基于注視動(dòng)態(tài)感興趣區(qū)的眼動(dòng)追蹤在冠心病介入治療臨床教學(xué)中的應(yīng)用研究

常明，金銀浩，呂厚龍，馬淑敏，劉桂清

齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院心血管內(nèi)科，黑龍江齊齊哈爾 161041

心血管疾病具有高患病率及病死率的特點(diǎn)，其發(fā) 病率在常見疾病中位居第一，我國(guó)每年約有300 萬(wàn)人死于心血管疾病。近年來(lái)，冠心病介入技術(shù)（percutaneous coronary intervention，PCI）已經(jīng)成為冠心病診斷的金標(biāo)準(zhǔn)及治療的主要手段，可經(jīng)心導(dǎo)管技術(shù)疏通狹窄甚至閉塞的冠狀動(dòng)脈腔，從而改善心肌血流灌注[1]。在心血管內(nèi)科的見習(xí)及實(shí)習(xí)過程中，PCI 已經(jīng)成為臨床教學(xué)的必修內(nèi)容，但是其治療醫(yī)藥費(fèi)用高，手術(shù)操作難度大，臨床醫(yī)師需要掌握充分的理論知識(shí)，通過不斷實(shí)踐，掌握技術(shù)要領(lǐng)及技巧，才能熟練掌握PCI 技術(shù)[2]。以授課為基礎(chǔ)的教學(xué)法（lecture-based Learning，LBL）是較為傳統(tǒng)教學(xué)模式，該種方法應(yīng)用于教學(xué)中暴露出諸多問題，以問題為基礎(chǔ)的教學(xué)法（problem-based Learning，PBL）是較為新穎的教學(xué)模式，具有系統(tǒng)性塑造輕松及主動(dòng)的學(xué)習(xí)氛圍，在快速獲得周邊因素反饋信息的同時(shí)，鍛煉學(xué)生的多方面能力[3]。但是PBL 在提升學(xué)習(xí)效果上無(wú)法科學(xué)地追蹤和分析，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，一種新型的基于色彩興趣區(qū)的眼追蹤技術(shù)，逐漸應(yīng)用于教學(xué)領(lǐng)域[4]。該次研究選取2019 年10 月—2020 年4 月于該院心內(nèi)科實(shí)習(xí)的60 名醫(yī)學(xué)規(guī)培生為研究對(duì)象，并基于注視動(dòng)態(tài)感興趣區(qū)的眼動(dòng)追蹤在冠心病介入治療臨床教學(xué)中的應(yīng)用效果進(jìn)行研究。現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取該院心內(nèi)科實(shí)習(xí)的60 名醫(yī)學(xué)規(guī)培生作為研究對(duì)象，采用隨機(jī)數(shù)字表法按1：1 的比例分為兩組，其中常規(guī)組 30 名，男女比例為 18：12；年齡 20～23 歲，平均年齡（21.5±0.7）歲；入科平均成績(jī)（86.0±3.0）分。實(shí)驗(yàn)組 30名，男女比例為 18：12；年齡 20～23 歲，平均年齡（21.7±0.6）歲；入科平均成績(jī)（85.8±3.8）分。所有研究對(duì)象一般資料（年齡、性別及入科平均成績(jī)）比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。該研究經(jīng)院內(nèi)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)同意，研究對(duì)象及家屬均簽署知情同意書。以醫(yī)學(xué)規(guī)培生實(shí)習(xí)期間14 例PCI 治療患者為典型病例，男10 例，平均年齡（67.3±8.3）歲，女 4 例，平均年齡（69.3±11.7）歲，所有患者的介入治療均遵循相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化操作流程，并由單一專家操作，所有X 射線凸顯以標(biāo)準(zhǔn)灰度格式顯示。

1.2 方法

所有研究對(duì)象均由同一名臨床教師帶教，常規(guī)組采用LBL 方法結(jié)合PBL 方法進(jìn)行臨床實(shí)習(xí)教學(xué)，組員進(jìn)入科室后立即進(jìn)行有關(guān)PCI 的理論知識(shí)及實(shí)際操作理論學(xué)習(xí)，在每次見習(xí)前選取典型病例4 例，并于教學(xué)前1 d 發(fā)送給學(xué)生，根據(jù)PBL 教學(xué)計(jì)劃設(shè)計(jì)問題，教學(xué)結(jié)束后，將學(xué)生分為3 組，進(jìn)行分組交流。交流結(jié)束后，進(jìn)行總結(jié)，教師對(duì)每小組內(nèi)成員輪流提問，根據(jù)回答情況進(jìn)行補(bǔ)充，并進(jìn)一步提出問題，最后對(duì)病例進(jìn)行總結(jié)，給予正確解答。實(shí)驗(yàn)組在常規(guī)組的基礎(chǔ)上基于視覺動(dòng)態(tài)區(qū)的眼追蹤技術(shù)進(jìn)行觀察、推理及模擬PCI 的過程。將眼動(dòng)儀佩戴于實(shí)驗(yàn)組成員頭部或放置于被觀察物之間，記錄實(shí)驗(yàn)組成員在處理視覺信息時(shí)的眼動(dòng)軌跡特征，觀察其注意、視知覺及閱讀側(cè)重點(diǎn)。通過客觀記錄實(shí)驗(yàn)組成員在理論知識(shí)及時(shí)間操作理論學(xué)習(xí)，案例分析，及臨床患者診治、病歷書寫、臨床實(shí)踐的操作過程，記錄實(shí)驗(yàn)組成員眼球注視、掃視和追隨運(yùn)動(dòng)3 種眼球運(yùn)動(dòng)方式，并轉(zhuǎn)換眼動(dòng)軌跡、停留點(diǎn)及時(shí)長(zhǎng)等參數(shù)，將其在學(xué)習(xí)期間的眼動(dòng)特點(diǎn)客觀、精確地呈現(xiàn)出來(lái)。教師根據(jù)分析結(jié)果，分析實(shí)驗(yàn)組成員在學(xué)習(xí)過程中所遇到的難點(diǎn)及未注意的重點(diǎn)，進(jìn)行詳細(xì)講解。獲取學(xué)生在判讀影像學(xué)資料時(shí)獲取其行為學(xué)特點(diǎn)，根據(jù)對(duì)復(fù)雜的解剖結(jié)構(gòu)、細(xì)小影像細(xì)節(jié)耗時(shí)較長(zhǎng)，容易出錯(cuò)點(diǎn)，教師分析和總結(jié)教學(xué)中的難點(diǎn)及疑點(diǎn)，并進(jìn)行逐一解答。

1.3 觀察指標(biāo)

教學(xué)效果按出科時(shí)理論及實(shí)踐考試成績(jī)、學(xué)生影像學(xué)資料分析能力、學(xué)生滿意調(diào)查問卷得分，共3 個(gè)維度進(jìn)行考察。實(shí)習(xí)結(jié)束后的出科成績(jī)包括：理論成績(jī)、臨床病例分析處理、臨床實(shí)踐操作、突發(fā)事件處理；學(xué)生滿意調(diào)查問卷于實(shí)習(xí)結(jié)束后發(fā)放，分為滿意、一般和不滿意，主要從激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)習(xí)能力、理論聯(lián)系實(shí)際能力、加深對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和應(yīng)用等方面，當(dāng)場(chǎng)填好并回收。計(jì)算方法：滿意率=（滿意人數(shù)+一般人數(shù)）/總?cè)藬?shù)×100.00%。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法

采用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計(jì)量資料使用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）進(jìn)行表示，進(jìn)行 t 檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料使用[n（%）]進(jìn)行表示，進(jìn)行 χ2檢驗(yàn)，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組學(xué)生考核成績(jī)比較

比較兩組學(xué)生考核成績(jī)，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生考核總成績(jī)顯著高于常規(guī)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），其中理論考核、實(shí)踐考核、閱片能力及總成績(jī)均高于常規(guī)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表1。

表1 兩組學(xué)生考核成績(jī)比較[（±s），分]

表1 兩組學(xué)生考核成績(jī)比較[（±s），分]

組別 理論考核 實(shí)踐考核 閱片能力 總成績(jī)實(shí)驗(yàn)組（n=30）常規(guī)組（n=30）t 值P 值42.1±2.8 39.5±2.6 5.681 0.012 30.6±2.5 26.4±2.7 4.659 0.018 15.3±0.6 12.4±0.8 5.329 0.011 87.4±2.8 77.6±3.2 8.264＜0.001

2.2 兩組學(xué)生教學(xué)滿意率比較

比較兩組學(xué)生教學(xué)滿意率，實(shí)驗(yàn)組滿意率96.67%顯著高于常規(guī)組73.33%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表2。

表2 兩組學(xué)生教學(xué)滿意率比較[n（%）]

3 討論

眼動(dòng)研究源于古希臘心理實(shí)驗(yàn)研究，經(jīng)歷直接觀察法、機(jī)械記錄法和光電記錄法逐漸發(fā)展為一門成熟的技術(shù)方法[5]。近年來(lái)，基于數(shù)字眼部眼動(dòng)頻率的眼動(dòng)追蹤技術(shù)日趨成熟，其采用高頻采樣的紅外攝像裝置實(shí)拍用戶眼球圖像，進(jìn)一步通過圖像處理獲取眼動(dòng)數(shù)據(jù)。其能夠追蹤注視實(shí)踐、回視時(shí)間、注視位置、注視順序、掃描模式等，因此其應(yīng)用于研究型教學(xué)體系建設(shè)，極具發(fā)展?jié)摿6]。

在冠心病介入（PCI）治療教學(xué)領(lǐng)域，新時(shí)期的教學(xué)要求發(fā)展學(xué)科核心要素為目標(biāo)，注重引導(dǎo)醫(yī)學(xué)生從理論知識(shí)、臨床實(shí)驗(yàn)操作、臨床經(jīng)驗(yàn)、突發(fā)實(shí)踐處理等多維度形成專業(yè)的醫(yī)學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)造性思維[7]。該次研究將基于注視動(dòng)態(tài)感興趣區(qū)的眼動(dòng)追蹤在冠心病介入治療臨床教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生考核總成績(jī)顯著高于常規(guī)組，這是由于通過實(shí)驗(yàn)組眼動(dòng)指標(biāo)特別是注視時(shí)間和注視次數(shù)等顯性指標(biāo)，反映學(xué)生對(duì)資源的分配、問題的抽象化及感興體驗(yàn)，從而達(dá)到探索冠心病介入治療的過程。通過研究不同的追蹤指標(biāo)應(yīng)用于在線學(xué)習(xí)認(rèn)知負(fù)荷量化模型中，通過眼追蹤技術(shù)的特征化、外部化及快速高效的轉(zhuǎn)移策略，能夠減少學(xué)習(xí)時(shí)間，并提高其再現(xiàn)性[8]。X 射線冠脈造影技術(shù)（CAG）和血管內(nèi)超聲（IVUS）是目前冠心病的介入影像手段，其要求最佳的圖像捕獲機(jī)最佳的圖像輸出，后者基于操作者的閱讀技能以及快速、有效地識(shí)別和解釋病理發(fā)現(xiàn)的能力。以往圖像閱讀技巧多是憑經(jīng)驗(yàn)獲得，該次研究通過眼動(dòng)追蹤技術(shù)分析和比較在冠心病介入治療操作者的獲取影像信息。根據(jù)對(duì)復(fù)雜的解剖結(jié)構(gòu)、細(xì)小影像細(xì)節(jié)耗時(shí)較長(zhǎng)，容易出錯(cuò)點(diǎn)，教師分析和總結(jié)教學(xué)中的難點(diǎn)及疑點(diǎn)，并進(jìn)行逐一解答。蔣潔智等[9]在研究中表明，眼動(dòng)跟蹤技術(shù)將會(huì)在醫(yī)學(xué)教育中展現(xiàn)更大的應(yīng)用空間。通過對(duì)比兩組學(xué)生對(duì)教學(xué)模式的滿意率，實(shí)驗(yàn)組顯著高于常規(guī)組，這表明該種教學(xué)模式不僅能夠提高學(xué)生的綜合能力，而且能夠提升學(xué)生的教學(xué)滿意率。

綜上所述，基于注視動(dòng)態(tài)感興趣區(qū)的眼動(dòng)追蹤在冠心病介入治療臨床教學(xué)中效果顯著，能夠顯著提高學(xué)生綜合能力，但迄今為止并未有其他研究者進(jìn)行真實(shí)介入治療相關(guān)研究，該研究以供今后研究者參考使用。