腔鏡模擬訓(xùn)練器模塊化分層教學(xué)體系在胸外科臨床教學(xué)中的實(shí)踐探索

趙魯峰 柴王瑩 伍品 黃利堅(jiān) 吳一竁 范軍強(qiáng)

浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院胸外科，杭州 310009

近年來，胸腔鏡技術(shù)因?yàn)槲?chuàng)、并發(fā)癥少、迅速康復(fù)等優(yōu)勢，受到了醫(yī)患的好評，已經(jīng)成為國內(nèi)外胸外科微創(chuàng)手術(shù)最為常用且技術(shù)進(jìn)步最快的領(lǐng)域之一[1-3]。在醫(yī)學(xué)生的成長過程中，學(xué)習(xí)和掌握一定程度的微創(chuàng)技術(shù)，能夠更好地適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會和科技發(fā)展下的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)要求，有助于積累更多的臨床操作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在臨床實(shí)踐中，由于胸外科微創(chuàng)手術(shù)的專業(yè)技術(shù)門檻較高、術(shù)中大出血風(fēng)險較大等因素，加之醫(yī)患關(guān)系的復(fù)雜性，都限制了醫(yī)學(xué)本科生、住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)學(xué)員以零起點(diǎn)知識或技能儲備直接在臨床醫(yī)療中進(jìn)行相應(yīng)手術(shù)操作或技能培訓(xùn)。目前，各層次學(xué)員在臨床學(xué)習(xí)的各個階段，普遍處于偏重書本理論學(xué)習(xí)而動手操作機(jī)會缺少的困境。通過各種類型的仿真模型、教具來增加操作練習(xí)，并將可重復(fù)的操作練習(xí)設(shè)置為課程并以學(xué)分制度評價，已經(jīng)成為臨床教學(xué)改革的方向之一。

自從2018年以來，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院(以下簡稱我院)胸外科應(yīng)用腔鏡模擬訓(xùn)練器的不同訓(xùn)練模塊，通過系統(tǒng)化分層，嘗試構(gòu)建胸外科微創(chuàng)手術(shù)臨床教學(xué)和技術(shù)培訓(xùn)的新體系和相應(yīng)的教學(xué)方案，將訓(xùn)練模塊按照難易程度分層為遞進(jìn)關(guān)系的空間操作訓(xùn)練、基礎(chǔ)操作訓(xùn)練、生物材料訓(xùn)練3個層級教程，以體現(xiàn)從易到難的操作訓(xùn)練。現(xiàn)將我們的實(shí)踐探索報告如下。

1 腔鏡模擬訓(xùn)練器及其主要教學(xué)模塊的構(gòu)成

腔鏡下的操作特點(diǎn)是術(shù)者的手不直接接觸患者的身體，而是通過長桿器械間接進(jìn)行醫(yī)療操作，使術(shù)者失去了觸覺帶來的感知幫助，并導(dǎo)致術(shù)者力反饋出現(xiàn)不同程度的失真[4]。目前，在臨床教學(xué)中使用的腔鏡操作器械，主要來源是臨床手術(shù)室的更替器械。在臨床教師的指導(dǎo)下，學(xué)員利用這些器械在塑膠教具和實(shí)驗(yàn)動物身上分別開展基礎(chǔ)的和較為復(fù)雜的操作訓(xùn)練。傳統(tǒng)的腔鏡操作教學(xué)存在的主要問題是費(fèi)用過高、缺乏實(shí)境感、教師指導(dǎo)不便等。因此，腔鏡模擬訓(xùn)練器應(yīng)運(yùn)而生。

1.1 腔鏡模擬訓(xùn)練器的構(gòu)成

腔鏡模擬訓(xùn)練器的主要構(gòu)成：一個近半球形或矩形的主機(jī)身作為模擬人體腔隙(胸腔或腹腔等)；腔鏡攝像頭(可以手動調(diào)整角度、距離和焦距)，自帶顯示器或外接顯示設(shè)備的視頻輸出。我院首批腔鏡模擬訓(xùn)練器是由美國美敦力公司(Medtronic，Inc.)無償捐贈的SL-PE480腔鏡手術(shù)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)。該系統(tǒng)經(jīng)過多次反復(fù)使用體驗(yàn)，所顯示物體的清晰度和放大效果均比較理想，用于教學(xué)的效果也比較滿意。

1.2 腔鏡模擬訓(xùn)練器教學(xué)模塊的分類

腔鏡模擬訓(xùn)練器練習(xí)模塊是具有各種功能的模擬操作器具。其種類較多，主要可以分為2大類：其一，空間操作感練習(xí)模塊，其主要作用是適應(yīng)從人眼立體三維視野到腔鏡攝像頭顯示下的二維平面感的視野改變，包括夾豆子、穿“隧道”、圈轉(zhuǎn)移等。其二，模擬臨床常見縫合、打結(jié)操作的訓(xùn)練模塊等。這2大分類也是本研究分層教學(xué)的主要依據(jù)之一。

2 腔鏡模擬訓(xùn)練器模塊化分層教學(xué)體系的探索

2019年，我院將“腔鏡模擬訓(xùn)練器對胸外微創(chuàng)手術(shù)入門的模塊化教程建立”列為院級教學(xué)改革培育項(xiàng)目，以更好地推進(jìn)腔鏡模擬訓(xùn)練器教學(xué)模塊在胸外科臨床教學(xué)中的應(yīng)用。我們從研究和評價等維度，對在我院胸外科輪轉(zhuǎn)的各類學(xué)員，經(jīng)過本人知情同意后接受腔鏡模擬訓(xùn)練器教學(xué)或培訓(xùn)。不同層級的學(xué)員對提供的練習(xí)模塊進(jìn)行操作實(shí)踐后，按照滿意、一般、沒有幫助3個效果等級做出評價。根據(jù)評價結(jié)果，經(jīng)過簡單統(tǒng)計(jì)分析，在此基礎(chǔ)上對各種練習(xí)模塊進(jìn)行系統(tǒng)化和層級化梳理，根據(jù)練習(xí)模塊的難易程度分組構(gòu)建模塊化分層教程(具體包括臨床見習(xí)生和實(shí)習(xí)生、規(guī)范化培訓(xùn)住院醫(yī)師和?？漆t(yī)師等層次)，并在實(shí)踐中對腔鏡模擬訓(xùn)練器教學(xué)模塊在胸外科臨床教學(xué)中的適宜性進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn)，以進(jìn)一步優(yōu)化模塊化分層教學(xué)體系。

2.1 醫(yī)學(xué)見習(xí)生和實(shí)習(xí)生對訓(xùn)練模塊的反饋

在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，剛接觸臨床的見習(xí)生、實(shí)習(xí)生對于模擬腔鏡二維平面感的操作視野改變和空間操作感適應(yīng)非常快，絕大多數(shù)學(xué)生經(jīng)過幾分鐘的練習(xí)，就能夠很好地適應(yīng)并達(dá)到操作得心應(yīng)手的程度。對其而言，模塊的趣味性、多樣性是激勵他們更多地進(jìn)行操作練習(xí)的重要因素。許多學(xué)生表示有“像在打電子游戲”的新鮮感，但是重復(fù)簡單操作很快就會產(chǎn)生疲勞和倦怠感，相對復(fù)雜的操作更容易吸引學(xué)生。調(diào)查結(jié)果顯示，受到學(xué)生好評前3位的模塊訓(xùn)練內(nèi)容分別為：夾豆子、穿“隧道”、高低柱；而實(shí)際觀察發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對所有未嘗試過的練習(xí)模塊都抱有普遍興趣。我們把這類練習(xí)模塊設(shè)定為模塊化分層第一階段：空間操作訓(xùn)練。

2.2 規(guī)范化培訓(xùn)的住院醫(yī)師對訓(xùn)練模塊的反饋

住院醫(yī)師層次的學(xué)員大多在臨床工作中作為助手已經(jīng)具有一定的腔鏡操作觀摩經(jīng)歷，在臨床實(shí)踐中對腔鏡下縫合、打結(jié)等操作的困難性也有一定認(rèn)知，因此更加關(guān)注對此類操作的練習(xí)，對模擬打結(jié)和模擬縫合的訓(xùn)練模塊需求比較高。這些操作相對第一階段的練習(xí)更為復(fù)雜、臨床實(shí)際意義更大，而主要擔(dān)任扶鏡助手的住培學(xué)員經(jīng)常缺乏動手機(jī)會。許多學(xué)員需要緩慢、重復(fù)操作以逐漸增加熟練度。本研究后續(xù)又引入了管狀吻合的模擬訓(xùn)練，即使用最大號硅膠引流管模擬管狀結(jié)構(gòu)，用剪刀離斷后在模擬訓(xùn)練器內(nèi)作為操作對象，開展腔鏡下管狀吻合縫合練習(xí)。我們把縫合、打結(jié)、管狀吻合這3個練習(xí)模塊設(shè)定為模塊化分層第二階段：基礎(chǔ)操作訓(xùn)練。

2.3 胸外科專科進(jìn)修醫(yī)師對訓(xùn)練模塊的反饋

?？漆t(yī)師層次的學(xué)員對操作訓(xùn)練的要求最高，一般的練習(xí)模塊對其意義有限。他們追求更接近真實(shí)情景的練習(xí)方式，對練習(xí)中被縫合組織的韌度、打結(jié)時的組織張力、操作器械接觸組織時的力反饋等特點(diǎn)關(guān)注度較高。國內(nèi)外普遍的訓(xùn)練方法是使用生物材料來模擬更接近真實(shí)手術(shù)的效果。考慮到生物材料的衛(wèi)生性差、可重復(fù)性低，目前無法在院內(nèi)獲得相關(guān)條件支持此類訓(xùn)練。因此，制定一個標(biāo)準(zhǔn)化的生物材料訓(xùn)練教程意義重大。在實(shí)踐中，我們根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取的生物材料包括：切開的香蕉皮用于模擬普通組織縫合；切開的豬肺用于模擬肺縫合修補(bǔ)；切開的豬主動脈用于模擬血管縫合等。這類訓(xùn)練作為模塊化分層第三階段：生物材料訓(xùn)練。

3 腔鏡模擬訓(xùn)練器模塊化分層教學(xué)體系的初步成效

本研究中參加培訓(xùn)的人員包括：2019年1月～6月，在浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院胸外科進(jìn)行臨床教學(xué)的浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院5年制臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)2015級24名見習(xí)生、2014級12名實(shí)習(xí)生，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院招錄的26名外科學(xué)規(guī)范化培訓(xùn)住院醫(yī)師、3名胸外科專科進(jìn)修醫(yī)師。全體學(xué)員對分層階段各練習(xí)模塊的總體滿意度調(diào)查結(jié)果如表1所示。其中，第三階段生物材料的應(yīng)用引入較晚，臨床見習(xí)生和實(shí)習(xí)生并未做此類操作練習(xí)，故未進(jìn)行第三階段滿意度調(diào)查。而相對簡單的第一階段、第二階段練習(xí)也沒有針對?？漆t(yī)師開展，故而也舍棄了相應(yīng)的評價。

表1 浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院胸外科不同類別65名學(xué)員對腔鏡模擬訓(xùn)練器模塊化分層教學(xué)體系的評價結(jié)果[例(%)]

從表1結(jié)果可見，我院胸外科不同類別65名學(xué)員中，絕大多數(shù)學(xué)員對腔鏡模擬訓(xùn)練器的模塊化教學(xué)體系以及其學(xué)習(xí)方式總體表示滿意。在操作后即對每一位學(xué)員進(jìn)行了簡單訪談，征詢其感受和意見，所有學(xué)員均認(rèn)為其對提高學(xué)習(xí)積極性、增加實(shí)踐能力鍛煉有幫助。其中，滿意度評價較低的部分主要集中在住培醫(yī)師對第一階段模塊的評價，其主要原因是練習(xí)模塊設(shè)計(jì)動作過于簡單，對其幫助不大。

4 腔鏡模擬訓(xùn)練器模塊化分層教學(xué)體系的思考

4.1 腔鏡模擬訓(xùn)練器模塊化分層教學(xué)體系對臨床教學(xué)具有更精細(xì)的指導(dǎo)作用

本次臨床教學(xué)改革實(shí)踐探索表明，對品種繁多的訓(xùn)練模塊進(jìn)行系統(tǒng)化結(jié)構(gòu)化組織后形成的模塊化分層教學(xué)體系，有利于提高胸外科微創(chuàng)手術(shù)臨床教學(xué)和技術(shù)培訓(xùn)的適宜性，即模塊化分層教學(xué)體系對應(yīng)不同層次學(xué)員的教學(xué)，顯得更有針對性和有效性。學(xué)員可以清晰地了解每個階段模塊化教學(xué)的目的和內(nèi)容，以及自身應(yīng)該具備的操作技巧程度；同時，模塊化分層教學(xué)體系具有一定的趣味性和挑戰(zhàn)性，有利于激勵學(xué)員的練習(xí)熱情。例如，在實(shí)踐中就有初學(xué)的見習(xí)生可以很好地完成打結(jié)動作，由此極大地增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的自信心和興趣。

4.2 腔鏡模擬訓(xùn)練器模塊化分層教學(xué)體系較好地體現(xiàn)了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)教育理念

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)以患者為中心，強(qiáng)調(diào)健康至上、生命至上；同時，伴隨著患者法律意識的逐步增強(qiáng)，臨床診療活動中對患者知情權(quán)、隱私權(quán)的保護(hù)愈加嚴(yán)格，客觀上造成了不具備執(zhí)業(yè)醫(yī)師資格的學(xué)員在操作實(shí)踐方面有所不足。腔鏡模擬訓(xùn)練器的模塊化分層教學(xué)體系，一定程度上體現(xiàn)了問題導(dǎo)向(臨床手術(shù)風(fēng)險大、準(zhǔn)入要求高與醫(yī)學(xué)教學(xué)加強(qiáng)實(shí)踐的矛盾)、需求導(dǎo)向(不同層次的學(xué)員對練習(xí)難度的需求不同)、目標(biāo)導(dǎo)向(培訓(xùn)的目標(biāo)是使各層次的學(xué)員都能夠在原有基礎(chǔ)上有所提高)和持續(xù)改進(jìn)(在虛擬化但盡量接近臨床的“真實(shí)情境”中，學(xué)員在操作失敗后仍然有練習(xí)機(jī)會，經(jīng)過反復(fù)練習(xí)可以從生疏至熟練以達(dá)成教學(xué)目標(biāo))的理念。近年來，已經(jīng)有數(shù)字化虛擬VR模擬教學(xué)的報道[5]，但其使用尚未普及，其用于實(shí)踐教學(xué)的效果有待進(jìn)一步觀察。

4.3 腔鏡模擬訓(xùn)練器模塊化分層教學(xué)體系的建立可以向更專科化方向延伸拓展

對傳統(tǒng)的教學(xué)模塊進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)導(dǎo)向后的模塊化分層教學(xué)體系，使其教學(xué)功能得到拓展和延伸，不僅可以用于目前學(xué)員臨床教學(xué)、住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)，將來也可以為高年資?？漆t(yī)師的復(fù)雜操作訓(xùn)練提供便利。10余年前，我院開展腔鏡下氣管袖式吻合等復(fù)雜手術(shù)操作的練習(xí)主要依賴實(shí)驗(yàn)動物，其成本非常昂貴。本研究結(jié)果表明，結(jié)合腔鏡模擬訓(xùn)練器的教學(xué)體系建設(shè)已經(jīng)可以通過預(yù)先準(zhǔn)備的生物材料代替實(shí)驗(yàn)動物開展相關(guān)練習(xí)，從而大大節(jié)約了培訓(xùn)成本和增加了可重復(fù)性使用。

4.4 腔鏡模擬訓(xùn)練器模塊化分層教學(xué)體系尚待改進(jìn)和完善

腔鏡模擬訓(xùn)練器模塊化分層教學(xué)體系仍然有一些尚待改進(jìn)和完善之處。目前訓(xùn)練所采用的教學(xué)模塊屬于腔鏡模擬訓(xùn)練的基礎(chǔ)通用模塊，所有涉及腔鏡手術(shù)的科室都在開展類似的訓(xùn)練，不能體現(xiàn)?？苹攸c(diǎn)，臨床?？剖中g(shù)的實(shí)踐往往直接由帶教教師在真實(shí)病例中帶教施行。對初學(xué)者性別、心理準(zhǔn)備[6]、輪轉(zhuǎn)時長未做進(jìn)一步細(xì)分；尚未開展課程化、常態(tài)化的教學(xué)實(shí)踐活動等。

練習(xí)模塊的總體難度不高，即使是初級學(xué)員(臨床見習(xí)生、實(shí)習(xí)生)經(jīng)過一定訓(xùn)練量之后，大多也可以順利完成本來為住培醫(yī)師設(shè)計(jì)的第二階段模塊操作(如腔鏡下縫合和打結(jié))。住培醫(yī)師在完成第二階段模塊操作后，也希望得到更高難度的訓(xùn)練。這對訓(xùn)練模塊的構(gòu)建、尤其是?？苹坛痰慕ㄔO(shè)提出了更高的要求，引入生物材料的操作練習(xí)將會是更加逼真和有助于提高的可行方案。

綜上所述，在實(shí)踐探索的基礎(chǔ)上，本研究初步構(gòu)建了腔鏡模擬訓(xùn)練器的模塊化分層教學(xué)體系，其有望成為一種技術(shù)門檻低、可以重復(fù)、容易復(fù)制的醫(yī)學(xué)教學(xué)方式[7]，為類似學(xué)科的臨床教學(xué)改革、特別是臨床實(shí)踐中具有較大手術(shù)風(fēng)險的臨床操作教學(xué)與培訓(xùn)，提供了一種可能的解決路徑，對縮短微創(chuàng)外科學(xué)習(xí)曲線具有積極作用。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明趙魯峰：課題申請、論文撰寫；柴王瑩：統(tǒng)籌指導(dǎo)；伍品、黃利堅(jiān)、吳一竁：帶教學(xué)員操作及訪談記錄；范軍強(qiáng)：訓(xùn)練模塊和耗材提供