醫(yī)學(xué)模擬訓(xùn)練在美軍中的應(yīng)用研究

戎文慧，支國成，蔣鶴生

美軍對醫(yī)學(xué)領(lǐng)域采用計(jì)算機(jī)模擬訓(xùn)練表現(xiàn)出興趣始于1995年，但一起步就非常注重從作戰(zhàn)訓(xùn)練等較成熟領(lǐng)域借鑒成功的經(jīng)驗(yàn)和做法，以求提升醫(yī)學(xué)模擬訓(xùn)練的設(shè)計(jì)和技術(shù)水平。2008年美軍國防健康委員會(huì)提議整合華盛頓地區(qū)的軍事醫(yī)療機(jī)構(gòu)，聯(lián)合打造一所世界一流的衛(wèi)生機(jī)構(gòu)，其中一項(xiàng)內(nèi)容就是在華爾特里德軍事醫(yī)學(xué)中心(WRNMMC)建立一個(gè)設(shè)計(jì)理念超前的一站式高級模擬訓(xùn)練中心［1］。該中心占地5000平方英尺，建成后將包括全任務(wù)場景及各種軍事環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)室，以及婦產(chǎn)科、兒科、耳鼻咽喉科等專業(yè)學(xué)科模擬實(shí)驗(yàn)室。現(xiàn)以該模擬中心為研究的主要對象并結(jié)合文獻(xiàn)，對美軍醫(yī)學(xué)模擬訓(xùn)練的類型、作用及特點(diǎn)進(jìn)行分析。

1 美軍醫(yī)學(xué)模擬訓(xùn)練的類型

模擬訓(xùn)練是將計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境技術(shù)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)、傳感器技術(shù)等應(yīng)用到模擬訓(xùn)練中，形成近似真實(shí)的環(huán)境，使參訓(xùn)人員在這個(gè)環(huán)境全身心地投入到“真實(shí)”的訓(xùn)練中，大幅提高訓(xùn)練質(zhì)量。

1.1 基本角色扮演 即參訓(xùn)人員按照真實(shí)世界的不同臨床情景扮演不同的臨床角色。如參訓(xùn)人員通過扮演將壞消息告知同樣由演員扮演的患者或家屬，學(xué)習(xí)如何有效溝通以及交流的技巧。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)化病人 又稱模擬病人，是從事非醫(yī)技工作的正常人或病人，經(jīng)培訓(xùn)后發(fā)揮扮演病人、充當(dāng)評估者和教學(xué)指導(dǎo)者的功能。模擬病人供參訓(xùn)人員進(jìn)行病史采集和體格檢查等練習(xí)，增加了練習(xí)機(jī)會(huì)，提高了參訓(xùn)人員的技能，也在一定程度上緩解了臨床教學(xué)資源不足、病人不配合的矛盾。參訓(xùn)人員面對的是經(jīng)過訓(xùn)練的標(biāo)準(zhǔn)化病人，克服了單純模型訓(xùn)練缺乏溝通的不足。

1.3 局部功能模擬 受訓(xùn)者要模仿不同部位、不同系統(tǒng)和生理過程，通常事先在頭腦中計(jì)劃好專業(yè)任務(wù)或操作，如通過頭部插管、腕部插管等來學(xué)習(xí)氣管插管、靜脈插管等專業(yè)操作技能。四肢出血是戰(zhàn)傷死亡的首要原因，Mabry［2］報(bào)道采用出血模擬器來培訓(xùn)軍隊(duì)衛(wèi)生員，以提高衛(wèi)生員處置嚴(yán)重四肢出血的能力，研究發(fā)現(xiàn)采用出血模擬器訓(xùn)練的確能縮短止血時(shí)間。

1.4 復(fù)雜任務(wù)模擬 是高度仿真的另一種模擬方式，較局部功能模擬更為先進(jìn)、復(fù)雜。包括采用真實(shí)的材料與裝備，技術(shù)上采用復(fù)雜的視覺、聽覺和觸覺通過計(jì)算機(jī)結(jié)合為一體，使學(xué)員真實(shí)地感受到這些刺激。這些高級系統(tǒng)用于重復(fù)性臨床操作的學(xué)習(xí)，如超聲、支氣管鏡、乙狀結(jié)腸鏡、喉鏡檢查等。

1.5 全任務(wù)模擬器 也稱綜合模擬器、病人模擬器，能夠提供包括從部分到整體的全部的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。這些人體模型實(shí)現(xiàn)嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)，可執(zhí)行干預(yù)評估呼吸、心跳、脈搏等生理參數(shù)，同時(shí)配有監(jiān)視系統(tǒng)，可顯示生理指標(biāo)(脈搏、血壓、動(dòng)脈波形、肺動(dòng)脈波形、麻醉方式等)，還可以展示、實(shí)現(xiàn)一些操作過程，如胸部壓迫、插管、除顫、針刺減壓、放置胸導(dǎo)管等。病人模擬器還可以對一些特定類型的藥物作出反應(yīng)，如氧氣、腎上腺素、阿托品，可以向參訓(xùn)人員及時(shí)反饋信息。全任務(wù)模擬器在建構(gòu)真實(shí)工作環(huán)境方面具有顯著優(yōu)勢，美軍建設(shè)并投入使用的模擬手術(shù)室、模擬戰(zhàn)場等都具有真實(shí)的聽視覺場景。此類型模擬對團(tuán)隊(duì)協(xié)作、團(tuán)隊(duì)精神的塑造以及溝通交流技能的學(xué)習(xí)非常重要。

2 美軍醫(yī)學(xué)模擬訓(xùn)練評價(jià)作用

2.1 幫助參訓(xùn)人員積累臨床經(jīng)驗(yàn) 在培養(yǎng)參訓(xùn)人員臨床決策能力和臨床技能的過程中，采用模擬技術(shù)在一定程度增加了其面對患者的機(jī)會(huì)。模擬技術(shù)可以為參訓(xùn)人員提供急救護(hù)理、災(zāi)難、艱苦環(huán)境等不同場景條件下、不同類型疾病、患者的臨床情景，使參訓(xùn)人員得到多方面的實(shí)踐鍛煉。作為一種教育技術(shù)，模擬也是參訓(xùn)人員學(xué)習(xí)應(yīng)用批判性思維的技巧和培養(yǎng)自信心的有效工具，這些均是美軍醫(yī)務(wù)人員為患者提供安全、優(yōu)質(zhì)醫(yī)療服務(wù)的必備能力。

2.2 有利于培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神 美軍認(rèn)為跨學(xué)科的醫(yī)療團(tuán)隊(duì)訓(xùn)練對成功履職至關(guān)重要。優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療服務(wù)與團(tuán)隊(duì)合作能力密切相關(guān)。美軍對優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是能夠共同解決問題、分享彼此的專業(yè)與技能、以相互尊重的方式進(jìn)行合作。模擬訓(xùn)練為不同軍兵種、不同學(xué)科醫(yī)療小組間的廣泛合作提供了一個(gè)訓(xùn)練平臺(tái);為提高應(yīng)激條件下團(tuán)隊(duì)合作能力、任職能力評價(jià)提供了一個(gè)高效工具;為應(yīng)激條件下交流技巧的培養(yǎng)提供了一個(gè)安全的環(huán)境。

2.3 有利于新技術(shù)的學(xué)習(xí)與普及 醫(yī)學(xué)新技術(shù)的發(fā)展日新月異，診療工作也越來越依賴新技術(shù)。模擬訓(xùn)練可使醫(yī)務(wù)人員在學(xué)習(xí)新技術(shù)、新療法以及掌握新藥物的作用等方面獲得更深入的認(rèn)識(shí)，特別是對于應(yīng)用機(jī)會(huì)較少的新技術(shù)，模擬訓(xùn)練可有效提高實(shí)際操作水平與普及范圍。

2.4 有利于規(guī)避醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn) 美國醫(yī)學(xué)研究機(jī)構(gòu)、衛(wèi)生研究與質(zhì)量局、醫(yī)學(xué)研究生教育認(rèn)證委員會(huì)均倡導(dǎo)采用模擬技術(shù)作為教育工具，以提高醫(yī)療安全，規(guī)避醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)。

2.5 有利于緩解教學(xué)資源緊張的壓力 除安全因素外，衛(wèi)生機(jī)構(gòu)也逐漸認(rèn)識(shí)到模擬技術(shù)在應(yīng)對21世紀(jì)教育訓(xùn)練挑戰(zhàn)中的價(jià)值。美軍醫(yī)學(xué)及相關(guān)受訓(xùn)人數(shù)以前所未有的速度增長。培訓(xùn)人員的迅增，需要更多的臨床實(shí)習(xí)基地，而且不同專業(yè)人員的臨床培訓(xùn)需求亦不相同。上述因素給美軍臨床教學(xué)資源帶來極大壓力，迫使衛(wèi)生機(jī)構(gòu)尋求新的訓(xùn)練方法，而模擬訓(xùn)練可有效緩解上述壓力。

3 美軍醫(yī)學(xué)模擬訓(xùn)練的特點(diǎn)

3.1 重視模擬訓(xùn)練效果的評價(jià) 美軍注重對模擬訓(xùn)練效果進(jìn)行科學(xué)評價(jià)，開展針對不同研究對象、不同范圍的諸多評價(jià)研究。如國防部采用Meta分析法評價(jià)了將醫(yī)學(xué)模擬整合到戰(zhàn)傷訓(xùn)練的效果，結(jié)論認(rèn)為綜合模擬訓(xùn)練是最佳選擇。美軍91W戰(zhàn)斗衛(wèi)生員是戰(zhàn)場救護(hù)的核心力量，要求必須通過國家急救技術(shù)員注冊考試。Hemman［3］報(bào)道采用三維計(jì)算機(jī)虛擬訓(xùn)練模擬器用于91W衛(wèi)生員訓(xùn)練，并通過隊(duì)列研究評價(jià)是否能夠提高注冊考試的得分和通過率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，虛擬訓(xùn)練模擬器對考試得分與通過率雖無顯著影響，但有助于提高戰(zhàn)斗衛(wèi)生員的選拔、訓(xùn)練的投資效益比。Gerhardt等［4］報(bào)道對即將部署到伊拉克的衛(wèi)生員進(jìn)行為期3 d的集訓(xùn)，包括模擬訓(xùn)練和動(dòng)物活組織實(shí)驗(yàn)，執(zhí)行任務(wù)回國后調(diào)查衛(wèi)生員對外傷救治的經(jīng)驗(yàn)、信心及準(zhǔn)備情況等，發(fā)現(xiàn)部署前培訓(xùn)可顯著增強(qiáng)衛(wèi)生員的信心，完善傷病救護(hù)準(zhǔn)備。

3.2 重視借鑒民用技術(shù)與優(yōu)勢 美國國民醫(yī)療教育體系的模擬訓(xùn)練起步早、發(fā)展快，美軍力求通過與其開展多方合作，打造世界一流的醫(yī)學(xué)模擬訓(xùn)練模式。由于模擬器與航空學(xué)關(guān)系密切，美軍國防健康委員會(huì)注重與航空企業(yè)開展合作，美軍醫(yī)學(xué)模擬技術(shù)中很多安全技術(shù)與團(tuán)隊(duì)工作經(jīng)驗(yàn)都來自航空學(xué)領(lǐng)域。華爾特里德醫(yī)學(xué)模擬中心與美軍醫(yī)科大學(xué)銀泉模擬中心、華盛頓醫(yī)療中心的臨床模擬中心、馬里蘭州的Adventist和Lockheed Martin等相關(guān)機(jī)構(gòu)，合作開展軍隊(duì)醫(yī)務(wù)人員模擬訓(xùn)練方法的研究，其中華盛頓醫(yī)療中心的模擬訓(xùn)練特色鮮明，在參訓(xùn)人員獨(dú)立決策能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)方面具有顯著優(yōu)勢。

3.3 應(yīng)用覆蓋面廣 美軍醫(yī)學(xué)模擬訓(xùn)練已在軍官學(xué)歷教育、住院醫(yī)生培訓(xùn)、衛(wèi)生員培訓(xùn)以及繼續(xù)教育等方面廣泛應(yīng)用。近年來，美軍非常重視衛(wèi)生人員診療技能的保持與繼續(xù)教育，特別是對海外執(zhí)行任務(wù)的人員，其在派駐期間脫離專業(yè)領(lǐng)域，必然會(huì)導(dǎo)致專業(yè)技能生疏與專業(yè)水平的隱性下降。Bier等［5］前瞻性研究了飛行醫(yī)務(wù)兵在海外執(zhí)行任務(wù)期間與間期為患者提供醫(yī)療服務(wù)的情況，在被調(diào)查的飛行醫(yī)務(wù)兵中，57%在海外駐防期間照護(hù)病人時(shí)間不足10 h，28%根本未接觸到病人，30%在派駐海外前已經(jīng)有6個(gè)月以上未診治過病人。模擬訓(xùn)練為提高派駐海外人員救治水平提供了便利。

3.4 重視模擬訓(xùn)練的趣味性 美軍認(rèn)為將電子游戲與情境訓(xùn)練相融合能激發(fā)學(xué)習(xí)者的積極性，提高訓(xùn)練效果，也有一些將游戲引入醫(yī)學(xué)訓(xùn)練的嘗試。如Sotomayor［6］報(bào)道美軍開發(fā)了一種基于游戲的模擬器用于戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗損傷救護(hù)訓(xùn)練，這個(gè)名為“TC3 Game-based Simulation”的游戲允許戰(zhàn)士扮演成一名戰(zhàn)斗衛(wèi)生員正在城市環(huán)境下執(zhí)行步兵分隊(duì)任務(wù)，并對訓(xùn)練效果進(jìn)行了評價(jià)，探索游戲作為模擬工具對訓(xùn)練的潛在價(jià)值。

3.5 訓(xùn)練效果好 美軍醫(yī)科大學(xué)模擬中心已通過國家外科醫(yī)師培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的認(rèn)證，能夠通過高仿真模型、大規(guī)模全維度的虛擬現(xiàn)實(shí)場景，提供高度真實(shí)的訓(xùn)練場景。位于德克薩斯州的METC針對91W戰(zhàn)斗衛(wèi)生員培訓(xùn)，提供利用病人模擬器進(jìn)行拓展性訓(xùn)練，能模擬各種臨床情況，如人工肺可以模擬肺張力增加、呼吸音減弱，“失血實(shí)驗(yàn)室”可模擬各種失血性創(chuàng)傷;模擬人還可通過生理指標(biāo)對處置手段進(jìn)行回應(yīng)，操作正確癥狀得以緩解，如操作錯(cuò)誤則病人搶救失敗，給參訓(xùn)人員以強(qiáng)烈震撼，進(jìn)一步激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣。為營造戰(zhàn)場的緊張氣氛，模擬戰(zhàn)地救護(hù)所更是燈光昏暗，背景音樂循環(huán)播放《拯救大兵瑞恩》片頭炮火聲和爆炸聲混雜的配樂音響［7］。真實(shí)的情景模擬給受訓(xùn)人員以高強(qiáng)度的刺激，培訓(xùn)效果非常顯著。Sohn等［8］報(bào)道的戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)傷救治課程中的野戰(zhàn)演習(xí)，將活體麻醉動(dòng)物、外科模型等與真實(shí)野戰(zhàn)場景相結(jié)合，可模擬戰(zhàn)斗損傷、后送和大規(guī)模損傷等情景，演習(xí)內(nèi)容豐富、完整，白日和夜間作戰(zhàn)環(huán)境均進(jìn)行模擬，且充分考慮演習(xí)部隊(duì)的使命、裝備、能力及擔(dān)負(fù)的角色等。如機(jī)械步兵部隊(duì)，模擬搜救受傷的裝甲車輛駕駛員;夜間任務(wù)演習(xí)檢驗(yàn)學(xué)員使用夜視裝置和其他夜間戰(zhàn)術(shù)原則的情況。

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