超聲模擬訓(xùn)練系統(tǒng)在經(jīng)食道超聲技能培訓(xùn)中的應(yīng)用勢在必行

宋家琳，趙佳琦，季秀鳳，刁宗平

(上海長征醫(yī)院超聲科，上海 200003)

超聲診斷學(xué)是一門結(jié)合解剖學(xué)、病理生理學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)和物理學(xué)的綜合性學(xué)科，與X線、CT、核磁共振(MRI)共同組成了醫(yī)學(xué)影像學(xué)診斷體系，在多個系統(tǒng)疾病的臨床診斷中發(fā)揮著舉足輕重的作用。超聲心動圖是超聲診斷學(xué)的重要組成部分，其發(fā)展經(jīng)歷了從M型、二維、三維到四維，從注重心臟形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察到心臟功能的測定，從灰階成像到彩色多普勒，進(jìn)而實現(xiàn)血流動力學(xué)評估的過程，在心臟疾病診斷方面具有其他影像學(xué)無可比擬的優(yōu)勢。但是這種經(jīng)胸壁超聲心動圖(transthoracic echocardiography,TTE)在檢查時常因肺氣腫、肥胖、胸壁畸形和肋骨的影響，約有20%的患者不能獲得滿意圖像，同時因為探查視野有限，對部分疾病，例如左心耳血栓、腔靜脈型房間隔缺損、肺靜脈異位引流等，不能清晰顯示病變?nèi)?，診斷受到限制。經(jīng)食管超聲心動圖(transesophageal echocardiography,TEE)的提出為心超檢查開辟了一個新的窗口。由于能夠近距離掃查心臟深部結(jié)構(gòu)，不受聲窗限制，圖像分辨率高，可以發(fā)現(xiàn)細(xì)微的組織結(jié)構(gòu)病變，不僅在心臟疾病的診斷和術(shù)前評估中提供更多的信息，而且已經(jīng)成為心臟各種手術(shù)的一項重要甚至是必要的監(jiān)測手段，甚至在非心臟手術(shù)及重癥監(jiān)護(hù)領(lǐng)域，也越來越多地被作為一項血流動力學(xué)監(jiān)測和診斷的工具[1]。

1 TEE人才短缺的現(xiàn)狀

鑒于TEE技術(shù)已成為圍術(shù)期心血管系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能監(jiān)測及術(shù)中指導(dǎo)的一項重要手段，臨床需求量日益增加。但目前全國超聲醫(yī)生缺口至少10萬，醫(yī)生必須多生出幾只手，同時檢查多個病人，才能解決排隊時間長的問題。專業(yè)基礎(chǔ)人才的缺乏，導(dǎo)致超聲大學(xué)教育目標(biāo)以培養(yǎng)基礎(chǔ)人才為主，臨床工作以滿足大量常規(guī)檢查為主，無暇顧及高精尖技術(shù)的培訓(xùn)和人才培養(yǎng)，TEE專業(yè)人才捉襟見肘，無法滿足臨床醫(yī)生的圍術(shù)期需求。但一個技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步并不會因為某個專業(yè)的滯后而停滯不前，麻醉科醫(yī)生依靠其專業(yè)敏感性，順應(yīng)時代需求，敏銳地捕捉到了圍術(shù)期TEE的重要性和技術(shù)培訓(xùn)的必要性，率先提出了圍術(shù)期基本TEE應(yīng)用的操作綱要，并呼吁將其作為麻醉學(xué)科規(guī)范化培訓(xùn)不可缺少的科目[2]。從其提出的培訓(xùn)目標(biāo)和教學(xué)大綱來看，90%的內(nèi)容是與超聲專業(yè)知識相關(guān)的，包括超聲的基礎(chǔ)知識和設(shè)備的使用，偽像和假象的正確識別，TEE的適應(yīng)證、禁忌證和并發(fā)癥，心臟的分層解剖，各種常見先心病、瓣膜病、心肌病、大血管病變的超聲圖像，心臟功能的測定等等，這些對麻醉科醫(yī)生來說相當(dāng)于一次跨專業(yè)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，卻是心超醫(yī)生的專業(yè)基本功，李旭等[3]的研究也提示在TEE培訓(xùn)中，預(yù)先接受TTE培訓(xùn)的學(xué)員相較直接進(jìn)行TEE培訓(xùn)的學(xué)員在短時間內(nèi)能收獲更好的教學(xué)效果。因此，對心超醫(yī)生進(jìn)行TEE技能培訓(xùn)更能起到事半功倍的效果，縮短周期、提高成效，更快、更好地滿足臨床需求，勢在必行。

2 TEE教學(xué)的困境

TEE屬于腔內(nèi)超聲范疇，是一項有創(chuàng)操作，具有很強(qiáng)的技術(shù)性。心超醫(yī)生進(jìn)行TEE培訓(xùn)的難點(diǎn)在于探頭的置入方法和經(jīng)食管掃查心臟時不同檢查切面的獲取手法和操作技巧。良好的操作手法與診斷醫(yī)師的熟練程度相關(guān)，是在實踐鍛煉中逐漸培養(yǎng)起來的。而臨床常用的填鴨式教學(xué)法、PBL教學(xué)法、CBL教學(xué)法以及視頻教學(xué)法等均以傳授理論知識、經(jīng)驗和技能為目的，缺乏實踐性的操作練習(xí)；TEE的有創(chuàng)性及目前醫(yī)患關(guān)系緊張，患者自我保護(hù)、維權(quán)意識增強(qiáng)也限制了在患者身上進(jìn)行操作練習(xí)的可行性，導(dǎo)致了TEE技能操作培訓(xùn)的“瓶頸”狀態(tài)，一直都是超聲心動圖教學(xué)的最大難題。在本文設(shè)置的問卷調(diào)查中，無論是教員還是規(guī)培學(xué)員都認(rèn)為在現(xiàn)有的教學(xué)模式下，TEE的學(xué)習(xí)非常困難或比較困難(81%)，難點(diǎn)主要在于理論與實踐脫節(jié)，操作手法訓(xùn)練機(jī)會少。隨著計算機(jī)技術(shù)的全面發(fā)展，超聲模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的產(chǎn)生為解決這一矛盾提供了新的方法。

3 超聲模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的概念和教學(xué)特點(diǎn)

超聲模擬訓(xùn)練系統(tǒng)是利用計算機(jī)技術(shù)手段，使用仿真模擬人代替真實患者，內(nèi)置逼真的超聲圖像再現(xiàn)疾病特點(diǎn)，給學(xué)習(xí)者提供一個無風(fēng)險的學(xué)習(xí)臨床知識和技能操作的平臺。系統(tǒng)內(nèi)包括3D解剖圖像、標(biāo)準(zhǔn)切面圖像以及常見心臟疾病超聲圖像；內(nèi)置多種檢查模塊和測量工具，包括二維、M型、彩色多普勒以及頻譜多普勒等；并提供多種訓(xùn)練模式，例如自主學(xué)習(xí)模式、輔助教學(xué)模式、完整病例操作模式等，結(jié)合配套的考核功能，既適合循序漸進(jìn)地逐步提升技能水平，又能滿足不同水平學(xué)習(xí)者的特殊需求。超聲模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的教學(xué)特點(diǎn)：

3.1 幫助學(xué)員打下扎實的解剖基礎(chǔ)

常規(guī)心臟超聲以二維顯像為主，醫(yī)生通過不同切面圖像的整合，在腦海中構(gòu)建心臟的立體結(jié)構(gòu)，觀察不同部位的形態(tài)特征，這就要求心超醫(yī)生必須具備過硬的解剖基礎(chǔ)，將心臟不同結(jié)構(gòu)的空間位置關(guān)系牢記于心。與TTE不同，TEE是將探頭置入心臟后方的食管中，從心臟后方掃查心腔結(jié)構(gòu)，除了要熟記解剖結(jié)構(gòu)的空間位置關(guān)系外，還要適應(yīng)觀察角度的變換，對初學(xué)者來說是個難點(diǎn)。模擬訓(xùn)練系統(tǒng)中的3D解剖視圖可360度觀察心臟不同部位的立體結(jié)構(gòu)，與標(biāo)準(zhǔn)切面對比，有助于理解TEE不同切面的形成過程，更直觀地感受圖像切換時探頭方位和角度的變化，不僅能幫助學(xué)員打下扎實的解剖基礎(chǔ)，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)切面的獲取，而且能舉一反三，在一些特殊先心病患者的非標(biāo)準(zhǔn)切面獲取中也可以做到得心應(yīng)手。

3.2 技能培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)化

系統(tǒng)內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)切面和教學(xué)視頻，按照程序化的教學(xué)模式，學(xué)員即使是自主學(xué)習(xí)也能明確各個標(biāo)準(zhǔn)切面的基本要求和操作技巧，根據(jù)需要可以選擇3D圖像指導(dǎo)、探頭放置示范圖像、文字指導(dǎo)或語音指導(dǎo)等教學(xué)輔助功能，及時糾錯，可避免不同帶教老師在操作細(xì)節(jié)上的偏差，使技能培訓(xùn)更加標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。

3.3 教學(xué)過程系統(tǒng)化

學(xué)員完成操作后，系統(tǒng)會對學(xué)員操作的正確性、時效性和操作步驟進(jìn)行詳細(xì)客觀地評估，并可根據(jù)學(xué)員多次操作情況進(jìn)行記錄并繪制學(xué)習(xí)曲線，教員通過評估系統(tǒng)能夠了解學(xué)員學(xué)習(xí)進(jìn)度，操作的穩(wěn)定性，并及時洞察學(xué)習(xí)難點(diǎn)，針對性地制定或調(diào)整教學(xué)計劃，使整個教學(xué)過程更加系統(tǒng)化。

3.4 考核規(guī)范化

由于TEE操作的特殊性，對其考核多停留在理論知識和圖像分析診斷方面，缺乏技能操作考核，超聲模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的使用則填補(bǔ)了這項空白。通過在標(biāo)準(zhǔn)圖像獲取、病理結(jié)構(gòu)顯示、測量準(zhǔn)確程度、診斷結(jié)果判定和報告規(guī)范書寫等方面設(shè)置評價標(biāo)準(zhǔn)，使整個TEE考核過程更全面、規(guī)范、客觀并具有可比性。

3.5 提供無風(fēng)險、可反復(fù)訓(xùn)練的平臺

在模擬系統(tǒng)中訓(xùn)練允許出錯，并能得到及時糾正，通過反復(fù)訓(xùn)練，有利于學(xué)員鞏固所學(xué)知識，加深記憶和理解；同時避免了真人操作的風(fēng)險，尤其是可規(guī)避因操作失誤導(dǎo)致的醫(yī)療糾紛或事故，消除了學(xué)員的緊張情緒，提高學(xué)習(xí)自主性。

3.6 推進(jìn)理論實踐一體化教學(xué)模式

該模式是指在同一時間和空間上進(jìn)行的同步教學(xué)，理論和實踐融為一體，突出“做中有學(xué)，學(xué)中有做”的理念[4]。模擬系統(tǒng)中內(nèi)置的典型病例學(xué)習(xí)模塊，模擬真實的臨床工作環(huán)境，通過教員的理論知識講解和操作手法示范，學(xué)員不僅能提高技能操作水平，還可以將疾病的病因病史、病理生理改變過程、臨床癥狀、超聲圖像特點(diǎn)、鑒別診斷要點(diǎn)以及影響臨床決策的評估重點(diǎn)等內(nèi)容加以整合，理論聯(lián)系實踐，鞏固所學(xué)臨床知識，提高臨床邏輯思維能力和綜合分析問題的能力。

4 超聲模擬訓(xùn)練系統(tǒng)在國內(nèi)外超聲技能培訓(xùn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

近年來國內(nèi)學(xué)者逐漸認(rèn)識到使用模擬訓(xùn)練系統(tǒng)進(jìn)行超聲技能操作培訓(xùn)的優(yōu)勢和重要性，開展了在住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)和超聲技能培訓(xùn)中的應(yīng)用研究[4-5]，并探索了與多元化教學(xué)模式相結(jié)合的超聲實踐教學(xué)新方法[6-8]，取得了較好的教學(xué)效果。不僅使學(xué)生實踐操作能力明顯提高，而且激發(fā)了學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了臨床工作自信心，有利于超聲人才的培養(yǎng)。但這些研究都停留在常規(guī)經(jīng)體表超聲檢查方面，未涉及腔內(nèi)超聲檢查的培訓(xùn)。國外學(xué)者在這方面走在了前列，Heer IM[9]等利用模擬訓(xùn)練系統(tǒng)開展了經(jīng)陰道超聲的技能培訓(xùn)，發(fā)現(xiàn)無操作經(jīng)驗的醫(yī)學(xué)生培訓(xùn)后測量子宮內(nèi)膜厚度的準(zhǔn)確性與有經(jīng)驗的超聲醫(yī)師相比，無明顯差異。Burden C[10]等使用超聲模擬系統(tǒng)對產(chǎn)科超聲初學(xué)者進(jìn)行短期的頭臀長、雙頂徑等參數(shù)的測量培訓(xùn)后，學(xué)員掃查技巧及速度有所提高，測量準(zhǔn)確性明顯改善。本教研室在組織教員和規(guī)培學(xué)員們試用超聲模擬訓(xùn)練系統(tǒng)后，進(jìn)行了問卷調(diào)查，結(jié)果(見表1)表明無論是教員還是學(xué)員，大部分都認(rèn)為該系統(tǒng)操作比較方便，圖像與解剖結(jié)構(gòu)比較符合，通過該系統(tǒng)能在一定程度上提高TEE檢查的操作手法水平及臨床思維能力，并能有效激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)自學(xué)能力，做到理論與實踐相結(jié)合，在TEE臨床教學(xué)培訓(xùn)中的應(yīng)用很有必要。

表1 應(yīng)用超聲模擬訓(xùn)練系統(tǒng)培訓(xùn)TEE檢查技能的問卷調(diào)查情況

5 超聲模擬訓(xùn)練系統(tǒng)在TEE技能操作培訓(xùn)中的應(yīng)用前景

模擬訓(xùn)練系統(tǒng)在TTE、TEE的培訓(xùn)中也得到了廣泛應(yīng)用[11-13]。學(xué)員能夠更準(zhǔn)確地識別心臟解剖結(jié)構(gòu)，獲得更標(biāo)準(zhǔn)的切面圖像以及較高的課后筆試分?jǐn)?shù)，住院醫(yī)師試驗組獲取正確圖像的分?jǐn)?shù)遠(yuǎn)高于對照組。當(dāng)然，該系統(tǒng)也不是毫無瑕疵，再逼真的模擬人也反映不了真實患者解剖結(jié)構(gòu)的個體差異，再逼真的模擬場景也取代不了真實的臨床環(huán)境，模擬教學(xué)更取代不了臨床實踐。但是，面對目前TEE教學(xué)理論與實踐脫節(jié)的現(xiàn)狀，超聲模擬訓(xùn)練系統(tǒng)作為輔助教學(xué)的一種工具，為學(xué)員提供了無風(fēng)險、可反復(fù)訓(xùn)練的平臺，結(jié)合內(nèi)置的典型病例，能夠提高學(xué)員的操作技能并從中獲得更好的知識整合能力，更能增強(qiáng)其自信心，從而減少臨床實踐中的醫(yī)患糾紛，在提高TEE教學(xué)的規(guī)范性、考核的標(biāo)準(zhǔn)性、保護(hù)患者合法權(quán)益方面也具有較大的優(yōu)勢。TEE模擬教學(xué)非常適用于初學(xué)者，具備TTE經(jīng)驗的心超醫(yī)生在訓(xùn)練過程中更能起到事半功倍的作用，短期內(nèi)即可快速提高操作技能，滿足臨床需求。在研究生和住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)的教學(xué)中也可開展TEE模擬教學(xué)，打下基礎(chǔ)，儲備人才，促進(jìn)TEE技術(shù)在臨床工作中的廣泛應(yīng)用，進(jìn)而促進(jìn)整個超聲行業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。