動物在體心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)標(biāo)測技術(shù)的研究生教學(xué)新模式探索

王小康,趙若瑾,呂昀徽,岳廣新,劉尚雨,賀 婷,彭 鵬,孟 亮,李巨波,張寶杰,申 晨,崔永春,王 欣,

(1.北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院,國家心血管病中心,心血管疾病國家重點實驗室,心血管植入材料臨床前研究評價北京市重點實驗室,動物實驗中心,北京 102800;2.北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院,國家心血管病中心,心血管疾病國家重點實驗室,心臟外科中心,北京 100037;3.北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院,國家心血管病中心,心血管疾病國家重點實驗室,心律失常中心,北京 100037)

目前，中國心血管病患病率及死亡率處于上升階段［1］。心律失常是心血管外科手術(shù)常見的并發(fā)癥之一，術(shù)中心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)損傷是重要原因之一［2］。然而，傳統(tǒng)的心血管專業(yè)技術(shù)教學(xué)模式“理論-操作-考核”（theory-practice-test，TPT）是以臨床授課老師為主導(dǎo)的持續(xù)輸出方式，學(xué)生被動輸入大量晦澀難懂的理論知識，且在基礎(chǔ)理論尚未牢固掌握的情況下直接進行實踐操作，這導(dǎo)致學(xué)生對心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)理論知識和臨床技能的掌握狀況均不理想［3］。因此，如何將被動教育轉(zhuǎn)化為主動、有針對性的教學(xué)，是臨床教學(xué)工作者不斷探索的熱點問題［4］。

本研究擬探索一種完整的貫通式課程教學(xué)體系，即“理論授課-實體操作-五問（5WHYs）分析-針對性強化訓(xùn)練-考核”（special technique intensive mode，STIM），實現(xiàn)基礎(chǔ)知識與實踐操作相結(jié)合的心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)標(biāo)測技術(shù)動物在體教學(xué)新模式，并對其教學(xué)效果進行評估。

1 研究對象與方法

1.1 對象選擇

本研究共募集中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院心血管臨床專業(yè)在讀碩士研究生10人，其中男生6名，女生4名；年齡25～35歲，平均年齡為（29±2）歲，學(xué)員教育背景相近。隨機分入對照組（TPT組，n=5）和實驗組（STIM組，n=5），其中TPT組男生3人、女生2人，STIM組男生3人、女生2人，分別按TPT和STIM教學(xué)模式對學(xué)生進行心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)的解剖和標(biāo)測訓(xùn)練。

1.2 實驗動物

普通級雄性家豬2只，12月齡，體質(zhì)量為70～80 kg，購自中科奧格生物科技有限公司［SCXK（川）2019-032］，動物質(zhì)量合格證編號為511214800000006。本研究在中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院動物實驗中心［SYXK（京）2019-0041］完成。飼料購自北京三元禾豐牧業(yè)有限公司。動物實驗方案獲得阜外醫(yī)院實驗動物管理和使用委員會批準(zhǔn)［文號：0102-1-2-ZX（X）-26］。實驗用豬術(shù)前采用氯胺酮（10 mg/kg）和速眠新（2 mg/kg）肌內(nèi)注射誘導(dǎo)麻醉，術(shù)中用2%異氟烷維持麻醉。全部操作完成后，使用丙泊酚（2.5 mg/kg）將實驗用豬深度麻醉，然后經(jīng)靜脈注射15%氯化鉀溶液20 mL對實驗用豬實施安樂死。

1.3 教學(xué)與考核

1.3.1 理論授課

采用小班授課方式，結(jié)合視頻模擬教學(xué)課件，主要內(nèi)容包括心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)的組成、形態(tài)結(jié)構(gòu)、解剖定位、電傳導(dǎo)路徑、生理病理特點、心臟電生理標(biāo)測的原理和方法，心臟外科手術(shù)常見心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)受損部位等，使學(xué)生熟悉心臟解剖結(jié)構(gòu)，掌握心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)的解剖位置及電生理傳導(dǎo)路徑，為應(yīng)用實驗動物活體構(gòu)建心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)的三維電生理結(jié)構(gòu)解剖圖和電傳導(dǎo)圖奠定基礎(chǔ)。

1.3.2 實體操作

10名學(xué)生分成2組，即TPT組和STIM組，每組各5人。每組使用1頭實驗用豬，均進行以下實體操作內(nèi)容，即標(biāo)測儀器操作、標(biāo)測導(dǎo)管和起搏電極的置入路徑及方法、標(biāo)測特殊解剖部位的標(biāo)識、電解剖圖、電壓圖、電激動圖、電傳導(dǎo)圖的構(gòu)建及解讀。帶教老師示范操作，全程輔導(dǎo)。

1.3.3 5-WHYs分析

回顧理論培訓(xùn)和實體操作中所學(xué)知識，對重要知識點以及操作方法進行歸納。以問卷的方式匯總培訓(xùn)中學(xué)生遇到的問題，在示教老師指導(dǎo)下，首先識別問題，說明哪里存在問題。然后，澄清問題，匯總學(xué)生在實體操作中遇到的實際問題是什么，討論應(yīng)該如何做。其次，分解問題，將問題分解為小的獨立的元素，例如：我還知道什么？還有其他子問題嗎？再次，調(diào)查這個問題為什么發(fā)生，從而建立一個通向根本問題的原因-效果關(guān)系鏈。最后，思考采取什么樣的糾正措施能處理根本問題，以防止再發(fā)生。

1.3.4 針對性強化訓(xùn)練

示教老師針對5-WHYs中的問題進行總結(jié)回答，夯實理論基礎(chǔ)。針對實體操作中存在的問題和薄弱環(huán)節(jié)制定強化訓(xùn)練計劃，對STIM組學(xué)生進行強化訓(xùn)練，提高實操技能。

1.3.5 考核

培訓(xùn)結(jié)束后，由2名高年資醫(yī)師對全程參與TPT和STIM模式培訓(xùn)的兩組學(xué)生進行培訓(xùn)效果考核?？己藭r間為1 h，考核內(nèi)容與評分見表1。

表1 心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)標(biāo)測技術(shù)培訓(xùn)效果考核表Table1 Assessment indicators for cardiac electrical conduction system mapping techniques during

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

應(yīng)用GraphPad 8軟件統(tǒng)計分析上述考核數(shù)據(jù)。計量資料以-x±s表示，并用單側(cè)t檢驗方法分析兩組數(shù)據(jù)差異，計算P值，以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 受訓(xùn)人員情況

10名學(xué)生均完成全程培訓(xùn)及考核，培訓(xùn)流程如圖1所示。兩組教學(xué)時長均為8學(xué)時。

圖1 心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)解剖和標(biāo)測技術(shù)教育模式流程圖Figure 1 Flowchart of the technical education model of cardiac electrical conduction system anatomy and mapping techniques

2.2 心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)的標(biāo)測技術(shù)培訓(xùn)內(nèi)容

示教老師首先示范標(biāo)測解讀心腔內(nèi)電極放置位置（圖2A），解讀腔內(nèi)心電圖譜（圖2B）；然后示教構(gòu)建心臟電生理解剖圖（圖2C）、電壓圖（圖2D）和電激動圖（圖2E），并對其生理意義進行解讀。學(xué)生通過動物在體實踐，加深了對心臟電生理解剖系統(tǒng)理論知識的掌握，熟悉標(biāo)測技術(shù)要點。在5WHYs討論分析環(huán)節(jié)，學(xué)生提出的主要問題是實驗用豬在心血管解剖結(jié)構(gòu)和電生理特征方面與人體是否有差異。帶教老師利用標(biāo)測過程中心臟冠狀動脈造影圖像，詳細解讀豬心臟的外形結(jié)構(gòu)和主要血管的發(fā)出位置與人十分相近，但是豬的奇靜脈直接匯入右心房，與人的奇靜脈先匯入上腔靜脈再匯入右心房有明顯的不同。此外，實驗豬的心電圖QRS波肢體導(dǎo)聯(lián)Ⅱ、Ⅲ、aVF，胸前導(dǎo)聯(lián)V1-6P波為負向波；而在正常人群中，V1-2導(dǎo)聯(lián)中P波的波型可為正向、正負雙向，偶為負向，且V3-6導(dǎo)聯(lián)中P波的波形多為正向。這些差異可能與豬的非直立體位相關(guān)。以上這些解讀可加深學(xué)生對于心臟電生理機制的理解。

圖2 心臟腔內(nèi)心電圖檢測及Ensite三維標(biāo)測示教圖Figure 2 Intracardiac electrocardiogram detection and EnSite 3D mapping teaching diagram

2.3 心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)標(biāo)測技術(shù)培訓(xùn)中的問題分析

示教老師與學(xué)生總結(jié)和分析實踐過程中存在的問題以及標(biāo)測失敗的原因，見表2。然后，針對存在的問題進行一對一指導(dǎo)。最后對腔內(nèi)心電圖解讀和標(biāo)測儀的使用標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程等重點內(nèi)容進行理論和實踐的強化訓(xùn)練。

表2 心臟電生理標(biāo)測中存在的問題及原因分析Table 2 Problem-and-reason analysis for cardiac mapping

2.4 考核

STIM組中，總成績優(yōu)秀3人（占60%），良好2人（占40%）。TPT組中總成績良好1人（占20%），中等3人（占40%），及格1人（占20%）。

STIM組構(gòu)建和解讀心電解剖圖得分為（2.0±0）分，TPT組得分為（1.4±0.5）分；STIM組構(gòu)建和解讀心電壓圖的得分為（2.6±0.5）分，TPT組得分為（2.0±0）分；STIM組構(gòu)建電激動圖的準(zhǔn)確度（2.4±0.5）明顯高于TPT組（1.4±0.5），差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)果提示STIM培訓(xùn)模式后心血管專業(yè)研究生學(xué)習(xí)效果提升具有優(yōu)效性。

3 討論

STIM模式是一種以問題為導(dǎo)向的新型教學(xué)模式，它是在TPT模式的基礎(chǔ)上增加了5WHYs分析和針對性強化訓(xùn)練兩個教學(xué)流程。此種模式打破了單向傳遞知識的壁壘［5］，將“翻轉(zhuǎn)課堂”的優(yōu)勢融入其中［6］，通過臨床學(xué)生與教師之間的充分討論答疑解惑，使其存在的問題得到解決，出現(xiàn)的技術(shù)問題得到強化練習(xí)。教師也可以據(jù)此個性化評估學(xué)生對知識和操作的掌握程度，從而達到因材施教，切實解決臨床技術(shù)學(xué)習(xí)時出現(xiàn)的疑難問題，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

3.1 心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)標(biāo)測是心血管專業(yè)研究生必備的基本手術(shù)技術(shù)

由于心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)分布廣泛且肉眼不可見，心臟外科手術(shù)中損傷傳導(dǎo)系統(tǒng)的風(fēng)險較高。尤其是瓣膜替換術(shù)、房室間隔缺損修補術(shù)、動脈調(diào)轉(zhuǎn)矯治術(shù)中，傳導(dǎo)系統(tǒng)受損的風(fēng)險顯著增加。所以正確且熟練掌握心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)解剖知識對心血管專業(yè)學(xué)生尤為重要。隨著醫(yī)學(xué)研究生熟練掌握心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)的相關(guān)知識的臨床需求增強，心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)在心血管專業(yè)研究生教學(xué)中越來越受到重視。心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)標(biāo)測是心血管手術(shù)中一項基本手術(shù)操作技術(shù)。熟練使用標(biāo)測儀、準(zhǔn)確連接管路、正確置入標(biāo)測導(dǎo)管和起搏電極、準(zhǔn)確識別雙電位和刺激電位、準(zhǔn)確分辨活體標(biāo)測時的A波及V波、正確構(gòu)建并解讀心臟電解剖圖和電壓圖、正確構(gòu)建電激動圖等，除了需要對理論知識的熟練掌握，更需要無數(shù)次實踐操作練習(xí)總結(jié)的經(jīng)驗。將STIM培訓(xùn)模式運用到研究生心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)標(biāo)測技術(shù)動物在體教學(xué)中，為研究生提供積累經(jīng)驗的機會，對提高心血管專業(yè)研究生教育質(zhì)量，實現(xiàn)醫(yī)學(xué)生“早臨床、多臨床、反復(fù)臨床”的教育目標(biāo)，培養(yǎng)醫(yī)學(xué)人才具有重要意義［7］。

3.2 STIM訓(xùn)練模式對于提高研究生心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)標(biāo)測技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢效應(yīng)

本研究采用小班理論授課和動物在體實操訓(xùn)練，并在單位時間內(nèi)完成規(guī)定項目的效果評價?？己私Y(jié)果表明，STIM新教學(xué)模式與傳統(tǒng)的TPT教學(xué)模式相比，顯著增加了學(xué)生的動手實踐機會，使學(xué)生在心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)解剖結(jié)構(gòu)和電生理三維標(biāo)測操作的教學(xué)實踐中顯示出質(zhì)的飛躍。結(jié)果提示傳統(tǒng)TPT的教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)研究生臨床實踐需要，STIM模式則大大提高了理論和實踐教學(xué)強度，是一種有效提高研究生臨床技能類課程教學(xué)質(zhì)量的方法。

3.3 STIM新培訓(xùn)模式的優(yōu)點

（1）充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性。STIM培訓(xùn)模式在傳統(tǒng)培訓(xùn)模式基礎(chǔ)上增加了總結(jié)分析和針對性強化訓(xùn)練環(huán)節(jié)，學(xué)生相互交流學(xué)習(xí)心得，總結(jié)經(jīng)驗，積極主動找出操作過程中存在的問題，并由教師一對一指導(dǎo)進行針對性訓(xùn)練，保證學(xué)生的每一項操作都規(guī)范，提高學(xué)生參與感。（2）學(xué)習(xí)效率高。STIM這種循序漸進、問題導(dǎo)向性、個性化訓(xùn)練的小班授課強化訓(xùn)練模式，有別于傳統(tǒng)灌輸式教育一輪學(xué)習(xí)過后直接考核的模式，是在一輪學(xué)習(xí)結(jié)束后，總結(jié)分析問題，以問題為導(dǎo)向再進行一輪強化訓(xùn)練，及時查漏補缺，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。（3）有助于降低實驗動物在體操作過程中心律失常的發(fā)生率。心臟手術(shù)的任何一項操作都有可能損傷心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)，導(dǎo)致心律失常。了解心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)的解剖結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)并熟練掌握心臟電生理三維標(biāo)測技術(shù)是心外科醫(yī)生必備的基本技能。因此，心外科研究生接受標(biāo)測技術(shù)強化訓(xùn)練，可以提升操作熟練度，積累臨床經(jīng)驗，有助于全面掌握手術(shù)技能。

3.4 STIM培訓(xùn)模式的局限和展望

本研究存在的不足包括：接受STIM心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)解剖和電生理三維標(biāo)測培訓(xùn)和知識考核的學(xué)生數(shù)量不多，培訓(xùn)實施的時間不長，學(xué)生鞏固知識的時間較短，考核表中項目有待細化和完善等。但上述數(shù)據(jù)以及分析結(jié)果可以初步說明STIM是一個有助于心血管專業(yè)研究生提升個人心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)解剖和三維電生理標(biāo)測能力的教學(xué)新模式。未來我們將繼續(xù)致力于探索能夠提升研究生教育教學(xué)質(zhì)量與效率的方法，例如開發(fā)用于心臟電生理標(biāo)測用模擬教學(xué)用具，擴大參與調(diào)查對象的數(shù)量，以本研究STIM教學(xué)模式探索為基礎(chǔ)，努力尋找特色鮮明、能夠有效提高臨床研究生教學(xué)質(zhì)量，并有利于規(guī)范化培養(yǎng)高素質(zhì)特色人才的教學(xué)新模式，從而提高我國心血管專業(yè)研究生教育質(zhì)量，使其順利轉(zhuǎn)入臨床。

［醫(yī)學(xué)倫理聲明Medical Ethics Statement］

本研究涉及的所有動物實驗均已通過北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院實驗動物使用與管理委員會審核批準(zhǔn)［No.0102-1-2-ZX（X）-26］。所有動物實驗操作均在中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院動物實驗中心完成，符合國內(nèi)外實驗動物相關(guān)法律法規(guī)條例要求進行。

All animal experiments involved in this study have been reviewed and approved by the Institutional Animal Care and Use Committees(IACUC)of Fuwai Hospital,Chinese Academy of Medical Sciences,Peking Union Medical College[Approval Letter No.0102-1-2-ZX(X)-26].All operations were performed in the Animal Experimental Center of Fuwai Hospital,Chinese Academy of Medical Sciences in accordance with the requirements of laws and regulations related to experimental animals,including the guidelines such asAnimal Management Regulations(01/03/2017),Laboratory Animal:Guideline for Ethical Review of Animal Welfare(GB/T 35892-2018),ARRIVE 2.0,IGP 2012 and IAVE 2010.

[作者貢獻Author Contribution]

王欣和崔永春提出研究思路；王小康、趙若瑾、呂昀徽、賀婷和岳廣新負責(zé)數(shù)據(jù)分析和撰寫論文；劉尚雨、彭鵬、孟亮、李巨波、張寶杰和申晨負責(zé)動物實驗；崔永春審訂論文。

[利益聲明Declaration of Interest]

所有作者均聲明本文不存在利益沖突。