虛擬現(xiàn)實和增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)在老年外科動脈采血護(hù)理教學(xué)中的應(yīng)用

寇思宇 張毓萍 楊剛?cè)A*

（西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院 陜西·西安 710061）

0 引言

動脈采血作為一項需要護(hù)理人員掌握的基本專業(yè)技能，在護(hù)理工作中應(yīng)用廣泛。動脈采血帶教往往是通過傳統(tǒng)教學(xué)方法及帶教老師言傳身教而完成，而在傳統(tǒng)教學(xué)下，學(xué)生雖然掌握了動脈采血的理論知識，但是缺乏實踐操作前模擬訓(xùn)練的計劃，且真實場景下沒有反復(fù)訓(xùn)練的機(jī)會，影響了護(hù)理人員動脈穿刺采血的教學(xué)效果[1，2]。隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，新興教學(xué)模式不斷涌現(xiàn)，虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)作為一項新興的技術(shù)，在教學(xué)領(lǐng)域優(yōu)勢突出，應(yīng)用前景廣泛。

1 虛擬現(xiàn)實及增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)在動脈采血應(yīng)用必要性

虛擬現(xiàn)實（VirtualReality，簡稱VR），即以計算機(jī)技術(shù)為核心，結(jié)合相關(guān)科學(xué)技術(shù)，生成一定范圍環(huán)境的視、聽、觸等多種感官的高度真實的虛擬環(huán)境的新興技術(shù)[3，4]。增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)（AugmentedReality，AR）是虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域中一個重要的分支，是在VR的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，包含了多媒體、三維重建、實時視頻顯示及控制、多傳感器融合、實時跟蹤及監(jiān)測、場景融合的新技術(shù)和新手段[5，6]。通過計算機(jī)三維可視化虛擬物體和現(xiàn)實場景無縫嵌入到現(xiàn)實世界而產(chǎn)生的一種可視化環(huán)境。通過VR及AR技術(shù)護(hù)理學(xué)員可通過戴上 AR眼鏡等特殊設(shè)備進(jìn)入動脈采血環(huán)境實現(xiàn)人機(jī)交互，實現(xiàn)現(xiàn)實與虛擬的無縫銜接。VR和AR技術(shù)現(xiàn)已廣泛運(yùn)用于諸多領(lǐng)域，其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景[7，8]。本研究通過虛擬及增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)對老年外科護(hù)理人員進(jìn)行動脈采血進(jìn)行培訓(xùn)教學(xué)，觀察學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、主觀能動性、穿刺一次成功率及穿刺操作準(zhǔn)確性等進(jìn)行評估比較。

2 資料與方法

2.1 一般資料

選取2018年1月至2019年12月間在西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院老年外科護(hù)理實習(xí)學(xué)員作為研究對象。將60名學(xué)員隨機(jī)分為兩組，即普通帶教組（對照組）及虛擬現(xiàn)實和增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)帶教組（實驗組），每組學(xué)生各30人。其中，對照組中，男生5人，女生25人，年齡18～24歲，平均年齡為（21.47±1.22）歲，平時成績?yōu)椋?1.97±6.04）分；實驗組中，男生3人，女生27人，年齡為17～24歲，平均年齡為（21.37±1.33）歲，平時成績?yōu)椋?2.97±5.85）分。兩組護(hù)理學(xué)生在性別、年齡及平時成績方面比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。所有研究對象均知曉研究內(nèi)容且同意參與該項研究。

2.2 研究方法

本研究采用隨機(jī)對照試驗方法實行。按照護(hù)理教學(xué)安排，由兩名高年資主管護(hù)理師分別對對照組及實驗組進(jìn)行動脈穿刺采血護(hù)理帶教工作，以確保教學(xué)研究工作順利進(jìn)行。

2.3 教學(xué)方法

對照組 包括護(hù)理理論教學(xué)及實踐教學(xué)，理論教學(xué)的主要形式為以《護(hù)理學(xué)》教材為主，對護(hù)理學(xué)員進(jìn)行護(hù)理學(xué)理論知識進(jìn)行培訓(xùn)；實踐教學(xué)是通過動脈穿刺采血模型進(jìn)行模擬操作培訓(xùn)，同時對病人動脈穿刺實踐操作進(jìn)行觀摩。教學(xué)方式主要包括PPT講解、動脈穿刺視頻學(xué)習(xí)、觀摩等。

表1：兩組護(hù)理學(xué)生考核成績比較

表2：兩組護(hù)理學(xué)生對兩種教學(xué)方法的教學(xué)效果評價分析[n,(%)]

實驗組除包括對照組相關(guān)教學(xué)內(nèi)容外，還包括虛擬現(xiàn)實及增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)教學(xué)內(nèi)容。帶教教師可通過虛擬仿真實訓(xùn)系統(tǒng)向培訓(xùn)護(hù)理學(xué)員進(jìn)行虛擬仿真動脈采血操作培訓(xùn)，同時，學(xué)員可利用虛擬仿真實訓(xùn)系統(tǒng)反復(fù)多次進(jìn)行動脈采血操作練習(xí)。

2.4 教學(xué)評價

護(hù)理教學(xué)完成后對兩組學(xué)生進(jìn)行考核?？己朔绞桨ɡ碚撝R考試、動脈穿刺采血實踐操作考核及教學(xué)滿意度問卷調(diào)查。動脈穿刺采血對象均是我科老年患者（年齡均大于65歲）。理論知識考核采用標(biāo)準(zhǔn)化試題，內(nèi)容包括一般護(hù)理相關(guān)知識、有創(chuàng)操作注意事項、動脈穿刺采血適應(yīng)癥等；動脈穿刺采血實踐操作考核包括第一次動脈穿刺采血成功率、穿刺流程熟悉程度以及穿刺采血過程中的人文關(guān)懷體現(xiàn)等；教學(xué)滿意度問卷調(diào)查主要是希望通過在護(hù)理學(xué)員層面評價該教學(xué)方法是否有利于提高學(xué)習(xí)積極性、教學(xué)內(nèi)容是否生動滿意、是否有利于對動脈穿刺采血的理解、是否能有利于以后護(hù)理工作。

2.5 統(tǒng)計學(xué)分析

統(tǒng)計學(xué)分析采用SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件進(jìn)行，計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，兩兩比較采用t檢驗，計數(shù)資料的兩兩比較采用卡方檢驗或Fisher’s精確概率法，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

3 結(jié)果

3.1 兩組護(hù)理學(xué)員理論考試成績對比

對照組及實驗組學(xué)員均完成全部學(xué)習(xí)內(nèi)容，對照組護(hù)理學(xué)員護(hù)理基礎(chǔ)理論考試平均成績?yōu)椋?1.17±6.40）分，實驗組護(hù)理學(xué)員基礎(chǔ)理論考試平均成績分為（89.07±5.21）分，兩組相比，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。具體結(jié)果詳見表1。

3.2 兩組護(hù)理學(xué)員動脈穿刺采血實踐操作成績對比

對照組護(hù)理學(xué)員第一次動脈穿刺采血成功率為46.7%（14/30），明顯低于實驗組的80.0%（24/30）；另外，對照組護(hù)理學(xué)員動脈穿刺采血操作考核平均分為（77.33±3.86）分，實驗組動脈穿刺操作考核平均分為（86.10±4.95）分，實驗組學(xué)生成績要明顯好于對照組，兩組相比，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。

3.3 兩組學(xué)生問卷調(diào)查結(jié)果對比

護(hù)理教學(xué)結(jié)束后，對兩組學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查，了解學(xué)生對不同教學(xué)方法教學(xué)效果的評價。調(diào)查共發(fā)放問卷60份，回收有效問卷60份，有效問卷回收率為100.0%。調(diào)查結(jié)果顯示，對照組護(hù)理學(xué)員對傳統(tǒng)教學(xué)方法總體滿意度為73.3%，實驗組學(xué)員對虛擬現(xiàn)實和增強(qiáng)現(xiàn)實教學(xué)方法總體滿意度為93.3%，兩組比較差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。另外，兩組學(xué)生在學(xué)習(xí)積極性、對動脈穿刺采血理解及是否有利于以后護(hù)理工作方面對比差異有統(tǒng)計學(xué)意義，實驗組教學(xué)可明顯調(diào)動學(xué)生動脈穿刺采血學(xué)習(xí)積極性，降低動脈穿刺采血學(xué)習(xí)曲線，提高護(hù)理學(xué)員對動脈穿刺操作的理解及認(rèn)識。詳見表2。

4 討論

在傳統(tǒng)的護(hù)理教學(xué)上，特別是護(hù)理操作實踐教學(xué)上，由于學(xué)生在學(xué)習(xí)水平上存在較大差異，容易導(dǎo)致基礎(chǔ)和能力不足的學(xué)生，對教師傳授的知識依舊無法全面深度理解，而基礎(chǔ)水平較高的學(xué)生，則會在很短的時間內(nèi)就能理解，并且希望進(jìn)一步提升教學(xué)進(jìn)度。這一問題的長期存在，對學(xué)生自身的學(xué)習(xí)積極性有一定影響[9]。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以為護(hù)理相關(guān)操作教學(xué)提供可重復(fù)使用的教學(xué)環(huán)境，其利用仿真技術(shù)所營造的教學(xué)環(huán)境非常生動形象，卻又不失傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)；在動脈穿刺采血教學(xué)中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以利用三維可視化技術(shù)建立立體動脈模型，學(xué)生可以通過模型從各個層面深入觀察人體動脈三維空間結(jié)構(gòu)，甚至對動脈穿刺點(diǎn)進(jìn)行提前預(yù)測模擬，大大提高動脈穿刺采血的成功率，明顯提高學(xué)員對護(hù)理操作教學(xué)的積極性。

本研究通過虛擬現(xiàn)實及增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)教學(xué)方法對比傳統(tǒng)教學(xué)，結(jié)果顯示：實驗組對比對照組學(xué)員對動脈穿刺教學(xué)總體滿意度明顯提高，而且在提高自主學(xué)習(xí)能力、提高學(xué)習(xí)興趣、有利于更好的服務(wù)于護(hù)理工作及提高教學(xué)質(zhì)量等方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)組。傳統(tǒng)護(hù)理教學(xué)中，由于科室護(hù)理實踐教學(xué)場地受限，而且臨床實踐受護(hù)理部各項規(guī)章制度以及客觀醫(yī)療環(huán)境等方面條件限制，其在實際護(hù)理工作中實踐機(jī)會較少，對臨床突發(fā)狀況不能靈活應(yīng)對，而且難以在實踐操作中進(jìn)行可重復(fù)性體驗，使得傳統(tǒng)教學(xué)在護(hù)理動脈穿刺采血操作上存在一定局限性。而虛擬現(xiàn)實及增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)教學(xué)可模擬動脈穿刺采血情景及突發(fā)狀況，有助于縮短理論到實踐，課堂教學(xué)到臨床實踐的轉(zhuǎn)換，有助于提高護(hù)理操作教學(xué)的積極性和學(xué)習(xí)效率[7]。另外，本研究通過理論知識及實踐操作考核發(fā)現(xiàn)，實驗組護(hù)理人員在理論知識和實踐操作得分明顯高于對照組，且第一次動脈穿刺成功概率明顯高于對照組。說明VR及AR教學(xué)模式能夠明顯提高教學(xué)質(zhì)量，可能是該教學(xué)模式增加了可重復(fù)性虛擬動脈穿刺操作情景，能夠更好的調(diào)動學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性，使得掌握的知識更加牢靠。在提高護(hù)理學(xué)員學(xué)習(xí)積極性同時提高教學(xué)質(zhì)量。

5 結(jié)束語

總而言之，動脈穿刺采血作為護(hù)理操作重要而基本的操作，臨床應(yīng)用廣泛。傳統(tǒng)的動脈采血護(hù)理教學(xué)缺乏學(xué)生的主動參與性，導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量不高。而VR及AR融入動脈穿刺采血護(hù)理教學(xué)中，不受時間、空間限制，重復(fù)模擬動脈穿刺情景，逼真的操作場景能夠讓學(xué)生沉浸其中，在明顯提高護(hù)理學(xué)生學(xué)習(xí)積極性及主觀能動性的同時，明顯提高教學(xué)質(zhì)量，在護(hù)理實踐操作教學(xué)中具有一定的應(yīng)用前景。