電磁導(dǎo)航技術(shù)在介入超聲規(guī)范化培訓(xùn)中的應(yīng)用

陳曉波 陳飛 黃涌泉

介入超聲技術(shù)作為現(xiàn)代超聲醫(yī)學(xué)的一個(gè)分支，當(dāng)前在臨床上應(yīng)用廣泛，并且逐漸普及化[1-3]。超聲引導(dǎo)經(jīng)皮穿刺的診斷如組織器官的活檢、置管引流等，治療上如化療藥物注射、腫瘤射頻消融等大大提高了診斷與治療的效率[3-6]。很多醫(yī)院對(duì)于介入超聲醫(yī)師的需求日益增長，但由于培養(yǎng)周期較長，長此以往形成了供需矛盾。傳統(tǒng)教學(xué)方式是在超聲儀器實(shí)時(shí)監(jiān)視下進(jìn)行引導(dǎo)穿刺練習(xí)，很多初學(xué)者容易在穿刺過程中偏離進(jìn)針軌道，需多次調(diào)針，從而可能誤穿靶目標(biāo)周圍組織，引起并發(fā)癥，繼而導(dǎo)致學(xué)員自信心不足，失去學(xué)習(xí)的興趣。如何提高介入超聲的培訓(xùn)效果，縮短學(xué)員的培訓(xùn)周期，是目前急需解決的問題。研究擬將電磁導(dǎo)航技術(shù)引入日常教學(xué)中，探討其在介入超聲規(guī)范化培訓(xùn)中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019 年7 月—2020 年7 月在中山大學(xué)附屬第五醫(yī)院超聲科進(jìn)行住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)的10 名學(xué)員作為研究對(duì)象，分為試驗(yàn)組和對(duì)照組，隨機(jī)分組，每組5 名。試驗(yàn)組中男性4 名，女性1 名，年齡25～28 歲，平均（26.40±1.14）歲，本科學(xué)歷2 名，科研型碩士3 名。對(duì)照組中男性3 名，女性2 名，年齡24～28 歲，平均（25.80±1.48）歲，本科學(xué)歷1 名，科研型碩士4 名。兩組學(xué)員的基線資料差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。所有學(xué)員均未進(jìn)行過介入超聲亞專業(yè)培訓(xùn)，既往無介入操作經(jīng)驗(yàn)。兩組學(xué)員進(jìn)行為期1 個(gè)月的培訓(xùn)，帶教老師由介入超聲亞專業(yè)組高年資主治醫(yī)師和副主任醫(yī)師擔(dān)任。

1.2 研究方法

1.2.1 儀器及穿刺模型建立

采用優(yōu)勝Ultrasonix XP 超聲診斷儀，配備SonixGPS電磁導(dǎo)航系統(tǒng)和L14-5 線陣探頭及C5-2 凸陣探頭。

在體模中不同深度（2 cm 和6 cm）分別置入小鋼珠作為穿刺靶目標(biāo)，建立穿刺模型。操作過程中，對(duì)于深度為2 cm 的靶目標(biāo)使用線陣探頭，深度為6 cm 的靶目標(biāo)使用凸陣探頭。

1.2.2 對(duì)照組教學(xué)

采用傳統(tǒng)教學(xué)方式，包括帶教老師進(jìn)行理論知識(shí)授課（如介入超聲概論、各種超聲介入手術(shù)的具體操作步驟講解及并發(fā)癥的預(yù)防等），指導(dǎo)學(xué)員如何應(yīng)用超聲探頭進(jìn)行引導(dǎo)穿刺和學(xué)員體模練習(xí)等。

1.2.3 試驗(yàn)組教學(xué)

采用電磁導(dǎo)航技術(shù)輔助教學(xué)方式。首先，帶教老師進(jìn)行電磁導(dǎo)航技術(shù)相關(guān)理論知識(shí)授課（如電磁導(dǎo)航技術(shù)的原理、優(yōu)勢、引導(dǎo)穿刺步驟講解及在超聲介入手術(shù)中的具體應(yīng)用等），指導(dǎo)學(xué)員如何正確應(yīng)用該技術(shù)。其次，帶教老師在體模上進(jìn)行引導(dǎo)穿刺演示，并詳細(xì)講解注意事項(xiàng)，如穿刺針尖的準(zhǔn)確判斷及虛擬針道的實(shí)時(shí)完整顯示等，有助于增加學(xué)員的感性認(rèn)識(shí)，加深其對(duì)電磁導(dǎo)航技術(shù)的正確理解。最后，學(xué)員在帶教老師指導(dǎo)下反復(fù)進(jìn)行體模練習(xí)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷完善穿刺技巧，逐步建立空間立體感，有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)穿刺針尖具體位置的實(shí)時(shí)掌控。

培訓(xùn)結(jié)束后，兩組學(xué)員均進(jìn)行體模穿刺考核。試驗(yàn)組和對(duì)照組分別完成電磁導(dǎo)航引導(dǎo)下和常規(guī)超聲引導(dǎo)下的同平面和非同平面穿刺，重復(fù)操作3次，記錄全部數(shù)據(jù)；同時(shí)對(duì)引導(dǎo)穿刺過程進(jìn)行錄像。

1.3 觀察指標(biāo)

1.3.1 體模穿刺考核指標(biāo)

操作時(shí)間：穿刺針接觸體模開始，到刺中靶目標(biāo)所需的時(shí)間。

調(diào)針次數(shù)：學(xué)員在穿刺過程中回拔穿刺針重新調(diào)整進(jìn)針路徑的次數(shù)。

針體顯示率：同平面下通過錄像回放，記錄圖像中完整顯示穿刺針針體的累積時(shí)間，計(jì)算針體顯示率，其計(jì)算公式：針體顯示率＝（超聲顯示完整針體的累積時(shí)間/操作時(shí)間）×100%。非同平面下，由于圖像顯示的是穿刺針橫斷面，無法顯示完整針體，故未納入該指標(biāo)。

1.3.2 問卷調(diào)查

培訓(xùn)結(jié)束后，對(duì)兩組學(xué)員進(jìn)行不記名問卷調(diào)查，了解兩種教學(xué)方式的培訓(xùn)效果。問卷調(diào)查表內(nèi)容包括學(xué)習(xí)興趣、訓(xùn)練積極性、手術(shù)操作能力、自信心以及教學(xué)方式的滿意度等5 個(gè)指標(biāo)。每個(gè)指標(biāo)滿分為5 分，代表滿意度最高。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 20.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料以（）表示，操作時(shí)間、針體顯示率和問卷調(diào)查表各個(gè)指標(biāo)得分采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，調(diào)針次數(shù)采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)，以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 同平面下兩組學(xué)員引導(dǎo)穿刺結(jié)果比較

對(duì)于2 cm 和6 cm 靶目標(biāo)，試驗(yàn)組的操作時(shí)間、調(diào)針次數(shù)均較少，針體顯示率較高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表1。

表1 同平面下兩組間穿刺考核的數(shù)據(jù)對(duì)比（）

表1 同平面下兩組間穿刺考核的數(shù)據(jù)對(duì)比（）

注：＊為兩獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn)的t 值；#為Mann-Whitney U 檢驗(yàn)的z 值。

2.2 非同平面下兩組學(xué)員引導(dǎo)穿刺結(jié)果比較

對(duì)于2 cm 和6 cm 靶目標(biāo)，試驗(yàn)組的操作時(shí)間、調(diào)針次數(shù)均較少，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表2。

表2 非同平面下兩組間穿刺考核的數(shù)據(jù)對(duì)比（）

表2 非同平面下兩組間穿刺考核的數(shù)據(jù)對(duì)比（）

注：＊為兩獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn)的t 值；#為Mann-Whitney U 檢驗(yàn)的z 值。

2.3 兩組學(xué)員問卷調(diào)查結(jié)果比較

培訓(xùn)結(jié)束后，共發(fā)放問卷調(diào)查表10 份，有效回收率100%。結(jié)果顯示，試驗(yàn)組在學(xué)習(xí)興趣、手術(shù)操作能力、自信心及對(duì)教學(xué)方式的滿意度方面的評(píng)分均高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表3。

表3 兩組學(xué)員問卷調(diào)查結(jié)果比較（分，）

表3 兩組學(xué)員問卷調(diào)查結(jié)果比較（分，）

3 討論

介入超聲一直是超聲醫(yī)學(xué)規(guī)范化培訓(xùn)的薄弱環(huán)節(jié)之一，很多初學(xué)者容易失去學(xué)習(xí)的耐心，學(xué)員對(duì)穿刺針尖的判斷容易存在誤差以及未快速形成正確的持針手勢是主因，導(dǎo)致培養(yǎng)周期長及教學(xué)效果不佳。既往介入超聲培訓(xùn)多采用傳統(tǒng)教學(xué)方式，即在上級(jí)醫(yī)師指導(dǎo)下，通過超聲儀器的實(shí)時(shí)監(jiān)視進(jìn)行引導(dǎo)穿刺練習(xí)。趙吉英等[7-8]報(bào)道傳統(tǒng)超聲引導(dǎo)方式在PICC 置管及頸內(nèi)靜脈穿刺術(shù)中的培訓(xùn)效果優(yōu)于盲穿教學(xué)，可以提高一次穿刺成功率、減少穿刺次數(shù)及降低并發(fā)癥發(fā)生率等。目前這種方式在教學(xué)中應(yīng)用最為廣泛，但是該方式以帶教老師為主導(dǎo)，學(xué)員處于被動(dòng)地位，“填鴨式”接受相關(guān)知識(shí)，對(duì)穿刺過程缺乏空間感，限制了學(xué)員的學(xué)習(xí)自主性和創(chuàng)新性。部分學(xué)者對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方式進(jìn)行了創(chuàng)新，主要表現(xiàn)在超聲引導(dǎo)方式的改良及聯(lián)合教學(xué)模式的應(yīng)用等。葉平等[9-11]通過對(duì)超聲引導(dǎo)方法的改進(jìn)，進(jìn)一步提高了穿刺的成功率，增加了學(xué)員的臨床操作信心。馬艷輝等[12-15]積極探索各種聯(lián)合教學(xué)模式，如結(jié)合以問題為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)（problem-based learning，PBL）、以能力為導(dǎo)向（competency-based education，CBE）、以案例為基礎(chǔ)（cabed-based learning，CBL）及階梯式教學(xué)等各種方法，豐富了教學(xué)手段，帶動(dòng)了學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性，有助于學(xué)員理論知識(shí)與實(shí)際操作能力的有效融合，從而提高整體教學(xué)質(zhì)量。傳統(tǒng)超聲引導(dǎo)方式的創(chuàng)新，一定程度上增加了學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，改善了教學(xué)效果，但是依然無法解決學(xué)員穿刺引導(dǎo)過程中對(duì)穿刺針尖空間判斷能力不足的難題，尤其對(duì)于初學(xué)者，依然容易誤判針尖位置，進(jìn)而引發(fā)心理緊張，對(duì)介入超聲產(chǎn)生一定的恐懼。本研究中問卷調(diào)查結(jié)果顯示，雖然對(duì)照組學(xué)員訓(xùn)練積極性高，但是隨著培訓(xùn)過程推進(jìn)，學(xué)員逐漸出現(xiàn)學(xué)習(xí)興趣低下、訓(xùn)練及考核過程自信心不足以及動(dòng)手能力欠缺等問題，這與早期培訓(xùn)過程中對(duì)穿刺針尖無法準(zhǔn)確掌控息息相關(guān)。為了提高介入超聲規(guī)范化培訓(xùn)效果，需要嘗試應(yīng)用新技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方式進(jìn)行合理、有效的改革。

電磁導(dǎo)航是一種新的穿刺引導(dǎo)技術(shù)，利用磁場空間定位的原理，確定穿刺針內(nèi)電磁感應(yīng)器的位置，實(shí)時(shí)模擬顯示穿刺針的進(jìn)針路徑及針尖位置，從而準(zhǔn)確引導(dǎo)穿刺針安全進(jìn)行[16]。與傳統(tǒng)的超聲引導(dǎo)相比，電磁導(dǎo)航技術(shù)具有以下優(yōu)勢：（1）可以在任意角度觀測到針尖的位置，尤其在非同平面條件下意義更大，有助于提高初學(xué)者的信心；（2）可以實(shí)時(shí)顯示穿刺針的路徑，提高穿刺的安全性；（3）保證最佳穿刺平面與最佳成像平面一致性。以上優(yōu)勢有助于提高一次穿刺成功率及縮短手術(shù)時(shí)間，而這些是提高超聲介入手術(shù)成功率的關(guān)鍵所在。本研究中體模穿刺考核結(jié)果顯示，試驗(yàn)組在電磁導(dǎo)航技術(shù)的輔助引導(dǎo)下，對(duì)于2 cm 和6 cm 靶目標(biāo)，同平面穿刺的操作時(shí)間和調(diào)針次數(shù)均較少，針體顯示率較高，非同平面穿刺的操作時(shí)間和調(diào)針次數(shù)亦較少，培訓(xùn)效果明顯優(yōu)于對(duì)照組。電磁導(dǎo)航技術(shù)對(duì)穿刺針進(jìn)針路徑及針尖位置的實(shí)時(shí)顯示，有助于試驗(yàn)組學(xué)員在早期體模訓(xùn)練中及時(shí)調(diào)整進(jìn)針路徑，鍛煉正確的持針手勢，增強(qiáng)穿刺針尖的空間位置感，解決了傳統(tǒng)超聲引導(dǎo)過程中容易出現(xiàn)穿刺針尖誤判從而引起并發(fā)癥的難題；同時(shí)有利于提高學(xué)員的介入操作能力，這在體模穿刺考核結(jié)果中得到了很好的體現(xiàn)。

將電磁導(dǎo)航技術(shù)引入日常教學(xué)中，有助于進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量。在既往的傳統(tǒng)教學(xué)模式中，穿刺針尖的判斷通常在帶教老師的指導(dǎo)下進(jìn)行空間想象，大部分學(xué)員難以快速、準(zhǔn)確理解，大大降低了學(xué)習(xí)效率。而在電磁導(dǎo)航技術(shù)引導(dǎo)下，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)模擬針尖的實(shí)時(shí)觀測，消除了學(xué)員的緊張心理，增強(qiáng)其穿刺過程的自信心，從而激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)積極性。本研究中問卷調(diào)查結(jié)果顯示，試驗(yàn)組的教學(xué)滿意度明顯高于對(duì)照組，體現(xiàn)了電磁導(dǎo)航技術(shù)有助于學(xué)員更易掌握介入手術(shù)操作，充分激發(fā)學(xué)員熱情。

綜上所述，介入超聲培訓(xùn)教學(xué)實(shí)踐中，采用電磁導(dǎo)航技術(shù)這種新的引導(dǎo)方式，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)員學(xué)習(xí)的積極性，極大地鍛煉了學(xué)員介入操作能力和立體空間感培養(yǎng)，有效地提高了教學(xué)質(zhì)量。該教學(xué)模式適用于初級(jí)介入超聲醫(yī)師的培訓(xùn)，有助于縮短其學(xué)習(xí)曲線，亦適用于醫(yī)學(xué)影像學(xué)專業(yè)本科生的超聲教學(xué)，值得推廣應(yīng)用。