描精度達到0.1mm。通過三維重建及適當的格式轉變，可使影像學資料更為生動、形象及直觀地展現在學生面前，提高課堂教學效果［5］。但采用影像學資料的三維重建，可發現三維激光掃描儀也存在一定局限性，尤其在骨形態的重建上，無法重建骨內部的骨小梁，也就限制了進一步臨床應用。此次研究通過在普通計算機上重建CT或者MRI數據，開展骨結構的三維重建，較好顯示皮膚等軟組織結構，可將教學更為直觀。解剖學教學中，通過影像學資料的三維重建，便于教師教學及學生學習［6］。對于年輕教師而言，三維重建模型也可補充教學內容中的不足，便于學生理解［1］。對于學生而言，通過三維重建，學生可直觀理解及記憶解剖結構，清楚觀察解剖結構，不用辛苦地冥想各種結構立體位置。此外，通過將各種三維重建模型放到服務器上，可建立虛擬的解剖學實驗室，能夠隨時登陸服務器下載三維模型，便于學生自助學習。學生不用專門到實驗室，解決了學校實驗室短缺的問題。在三維重建技術的支持下，較方便地將圖像數據中的二維圖像信息轉變為三維動態影像圖，使得呈現在學生面前的圖像更加生動及直觀［7］。通過應用簡單動態變化的過程，使得學生加深對復雜的影像學征象的理解及認知，最終培養學生自主學習及探究能力。如:在解剖學教學中，部分學生對第一肋與哪一個椎體相連接存在疑問，且書本中并未直觀地展示這一結構，導致學生難以理解。而采用影像學資料的三維重建，可在電腦中構建胸廓內部結構，清晰地向學生展示第一肋與哪一個椎體的連接情況。通過這種視頻、反饋教學、評價等方法，充分發揮學生主觀能動性，由被動學習轉變為主動學習，提高分析問題、解決問題的能力，最大程度發揮學生的批判性思維。同時通過分析來判斷及檢查自己、他人的做法，對學生的理論與操作成績有較大幫助。此次數據調查顯示:研究組學生的各項考核成績高于對照組，且研究組學生對教學滿意度也高于對照組，充分證實了醫學影像資料三維重建用于解剖學教學中可取得滿意教學效果。此外，采用影像學資料的三維重建教學時，也應與傳統教學手段結合起來，并不能一味地依靠三維重建教學。綜上所述，人體解剖學是一門復雜的學科，由于解剖結構較抽象，學生無法理解。通過圖像影像三維重建，將多媒體技術與傳統教學手段結合起來，充分發揮各自優勢，從而提高解剖學教學水平及學生對解剖學的滿意度。

作者：彭建安