以問題為基礎(chǔ)的教學聯(lián)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)在卒中后睡眠障礙臨床教學中的應用

郭珍妮，張晗，傅鈺麗，王贊，楊弋，鄧方

近年來，隨著人們?nèi)粘Ｉ罘绞降母淖円约叭丝诶淆g化程度的加深，卒中的發(fā)病率在我國呈現(xiàn)出持續(xù)上升的趨勢[1]。作為我國成年人致死和致殘的首位原因[2]，卒中嚴重影響患者的身體健康和生活質(zhì)量。對卒中危險因素進行積極有效的干預，可以明顯降低卒中發(fā)病率[3]，除了傳統(tǒng)的高血壓、糖尿病、年齡等危險因素外，睡眠障礙作為卒中的獨立可調(diào)節(jié)危險因素越來越受到重視[4]。如何規(guī)范睡眠醫(yī)療行為、提升臨床醫(yī)師的診療能力和水平，開展高質(zhì)量的臨床教學，特別是加強卒中后睡眠障礙的臨床教育至關(guān)重要[5]。

神經(jīng)系統(tǒng)是人體最精細、結(jié)構(gòu)和功能最復雜的系統(tǒng)，扎實的解剖及生理基礎(chǔ)是學習神經(jīng)病學的關(guān)鍵[6]，更是理解卒中后睡眠障礙發(fā)病原因的關(guān)鍵[7]。傳統(tǒng)神經(jīng)病學臨床教學大多采用書本或多媒體課件等二維平面模式授課，對學生的邏輯思維及空間想象能力有很高要求[8]，學習難度較大，導致部分學生對神經(jīng)系統(tǒng)解剖、卒中后睡眠障礙發(fā)生機制等理論知識的理解與記憶存在困難[9]，嚴重影響學生學習興趣及教學質(zhì)量[10]。虛擬現(xiàn)實（virtual reality，VR）技術(shù)是指通過計算機技術(shù)整合，使參與者置身于集視覺、聽覺、觸覺、味覺等于一體的三維虛擬環(huán)境中，借助特殊的輸入輸出設(shè)備，突破時間、空間的限制，產(chǎn)生沉浸感，目前已被廣泛應用于生物醫(yī)學領(lǐng)域[11]。本研究擬將VR技術(shù)應用于卒中后睡眠障礙的臨床教學中，探索該方法對教學質(zhì)量的改善效果。

1 對象與方法

1.1 研究對象 納入2022年9月—2023年1月在吉林大學第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科學習的研究生70人，采用隨機數(shù)字表法將其隨機分為2組，試驗組和對照組各35人。

1.2 研究方法 由具有豐富教學與臨床經(jīng)驗的副教授及以上職稱人員擔任帶課教師，對照組采用以問題為基礎(chǔ)（problem-based learning，PBL）的教學模式，即帶課教師提前發(fā)布需要討論的“卒中后睡眠障礙”病例，以6～8人為單位，由學生自由組成學習小組，各小組課前查閱資料、分析討論問題，形成初步結(jié)論。課堂上教師借助書本、多媒體課件等講授腦干結(jié)構(gòu)、腦神經(jīng)核團及腦神經(jīng)等相關(guān)理論知識，并以卒中后睡眠障礙的解剖學基礎(chǔ)為核心內(nèi)容，結(jié)合影像資料或臨床病例重點講解快速眼動（rapid eye movement，REM）睡眠神經(jīng)調(diào)節(jié)環(huán)路，幫助學生詳細了解卒中后睡眠障礙發(fā)病機制及診療思路等。試驗組則采用PBL結(jié)合VR的教學模式，主要包括以下內(nèi)容：①教師提前發(fā)布需要討論的“卒中后睡眠障礙”病例，以6～8人為單位，由學生自由組成學習小組，各小組課前查閱資料、分析討論病例問題，形成初步結(jié)論。②在臨床教學環(huán)節(jié)，利用構(gòu)建的組織、器官三維動態(tài)神經(jīng)解剖學虛擬模型，講授腦干結(jié)構(gòu)、腦神經(jīng)核團和腦神經(jīng)等相關(guān)理論知識（圖1）。學生在學習過程中可對虛擬模型進行旋轉(zhuǎn)、拆分及切割等操作，全面掌握其三維立體結(jié)構(gòu)（圖2）。應用VR技術(shù)，把學生帶入情境逼真的臨床仿真環(huán)境中，直觀地看到REM睡眠神經(jīng)調(diào)節(jié)環(huán)路，如腦干背外側(cè)被蓋核、腦橋藍斑前核和背外側(cè)下核，同時講解相關(guān)神經(jīng)遞質(zhì)在REM睡眠中的作用，幫助學生充分理解卒中后睡眠障礙發(fā)生的機制，以加深理解與記憶。③總結(jié)分析。引導學生根據(jù)所學內(nèi)容結(jié)合臨床病例，歸納總結(jié)疾病發(fā)生機制和臨床特點，充分體驗神經(jīng)系統(tǒng)疾病的定位、定性診斷思路等，引導學生形成正確的臨床思維。

圖1 腦干核團的三維圖像構(gòu)建

圖2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用體驗——腦干功能核團三維空間定位

1.3 教學評價 在教學結(jié)束后，采用試卷形式對兩組學生進行考核。試卷總分100分，包括基礎(chǔ)理論、病例分析兩部分。分別統(tǒng)計兩組學生的基礎(chǔ)理論成績、病例分析成績及總成績，并進行統(tǒng)計比較。同時對兩組學生進行匿名問卷調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容包括本次課程對于激發(fā)學習積極性、提高學習效率、提高自學能力、培養(yǎng)臨床思維的作用，讓學生結(jié)合自身情況對以上幾個方面進行評價，每方面最低分為1分，最高分為3分，分別表示“不滿意”“一般”“滿意”，最后整理參與者問卷調(diào)查表的分數(shù)進行統(tǒng)計分析。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 25.0軟件進行數(shù)據(jù)分析，計量資料符合正態(tài)分布，采用表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗。計數(shù)資料以例數(shù)表示，組間比較采用χ2檢驗。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 基線資料比較 試驗組35人中，男性10人，女性25人，平均年齡（23.11±0.83）歲；對照組35人中，男性13人，女性22人，平均年齡（23.17±0.89）歲。試驗組與對照組學生的性別、年齡對比，差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

2.2 考核成績比較 試驗組學生基礎(chǔ)理論成績、病例分析成績及總成績均較對照組高，差異有統(tǒng)計學意義（表1）。

表1 兩組學生試卷考核成績比較

2.3 問卷調(diào)查結(jié)果比較 問卷調(diào)查結(jié)果顯示，與對照組相比，試驗組學生對于本次課程在激發(fā)學習積極性、提高學習效率、提高自學能力、培養(yǎng)臨床思維的作用方面的評價均高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（表2）。

表2 兩組學生問卷調(diào)查結(jié)果比較

3 討論

睡眠障礙是卒中后的常見并發(fā)癥，嚴重影響患者的預后[12]，充分掌握神經(jīng)系統(tǒng)解剖及相關(guān)核團功能，是掌握卒中后睡眠障礙相關(guān)疾病的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的卒中后睡眠障礙臨床教學效果不盡如人意。盡管引入PBL的卒中后睡眠障礙的教學較傳統(tǒng)模式教學已經(jīng)有了較大進步，但是還有提升空間。因此，本研究嘗試在卒中后睡眠障礙臨床教學過程中引入PBL聯(lián)合VR教學模式，以期改善卒中后睡眠障礙臨床教學的效果。

本研究中，試驗組學生的試卷考核成績高于對照組，這一結(jié)果表明，在PBL聯(lián)合VR技術(shù)教學模式下，學生對卒中后睡眠障礙基礎(chǔ)理論知識的掌握與運用要優(yōu)于單純PBL教學模式；問卷調(diào)查的統(tǒng)計結(jié)果更加說明這種教學模式能更好地滿足學生的學習需求，在培養(yǎng)醫(yī)學生綜合學習素質(zhì)方面具有顯著優(yōu)勢。

本次研究發(fā)現(xiàn)了VR技術(shù)應用于卒中后睡眠障礙臨床教學的巨大潛力，使教學模式、方法與科技發(fā)展內(nèi)容相適應，從而為VR技術(shù)更廣泛地應用于睡眠醫(yī)學臨床教學、成為培養(yǎng)高素質(zhì)應用型醫(yī)學人才的重要教學手段提供了證據(jù)依據(jù)。

綜上，在卒中后睡眠障礙臨床教學過程中引入VR技術(shù)可提升目前PBL模式教學的效率與質(zhì)量，對于醫(yī)學教學模式的創(chuàng)新具有積極的意義，PBL結(jié)合VR技術(shù)教學模式有助于培養(yǎng)新型醫(yī)學人才，隨著VR技術(shù)的不斷發(fā)展完善以及配套硬件設(shè)備性能的不斷提高，在未來的神經(jīng)病學教學中，VR技術(shù)將發(fā)揮越來越重要的作用。