3D腹腔鏡模擬訓練器在外科臨床教學中的應用效果

張 波,張廣東,卜廣波,康 泰,王開雷,張 國

(濟寧醫(yī)學院附屬滕州市中心人民醫(yī)院胃腸外科,山東 滕州,277500)

腹腔鏡技術經(jīng)過幾十年的發(fā)展已成為外科醫(yī)生必備的技能,因此在外科實習教學中進行2D腹腔鏡模擬培訓是十分必要的[1],2D腹腔鏡模擬器可使訓練者熟悉腹腔鏡技術,縮短學習曲線[2],對于初學者尤其實習生,視野從二維到三維的轉變及深度感知的缺失是面臨的主要難點。3D視覺系統(tǒng)被認為是2D系統(tǒng)的替代品,可克服深度感知的缺乏,并降低腹腔鏡手術的操作難度[3-5]。本文主要探討3D腹腔鏡模擬系統(tǒng)在外科實習教學中的培訓效果。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2021年9月至11月在我院實習的60名學生,培訓前均未接觸過腹腔鏡技術,均由同一老師帶教,進行理論課學習與腹腔鏡器械練習,按照隨機分組的方式將60名學生平均分為2D組(n=30)與3D組(n=30)。兩組學生年齡、性別比例、左眼及右眼矯正視力的差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。視力檢測采用標準對數(shù)視力表(GB11533-2011)。

表1 兩組學生一般情況的比較

1.2 培訓方法

1.2.1 理論課學習 1課時。對60名學生統(tǒng)一授課,授課內容主要包括:外科及腹腔鏡外科發(fā)展歷史與現(xiàn)狀,腹腔鏡技術的基本原理,腹腔鏡手術器械的功能、用途、用法,常見操作手法,基本手術步驟。結合外科教材講解外科常見病的手術適應證、禁忌證,手術步驟,注意事項,手術操作及術后并發(fā)癥的處理等。主要培養(yǎng)學生的微創(chuàng)外科理念、腹腔鏡的基本理論及基本技能。

1.2.2 腹腔鏡及腹腔鏡器械的使用練習 1課時。主要包括熟悉腹腔鏡系統(tǒng),掌握腹腔鏡常用器械的基本使用方法,一對一地進行講解與指導,使學員親自感受腹腔鏡手術的特點,熟練觸覺缺失后的操作技巧,建立腹腔鏡手術的基本操作習慣?？己藶殚]卷考試,滿分為100分(試卷為A、B卷,難度適中,為我院外科題庫中抽取的題目,培訓前考核卷A,培訓后考核卷B)。

1.2.3 模擬器模擬訓練 共10課時。培訓內容由簡至難。主要包括精準定位訓練、手眼協(xié)調訓練等。精確定位訓練(套圈模塊、輪胎塔模塊、夾塑料球模塊):訓練操作者腹腔鏡環(huán)境下動作的精確度。套圈模塊:要求操作者在腹腔鏡下將直徑約2 cm的塑料圈分別套入12個高2 cm、直徑0.4 cm的柱子上。見圖1。輪胎塔模塊:要求操作者在腹腔鏡下將直徑約1.5 cm的中空乳膠輪胎塔分別套入12個高2 cm、直徑0.4 cm柱子上。見圖2。夾塑料球:要求操作者在腹腔鏡下將散在盤子中的直徑0.5 cm的塑料球夾住,并精準放入12個高2 cm、直徑0.4 cm的柱子上。見圖3。手眼協(xié)調訓練(穿針引線模塊、剪圓圈模塊、縫合打結模塊):主要訓練腹腔鏡下手眼協(xié)調能力及三維空間識別能力。穿針引線模塊:要求操作者利用兩把分離鉗左右交替,將一根長30 cm、直徑0.5 cm的粗繩依次穿入直徑約0.8 cm的環(huán)形孔中。見圖4。剪圓圈模塊:要求訓練者利用一把分離鉗、一把剪刀,將訓練紙上的直徑約3 cm的圓圈剪下來。見圖5?？p合打結訓練模塊:訓練者利用分離鉗與持針器在仿真皮膚上進行間斷縫合,腹腔鏡下打5個外科結。見圖6。

圖1 套圈模塊 圖2 輪胎塔模塊 圖3 夾塑料球模塊

圖4 穿針引線模塊 圖5 剪圓圈模塊 圖6 縫合打結模塊

1.3 評判標準 客觀評價標準主要是測試各模塊完成時間,其優(yōu)點是簡便、準確性好。主觀評價標準采用改良全球評價量表(global rating scale,GRS)評分[6-7],見表2,其優(yōu)點是可評價操作手法、操作技巧及操作失誤等情況。GRS評分均由胃腸外科同一名主任醫(yī)師、同一名副主任醫(yī)師同時對學員給出得分,取平均值。教學滿意度評價表包括課程內容、課程設置、教學手段、課程互動、教學效果5個項目,每項20分,總分100分,得分≥80分定義為滿意。培訓考核后發(fā)放滿意度調查表并填寫。視覺疲勞評價表包括眼周不適、眼干、眼部疼痛、眼部緊繃、光線敏感、視物模糊、視物重影、閱讀費力8個項目?？偡?4分,得分≥16分則判定存在視疲勞。培訓考核后兩組學生填寫視覺疲勞評價表(1張考核后即刻填寫,1張休息1 h后再填寫)。

表2 腹腔鏡模擬培訓改良GRS評估表

1.4 統(tǒng)計學處理 應用SPSS 26.0軟件進行數(shù)據(jù)分析,計量資料以均數(shù)±標準差表示,組間比較采用獨立樣本t檢驗,組內比較采用配對樣本t檢驗。計數(shù)資料采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 理論課考核結果 兩組培訓前理論課得分差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),經(jīng)過培訓后兩組得分較術前提高,3D組高于2D組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 兩組學生培訓前后理論課得分情況的比較

2.2 腹腔鏡模擬培訓考核 模擬培訓考核中,兩組學生均成功完成了腹腔鏡模擬考核項目。3D組在套圈、輪胎塔、夾塑料球、剪圓圈、穿針引線、縫合打結模塊中的用時均短于2D組,在以上模塊中的GRS得分高于2D組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表4、表5。

表4 兩組學生考核成績的比較

表5 兩組學生GRS得分的比較

2.3 培訓滿意度與視覺疲勞 3D組對培訓滿意度、操作后眼疲勞發(fā)生率高于2D組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。眼疲勞主要癥狀為眼干(5例)、眼部緊繃(4例)、眼周不適(4例)、視物模糊(3例)、視物重影(2例)、閱讀費力(1例)。光線敏感(1例)。培訓考核后1 h,兩組眼疲勞發(fā)生率差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),眼部主要癥狀為眼干2例,眼部緊繃2例,眼周不適1例,無其他嚴重的眼部不適癥狀。見表6。

表6 兩組學生培訓滿意度與操作后視疲勞的比較(n)

3 討 論

經(jīng)過幾十年的發(fā)展,腔鏡手術已在全世界范圍內廣泛普及,目前已成為外科醫(yī)生必備技能。與歐美等發(fā)達國家相比,我國的實習學生腹腔鏡模擬培訓教學體系仍有較大差距[8-9]。美國有完善且正規(guī)的教學體系為醫(yī)學生提供腹腔鏡基本理論、基本操作的模擬訓練。而在我國腹腔鏡培訓尚不規(guī)范,也不夠重視。目前我國的腹腔鏡培養(yǎng)模式滯后,已完全不能滿足新時代外科醫(yī)生的培養(yǎng)要求[8-9]。本文主要探討3D腹腔鏡模擬系統(tǒng)在外科實習教學中的應用效果。期望進一步規(guī)范腹腔鏡培訓,縮短學習曲線,為實習同學將來進入外科工作并快速勝任腹腔鏡手術打下基礎。

腹腔鏡手術教學與傳統(tǒng)教學有顯著不同,開腹手術多需要上臺親自帶教,無法滿足每一位實習學生的要求。而腹腔鏡手術配備高清顯示器,可通過講解、觀看手術錄像等方式進行多人教學。腹腔鏡手術操作完全不同于開腹手術,更加需要相互配合,操作均通過器械完成。無腹腔鏡操作經(jīng)驗的實習學生需要面臨同軸效應、筷子效應及視覺的深度缺失等困難[10-11]。開腹手術中原本簡單的鉗夾、止血、分離、縫合、打結等基本操作,在腹腔鏡下難以完成。通過腹腔鏡模擬訓練,操作者可快速熟悉鏡下組織辨認,適應腹腔鏡器械抖動的放大及固定的操作孔對操作的限制,強化腹腔鏡手術中的手眼配合等[10-11]。通過學習、模擬訓練,再學習、再模擬訓練的方式,快速掌握腹腔鏡操作的基本技能及基本技巧。本文中兩組學生通過腹腔鏡模擬教學及訓練后,理論課成績均有明顯提高(P<0.05),原因可能是兩組學生通過腹腔鏡模擬訓練,理論知識與實際技能相互聯(lián)系,知識點記憶更加深刻,從而提高了學習效果。

本研究中,3D腹腔鏡組較2D腹腔鏡組在精準定位、手眼配合、復雜任務的處理等方面具有明顯優(yōu)勢。3D組所有培訓模塊的用時均短于2D組(P<0.05),GRS得分高于2D組(P<0.05)。更高的GRS得分意味著操作更準確,動作更流暢,誤操作及組織損傷更少。這與國內外的研究基本一致[10,12-13]。其原因主要是2D腹腔鏡模擬中主要缺點為觸覺與視覺深度的缺失,會造成初學者必須依賴于間接的視覺線索,如陰影、紋理、相對顏色差異等才能提取視覺深度信息,這樣容易使操作者的動作不協(xié)調、僵硬、笨拙,操作不準確,無效操作、操作失誤增加,從而延長學習曲線。而3D腹腔鏡模擬訓練可提供立體視覺,提高操作準確度,減少操作失誤,從而降低操作難度,縮短學習曲線,非常適合初學者及實習教學[14-15]。需要指出的是,雖然3D腹腔鏡模擬具有更加精確的顯示效果及視覺深度,但也存在眩暈、視疲勞、視力模糊、聚焦困難等不良影響較2D腹腔鏡增多的情況[16]。但以上影響持續(xù)時間較短,多數(shù)不良反應可在停止操作30～60 min后消失。這也與本文的研究結果基本一致[13]。

大多數(shù)實習生在實習期間無法真實地獨立完成腹腔鏡手術,無法真實地在腹腔鏡下進行分離、止血、縫合、結扎等操作。而通過3D腹腔鏡模擬訓練,可進行大量仿真、可重復、多樣化、模塊化、規(guī)范化的訓練[17],與傳統(tǒng)外科學的醫(yī)學生教育培養(yǎng)模式相比具有很大優(yōu)勢[18-19]。醫(yī)學生在進入臨床工作前即接觸腹腔鏡技術,利于在今后的工作中樹立信心,為將來可能進入外科工作打下基礎[18,20]。不足之處在于腹腔鏡模擬訓練器模擬的是腹腔鏡基本操作,而非整個手術過程;且無法模擬手術的真實環(huán)境及操作器械時組織器官的反應,如切開組織器官時的出血,也感受不到使用器械的觸覺感及力反饋。以上問題可在今后的工作中進一步改善與補充。