目的:三维可视化(three-dimensional visualization,3DV)是数字医学技术的重要组成部分,在外科精准治疗、基础领域研究、教学、医患沟通等方面已取得显著进展。本研究旨在构建一例3DV多囊肾数字化模型,并将其应用于临床病例教学及医患沟通中,探讨其发挥的作用。方法:招募一例常染色体显性遗传多囊肾病(ADPKD)患者,行增强CT薄扫、MRI平扫后,将数据导入建模软件中,经分割、智能填充、动态扩展、实时修改、空间位置变换等三维重建过程,获取一例3DV多囊肾数字化模型。选取14级临床医学本科60名实习生,采用随机对照试验,将其分为对照组A(n=30)、实验组B(n=30)。利用内科书、CT、MRI等对A组学生进行病例讲解;B组学生则在A组教学的基础上加入3DV虚拟数字化模型进行病例教学,并分别进行主客观评价。选取我院肾脏内科、泌尿外科共6名教授对此数字化模型的生动性、直观性、临床实用性、整体满意度进行主观评价。然后选择2018年11月至2019年1月期间于我院肾脏内科住院治疗的32名ADPKD患者的家属,采用完全随机对照试验的方法,将其分为两组,对照组A(n=16)和实验组B(n=16),A组借助教学图片,B组借助已经构建的3DV多囊肾数字化模型对其进行医患沟通,并分别进行客观评价。结果:本研究成功构建了3DV多囊肾数字化模型,与原始CT、MRI图像达到高度的统一,真实还原了此患者的多囊肾形态;以特定颜色区分肾动静脉、囊肿及皮质,可任意放大、缩小、旋转、多角度观察,可透明化肾皮质,可视化观察各个囊肿形态;其肾内动脉达5级,肾内静脉达3级,副肾静脉清晰可见;可单独隐藏动脉或静脉,观察囊肿及血管的毗邻关系。教学客观评价结果显示尽管两组学生后测试成绩均有提高,但是两组学生预先测试成绩、后测试成绩无统计学差异(P>0.05)。学生主观评价结果显示尽管两组学生认为各自的教学方式在知识获取效率及整体满意度方面无显著性差异(P>0.05),但是B组学生认为3DV数字化模型的加入,直观展现了囊肿与血管毗邻关系(P<0.001)、囊肿与肾实质的关系(P=0.022),对囊肿形态大小形成正确的空间认识(P=0.001),提升了创造性思维(P<0.05),有利于改善多囊肾学习曲线(P<0.001),差异有统计学意义。专家主观评价结果显示,专家对3DV数字化模型在生动性(P=0.012)、直观性(P=0.007)、整体满意度(P=0.042)方面的评价优于CT、MRI。家属客观评价结果显示,3DV数字化模型的加入显著提高了其对多囊肾解剖结构(P<0.001)、临床表现(P<0.001)、并发症(P<0.001)及治疗(P<0.001)的理解能力。结论:本研究成功建立了3DV多囊肾数字化模型,其精准性和特异性为多囊肾的进一步研究提供了依据。将其应用于辅助教学有利于改善多囊肾学习曲线,是对传统教学的有效补充;将其用于医患沟通,可提高患者家属对疾病的理解能力。