PBL教學(xué)法結(jié)合腹腔鏡虛擬仿真技術(shù)在婦科手術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

羅素芳 張麗瀅 韋業(yè)平

廣西醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院 廣西南寧 530000

婦科是一門實(shí)踐操作性非常強(qiáng)的手術(shù)學(xué)科，隨著微創(chuàng)器械及醫(yī)療技術(shù)的不斷發(fā)展，以及微創(chuàng)治療、快速康復(fù)的理念不斷普及深入，微創(chuàng)手術(shù)被認(rèn)為是治療各種婦科良性、惡性疾病的首選手術(shù)方法[1]。高度精密的內(nèi)窺鏡設(shè)備的引入也促進(jìn)了婦科腹腔鏡手術(shù)的發(fā)展，在我國縣級以上的醫(yī)院，婦科腹腔鏡手術(shù)方式也得到了較廣泛的推廣和應(yīng)用。也因此在住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)內(nèi)容與標(biāo)準(zhǔn)中要求第二年到第三年規(guī)培學(xué)員能熟練操作使用一些腔鏡器械，掌握常見的婦科Ⅰ～Ⅱ級手術(shù)。在婦科住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)中腹腔鏡手術(shù)的教學(xué)是非常必要的，如果按照傳統(tǒng)的灌輸式手術(shù)教學(xué)模式，學(xué)生易感到枯燥乏味。近十余年較廣泛應(yīng)用的腹腔鏡箱子模擬訓(xùn)練器設(shè)備簡單易用，但只能進(jìn)行有限的操作練習(xí)，由于在活體動(dòng)物模型教學(xué)中涉及成本問題，因此也大大限制了動(dòng)物模型教學(xué)的推廣。而在臨床實(shí)踐中，從倫理角度考慮也不再允許學(xué)員在臨床手術(shù)實(shí)際操作中反復(fù)練習(xí)，種種因素最終導(dǎo)致手術(shù)教學(xué)的效果不理想。欣慰的是腹腔鏡虛擬仿真模擬器的出現(xiàn)和應(yīng)用為學(xué)員提供了在受控和安全的環(huán)境中去接觸腔鏡手術(shù)的先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)的機(jī)會，在住院醫(yī)師培訓(xùn)中引入腹腔鏡虛擬仿真技術(shù)，學(xué)員能夠練習(xí)和發(fā)展任何特定手術(shù)所需的外科技能，大大改善手術(shù)醫(yī)師的訓(xùn)練效果，使其能夠自主實(shí)踐，且不會使患者面臨不必要的風(fēng)險(xiǎn)[2]。

PBL教學(xué)是一種以問題為導(dǎo)向、以學(xué)生為中心的教學(xué)方法，目前已被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教學(xué)中，效果反映較好[3]。有研究指出，PBL聯(lián)合腹腔鏡手術(shù)教學(xué)在婦科教學(xué)中的應(yīng)用效果顯著[4]。為了提高住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)水平和臨床技能水平，我們將PBL教學(xué)法結(jié)合腹腔鏡虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到婦科手術(shù)教學(xué)中，對規(guī)范化培訓(xùn)的住院醫(yī)師進(jìn)行了培訓(xùn)，也取得良好的教學(xué)效果。

1 對象與方法

1.1 研究對象

研究對象為2022年4月至6月期間在廣西醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院婦科進(jìn)行輪轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)的31名住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)學(xué)員，所有學(xué)員均無獨(dú)立操作腹腔鏡經(jīng)驗(yàn)。

1.2 研究方法

研究納入31名婦產(chǎn)科住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)學(xué)員，在教學(xué)培訓(xùn)前先進(jìn)行腹腔鏡箱子模擬器及腹腔鏡虛擬仿真模擬器的操作指導(dǎo)，并進(jìn)行培訓(xùn)前的理論、腹腔鏡箱子模擬器及腹腔鏡虛擬仿真模擬器操作考核；教學(xué)培訓(xùn)方法采用PBL聯(lián)合腹腔鏡手術(shù)模擬訓(xùn)練方案，每周的課程根據(jù)手術(shù)教學(xué)主題制定詳細(xì)的教案；培訓(xùn)前將PBL教學(xué)方式告知學(xué)員，以期達(dá)到滿意的教學(xué)效果。教師對每次培訓(xùn)的授課內(nèi)容充分準(zhǔn)備，根據(jù)PBL教學(xué)方法的要求，設(shè)計(jì)出授課的案例，指導(dǎo)學(xué)員對案例進(jìn)行初步診斷及對治療方案進(jìn)行制訂，并對學(xué)員有針對性地提出相關(guān)的若干問題，引導(dǎo)學(xué)員在授課前獨(dú)立思考，對老師課前提出的問題進(jìn)行查閱文獻(xiàn)資料找到問題的答案。進(jìn)行培訓(xùn)時(shí)，學(xué)員以小組為單位進(jìn)行討論，所有學(xué)員均發(fā)表自己的意見，老師根據(jù)學(xué)員的答案給予點(diǎn)評并進(jìn)行系統(tǒng)的講解和總結(jié)，然后進(jìn)行操作培訓(xùn)。

操作培訓(xùn)分兩個(gè)步驟，具體訓(xùn)練步驟如下：

第一步，在腹腔鏡箱子模擬器操作系統(tǒng)上進(jìn)行，指導(dǎo)學(xué)員對腔鏡下拾豆、縫合打結(jié)、剪切圖形等常規(guī)基礎(chǔ)操作進(jìn)行培訓(xùn)。

(1)腔鏡下拾豆訓(xùn)練：要求學(xué)員兩手配合打開小號標(biāo)本袋后，一只手操作無損傷抓鉗固定標(biāo)本袋，另一只手則運(yùn)動(dòng)抓鉗或分離鉗將豆子拾起，裝入小號標(biāo)本袋中。此操作主要能訓(xùn)練學(xué)員腔鏡下的方向感以及手眼協(xié)調(diào)能力。(2)剪切圖形訓(xùn)練：橡膠手套畫出四邊形，要求學(xué)員一手操作分離鉗或抓鉗，固定及配合轉(zhuǎn)動(dòng)圖形，另一只手操作剪刀沿線路剪切圖形。(3)縫合打結(jié)訓(xùn)練：在縫合墊上指定位置進(jìn)行出入針，調(diào)整縫線的方向，兩手協(xié)調(diào)打兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的外科結(jié)。這項(xiàng)操作難度較大，要求學(xué)員有很好的腔鏡方向感及熟練的器械操作感，需要不斷地重復(fù)訓(xùn)練才能掌握。

第二步，操作培訓(xùn)在腹腔鏡虛擬仿真模擬器上進(jìn)行，要求學(xué)員在腹腔鏡虛擬仿真模擬器上進(jìn)行腹腔鏡下輸卵管切除術(shù)，指導(dǎo)學(xué)員進(jìn)行腹腔鏡輸卵管切除術(shù)，從卵巢傘端到子宮角逆行切除或從子宮角至卵巢傘端順行切除。在操作過程中使用雙極夾持鉗止血，并使用單極進(jìn)行輸卵管切除，切除完成后使用虛擬腹腔鏡標(biāo)本袋提取標(biāo)本，并使用抽吸灌洗管進(jìn)行輔助止血和腹腔清潔。

在模擬培訓(xùn)九次后，再次進(jìn)行理論、箱子模擬器考核及腹腔鏡虛擬仿真模擬器考核并完成問卷調(diào)查。

1.3 評價(jià)指標(biāo)

培訓(xùn)結(jié)束后，采用理論考試和臨床操作技能考試及問卷調(diào)查的形式對學(xué)員進(jìn)行綜合性評估。臨床操作技能第一項(xiàng)腹腔鏡箱子模擬器操作考核腹腔鏡下拾豆、剪切圖形、縫合打結(jié)三項(xiàng)，第二項(xiàng)腹腔鏡虛擬仿真模擬器操作考核要求學(xué)員完成腹腔鏡下輸卵管切除術(shù)。理論及箱子操作器滿分為100分，其中箱子操作器技能操作拾豆30分、剪切圖形30分、縫合打結(jié)40分。在操作評分中根據(jù)學(xué)員在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)對器械操作的熟練度、剪切圖形邊緣平整毛躁留白邊寬、縫合打結(jié)的進(jìn)出針位置、打結(jié)的松緊度等進(jìn)行評分。虛擬仿真模擬器評分標(biāo)準(zhǔn)客觀標(biāo)準(zhǔn)包括手術(shù)總時(shí)間(min)、失血量(ml)。主觀操作綜合評定由高年資主治醫(yī)生擔(dān)任評分員，總分10分，評估學(xué)員手術(shù)操作中器械離開攝像機(jī)視野的次數(shù)、使用虛擬仿真操作器的舒適度以及在手術(shù)過程中的自在度。

考核結(jié)束后采用問卷調(diào)查方式進(jìn)行教學(xué)滿意度評價(jià)，問卷內(nèi)容包括學(xué)員的臨床應(yīng)變能力、操作能力、學(xué)習(xí)態(tài)度、自主學(xué)習(xí)能力及帶教滿意度。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法

2 結(jié)果

2.1 理論考試結(jié)果比較

與培訓(xùn)前對比，培訓(xùn)后理論考試平均成績明顯高于培訓(xùn)前，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，結(jié)果見表1。

2.2 臨床操作技能考試結(jié)果比較

2.2.1 腹腔鏡箱子模擬器操作考核結(jié)果比較

與培訓(xùn)前對比，腹腔鏡箱子操作器操作技能考試的三項(xiàng)(腔鏡下拾豆、剪切圖形、縫合打結(jié))平均成績明顯高于培訓(xùn)前，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，結(jié)果見表1。

表1 培訓(xùn)前后理論成績、腔鏡箱子模擬器操作技能考核成績比較分]

2.2.2 腹腔鏡虛擬仿真模擬器操作考核結(jié)果比較

與培訓(xùn)前對比，腹腔鏡虛擬仿真模擬器操作考核手術(shù)平均時(shí)間相對培訓(xùn)前明顯縮短，手術(shù)過程失血量明顯減少，手術(shù)操作的主觀綜合評分明顯優(yōu)于培訓(xùn)前，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),結(jié)果見表2。

表2 培訓(xùn)前后腹腔鏡模擬仿真操作器技能考核成績比較

2.3 主觀滿意度比較

結(jié)果顯示，培訓(xùn)后學(xué)員的臨床應(yīng)變能力、操作能力、學(xué)習(xí)態(tài)度、自主學(xué)習(xí)能力、帶教滿意度等指標(biāo)均明顯優(yōu)于培訓(xùn)前(P<0.05)，結(jié)果見表3。

表3 培訓(xùn)前后主觀滿意度比較

3 討論

住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)是畢業(yè)后醫(yī)學(xué)教育的重要組成部分，目的是為了提高住院醫(yī)師的崗位勝任能力，使住院醫(yī)師打下扎實(shí)的臨床工作基礎(chǔ)及熟練的臨床操作技能，為各級醫(yī)療機(jī)構(gòu)培養(yǎng)具有獨(dú)立從事臨床工作能力的臨床醫(yī)師，也是臨床醫(yī)師提高診斷和治療能力的必要階段[5]。為了積極響應(yīng)國家號召，我們臨床住培教師要緊緊把握培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，革新教學(xué)理念，探索科學(xué)的教學(xué)思路，提高教學(xué)質(zhì)量，為國家培養(yǎng)一支高素質(zhì)的臨床醫(yī)師隊(duì)伍。婦科學(xué)是一門實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科，在提高學(xué)生理論知識水平的同時(shí)更要重視培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。腹腔鏡手術(shù)因切口微小、術(shù)中視野清晰手術(shù)損傷小、術(shù)后患者恢復(fù)快等優(yōu)勢，目前已成為婦科主流的手術(shù)方式。在腹腔鏡手術(shù)中，外科醫(yī)生需要使用與傳統(tǒng)手術(shù)本質(zhì)上不同的精神運(yùn)動(dòng)能力，例如眼手協(xié)調(diào)、三維圖像到二維圖像的轉(zhuǎn)換、改變的觸覺反饋和支點(diǎn)效應(yīng)等[6]。在獨(dú)立對患者進(jìn)行腹腔鏡手術(shù)之前，需要訓(xùn)練這些精神運(yùn)動(dòng)能力，同時(shí)研究也表明，腹腔鏡的操作經(jīng)驗(yàn)及熟練度對預(yù)防手術(shù)并發(fā)癥具有重要意義。因此，對于腹腔鏡的手術(shù)培訓(xùn)是極其必要的。

而傳統(tǒng)的婦科手術(shù)教學(xué)中，傳統(tǒng)的“見一”“做一”“教一”的教學(xué)模式一直是所有外科專業(yè)教學(xué)的基石，學(xué)員多是通過手術(shù)視頻、臨床觀摩手術(shù)和臨床手術(shù)助手操作中獲得腹腔鏡手術(shù)技能。但傳統(tǒng)的手術(shù)室教學(xué)模式存在耗時(shí)、成本高、可能會對患者造成潛在傷害的劣勢。此外，在實(shí)際的臨床腹腔鏡手術(shù)操作中，住院醫(yī)生通常只能操作一個(gè)或多個(gè)固定位點(diǎn)的器械，導(dǎo)致在手術(shù)期間很少有機(jī)會練習(xí)關(guān)鍵的腹腔鏡操作。如果沒有較長時(shí)間的培訓(xùn)，操作的失誤容易出現(xiàn)手術(shù)并發(fā)癥，導(dǎo)致手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)高[7]。為了臨床醫(yī)療安全、患者的安全，住培學(xué)員基本沒有獨(dú)立進(jìn)行腹腔鏡操作的機(jī)會，在臨床中往往不能得到足夠強(qiáng)度的手術(shù)操作學(xué)習(xí)機(jī)會。而傳統(tǒng)手術(shù)學(xué)習(xí)方式獲得手術(shù)技能的學(xué)習(xí)曲線往往更長、進(jìn)步慢，學(xué)習(xí)方式較為枯燥，使得一部分學(xué)生失去學(xué)習(xí)的熱情和興趣。近年來，傳統(tǒng)的手術(shù)教學(xué)方式可能不足以面對現(xiàn)代外科教學(xué)的需求，提高外科手術(shù)培訓(xùn)的效率和效果的需求比以往任何時(shí)候都更加迫切。

如何提高年輕住院醫(yī)師的手術(shù)操作技能、降低住院醫(yī)師在學(xué)習(xí)技能操作時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)及可能的手術(shù)并發(fā)癥，是臨床手術(shù)教學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題。腹腔鏡手術(shù)箱子模擬器的問世，首次將模擬器運(yùn)用到外科手術(shù)的教學(xué)中，腹腔鏡模擬器是通過攝像機(jī)將視頻信息傳遞并成像，醫(yī)生面對屏幕放大的圖像，使用手術(shù)器械插入模擬箱內(nèi)對模型進(jìn)行抓夾傳遞、剪切、縫合打結(jié)等基本功練習(xí)[8]。腹腔鏡基礎(chǔ)操作訓(xùn)練重點(diǎn)是切開、分離、縫合、打結(jié)[9-10]，對于住培學(xué)員及經(jīng)驗(yàn)較少的住院醫(yī)生來說，腹腔鏡箱子模擬器訓(xùn)練可以訓(xùn)練空間方向操作感。通過練習(xí)，操作者能熟悉各種器械特點(diǎn)，熟練選擇應(yīng)用各種操作器械，培養(yǎng)鏡下操作的感覺，精準(zhǔn)快速地到達(dá)操作目標(biāo)進(jìn)行操作，為學(xué)習(xí)腹腔鏡手術(shù)打下良好的基礎(chǔ)[11-14]。以前的研究已經(jīng)證明了通過腹腔鏡箱子模擬器的練習(xí)，學(xué)員在三維空間的定向能力、眼手協(xié)調(diào)能力以及器械操作的精度短時(shí)間內(nèi)都得到了提高。但在實(shí)際的臨床手術(shù)中除了基礎(chǔ)的分離、剪切、縫合、打結(jié)操作外，手術(shù)的成功還取決于手術(shù)醫(yī)生對解剖結(jié)構(gòu)的熟悉程度及對周邊組織血管的處理能力。比如在本研究中，腹腔鏡輸卵管切除術(shù)是一種經(jīng)常在緊急情況下進(jìn)行的治療異位妊娠的手術(shù)，這項(xiàng)手術(shù)操作過程可能會導(dǎo)致臨近器官組織損傷的風(fēng)險(xiǎn)。因此，腹腔鏡手術(shù)醫(yī)生在手術(shù)過程中對解剖的熟悉程度和對臨近重要組織的關(guān)系處理等能力要求也對腹腔鏡箱子模擬器訓(xùn)練課程提出了新的挑戰(zhàn)。

腹腔鏡虛擬仿真技術(shù)為婦科手術(shù)教學(xué)中學(xué)員提高和保持腹腔鏡手術(shù)綜合技能提供了巨大幫助。婦科虛擬仿真技術(shù)通過3D數(shù)字技術(shù)和集成觸覺反饋，創(chuàng)建虛擬腹腔鏡模擬器，將超逼真的實(shí)時(shí)三維可視化與提供觸覺反饋的創(chuàng)新仿真平臺相結(jié)合，腔鏡虛擬仿真模擬器能夠精確地模擬真正的病人所反應(yīng)的癥狀，還可以模擬出一些極其復(fù)雜的并發(fā)癥，如臨近器官組織損傷、血管破裂出血等。腹腔鏡虛擬仿真模擬器允許學(xué)員多次重復(fù)手術(shù)操作，建立肌肉記憶，并在信息反饋的幫助下提高技能。腹腔鏡虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用對于發(fā)展腹腔鏡手術(shù)所需的技能是必要的。在住院醫(yī)師培訓(xùn)計(jì)劃的腹腔鏡培訓(xùn)中，腹腔鏡虛擬仿真模擬器無生命模型越來越受歡迎，因?yàn)樗鼈兪前踩?、容易?fù)制的，能為學(xué)員提供反復(fù)練習(xí)的機(jī)會，并且訓(xùn)練不需要在監(jiān)督下進(jìn)行[15]。本研究結(jié)果也表明，住院醫(yī)師在虛擬仿真模擬器上進(jìn)行反復(fù)練習(xí)腹腔鏡手術(shù)的培訓(xùn)期間，他們的技能水平有所提高，而且在訓(xùn)練中表現(xiàn)出了極大學(xué)習(xí)熱情。

婦科住院醫(yī)師規(guī)范化學(xué)員可通過短時(shí)間的虛擬仿真操作培訓(xùn)提高腹腔鏡手術(shù)技能。腹腔鏡虛擬仿真操作培訓(xùn)對于開始學(xué)習(xí)的年輕住院醫(yī)師提升手術(shù)學(xué)習(xí)曲線非常有用，可以是年輕住院醫(yī)師加速獲得手術(shù)的反射和靈活性。同時(shí)也有研究表明腹腔鏡虛擬仿真模擬器上獲得的手術(shù)技能可以轉(zhuǎn)移到實(shí)際的臨床手術(shù)操作實(shí)踐中，腹腔鏡虛擬仿真模擬器似乎可以通過加速獲得反射和靈活性來幫助年輕外科醫(yī)生改善他們的手術(shù)學(xué)習(xí)曲線[16]。教學(xué)醫(yī)院可引入腹腔鏡虛擬仿真模擬培訓(xùn)計(jì)劃，以提高效率、降低成本、改善患者安全。隨著醫(yī)學(xué)的進(jìn)步，改變了我們每天進(jìn)行外科手術(shù)的方式，腹腔鏡虛擬仿真模擬培訓(xùn)也將在每個(gè)外科專業(yè)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

PBL教學(xué)通過案例的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作練習(xí)，也讓學(xué)生在授課前主動(dòng)的查閱資料，進(jìn)行獨(dú)立思考，對學(xué)生理論知識的鞏固及知識的臨床應(yīng)用能力都有較大提高。在教學(xué)過程中，以學(xué)生為主體，學(xué)生通過小組討論學(xué)習(xí)，對學(xué)生的溝通能力及綜合素質(zhì)也有較大地提升。而在課堂上學(xué)生討論學(xué)習(xí)、相互鼓勵(lì)，也使課堂更生動(dòng)，同時(shí)也提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及自我學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

PBL教學(xué)法結(jié)合腹腔鏡虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于婦科手術(shù)教學(xué)，使得操作培訓(xùn)更加生動(dòng)有趣，激發(fā)了學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)過程中引入案例，對學(xué)員理論知識的鞏固、臨床思維的培養(yǎng)、臨床治療方案的制訂都有很大提升。課堂上的教學(xué)操作也更有利于學(xué)員腹腔鏡手術(shù)三維空間感的建立，手術(shù)體會更強(qiáng)，更有利于學(xué)員基本手術(shù)技能的提高。規(guī)范的PBL教學(xué)法結(jié)合腹腔鏡虛擬仿真模擬手術(shù)教學(xué)，學(xué)員不但提升了操作技能而且學(xué)會了如何在臨床中進(jìn)行決策和應(yīng)用學(xué)習(xí)到的手術(shù)技能，教師及學(xué)生對教學(xué)滿意度評價(jià)很高。相較傳統(tǒng)的婦科手術(shù)臨床教學(xué)模式，PBL教學(xué)法結(jié)合腹腔鏡虛擬仿真模擬器訓(xùn)練是值得推廣的有效教學(xué)模式。