內(nèi)鏡虛擬仿真模擬系統(tǒng)在消化科研究生教學(xué)中的應(yīng)用

［摘要］目的本研究借助內(nèi)鏡虛擬仿真模擬系統(tǒng)，探討其與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，在研究生內(nèi)鏡教學(xué)及規(guī)范化培訓(xùn)中的應(yīng)用效果。方法選取2019年3月～2022年9月于吉林大學(xué)白求恩第一醫(yī)院內(nèi)鏡中心學(xué)習(xí)內(nèi)鏡操作的研究生30人，隨機(jī)分為兩組，試驗(yàn)組采用內(nèi)鏡虛擬仿真模擬系統(tǒng)+實(shí)例操作，對照組采用傳統(tǒng)教學(xué)模式，即在帶教老師指導(dǎo)下邊學(xué)邊做。對比兩組理論、操作考核成績、可獨(dú)立完成時間、單獨(dú)操作時間、熟悉度等技術(shù)指標(biāo)，通過調(diào)查問卷評價兩組學(xué)生對教學(xué)的滿意度。結(jié)果試驗(yàn)組經(jīng)內(nèi)鏡模擬機(jī)學(xué)習(xí)后，操作考核、獨(dú)立完成時間、單獨(dú)操作時間及熟練度均優(yōu)于對照組（P＜0.05），且經(jīng)問卷調(diào)查顯示試驗(yàn)組在學(xué)習(xí)滿意度、學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)效率及教學(xué)模式滿意度與對照組相比，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論在內(nèi)鏡教學(xué)過程中，采用內(nèi)鏡虛擬仿真模擬系統(tǒng)教學(xué)模式，可明顯提高學(xué)生內(nèi)鏡操作能力，縮短學(xué)習(xí)時間，更易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與熱情，取得滿意的教學(xué)效果。

［關(guān)鍵詞］內(nèi)鏡虛擬仿真模擬系統(tǒng)；消化內(nèi)鏡；研究生教學(xué)

doi：10.3969/j.issn.1674-7593.2023.04.024

UtilizingVirtualSimulationSystemsforEndoscopyTraininginGastroenterologyPostgraduateEducation：anApplicativeApproach

ChenGeng，LiXintong，YangDong，ZhaoZhuo，YangLuoluo

DepartmentofGastroenterologyandEndoscopyCenter，theFirstHospitalofJilinUniversity，Changchun130021

［Abstract］ObjectiveToexploretheefficacyofendoscopyvirtualsimulationsystemsinenhancingendoscopyteachingandstandardizedtrainingforpostgraduatestudentsingastroenterologyconventionalteachingmodels.MethodsInthisprospectivestudy，acohortof30postgraduatestudentsspecializingingastroenterologyattheFirstHospitalofJilinUniversity（March2019toSeptember2022）wasrecruited.Througharandomallocationprocess，participantsweredividedintotwogroups：anexperimentalgroupandacontrolgroup.Theexperimentalgroupunderwenttrainingutilizingacombinationofendoscopyvirtualsimulationsystemsandpracticalhands-onsessions，whilethecontrolgroupreceivedinstructionfollowingthetraditionalteachingmodel.Assessmentmetricsencompassedtheoryandoperationexaminationscores，independentcompletiontime，independentoperationtime，proficiencylevels，andteachingsatisfaction，asevaluatedthroughstandardizedquestionnaires.ResultsTheoutcomesofthestudyrevealednoteworthydisparitiesbetweentheexperimentalandcontrolgroups.Notably，theexperimentalgroup，whichreceivedinstructionutilizinganendoscopysimulator，displayedsuperiorperformancecomparedtothecontrolgroupacrossvariousmeasures.Thisincludesoperationassessmentscores，independentcompletiontime，independentoperationtime，andproficiencylevels（Plt;0.05）.Additionally，thequestionnairesurveyindicatedsubstantialvariationsbetweentheexperimentalandcontrolgroupsconcerningsatisfactionwiththelearningprocess，learninginterest，learningefficiency，andteachingmethodology（Plt;0.05）.Thesefindingsunderscorethesignificanceofemployingendoscopyvirtualsimulationsystemsinenhancingbothpracticalskillsandoveralleducationalexperienceingastroenterologypostgraduatetraining.ConclusionIntherealmofpostgraduateendoscopyteaching，theutilizationofanendoscopyvirtualsimulationsystememergesasatransformativeapproach.Thisinnovativemethodbringsforthremarkableenhancementsinstudents'proficiencyinendoscopyprocedures，leadingtoanotablereductioninlearningtime.Moreover，itservesasapotentcatalyst，kindlingstudents'passionforlearningandfosteringaheightenedsenseofenthusiasm.Ultimately，theintegrationofanendoscopyvirtualsimulationsystemyieldshighlysatisfactoryteachingoutcomes，attestingtoitsefficacyandpotentialasaninvaluableassetinpostgraduateendoscopyeducation.

［Keywords］Endoscopyvirtualsimulationsystem;Endoscopy;Postgraduateeducation

消化內(nèi)鏡是消化系統(tǒng)疾病診斷與治療的一項(xiàng)重要的技術(shù)，其操作創(chuàng)傷小，恢復(fù)快，尤其是隨著內(nèi)鏡技術(shù)的不斷革新，內(nèi)鏡超級微創(chuàng)理念的不斷推廣［1］，內(nèi)鏡微創(chuàng)切除受到越來越多醫(yī)生的青睞，其可替代傳統(tǒng)外科手術(shù)，患者接受度高，療效好。但其操作難度大，學(xué)習(xí)曲線長，且屬于侵入性操作，具有一定風(fēng)險性，給臨床診療埋下風(fēng)險與隱患，從而使得內(nèi)鏡教學(xué)存在挑戰(zhàn)性。因此操作者的準(zhǔn)入和培訓(xùn)一直是關(guān)乎內(nèi)鏡醫(yī)師成長的重點(diǎn)與焦點(diǎn)。本研究擬突破以老師講解、現(xiàn)場觀摩、學(xué)生實(shí)操為三部曲的傳統(tǒng)的內(nèi)鏡教學(xué)模式，嘗試借助內(nèi)鏡虛擬仿真模擬系統(tǒng)，用于消化內(nèi)鏡研究生教學(xué)，旨在提高本專業(yè)研究生的內(nèi)鏡操作能力，縮短學(xué)習(xí)曲線。

1對象與方法

1.1研究對象

選取2019年3月～2022年9月于吉林大學(xué)白求恩第一醫(yī)院學(xué)習(xí)內(nèi)鏡操作的研究生30人，所有學(xué)生為操作零基礎(chǔ)，入選前向所有學(xué)生告知本研究的目的、方法及意義，根據(jù)本人意愿，同意后方可入組。將30名學(xué)生隨機(jī)分為兩組各15人，試驗(yàn)組采用虛擬仿真模擬系統(tǒng)加實(shí)例操作，男9人，女6人，平均年齡（25.9±0.8）歲；對照組采用傳統(tǒng)教學(xué)模式培訓(xùn)，即邊學(xué)邊做，男5人，女10人，平均年齡（26.7±1.4）歲。兩組成員年齡、性別比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。

1.2方法

所有學(xué)員入科后分為3個學(xué)習(xí)階段：第1階段（2周），集體理論學(xué)習(xí)并考核。第2階段（8周），試驗(yàn)組內(nèi)鏡模擬機(jī)學(xué)習(xí)，結(jié)束后進(jìn)行模擬機(jī)胃鏡操作考核及二次理論考核［所用的內(nèi)鏡虛擬仿真模擬系統(tǒng)為貝德斯達(dá)內(nèi)窺鏡診療模擬訓(xùn)練系統(tǒng)（G058-09-17，以色列）］；對照組現(xiàn)場觀摩，8周后進(jìn)行二次理論考核。第3階段（8～12周），內(nèi)鏡實(shí)操并考核。

第1階段，由帶教老師進(jìn)行統(tǒng)一學(xué)前培訓(xùn)，內(nèi)容包括介紹內(nèi)鏡中心的規(guī)章制度，內(nèi)鏡清洗消毒流程、內(nèi)鏡操作室的分配，進(jìn)行內(nèi)鏡知識的理論授課并結(jié)合視頻播放等影像學(xué)資料，重點(diǎn)講述內(nèi)鏡的構(gòu)造與功能，內(nèi)鏡的分類，內(nèi)鏡檢查的適應(yīng)證與禁忌證，內(nèi)鏡檢查前準(zhǔn)備，內(nèi)鏡操作的要點(diǎn)與順序，圖片的采集、常見疾病的鏡下表現(xiàn)與診斷，內(nèi)鏡檢查期間突發(fā)情況及并發(fā)癥的處理等。2周后進(jìn)行入組前首次理論考核，記錄兩組學(xué)生理論考核成績。

第2階段，將所有學(xué)生隨機(jī)分為兩組，試驗(yàn)組進(jìn)行內(nèi)鏡模擬機(jī)練習(xí)胃鏡操作，時長8周，每天至少2次，時長30～60min，或可根據(jù)個人意愿在計劃外延長操作時間。老師需指導(dǎo)學(xué)生在模擬機(jī)不同解剖部位的操作手法，并引導(dǎo)學(xué)生在不同部位出現(xiàn)問題（如視野模糊、觀察不到位，好發(fā)疾病等）應(yīng)采取何種處理措施，從最初進(jìn)鏡開始，按照學(xué)生掌握程度，逐一到達(dá)不同的解剖部位，并可完成各部位全面觀察。其余時間進(jìn)行現(xiàn)場觀摩及聽老師現(xiàn)場講授。對照組8周內(nèi)僅跟從老師現(xiàn)場觀摩實(shí)際操作，并聽老師講解。學(xué)習(xí)期滿，進(jìn)行二次理論考核，重點(diǎn)考核內(nèi)鏡操作流程、要點(diǎn)、解剖部位識別、常見疾病的鏡下表現(xiàn)與診斷等。

第3階段，兩組均開始實(shí)例操作，分別從進(jìn)鏡、到達(dá)指定部位，完成特定操作，獨(dú)立完成時間、單一操作時間、熟練度等指標(biāo)進(jìn)行兩組對比，評價各組完成程度、操作準(zhǔn)確性。學(xué)習(xí)結(jié)束后進(jìn)行理論及操作考核，并進(jìn)行組間對比，衡量每組操作技能掌握程度。

上述階段結(jié)束后，通過教學(xué)問卷調(diào)查，針對兩組在學(xué)習(xí)滿意度、學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)效率、醫(yī)患溝通能力、內(nèi)鏡理論知識、教學(xué)模式滿意度、突發(fā)事件處理能力等方面進(jìn)行對比。各項(xiàng)滿分100分進(jìn)行評價，分?jǐn)?shù)越高說明越好。

1.3統(tǒng)計學(xué)方法

使用SPSS22.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)，計量資料采用±s表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1理論與操作考核成績比較

兩組學(xué)生各階段理論考核成績比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；試驗(yàn)組內(nèi)鏡操作考核成績優(yōu)于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表1。

2.2兩組操作時間及熟練度比較

試驗(yàn)組獨(dú)立完成時間（學(xué)生在第一次獨(dú)立上鏡操作至可獨(dú)立完成胃鏡全程檢查的天數(shù)）及單一操作時間均短于對照組（P＜0.05），試驗(yàn)組熟練度（指導(dǎo)老師中途接鏡次數(shù)）少于對照組（P＜0.05），見表2。

2.3教學(xué)滿意度調(diào)查

試驗(yàn)組在學(xué)習(xí)滿意度、學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)效率、教學(xué)模式的滿意度均高于對照組（P＜0.05），見表3。

3討論

近年來，消化道腫瘤的早診早治已成為消化道疾病診療的熱點(diǎn)。人們不僅意識到行內(nèi)鏡檢查的重要性，而且對內(nèi)鏡下治療早期腫瘤及癌前病變的接受度也越來越高。但是消化內(nèi)鏡新技術(shù)的推廣應(yīng)建立在扎實(shí)的內(nèi)鏡操作基礎(chǔ)之上，故培訓(xùn)合格的、高水平的內(nèi)鏡技術(shù)人才即成為內(nèi)鏡教學(xué)及內(nèi)鏡事業(yè)發(fā)展的核心所在。

傳統(tǒng)的內(nèi)鏡教學(xué)模式包括“視頻教學(xué)”“觀摩教學(xué)”“師帶徒”“邊學(xué)邊做”等［2］。我們中心以往的教學(xué)模式多采用先聽再看然后部分參與到最后全程操作的學(xué)習(xí)模式，其優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在以實(shí)景學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，讓學(xué)生在真實(shí)場景中慢慢學(xué)習(xí)與體會，且可得到老師的經(jīng)驗(yàn)分享。但也受多種條件的制約，包括患者的個體差異，疾病的特殊性，帶教老師的不固定、帶教老師的經(jīng)驗(yàn)水平等使得操作過程沒有統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生操作水平、理解能力、判斷力各不相同，不利于學(xué)生的掌握與質(zhì)控。再者，在目前醫(yī)患緊張的大環(huán)境下，學(xué)生經(jīng)理論學(xué)習(xí)后即在實(shí)例上操作，一方面需老師一旁口述指導(dǎo)，另一方面若操作不順利需手把手，或輪換老師操作完成，不僅延長操作時間，增加操作難度，且易觸發(fā)醫(yī)療風(fēng)險。對于在清醒狀態(tài)下進(jìn)行檢查的患者，容易增加檢查痛苦及恐懼心理，甚至對于老年患者，可能誘發(fā)諸如血壓升高、心率增快、呼吸困難等不適，有增加重要臟器功能損害的風(fēng)險，也更易引起醫(yī)患糾紛，不僅挫敗學(xué)生自信心，降低學(xué)習(xí)積極性，而且也增加老師的帶教壓力。有研究顯示在140例胃腸鏡診治患者中，包括診斷性92例，治療性48例，應(yīng)用傳統(tǒng)的教學(xué)模式有39%的患者在診斷性檢查中出現(xiàn)安全事故，治療中61%患者出現(xiàn)安全事故，表明這種教學(xué)模式存在一定比例的安全風(fēng)險［3］。此外，操作不標(biāo)準(zhǔn)、時間長、過度用力旋轉(zhuǎn)或扭曲，易造成內(nèi)鏡及附件的損耗，增加不必要的醫(yī)療負(fù)擔(dān)［4］。

隨著醫(yī)療環(huán)境的變化，患者對舒適度、滿意度及安全需求等的日益增加，內(nèi)鏡培訓(xùn)以傳統(tǒng)床旁口述或手把手指導(dǎo)的實(shí)例操作受到了明顯的限制，使得內(nèi)鏡教學(xué)面臨著很大的困難及挑戰(zhàn)，內(nèi)鏡實(shí)習(xí)受到了阻礙。隨著內(nèi)鏡虛擬仿真模擬系統(tǒng)問世，通過模擬鏡下現(xiàn)實(shí)情景，在虛擬世界中練習(xí)操作，開始在內(nèi)鏡教學(xué)中受到關(guān)注，展現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用前景。作為高仿真光學(xué)內(nèi)窺鏡，它與真實(shí)內(nèi)鏡系統(tǒng)一樣，配備有內(nèi)鏡主機(jī)、不同的內(nèi)鏡，如胃鏡、腸鏡、超聲內(nèi)鏡、十二指腸鏡等，含有不同的操作模塊，模擬三維立體空間的虛擬世界，并提供視覺、聽覺及觸覺等感官的互動［5-6］。讓學(xué)生體驗(yàn)到實(shí)例操作相類似的場景［7］?？梢虿僮鞑划?dāng)感知進(jìn)退鏡的阻力，可伴有模擬受檢者痛苦聲音或表情，顯示器可體現(xiàn)操作失誤的原因或提示，且有操作后的評分，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中及時發(fā)現(xiàn)并總結(jié)自己的問題，也會因系統(tǒng)評分的逐步提高，增加學(xué)習(xí)的熱情與興趣。該系統(tǒng)還配備有進(jìn)階學(xué)習(xí)模式，學(xué)生可根據(jù)學(xué)習(xí)程度，增加操作難度，后期還可學(xué)習(xí)到不同的病種、不同的內(nèi)鏡治療方法。通過該模擬系統(tǒng)，讓學(xué)生在實(shí)例操作前，先樹立自信心，從虛擬環(huán)境中掌握基本的和某些特定部位的操作手法。本研究顯示，模擬機(jī)組在內(nèi)鏡實(shí)操考核中，技能成績高于對照組，考慮虛擬場景操作的上述優(yōu)勢明顯優(yōu)于現(xiàn)場觀摩，邊學(xué)邊做。

內(nèi)鏡新手在內(nèi)鏡模擬器上練習(xí)，學(xué)習(xí)內(nèi)鏡基本操作，例如如何正確進(jìn)鏡、扭轉(zhuǎn)、解袢、拉直等基本技能，通過熟悉內(nèi)鏡的基本構(gòu)造，提高眼手協(xié)調(diào)力，并可識別正常的解剖結(jié)構(gòu)、解讀圖像、了解基本疾病的形態(tài)特征，有利于后期更好地適應(yīng)實(shí)例操作，且深階訓(xùn)練也可學(xué)習(xí)內(nèi)鏡下手術(shù)如息肉切除、止血、經(jīng)內(nèi)鏡逆行胰膽管造影術(shù)、超聲內(nèi)鏡等復(fù)雜操作。使用模擬器不僅可反復(fù)多次學(xué)習(xí)，不受操作時間和次數(shù)的限制，也可在同一部位反復(fù)操作，反復(fù)觀察，且虛擬仿真內(nèi)鏡風(fēng)險低，提高了教學(xué)過程安全性，學(xué)生接受度高，有利于減輕學(xué)生對操作錯誤或者增加患者不適的擔(dān)憂，讓學(xué)生更輕松的學(xué)習(xí)。經(jīng)過內(nèi)鏡模擬器的學(xué)習(xí)后再進(jìn)行老師指導(dǎo)下實(shí)例操作，學(xué)生上手快，領(lǐng)悟力強(qiáng)，自信心足，操作完成度高，可縮短檢查時間，并減輕患者不適［2］。國外多項(xiàng)研究顯示，在早期培訓(xùn)中應(yīng)用模擬機(jī)可加速操作技能的掌握［8］。本研究也得到了類似的結(jié)果，經(jīng)與對照組比較，試驗(yàn)組在獨(dú)立完成時間、單一操作時間以及熟練度上均優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)模式，并且學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、學(xué)習(xí)滿意度以及對突發(fā)事件的處理均優(yōu)于對照組?？梢娫缙谔摂M仿真訓(xùn)練可作為后期培訓(xùn)教師指導(dǎo)下實(shí)例操作的有力補(bǔ)充，進(jìn)而提高內(nèi)鏡教學(xué)進(jìn)程，達(dá)到滿意教學(xué)效果。但是，虛擬仿真內(nèi)鏡畢竟不同于真實(shí)的人體組織結(jié)構(gòu)，且學(xué)生的理解力、動手能力、辨別能力也存在個體差異，在后期實(shí)例操作中也需要注意操作輕柔、具體問題具體分析。

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（2022-12-09收稿）