基于VR 和箱式模擬器的腹腔鏡模擬課程在外科住院醫(yī)師腔鏡技能培訓(xùn)中的作用

孫 英 王山花 曹茵茵 張翼飛 程洪霞 王少坤

（1.煙臺(tái)毓璜頂醫(yī)院培訓(xùn)部,山東 煙臺(tái) 264000；2.煙臺(tái)市衛(wèi)生健康綜合服務(wù)中心,山東 煙臺(tái) 264000；3.煙臺(tái)毓璜頂醫(yī)院胃腸外科,山東 煙臺(tái) 264000）

腔鏡手術(shù)具有創(chuàng)傷小、術(shù)中出血少、術(shù)后康復(fù)快等優(yōu)點(diǎn)[1]，目前已在外科領(lǐng)域得到了廣泛的普及和飛速的發(fā)展[2]。在美國(guó)，腹腔鏡外科基礎(chǔ)（fundamentals of laparoscopic surgery,FLS）的培訓(xùn)和考核已經(jīng)成為腔鏡外科醫(yī)師培養(yǎng)的必由之路[3-4]；而在我國(guó)，腹腔鏡技術(shù)的培訓(xùn)和教學(xué)方面尚無標(biāo)準(zhǔn)化的體系和流程，僅在具備腹腔鏡中心并且病人數(shù)量較多的大型醫(yī)療中心才能開展腹腔鏡的教學(xué)和培訓(xùn)，也只有部分住院醫(yī)師有機(jī)會(huì)接受較為系統(tǒng)的腹腔鏡理論知識(shí)和實(shí)踐操作的培訓(xùn)[5]。在外科住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)中，腔鏡是教學(xué)內(nèi)容之一；但在臨床上，住院醫(yī)師操作腔鏡的機(jī)會(huì)少之又少。腹腔鏡模擬培訓(xùn)可以為學(xué)生提供一個(gè)無風(fēng)險(xiǎn)的學(xué)習(xí)環(huán)境，既讓學(xué)生獲得相對(duì)真實(shí)的技能體驗(yàn)，同時(shí)又能保證患者群體的安全[6]。目前普遍采用的培訓(xùn)設(shè)備是箱式腹腔鏡模擬器和虛擬現(xiàn)實(shí)（virtual reality,VR）腹腔鏡模擬系統(tǒng)[7]。鑒于如何科學(xué)地利用模擬設(shè)備設(shè)置合理的培訓(xùn)課程以達(dá)到最佳的培訓(xùn)效果目前研究尚少，本研究對(duì)基于VR和箱式模擬器的腹腔鏡模擬課程在外科住院醫(yī)師腔鏡技能培訓(xùn)中的作用展開探討。

1 研究設(shè)計(jì)

1.1 研究對(duì)象

選取2020年9月至2022年8月在煙臺(tái)毓璜頂醫(yī)院大外科輪轉(zhuǎn)的59名腹腔鏡零基礎(chǔ)的規(guī)范化培訓(xùn)住院醫(yī)師為研究對(duì)象。所有住院醫(yī)師均完成半年以上的外科病房輪轉(zhuǎn)計(jì)劃，且均未參加過外科腹腔鏡的相關(guān)系統(tǒng)培訓(xùn)。

1.2 研究方法

1.2.1 研究分組

將所有住院醫(yī)師隨機(jī)分為兩組（A組和B組），A組醫(yī)師先接受箱式腔鏡模擬器（諾科）培訓(xùn)4周，再接受VR腹腔鏡模擬系統(tǒng)（瑞典LapSim）培訓(xùn)4周。B組醫(yī)師先接受VR腹腔鏡模擬系統(tǒng)培訓(xùn)4周，再接受箱式腔鏡模擬器培訓(xùn)4周。

1.2.2 研究流程

本研究依托青島大學(xué)附屬煙臺(tái)毓璜頂醫(yī)院臨床技能培訓(xùn)中心作為培訓(xùn)基地，師資由煙臺(tái)毓璜頂醫(yī)院外科高年資主治醫(yī)師和副主任醫(yī)師擔(dān)任。培訓(xùn)為期8周，具體培訓(xùn)流程及課程如下：

流程一：基礎(chǔ)理論知識(shí)學(xué)習(xí)。兩組醫(yī)師在培訓(xùn)前先參加2個(gè)課時(shí)的腔鏡理論知識(shí)學(xué)習(xí)，內(nèi)容包括腹腔鏡基本理論、腹腔鏡手術(shù)的大體流程、腔鏡模擬器的基本介紹和使用注意事項(xiàng)、VR腹腔鏡模擬系統(tǒng)的基本介紹和使用要點(diǎn)。

流程二：分組培訓(xùn)。A組醫(yī)師先參加箱式腔鏡模擬器訓(xùn)練4周，再參加VR腹腔鏡模擬系統(tǒng)培訓(xùn)4周。B組醫(yī)師先參加VR腹腔鏡模擬系統(tǒng)培訓(xùn)4周，再參加箱式腔鏡模擬器培訓(xùn)4周。

1.2.3 研究課程

箱式腔鏡模擬器培訓(xùn)課程內(nèi)容包括夾傳豆子、釘轉(zhuǎn)移、穿隧道、縫合打結(jié)訓(xùn)練。每個(gè)項(xiàng)目訓(xùn)練1周，每周練習(xí)時(shí)間不少于3學(xué)時(shí)，共4周完成培訓(xùn)。所有醫(yī)師均進(jìn)行培訓(xùn)前考核評(píng)估和計(jì)時(shí)，考核內(nèi)容及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。由2位高年資外科醫(yī)師共同打分。4周學(xué)習(xí)后，再次對(duì)受訓(xùn)醫(yī)師進(jìn)行4個(gè)項(xiàng)目的考核，記錄成績(jī)和時(shí)間。

表1 腔鏡模擬器下基礎(chǔ)操作技能及考核評(píng)分表

VR腹腔鏡模擬系統(tǒng)培訓(xùn)課程內(nèi)容：30度鏡頭定位控制訓(xùn)練、鈦夾鉗夾訓(xùn)練、剪切訓(xùn)練、縫合打結(jié)訓(xùn)練（簡(jiǎn)單難度級(jí)別），記錄醫(yī)師培訓(xùn)前后系統(tǒng)顯示的成績(jī)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 26.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示。兩組得分及時(shí)間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，各組培訓(xùn)前后的成績(jī)及時(shí)間比較則采用配對(duì)t檢驗(yàn)。P＜0.05時(shí)表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 基于VR和箱式模擬器的腹腔鏡模擬課程結(jié)果分析

2.1 參加培訓(xùn)住院醫(yī)師的一般情況

共有59位住院醫(yī)師參加培訓(xùn)并完成考核，所有住院醫(yī)師之前從未參加過腔鏡相關(guān)培訓(xùn)。兩組住院醫(yī)師一般情況見表2，兩組住院醫(yī)師在年齡、性別、學(xué)歷方面比較無顯著差異。

表2 兩組住院醫(yī)師的一般情況

2.2 箱式腔鏡模擬器培訓(xùn)前后兩組得分情況

兩組醫(yī)師經(jīng)過培訓(xùn)后操作總分有顯著提高，各單項(xiàng)的得分也明顯提高（表3）。A組醫(yī)師培訓(xùn)后總成績(jī)?yōu)椋?5.5±3.11）分，較培訓(xùn)前總成績(jī)提升了33.7%；B組醫(yī)師培訓(xùn)后總成績(jī)?yōu)椋?5.29±3.76）分，較培訓(xùn)前總成績(jī)提高了22.4%。對(duì)培訓(xùn)前成績(jī)進(jìn)行分析，B組醫(yī)師在撿豆子、釘轉(zhuǎn)移、縫合打結(jié)三個(gè)項(xiàng)目的成績(jī)較A組醫(yī)師成績(jī)高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。對(duì)兩組醫(yī)師的培訓(xùn)后成績(jī)對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表3 箱式腔鏡模擬器培訓(xùn)前后兩組分別得分情況（±s）

表3 箱式腔鏡模擬器培訓(xùn)前后兩組分別得分情況（±s）

注：*代表與A組培訓(xùn)前相比，P＜0.05；**表與A組培訓(xùn)前相比，P＜0.01。

2.3 箱式腔鏡模擬器培訓(xùn)前后兩組用時(shí)情況

兩組醫(yī)師經(jīng)過培訓(xùn)后4項(xiàng)操作用時(shí)均明顯縮短，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表4）。對(duì)培訓(xùn)前操作用時(shí)進(jìn)行分析，B組醫(yī)師在4個(gè)項(xiàng)目的用時(shí)均較A組醫(yī)師用時(shí)少，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。對(duì)兩組醫(yī)師的培訓(xùn)后操作用時(shí)進(jìn)行對(duì)比分析，并未發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

表4 腔鏡模擬器培訓(xùn)前后兩組分別用時(shí)情況（±s）

表4 腔鏡模擬器培訓(xùn)前后兩組分別用時(shí)情況（±s）

注：*代表與A組培訓(xùn)前相比，P＜0.05。

2.4 VR腹腔鏡模擬系統(tǒng)培訓(xùn)前后兩組得分情況

兩組醫(yī)師經(jīng)過VR腹腔鏡模擬系統(tǒng)培訓(xùn)后，操作各單項(xiàng)成績(jī)較培訓(xùn)前均有顯著提高（表5）。對(duì)培訓(xùn)前成績(jī)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，A組醫(yī)師得分較B組醫(yī)師高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。兩組醫(yī)師培訓(xùn)后各單項(xiàng)成績(jī)均在85分以上。

表5 VR腹腔鏡模擬系統(tǒng)培訓(xùn)前后兩組分別得分情況（±s）

表5 VR腹腔鏡模擬系統(tǒng)培訓(xùn)前后兩組分別得分情況（±s）

注：**代表與B組相比，P＜0.01。

3 基于VR和箱式模擬器的腹腔鏡模擬課程建立的探索及分析

3.1 腹腔鏡模擬培訓(xùn)課程的現(xiàn)狀

1987年，法國(guó)醫(yī)生Phillips Mouret成功實(shí)施首例腹腔鏡膽囊切除手術(shù)，開創(chuàng)了腹腔鏡手術(shù)的新時(shí)代[8]。相比于傳統(tǒng)外科手術(shù)，腹腔鏡技術(shù)由于其技術(shù)特殊性，存在著較長(zhǎng)的學(xué)習(xí)曲線，因此科學(xué)的腹腔鏡模擬培訓(xùn)極為重要。目前國(guó)內(nèi)不少醫(yī)療中心已建立了腹腔鏡外科技能培訓(xùn)中心，陸續(xù)開展了很多針對(duì)外科住院醫(yī)師的模擬培訓(xùn)課程的探索。中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院對(duì)第2年住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)的學(xué)員40人，采用傳統(tǒng)教學(xué)方式和基于Gibbs反思循環(huán)的教學(xué)方式進(jìn)行培訓(xùn)，分別于培訓(xùn)初始時(shí)、培訓(xùn)后第4周、第8周進(jìn)行操作考核，試驗(yàn)組各項(xiàng)腹腔鏡操作成績(jī)均顯著提高[9]。哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院薛偉男等人通過Meta分析探討虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在腹腔鏡手術(shù)培訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用效果，發(fā)現(xiàn)VR訓(xùn)練器可顯著提升醫(yī)生及醫(yī)學(xué)生的腹腔鏡手術(shù)操作水平，培訓(xùn)教學(xué)效果優(yōu)于傳統(tǒng)腹腔鏡手術(shù)訓(xùn)練及箱式訓(xùn)練[10]。西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院朱財(cái)林等人選取20名規(guī)范化培訓(xùn)住院醫(yī)師作為觀察組，使用虛擬腹腔鏡培訓(xùn)腹腔鏡膽囊切除術(shù)，發(fā)現(xiàn)住院醫(yī)師的手術(shù)操作成績(jī)與培訓(xùn)前主治醫(yī)師的操作成績(jī)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[11]?；谄胀ㄏ涫角荤R模擬器和VR腹腔鏡模擬系統(tǒng)的培訓(xùn)課程對(duì)住院醫(yī)師技能提升效果的對(duì)比研究尚少且無定論，課題組對(duì)此進(jìn)行了課程探索。

3.2 基于VR和箱式模擬器的腹腔鏡模擬課程的結(jié)果探討

研究顯示，參加普通箱式腔鏡模擬器培訓(xùn)課程后，兩組住院醫(yī)師技能操作分?jǐn)?shù)均較培訓(xùn)初期明顯提升，用時(shí)縮短。A組醫(yī)師培訓(xùn)后總成績(jī)較培訓(xùn)前提升了33.7%，B組醫(yī)師總成績(jī)提升了22.4%。對(duì)培訓(xùn)前成績(jī)進(jìn)行分析，在撿豆子、釘轉(zhuǎn)移、縫合打結(jié)及總成績(jī)上，B組醫(yī)師成績(jī)較A組醫(yī)師成績(jī)更高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。對(duì)培訓(xùn)前操作用時(shí)進(jìn)行分析，B組醫(yī)師在4個(gè)項(xiàng)目的用時(shí)均較A組醫(yī)師用時(shí)少。參加VR腹腔鏡模擬系統(tǒng)培訓(xùn)課程后，兩組住院醫(yī)師各單項(xiàng)技能成績(jī)均較培訓(xùn)前有大幅提升。對(duì)培訓(xùn)前成績(jī)進(jìn)行分析，A組醫(yī)師較B組成績(jī)?cè)龈?，且兩組培訓(xùn)后各單項(xiàng)成績(jī)均在85分以上。

根據(jù)研究結(jié)果，普通箱式腔鏡模擬器培訓(xùn)與VR腹腔鏡模擬系統(tǒng)培訓(xùn)均可以提高腔鏡零基礎(chǔ)醫(yī)師的基本技能水平。虛擬仿真腔鏡操作觸感更加真實(shí)，具有逼真的情境，能使受訓(xùn)者更快適應(yīng)真實(shí)患者的實(shí)戰(zhàn)操作，但存在價(jià)格昂貴、部分操作項(xiàng)目失真、后期需要大量的維護(hù)與技術(shù)支持等缺點(diǎn)，并不能完全滿足培訓(xùn)人數(shù)眾多時(shí)的需求[12]。而普通箱式腔鏡模擬器培訓(xùn)對(duì)于提高醫(yī)師的基本技能也有等同作用，因此，對(duì)于醫(yī)師數(shù)量較多的培訓(xùn)，可以采用普通箱式腔鏡模擬器培訓(xùn)的方式進(jìn)行教學(xué)，同樣能夠達(dá)到提高外科腔鏡基本技能的目的。如果日常培訓(xùn)將兩者結(jié)合起來，既可以提高受訓(xùn)者的學(xué)習(xí)興趣，避免單一模式的培訓(xùn)課程引起的倦怠，也能夠從不同層面提升操作者的腔鏡基本技能水平。無論先使用哪種模型進(jìn)行訓(xùn)練，都建議從最基礎(chǔ)的訓(xùn)練模塊開始，具有同等的提升基礎(chǔ)技能的效果。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，基于VR和普通箱式模擬器的腹腔鏡模擬課程行之有效，二者結(jié)合的混合式培養(yǎng)方式既能快速提升醫(yī)師的腔鏡基本技能，也能增加培養(yǎng)過程的趣味性和多樣性。本研究也存在一定的局限性，比如沒有設(shè)置未參加腔鏡培訓(xùn)的對(duì)照組醫(yī)師，對(duì)參加VR腹腔鏡模擬系統(tǒng)培訓(xùn)課程的醫(yī)師的成績(jī)分析沒有細(xì)化。此外，住院醫(yī)師參加腔鏡模擬培訓(xùn)后是否能夠提高臨床腔鏡技能尚無數(shù)據(jù)支持。在后續(xù)的教學(xué)培訓(xùn)工作中，將進(jìn)一步完善培訓(xùn)計(jì)劃，以期為腹腔鏡模擬教學(xué)模式提供有益參考。