基于柯式評(píng)估的3D打印困難氣道模型在麻醉科教學(xué)中的應(yīng)用

[摘要]"目的"本研究旨在建立一種高仿真的3D打印困難氣道模型，應(yīng)用柯式評(píng)估模式評(píng)估該模型用于實(shí)習(xí)醫(yī)生培訓(xùn)課程的效果。方法"根據(jù)困難氣道患者的頭頸胸部CT信息進(jìn)行3D打印。2023年3月1日至3月31日招募30名實(shí)習(xí)醫(yī)生進(jìn)行教學(xué)培訓(xùn)，根據(jù)隨機(jī)數(shù)字表法將其分為觀察組和對(duì)照組，每組15名，觀察組接受3D打印氣道模擬培訓(xùn)，對(duì)照組接受傳統(tǒng)困難氣道培訓(xùn)。通過柯氏評(píng)估模式從反應(yīng)層、學(xué)習(xí)層、行為層和成果層4個(gè)方面對(duì)培訓(xùn)效果進(jìn)行分析。結(jié)果"反應(yīng)層：觀察組學(xué)員在技能操作培訓(xùn)、培訓(xùn)內(nèi)容的實(shí)效、對(duì)處理困難氣道信心提升度和達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的評(píng)價(jià)均顯著高于對(duì)照組（Plt;0.05）。學(xué)習(xí)層：兩組學(xué)員的理論考核成績(jī)比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Pgt;0.05）。行為層：觀察組學(xué)員的技能考核成績(jī)顯著高于對(duì)照組（Plt;0.05）。成果層：麻醉科教研室老師對(duì)觀察組學(xué)員的綜合評(píng)分顯著高于對(duì)照組（Plt;0.05）。結(jié)論"3D打印困難氣道模型用于困難氣道管理課程的模擬訓(xùn)練有較好的效果，適宜推廣應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]"3D打??；困難氣道模型；柯式評(píng)估；困難氣道管理課程

[中圖分類號(hào)]"G642.0""""""[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]"A""""""[DOI]"10.3969/j.issn.1673-9701.2024.34.017

氣道管理是麻醉醫(yī)生必備的核心技能。在臨床工作中，困難氣道的發(fā)生率為1.5%～8.5%，嚴(yán)重威脅患者的生命安全[1]。馬武華等[2]對(duì)中國(guó)醫(yī)療機(jī)構(gòu)困難氣道的調(diào)查與分析發(fā)現(xiàn)，13.8%的調(diào)查者所在單位發(fā)生過因困難氣道導(dǎo)致的嚴(yán)重不良事件（患者死亡或腦損傷等）；其中僅50.9%的調(diào)查者參加過氣道管理培訓(xùn)，而未閱讀過美國(guó)麻醉醫(yī)師協(xié)會(huì)和中華醫(yī)學(xué)會(huì)麻醉學(xué)分會(huì)困難氣道管理流程的調(diào)查者占比高達(dá)34.3%和6.8%。這些都說明氣道管理培訓(xùn)工作仍然任重道遠(yuǎn)。困難氣道一旦發(fā)生，患者病情危急，實(shí)習(xí)醫(yī)生理論知識(shí)與臨床經(jīng)驗(yàn)不足，往往難以處理。且臨床困難氣道發(fā)生率較低，難以滿足所有實(shí)習(xí)醫(yī)生的培訓(xùn)需求。因此，如何構(gòu)建低成本、易推廣的各類氣道技能操作模型在醫(yī)學(xué)教育和培訓(xùn)領(lǐng)域具有巨大的潛力。本研究旨在觀察實(shí)習(xí)醫(yī)生在高仿真模型下對(duì)困難氣道處理技術(shù)、操作規(guī)范及應(yīng)急預(yù)案的學(xué)習(xí)過程，并采用柯氏評(píng)估模式，對(duì)該模型的培訓(xùn)效果進(jìn)行科學(xué)、全面、客觀的分析，以提高實(shí)習(xí)基地的教學(xué)質(zhì)量。

1""對(duì)象與方法

1.1""3D打印困難氣道模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的建立

通過提取南京市第一醫(yī)院部分困難氣道患者的頭頸胸部CT信息（電流100mA，層厚1～2mm），采用Mimics"17.0軟件進(jìn)行重建后將相應(yīng)文件導(dǎo)出至3D打印機(jī)，根據(jù)臨床病例特點(diǎn)和培訓(xùn)需求，選用適合材料進(jìn)行3D打印。將患者的3D打印困難氣道模型和教學(xué)教案錄入對(duì)應(yīng)病例庫，構(gòu)建模擬訓(xùn)練系統(tǒng)。

1.2""教學(xué)對(duì)象和培訓(xùn)內(nèi)容

本研究于2023年3月1日至3月31日招募30名實(shí)習(xí)醫(yī)生進(jìn)行教學(xué)培訓(xùn)。納入標(biāo)準(zhǔn)：①麻醉學(xué)專業(yè)；②未接受過系統(tǒng)困難氣道培訓(xùn)。排除標(biāo)準(zhǔn)：""""①自愿退出；②未完成問卷調(diào)查或未完成考核。根據(jù)隨機(jī)數(shù)字表法將其分為觀察組和對(duì)照組，每組15名。所有學(xué)員對(duì)本研究?jī)?nèi)容均知情同意。本研究采用問卷調(diào)查方法，符合《赫爾辛基宣言》中的醫(yī)學(xué)研究倫理原則。

兩組學(xué)員均接受為期4周（每周兩課時(shí)，一課時(shí)40min）的教學(xué)培訓(xùn)課程。第一周培訓(xùn)課程為學(xué)員統(tǒng)一理論培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容覆蓋相關(guān)解剖課程、困難氣道的識(shí)別、困難氣道處理流程及要點(diǎn)、困難氣道工具的使用說明等。第2周培訓(xùn)課程為學(xué)員統(tǒng)一技能示教培訓(xùn)，教學(xué)老師先示范困難氣道工具的使用方法和技巧，包括面罩通氣、口咽鼻咽通氣道使用、喉罩使用、可視喉鏡下氣管內(nèi)插管、纖維支氣管鏡引導(dǎo)的氣管內(nèi)插管及環(huán)甲膜穿刺等。第3、第4周學(xué)員分組進(jìn)行操作練習(xí)。兩組課程時(shí)間和教學(xué)老師均相同。觀察組學(xué)員使用3D打印困難氣道模型（包括面部畸形、肢端肥大癥、氣道占位、頸椎活動(dòng)受限等）進(jìn)行操作練習(xí)；對(duì)照組學(xué)員在傳統(tǒng)氣道模型上直接進(jìn)行困難氣道的技能操作練習(xí)。

1.3""培訓(xùn)效果評(píng)定

采用柯氏評(píng)估模型從反應(yīng)層、學(xué)習(xí)層、行為層和成果層4個(gè)方面評(píng)價(jià)兩組學(xué)員的困難氣道學(xué)習(xí)效果。具體方法：①反應(yīng)層：所有學(xué)員對(duì)本次培訓(xùn)進(jìn)行滿意度調(diào)查。調(diào)查內(nèi)容包括培訓(xùn)內(nèi)容、培訓(xùn)方法、培訓(xùn)考核及培訓(xùn)后感受4個(gè)方面，共13項(xiàng)條目。學(xué)員依據(jù)自身情況對(duì)每項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行評(píng)分。②學(xué)習(xí)層：在全部培訓(xùn)課程完成后，對(duì)兩組學(xué)員進(jìn)行統(tǒng)一的閉卷理論考核，考核內(nèi)容為困難氣道相關(guān)知識(shí)。滿分100分，記錄所有學(xué)員的考核成績(jī)。③行為層：完成全部課程培訓(xùn)后，兩組學(xué)員統(tǒng)一參加臨床技能考核。麻醉科教研室老師根據(jù)每位學(xué)員處理困難氣道時(shí)的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)分?？己藘?nèi)容包括困難氣道的識(shí)別、困難氣道處理應(yīng)急預(yù)案、處理困難氣道工具的使用、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力及溝通能力等。滿分100分，記錄所有學(xué)員的考核成績(jī)。④成果層：培訓(xùn)后3個(gè)月，學(xué)員完成麻醉科實(shí)習(xí)。帶教老師、教研室秘書及科主任對(duì)參加培訓(xùn)的全部學(xué)員的臨床工作進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)內(nèi)容包括麻醉記錄單書寫、病例討論、理論考核、臨床技能考核等的綜合評(píng)價(jià)。取三者評(píng)價(jià)的平均分，滿分10分。

1.4""統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS"16.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（"）表示，組間比較采用單因素方差分析，非正態(tài)分布的計(jì)量資料以中位數(shù)（四分位數(shù)間距）[M（Q1，Q3）]表示，組間比較采用非參數(shù)檢驗(yàn)。Plt;0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2""結(jié)果

2.1""反應(yīng)層分析

兩組學(xué)員的培訓(xùn)方法、培訓(xùn)考核評(píng)分比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Pgt;0.05）。培訓(xùn)內(nèi)容中的技能操作培訓(xùn)和培訓(xùn)內(nèi)容的實(shí)效方面，觀察組學(xué)員的評(píng)分顯著高于對(duì)照組（Plt;0.05）。培訓(xùn)后感受方面，觀察組學(xué)員對(duì)處理困難氣道的信心提升度顯著高于對(duì)照組（Plt;0.05），且觀察組學(xué)員更多達(dá)到預(yù)期目標(biāo)（Plt;0.05），見表1。

2.2""學(xué)習(xí)層、行為層分析

兩組學(xué)員的理論考核成績(jī)比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Pgt;0.05）。觀察組學(xué)員的技能考核成績(jī)顯著高于對(duì)照組（Plt;0.05）。觀察組學(xué)員的考核成績(jī)總分顯著高于對(duì)照組（Plt;0.05），見表2。

2.3""成果層分析

觀察組學(xué)員的綜合評(píng)分顯著高于對(duì)照組[（8.73±0.46）分"vs.（8.15±0.67）分，t=2.778，P=0.010]。

3""討論

3D打印技術(shù)又稱為增材制造技術(shù)，它基于三維模型數(shù)據(jù)，通過增加材料、逐層打印，從而獲得與數(shù)字模型一致的三維實(shí)體模型[3]。因此，3D打印模型具備很強(qiáng)的形態(tài)學(xué)展現(xiàn)能力，使得其在醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域有著非常廣闊的應(yīng)用前景[4-5]。當(dāng)前骨科、神經(jīng)外科、耳鼻喉科等亞?？萍娂妼?D打印技術(shù)應(yīng)用于臨床實(shí)踐及教學(xué)中[6-8]；但在麻醉方面的應(yīng)用還相對(duì)較少。近年來逐漸有學(xué)者將3D打印技術(shù)與困難氣道相關(guān)領(lǐng)域結(jié)合。Ormandy等[9]于術(shù)前為頭頸部腫瘤切除的患者建立3D打印模型，有助于多學(xué)科團(tuán)隊(duì)制定困難氣道處理計(jì)劃，從而增加首次插管成功率。Ock等[10]采用3D打印技術(shù)和硅膠成型制作困難氣道模型，具有類似真實(shí)的張口度和精確的困難氣道形狀。該模型成本明顯低于傳統(tǒng)的氣道模型，同時(shí)給學(xué)員提供更為精準(zhǔn)的培訓(xùn)體驗(yàn)。因此，3D打印可更真實(shí)客觀地顯示氣道及毗鄰結(jié)構(gòu)的異常解剖，從而提高學(xué)員對(duì)困難氣道的理解，且價(jià)格相對(duì)較低，易于推廣應(yīng)用，具備替代當(dāng)前傳統(tǒng)氣道模型的潛力。

本研究采用柯氏評(píng)估模式對(duì)該模型的培訓(xùn)效果進(jìn)行分析。反應(yīng)層主要通過問卷調(diào)查的形式了解學(xué)員對(duì)培訓(xùn)工作的滿意度，了解學(xué)員所希望得到的培訓(xùn)需求。結(jié)果顯示兩組學(xué)員在培訓(xùn)方法和培訓(xùn)考核兩大方面均給出較高的評(píng)分，表明大部分學(xué)員對(duì)本次培訓(xùn)的內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)形式、時(shí)間安排及考核安排給予肯定。觀察組學(xué)員的技能操作培訓(xùn)和培訓(xùn)內(nèi)容的實(shí)效評(píng)分更高，且在處理困難氣道信心提升度方面和培訓(xùn)成果達(dá)到心理預(yù)期方面明顯高于對(duì)照組。學(xué)習(xí)層評(píng)估主要通過筆試考核學(xué)員對(duì)困難氣道理論知識(shí)的掌握情況。觀察組學(xué)員的平均成績(jī)雖高于對(duì)照組，但比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。行為層通過臨床技能考核評(píng)估，觀察組學(xué)員的操作考核成績(jī)顯著高于對(duì)照組。成果層由教研室老師對(duì)兩組學(xué)員的臨床工作進(jìn)行評(píng)分，觀察組學(xué)員的綜合評(píng)分明顯高于對(duì)照組。綜合來說，觀察組學(xué)員的培訓(xùn)成果明顯優(yōu)于對(duì)照組，進(jìn)一步提高學(xué)員對(duì)處理困難氣道的信心，對(duì)困難氣道的識(shí)別、困難氣道處理應(yīng)急預(yù)案、處理困難氣道工具的使用、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力及溝通能力等均達(dá)到較好的培訓(xùn)效果。

在培訓(xùn)過程中，筆者觀察到3D打印氣道模型無法模擬真實(shí)操作過程中發(fā)生的分泌物多、出血、起霧等問題。隨著技術(shù)和材料的不斷更新發(fā)展，后續(xù)將對(duì)模型進(jìn)一步改進(jìn)，使其更加接近真實(shí)臨床環(huán)境。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

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（收稿日期：2024–07–30）

（修回日期：2024–10–25）