產(chǎn)前超聲模擬器在超聲技能培訓(xùn)中的應(yīng)用

王 茹，趙 晉，宋愛(ài)俠，李 朗，蒲珊珊，畢衛(wèi)云，楊桂濤*

（1.空軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院醫(yī)務(wù)處，西安710032；2.解放軍69230 部隊(duì)醫(yī)院，新疆烏蘇833099）

0 引言

隨著醫(yī)學(xué)與社會(huì)的發(fā)展，提高人口質(zhì)量成為人類(lèi)社會(huì)的基本共識(shí)。產(chǎn)前超聲能夠高準(zhǔn)確率地診斷出胎兒畸形，降低出生后胎兒畸形率[1]，具有準(zhǔn)確、便捷、經(jīng)濟(jì)、可重復(fù)、對(duì)胎兒無(wú)傷害等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于臨床產(chǎn)前篩查[2]中。然而，產(chǎn)前超聲的診斷效能很大程度依賴(lài)于操作者的實(shí)際技能。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種全新的人機(jī)互動(dòng)教學(xué)方法，是在計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的[3]。產(chǎn)前超聲模擬器（obstetric ultrasound simulator，OUS）的問(wèn)世大大優(yōu)化了該學(xué)科模擬教學(xué)的條件，可持續(xù)改善操作者的臨床技能，提高診斷準(zhǔn)確性，減輕患者的不適，降低訓(xùn)練監(jiān)督等培訓(xùn)成本，提升超聲技能的培訓(xùn)質(zhì)量，目前已經(jīng)應(yīng)用于學(xué)員技能培訓(xùn)與能力評(píng)估[4]。本文擬全面評(píng)估當(dāng)前OUS 應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，針對(duì)性地提出建設(shè)性的策略，從而進(jìn)一步提高超聲技能的培訓(xùn)質(zhì)量，提升超聲醫(yī)師的診斷水平。

1 OUS 簡(jiǎn)介

OUS 是根據(jù)婦產(chǎn)科臨床教學(xué)要求，將科學(xué)的教學(xué)培訓(xùn)方法與臨床真實(shí)案例相結(jié)合，設(shè)計(jì)出正常機(jī)體和異常病例模塊相關(guān)的教學(xué)儀器[5]（如圖1 所示）。OUS 重建了真實(shí)的母體胎盤(pán)和胎兒解剖結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)行一般、常規(guī)和系統(tǒng)的產(chǎn)前超聲檢查。同時(shí)，OUS利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在二維超聲圖像旁邊顯示三維解剖結(jié)構(gòu)，可存儲(chǔ)每次操作所得的圖像。目前，OUS 已在美國(guó)、德國(guó)等醫(yī)學(xué)教育發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛應(yīng)用[4]。

圖1 OUS 示意圖

2 OUS 應(yīng)用于產(chǎn)前超聲技能培訓(xùn)及評(píng)估的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)

2.1 OUS 的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1.1 縮短培訓(xùn)時(shí)間，避免倫理失范

傳統(tǒng)的產(chǎn)前超聲培訓(xùn)及評(píng)估是在臨床超聲檢查中進(jìn)行的，需要帶教老師投入大量的時(shí)間與精力，影響臨床超聲診斷的正常運(yùn)行。特別是在做胎兒畸形篩查時(shí)，學(xué)員圍觀會(huì)給孕婦帶來(lái)心理上的不適，同時(shí)也不符合醫(yī)學(xué)倫理要求。OUS 的使用沒(méi)有時(shí)間、地點(diǎn)的限制，無(wú)需志愿者參與，不會(huì)干擾臨床超聲診斷的運(yùn)行，并可詳細(xì)地介紹胎兒不同器官的篩查順序、標(biāo)準(zhǔn)切面及常見(jiàn)疾病的超聲圖像表現(xiàn)和診斷方法等[6]。OUS 可重復(fù)訓(xùn)練、及時(shí)反饋，使學(xué)員快速掌握超聲檢查技巧，從而提高專(zhuān)業(yè)操作水平，縮短培訓(xùn)時(shí)間。利用OUS 進(jìn)行仿真模擬訓(xùn)練可以改善醫(yī)療教育水平，降低醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)，避免醫(yī)療糾紛，減少超聲操作者因個(gè)人技能造成的診斷錯(cuò)誤。

2.1.2 提高學(xué)習(xí)興趣，提升臨床操作能力

傳統(tǒng)形式的超聲培訓(xùn)以理論講解和臨床見(jiàn)習(xí)為主。其中，理論講解以圖片、視頻的形式展示超聲影像的不同切面及病例情況；臨床見(jiàn)習(xí)則以老師操作和學(xué)員觀摩為主。講授方式單一乏味，難以激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性。根據(jù)《中華人民共和國(guó)執(zhí)業(yè)醫(yī)師法》的規(guī)定，醫(yī)學(xué)生畢業(yè)后在執(zhí)業(yè)醫(yī)師指導(dǎo)下工作時(shí)間超過(guò)1 a 并通過(guò)執(zhí)業(yè)醫(yī)師資格考試且經(jīng)過(guò)注冊(cè)后，才能合法、獨(dú)立地從事醫(yī)療操作[7]。OUS 提供了虛擬場(chǎng)景下的虛擬患者，給學(xué)員提供了更多的動(dòng)手操作機(jī)會(huì)，有利于帶教老師傳授操作手法與診斷技能，提升了學(xué)員學(xué)習(xí)的積極性與診斷的準(zhǔn)確性，高效地完成了從理論知識(shí)向臨床能力的升華。

2.1.3 規(guī)范培訓(xùn)流程，優(yōu)化評(píng)估體系

傳統(tǒng)的超聲培訓(xùn)由帶教老師在臨床超聲診斷工作中完成，培訓(xùn)內(nèi)容完全依賴(lài)于實(shí)際的診斷需求，培訓(xùn)流程完全依賴(lài)于帶教老師的實(shí)際工作能力。教學(xué)目標(biāo)存在偏移性，教學(xué)流程存在隨機(jī)性，超聲知識(shí)和操作技巧的講解不夠規(guī)范、系統(tǒng)。然而，利用OUS 進(jìn)行模擬教學(xué)，可以制定明確的培訓(xùn)目標(biāo)，規(guī)范具體的培訓(xùn)內(nèi)容和操作流程，通過(guò)統(tǒng)一操作手法和圖像的標(biāo)準(zhǔn)切面進(jìn)行規(guī)范化、系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的培訓(xùn)。同時(shí)，依據(jù)培訓(xùn)內(nèi)容和流程，采用標(biāo)準(zhǔn)化的評(píng)估工具，科學(xué)、量化評(píng)估結(jié)果，從而全面提升婦產(chǎn)科超聲醫(yī)師的技能水平。

2.2 OUS 的應(yīng)用劣勢(shì)

2.2.1 OUS 培訓(xùn)效果與臨床實(shí)際需求存在差距

OUS 與真實(shí)患者本身存在差異。研究顯示，經(jīng)模擬教學(xué)培訓(xùn)后，學(xué)員在理論知識(shí)及OUS 操作能力方面有所提高，但針對(duì)同一病例，在OUS 上的操作得分普遍高于在真實(shí)患者身上的操作得分[8]。主要原因包括：（1）學(xué)員在OUS 上操作壓力相對(duì)較小，不需要與患者溝通，可以集中精力操作探頭。（2）OUS 丟失了一些患者的真實(shí)特征，如肥胖或腹部疤痕等，這些特征是影響操作的不利因素。（3）宮內(nèi)因素也會(huì)增加活體檢查的難度，包括胎兒的位置和動(dòng)作、骨回聲、超聲偽影和肝器深度等。（4）通過(guò)模擬設(shè)置胎兒的結(jié)構(gòu)總是可見(jiàn)的，沒(méi)有骨骼痕跡或陰影，除了跳動(dòng)的心臟，OUS 中的胎兒保持靜止，這使得探索變得更容易、快速。故OUS 與真實(shí)患者之間沒(méi)有辦法做到完全一致，模擬訓(xùn)練效果與臨床實(shí)際需求之間存在差距。

2.2.2 OUS 培訓(xùn)缺乏與患者溝通的能力訓(xùn)練

臨床超聲操作者與患者之間的互動(dòng)是醫(yī)學(xué)檢查中一個(gè)重要的因素，通過(guò)互動(dòng)交流，操作者才能了解患者的病情，得到患者的配合，繼而實(shí)施更加準(zhǔn)確的檢查。然而，OUS 目前還不能進(jìn)行與患者之間的交流，相關(guān)反饋參數(shù)只是簡(jiǎn)單的病理、生理指標(biāo)，操作者的醫(yī)患溝通技巧得不到鍛煉。

2.2.3 OUS 價(jià)格昂貴與實(shí)際急需存在矛盾

由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不均衡，我國(guó)部分地區(qū)醫(yī)療教學(xué)條件還比較落后。然而，OUS 價(jià)格昂貴，且不能迅速產(chǎn)生直接的經(jīng)濟(jì)收益。因此，即使教學(xué)管理者認(rèn)識(shí)到OUS 潛在的應(yīng)用價(jià)值，限于成本實(shí)際，也不愿意進(jìn)行或沒(méi)有條件引進(jìn)OUS 設(shè)備。因此，OUS 的廣泛應(yīng)用存在較大的困難。

3 OUS 應(yīng)用于臨床技能培訓(xùn)及評(píng)估的建議

3.1 重視模擬培訓(xùn)，開(kāi)展規(guī)范化的超聲培訓(xùn)

隨著科技進(jìn)步和超聲醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的超聲培訓(xùn)模式已經(jīng)不適應(yīng)日益復(fù)雜的醫(yī)療環(huán)境。OUS是通過(guò)模擬的練習(xí)方式，對(duì)患者進(jìn)行全面的超聲檢查，通過(guò)反復(fù)練習(xí)，使學(xué)員短期內(nèi)迅速掌握超聲檢查技巧。超聲模擬培訓(xùn)可以提高學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)化基礎(chǔ)知識(shí)，提高實(shí)踐操作能力，縮短培訓(xùn)時(shí)間，減少醫(yī)患矛盾，更有利于進(jìn)行規(guī)范化、系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的學(xué)習(xí)和考核，具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。醫(yī)院管理者應(yīng)充分重視產(chǎn)前超聲的模擬培訓(xùn)，提供先進(jìn)的OUS設(shè)備，應(yīng)用科學(xué)的教學(xué)方法，系統(tǒng)、規(guī)范地進(jìn)行產(chǎn)前超聲培訓(xùn)，提高產(chǎn)前超聲操作者的技術(shù)水平，更好地服務(wù)于臨床。此外，沒(méi)有OUS 儀器條件的醫(yī)療單位應(yīng)該積極協(xié)調(diào)產(chǎn)科超聲檢查工作者去有資質(zhì)的臨床教學(xué)培訓(xùn)中心集中學(xué)習(xí)。

3.2 突出能力塑造，選擇科學(xué)的評(píng)估方法

超聲檢查的準(zhǔn)確性對(duì)操作者的實(shí)際能力有很大的依賴(lài)性。國(guó)際超聲學(xué)會(huì)建議學(xué)員在獨(dú)立執(zhí)業(yè)前完成200～300 次檢查[9]。然而，不同類(lèi)型的考試在學(xué)習(xí)曲線上有很大的差異[10]，這些巨大的差異強(qiáng)調(diào)了基于能力教育的必要性，而不是一刀切的訓(xùn)練方法?；谀芰逃囊粋€(gè)核心概念是確定學(xué)員何時(shí)具備足夠的資格進(jìn)行獨(dú)立實(shí)踐。因此，重視超聲能力教育就需要篩選科學(xué)的評(píng)估方法，以評(píng)估超聲醫(yī)師獨(dú)立操作的真實(shí)診斷技能。

利用OUS 來(lái)評(píng)估學(xué)員的能力需要標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)估工具，通用的評(píng)定量表是超聲技能客觀結(jié)構(gòu)化評(píng)估（objective structured assessment of ultrasound skills，OSAUS）[9，11]，詳見(jiàn)表1。學(xué)員在利用OUS 進(jìn)行考核時(shí)，考評(píng)人員使用標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)估工具直接觀察學(xué)員并進(jìn)行評(píng)分。OSAUS 已被應(yīng)用于多個(gè)驗(yàn)證研究中，同時(shí)也被用于對(duì)陰道超聲和腹部超聲技能的評(píng)估[12]。OSAUS量表采用3 級(jí)式選項(xiàng)，選擇第1 項(xiàng)得1 分，第2 項(xiàng)得3 分，第3 項(xiàng)得5 分，每一個(gè)考評(píng)人員對(duì)操作者的打分為5～25 分。OSAUS 量表可及時(shí)有效地反饋學(xué)員的操作能力，對(duì)縮短學(xué)員獨(dú)立操作超聲設(shè)備的時(shí)間和提高診斷效能都十分有利。

表1 OSAUS 量表[9，11]

3.3 革新教學(xué)方法，彌補(bǔ)OUS 的不足

結(jié)合傳統(tǒng)培訓(xùn)與模擬培訓(xùn)的優(yōu)勢(shì)，探索采用“理論授課—模擬培訓(xùn)—臨床實(shí)習(xí)—模擬培訓(xùn)”模塊化、規(guī)范化循環(huán)進(jìn)行的技能培訓(xùn)方法。首先，在理論上熟悉產(chǎn)前孕婦或胎兒的單一模塊疾病的影像學(xué)特征。其次，在OUS 上初步感知并逐漸熟悉該模塊疾病的B 超影像特征，反復(fù)訓(xùn)練，掌握正確操作手法，強(qiáng)化超聲探頭的操作手感，熟悉標(biāo)準(zhǔn)切面。再次，在帶教醫(yī)生的指導(dǎo)下，學(xué)員在實(shí)際的患者身上對(duì)特定模塊進(jìn)行針對(duì)性的超聲診斷實(shí)習(xí)與訓(xùn)練。最后，學(xué)員帶著臨床實(shí)習(xí)中存在的問(wèn)題和積累的經(jīng)驗(yàn)回歸到模擬訓(xùn)練中反復(fù)訓(xùn)練，并進(jìn)行能力評(píng)估。如果上述環(huán)節(jié)中的某個(gè)環(huán)節(jié)沒(méi)有達(dá)到要求，應(yīng)該退回上一環(huán)節(jié)重復(fù)學(xué)習(xí)訓(xùn)練。整體環(huán)節(jié)訓(xùn)練結(jié)束后進(jìn)入下一模塊的訓(xùn)練。此外，針對(duì)OUS 缺乏與患者溝通能力訓(xùn)練的缺點(diǎn)，增加醫(yī)患溝通的訓(xùn)練模塊，學(xué)員可以與老師進(jìn)行“角色扮演”，鍛煉超聲診斷過(guò)程中的醫(yī)患溝通技能。同時(shí)，建議在臨床教學(xué)醫(yī)院建設(shè)“標(biāo)準(zhǔn)化患者”，主要用于醫(yī)患溝通能力訓(xùn)練。

3.4 依靠信息技術(shù)，提升OUS 功能

當(dāng)前，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)、人工智能等信息技術(shù)方興未艾，大量、高速、多樣的數(shù)據(jù)被凝集為反映真實(shí)、體現(xiàn)價(jià)值的有用信息，將模擬教學(xué)推向更高層次的維度。OUS 可以借助這些技術(shù)，從更加真實(shí)的細(xì)節(jié)出發(fā)，模擬胚胎、胎兒，孕婦的生理、病理、心理狀態(tài)，增加OUS 的模擬效能，提供真實(shí)、動(dòng)態(tài)的臨床訓(xùn)練工具與環(huán)境，解決OUS 培訓(xùn)效果與臨床實(shí)際需求尚存差距的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

在過(guò)去的40 a 里，隨著人們對(duì)醫(yī)學(xué)倫理、患者安全、醫(yī)療事故等多種因素的日益關(guān)注，教學(xué)醫(yī)院逐漸認(rèn)識(shí)到模擬教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，模擬教學(xué)也受到醫(yī)務(wù)工作者的普遍歡迎。在各級(jí)醫(yī)院經(jīng)濟(jì)條件不斷提高的形勢(shì)下，OUS 將會(huì)發(fā)展為婦產(chǎn)超聲領(lǐng)域的技能培訓(xùn)與能力評(píng)估的主要工具。同時(shí)，隨著人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)的興起，OUS 將克服自身的劣勢(shì)，真實(shí)地模擬患者病情，準(zhǔn)確地評(píng)估操作者能力，更好地應(yīng)用于臨床超聲技能的培訓(xùn)與評(píng)估。