脊椎手術に関連する臨床トレーニングにおける3Dイメージング技術と問題ベースの学習モードの組み合わせの適用を研究する。
合計で、専門の「臨床医学」の5年間の研究コースの106人の学生が研究の科目として選ばれました。彼は2021年にXuzhou Medical Universityの関連病院で整形外科でインターンシップを開催します。これらの学生は、各グループに53人の学生がいる実験グループとコントロールグループにランダムに分割されました。実験グループは、3DイメージングテクノロジーとPBL学習モードの組み合わせを使用し、コントロールグループは従来の学習方法を使用しました。トレーニング後、2つのグループでのトレーニングの有効性をテストとアンケートを使用して比較しました。
実験グループの学生の理論テストの合計スコアは、対照群の学生のスコアよりも高かった。 2つのグループの学生は、レッスンで成績を独立して評価しましたが、実験グループの学生の成績は対照群の学生の学生よりも高かった（P <0.05）。学習、教室の雰囲気、教室の相互作用、教育に対する満足度は、対照群よりも実験グループの学生の間で高かった（P <0.05）。
脊椎手術を教えるときの3Dイメージング技術とPBL学習モードの組み合わせは、学生の学習効率と関心を高め、学生の臨床思考の発達を促進することができます。
近年、臨床的知識と技術の継続的な蓄積により、どのような医学教育が医学生から医師への移行にかかる時間を効果的に短縮し、優秀な住民を急速に成長させることができるという問題は懸念事項になりました。多くの注目を集めました[1]。臨床診療は、医学生の臨床思考と実践的能力の発達における重要な段階です。特に、外科手術は、学生の実際の能力と人間の解剖学の知識に厳格な要件を課しています。
現在、伝統的な講義スタイルの教育スタイルは、学校や臨床医学で依然として支配的です[2]。伝統的な教育方法は教師中心です。教師は表彰台に立っており、教科書やマルチメディアカリキュラムなどの従来の教育方法を通じて生徒に知識を伝えます。コース全体は教師によって教えられます。学生は主に講義を聴き、無料の議論の機会、質問が限られています。その結果、このプロセスは、教師の側で片側の教化に簡単に変えることができますが、学生は受動的に状況を受け入れます。したがって、教育の過程で、教師は通常、学生の学習への熱意が高くなく、熱意が高くなく、効果が悪いことを知ります。さらに、PPT、解剖学の教科書、写真などの2D画像を使用して脊椎の複雑な構造を明確に説明することは困難であり、学生がこの知識を理解し、習得することは容易ではありません[3]。
1969年、カナダのマクマスター大学医学部で新しい教育方法である問題ベースの学習（PBL）がテストされました。従来の教育方法とは異なり、PBL学習プロセスは学習者を学習プロセスの中核部分として扱い、関連する質問を使用して、学習者がグループで独立して学習、議論、協力し、積極的に質問をし、回答を受動的に受け入れるのではなく、回答を見つけることができるようにします。 、5]。問題の分析と解決の過程で、独立した学習と論理的思考に対する学生の能力を開発します[6]。さらに、デジタル医療技術の開発のおかげで、臨床教育方法も大幅に充実しています。 3Dイメージングテクノロジー（3DV）は、医療画像から生データを取得し、3D再構成のためのモデリングソフトウェアにインポートし、データを処理して3Dモデルを作成します。この方法は、伝統的な教育モデルの限界を克服し、学生の注意を多くの方法で動員し、学生が特に整形外科教育において複雑な解剖学的構造[7、8]を迅速に習得するのに役立ちます。したがって、この記事では、これら2つの方法を組み合わせて、PBLと3DVテクノロジーと従来の学習モードを実用的なアプリケーションで組み合わせる効果を研究します。結果は次のとおりです。
この研究の目的は、2021年に病院の脊椎外科診療に参加した106人の学生であり、各グループの53人の学生、乱数表を使用して実験グループと対照群に分けられました。実験グループは、21〜23歳の25人の男性と28人の女性で構成されており、平均22.6±0.8歳でした。対照群には、21〜24歳の26人の男性と27人の女性が含まれ、平均22.6±0.9歳、すべての学生はインターンです。 2つのグループ間で年齢と性別に有意な差はありませんでした（p> 0.05）。
包含基準は次のとおりです。（1）4年目のフルタイムの臨床学士の学生。 （2）本当の感情を明確に表現できる学生。 （3）この研究のプロセス全体を自発的に理解し、自発的に参加し、インフォームドコンセントフォームに署名できる学生。除外基準は次のとおりです。（1）選択基準を満たしていない学生。 （2）個人的な理由でこのトレーニングに参加したくない学生。 （3）PBLの教育経験を持つ学生。
生のCTデータをシミュレーションソフトウェアにインポートし、ビルドモデルを表示用の専門トレーニングソフトウェアにインポートします。このモデルは、骨組織、椎間板、脊髄神経で構成されています（図1）。さまざまな部分が異なる色で表され、モデルを必要に応じて拡大して回転させることができます。この戦略の主な利点は、CT層をモデルに配置できることであり、異なる部分の透明度を調整して閉塞を効果的に回避できることです。
リアビューとBサイドビュー。 L1では、L3とモデルの骨盤は透明です。 d CT断面画像とモデルをマージした後、上下に移動して異なるCTプレーンをセットアップできます。 E矢状CT画像の組み合わせたモデルとL1およびL3を処理するための隠された指示の使用
トレーニングの主な内容は次のとおりです。1）脊椎手術における一般的な疾患の診断と治療。 2）脊椎の解剖学、疾患の発生と発達の思考と理解の知識。 3）基本的な知識を教える運用ビデオ。従来の脊椎手術の段階、4）脊椎手術における典型的な疾患の視覚化、5）デニスの3列の脊椎の理論、脊椎骨折の分類、he骨髄腰椎の分類を含む、覚えておくべき古典的な理論的知識。
実験グループ：教育方法は、PBLおよび3Dイメージングテクノロジーと組み合わされています。この方法には、次の側面が含まれています。 1）脊椎手術における典型的な症例の調製：子宮頸部脊椎症、腰椎椎間板ヘルニア、および錐体圧縮骨折の症例については、それぞれの症例が異なる知識に焦点を当てています。症例、3Dモデル、および外科ビデオは、クラスの1週間前に学生に送信され、3Dモデルを使用して解剖学的知識をテストすることが奨励されています。 2）事前調整：クラスの10分前に、学生に特定のPBL学習プロセスを紹介し、生徒が積極的に参加することを奨励し、時間を最大限に活用し、賢明に完全な割り当てを行います。グループ化は、すべての参加者の同意を得た後に実行されました。グループの8〜10人の学生を連れて、自由にグループに侵入して、ケース検索情報について考え、自己学習について考え、グループディスカッションに参加し、互いに答え、最終的に主要なポイントを要約し、体系的なデータを形成し、ディスカッションを記録します。グループリーダーとして強力な組織的で表現力豊かなスキルを持つ学生を選択して、グループディスカッションやプレゼンテーションを組織します。 3）教師ガイド：教師はシミュレーションソフトウェアを使用して、典型的なケースと組み合わせて脊椎の解剖学を説明し、生徒がソフトウェアを使用してズーム、回転、CTの再配置、組織の透明度の調整などの操作を実行できるようにします。病気の構造をより深く理解し、暗記し、発症、発達、およびコースの主要なリンクについて独立して考えるのを助けること。 4）意見の交換と議論。クラスの前にリストされている質問に応えて、クラスディスカッションのスピーチを行い、各グループリーダーに、議論の十分な時間の後にグループディスカッションの結果を報告するよう招待します。この間、グループは質問をしてお互いを助けますが、教師は生徒の思考スタイルと彼らに関連する問題を注意深くリストし、理解する必要があります。 5）要約：生徒について話し合った後、教師は生徒のパフォーマンスについてコメントし、いくつかの一般的で物議を醸す質問を詳細に要約し、答え、将来の学習の方向を概説して、生徒がPBL教育方法に適応できるようにします。
コントロールグループは、従来の学習モードを使用して、学生にクラスの前に素材をプレビューするように指示します。理論的な講義を実施するために、教師はホワイトボード、マルチメディアカリキュラム、ビデオ資料、サンプルモデル、その他の教材を使用し、教育資料に従ってトレーニングのコースを整理します。カリキュラムの補足として、このプロセスは、関連する困難と教科書の重要なポイントに焦点を当てています。講義の後、教師は資料を要約し、生徒たちに関連する知識を記憶し理解するように奨励しました。
トレーニングの内容に従って、クローズドブック試験が採用されました。客観的な質問は、長年にわたって開業医が尋ねた関連する質問から選択されます。主観的な質問は、整形外科学部によって策定され、最終的に試験を受けていない教員によって評価されます。学習に参加します。テストの完全なマークは100ポイントで、そのコンテンツには主に次の2つの部分が含まれています。1）客観的な質問（主に複数選択の質問）は、主に生徒の知識要素の習熟をテストします。これは合計スコアの50％です; 2）主に、総スコアの50％である学生による病気の体系的な理解と分析に焦点を当てた主観的な質問（症例分析の質問）。
コースの最後に、2つの部分と9つの質問で構成されるアンケートが提示されました。これらの質問の主な内容は、テーブルに表示されている項目に対応しており、生徒はこれらのアイテムの質問に10ポイントの完全なマークと1ポイントの最小マークで答えなければなりません。スコアが高いほど、学生の満足度が高いことを示します。表2の質問は、PBLと3DV学習モードの組み合わせが、学生が複雑な専門知識を理解するのに役立つかどうかについてです。表3項目は、両方の学習モードに対する学生の満足度を反映しています。
すべてのデータは、SPSS 25ソフトウェアを使用して分析されました。テスト結果は、平均±標準偏差（x±S）として表されました。定量的データは一元配置分散分析によって分析され、定性的データはχ2検定によって分析され、Bonferroniの補正は複数の比較に使用されました。有意差（P <0.05）。
2つのグループの統計分析の結果は、コントロールグループの学生の客観的な質問（多肢選択質問）のスコア（P <0.05）の学生（P <0.05）のスコア（P <0.05）とスコアが有意に高いことを示しました。対照群の学生のうち、実験グループの学生よりも有意に高かった（P <0.05）。実験グループの学生の主観的な質問（症例分析の質問）のスコアは、対照群の学生（P <0.01）のスコアよりも有意に高かった。 1。
匿名のアンケートは、すべてのクラスの後に配布されました。合計で106のアンケートが配布され、そのうち106件が復元され、回復率は100.0％でした。すべてのフォームが完成しました。 2つの学生グループ間の専門知識の所持の程度に関するアンケート調査の結果の比較により、実験グループの学生は脊椎手術、計画知識、病気の古典的な分類などの主要な段階を習得することが明らかになりました。 。この差は、表2に示すように統計的に有意でした（p <0.05）。
2つのグループ間の教育満足度に関連するアンケートへの回答の比較：実験グループの学生は、学習、教室の雰囲気、教室の相互作用、教育への満足度に興味のある観点から、コントロールグループの学生よりも高い得点を獲得しました。差は統計的に有意でした（P <0.05）。詳細を表3に示します。
科学技術の継続的な蓄積と発展により、特に21世紀に入ると、病院での臨床研究はますます複雑になりつつあります。医学生が臨床研究に迅速に適応し、社会の利益のために高品質の医療才能を開発できるようにするために、伝統的な教化と統一された研究モードが実際の臨床問題を解決する際に困難に遭遇します。私の国の医学教育の伝統的なモデルには、教室での大量の情報、低い環境要件、および基本的に理論的なコースを教えるニーズを満たすことができる教育知識システムの利点があります[9]。しかし、この形式の教育は、理論と実践の間のギャップ、学習における学生のイニシアチブと熱意の減少、臨床診療における複雑な疾患を包括的に分析できないため、より高い医療の要件を満たすことができないことを簡単につなげる可能性があります。教育。近年、私の国の脊椎手術のレベルは急速に増加しており、脊椎手術の教育は新しい課題に直面しています。医学生の訓練中、手術の最も困難な部分は整形外科、特に脊椎手術です。知識ポイントは比較的些細なものであり、脊椎の変形や感染症だけでなく、怪我や骨腫瘍も懸念しています。これらの概念は抽象的で複雑であるだけでなく、解剖学、病理学、イメージング、生体力学、その他の分野にも密接に関連しているため、コンテンツを理解して覚えるのが難しくなります。同時に、脊椎手術の多くの領域が急速に発達しており、既存の教科書に含まれる知識は時代遅れであるため、教師が教えることが困難になります。したがって、従来の教育方法を変更し、国際的な研究に最新の開発を組み込むことで、関連する理論知識の教育を実践し、学生の論理的に考える能力を向上させ、生徒が批判的に考えるように促すことができます。現在の学習プロセスにおけるこれらの欠点は、現代の医学知識の境界と制限を探求し、伝統的な障壁を克服するために、緊急に対処する必要があります[10]。
PBL学習モデルは、学習者中心の学習方法です。ヒューリスティックで独立した学習とインタラクティブな議論を通じて、生徒は熱意を完全に解き放ち、知識の受動的な受け入れから教師の教育への積極的な参加に移行することができます。講義ベースの学習モードと比較して、PBL学習モードに参加する学生は、教科書、インターネット、ソフトウェアを使用して質問への回答を検索し、独立して考え、グループ環境で関連トピックについて話し合うのに十分な時間を持っています。この方法は、学生の独立して考え、問題を分析し、問題を解決する能力を開発します[11]。無料の議論の過程で、異なる学生は同じ問題について多くの異なるアイデアを持つことができ、学生は自分の思考を拡大するためのプラットフォームを提供します。継続的な思考を通じて創造的思考と論理的推論能力を開発し、クラスメート間のコミュニケーションを通じて口頭表現能力とチームスピリットを開発します[12]。最も重要なことは、PBLを教えることで、学生は関連する知識を分析、整理、適用する方法を理解し、正しい教育方法を習得し、包括的な能力を向上させることができることです[13]。学習プロセス中に、学生は教科書の退屈な専門的な医療概念を理解するよりも3Dイメージングソフトウェアの使用方法を学ぶことに興味があることがわかりました。そのため、実験グループの学生は学習への参加により動機付けられる傾向があります。プロセス。コントロールグループよりも優れています。教師は、学生が大胆に話し、学生の科目の意識を高め、議論に参加することへの関心を刺激することを奨励する必要があります。テスト結果は、機械的記憶の知識によれば、実験グループの学生のパフォーマンスは対照群のパフォーマンスよりも低いことを示していますが、臨床症例の分析では、関連する知識の複雑な適用、実験グループの学生のパフォーマンスは、3DVとコントロールグループの関係を強調するコントロールグループよりもはるかに優れています。伝統薬を組み合わせることの利点。 PBLティーチング方法は、学生のオールラウンド能力を開発することを目的としています。
解剖学の教育は、脊椎手術の臨床教育の中心にあります。脊椎の複雑な構造と、手術には脊髄、脊髄神経、血管などの重要な組織が含まれるという事実のため、学生は学習するために空間的な想像力を持つ必要があります。以前は、学生は教科書のイラストやビデオ画像などの2次元画像を使用して関連する知識を説明していましたが、この量の資料にもかかわらず、学生はこの側面に直感的で3次元の意味を持っていなかったため、理解が困難になりました。脊椎神経と椎体セグメントの関係など、脊椎の関係や脊椎の比較的複雑な生理学的および病理学的特徴を考慮して、頸椎骨折の特性評価と分類など、いくつかの重要かつ困難な点。多くの学生は、脊椎手術の含有量は比較的抽象的であり、研究中に完全に理解できないと報告し、学んだ知識は授業の直後に忘れられているため、実際の仕事の困難につながります。
3D視覚化テクノロジーを使用して、著者は学生に明確な3D画像を提供します。その異なる部分は異なる色で表されます。回転、スケーリング、透明性などの操作のおかげで、脊椎モデル、CT画像をレイヤーで表示できます。椎体の解剖学的特徴を明確に観察できるだけでなく、脊椎の退屈なCT画像を取得したいという学生の欲求を刺激します。視覚化の分野での知識をさらに強化します。過去に使用されていたモデルや教育ツールとは異なり、透明な処理関数は閉塞の問題を効果的に解決できます。学生は、特に初心者にとっては、細かい解剖学的構造と複雑な神経方向を観察する方が便利です。学生は自分のコンピューターを持参する限り自由に作業することができ、関連する料金はほとんどありません。この方法は、2D画像を使用した従来のトレーニングに理想的な代替品です[14]。この研究では、対照群は客観的な質問に対してより良く機能し、講義教育モデルが完全に否定できず、脊椎手術の臨床教育に何らかの価値があることを示しています。この発見により、教育効果を最大化するために、従来の学習モードと3D視覚化テクノロジーで強化されたPBL学習モードを3D視覚化テクノロジーと組み合わせるかどうかを検討するようになりました。ただし、これらの2つのアプローチを組み合わせることができるかどうか、そして学生がそのような組み合わせを受け入れるかどうかは明らかではありません。これは将来の研究の方向となる可能性があります。この研究では、学生が新しい教育モデルに参加することに気付いた後、学生がアンケートに記入したときの可能性のある確認バイアスなどの特定の欠点にも直面しています。この教育実験は、脊椎手術の文脈でのみ実装されており、すべての手術分野の教育に適用できる場合、さらなる検査が必要です。
3DイメージングテクノロジーとPBLトレーニングモードを組み合わせ、従来のトレーニングモードと教育ツールの制限を克服し、脊椎手術における臨床試験トレーニングにおけるこの組み合わせの実用化を研究します。テスト結果から判断すると、実験グループの学生の主観的なテスト結果は、コントロールグループの学生（P <0.05）の結果よりも優れています。また、実験グループの学生よりも優れています。対照群（P <0.05）。アンケート調査の結果は、対照群の結果よりも優れていました（P <0.05）。したがって、我々の実験では、PBLと3DV技術の組み合わせが、学生が臨床思考を行使し、専門知識を習得し、学習への関心を高めることができるようにするのに役立つことを確認しています。
PBLと3DV技術の組み合わせは、脊椎手術の分野での医学生の臨床実践の効率を効果的に改善し、学生の学習効率と関心を高め、学生の臨床思考の開発に役立ちます。 3Dイメージングテクノロジーは、解剖学の教育に大きな利点があり、全体的な教育効果は従来の教育モードよりも優れています。
現在の研究で使用および/または分析されたデータセットは、合理的な要求に応じて、それぞれの著者から入手できます。データセットをリポジトリにアップロードする倫理的許可はありません。すべての研究データは機密保持の目的で匿名化されていることに注意してください。
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脊椎外科、Xuzhou医科大学支部病院、Xuzhou、江蘇、221006、中国
すべての著者は、研究の概念と設計に貢献しました。材料の準備、データ収集、分析は、Sun Maji、Chu Fuchao、Feng Yuanによって実施されました。原稿の最初のドラフトは頬gaoによって書かれ、すべての著者は原稿の以前のバージョンについてコメントしました。著者は、最終原稿を読んで承認しました。
この研究は、Xuzhou医科大学の提携病院倫理委員会（XYFY2017-JS029-01）によって承認されました。すべての参加者は、研究の前にインフォームドコンセントを与えました。すべての被験者は健康な成人であり、この研究はヘルシンキ宣言に違反しませんでした。関連するガイドラインと規制に従ってすべての方法が実行されていることを確認してください。
スプリンガーの自然は、公開された地図と制度的所属における管轄権の主張について中立のままです。
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Sun Ming、Chu Fang、Gao Cheng、他3Dイメージングは、脊椎手術を教える際の問題ベースの学習モデルと組み合わせたBMC医学教育22、840（2022）。 https://doi.org/10.1186/S12909-022-03931-5
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投稿時間：Sep-04-2023