應用仿真模擬訓練器進行精細解剖操作訓練的效果分析*

袁野，潘一峰，巫放明，黃安妮

（中南大學湘雅醫(yī)院肝膽腸中心，湖南長沙410008）

應用仿真模擬訓練器進行精細解剖操作訓練的效果分析*

袁野，潘一峰，巫放明，黃安妮

（中南大學湘雅醫(yī)院肝膽腸中心，湖南長沙410008）

目的評價LapSim虛擬仿真系統(tǒng)對無內鏡操作經驗的醫(yī)學生進行精細解剖訓練的效果。方法選擇中南大學臨床醫(yī)學生，進行兩根大血管分別環(huán)繞兩根小血管、兩根大血管分別圍繞三根小血管、三根大血管分別圍繞兩根小血管和三根大血管圍繞三根小血管等4項精細解剖操作訓練，對比訓練前和訓練后的效果。結果經過訓練后，4個課程的操作通過率得到很大的提升，操作成績明顯提高。受試者在4個課程上訓練3次和訓練5次的“防止主血管被不正確地撕裂或燒掉”評價參數上表現，差異有統(tǒng)計學意義。結論對于沒有內鏡操作經驗的醫(yī)學生來說，經過訓練后，可以更好地完成精細解剖的操作，訓練器非常容易上手，對于培養(yǎng)內鏡醫(yī)師左右手配合方面有很大的輔助作用。

虛擬仿真訓練器；精細解剖；內鏡培訓

醫(yī)學教育史上，最早的臨床模擬技術培訓起源于解剖學。隨著醫(yī)學教育內容的不斷豐富、應用于醫(yī)學的現代化信息科學技術日益提高以及醫(yī)學模擬技術的不斷發(fā)展和完善，世界各國醫(yī)學研發(fā)機構都建立了適用于醫(yī)學臨床教育的模擬教學模型，如實物模擬系統(tǒng)、視屏模擬系統(tǒng)、真人模擬系統(tǒng)和虛擬觸

覺模擬系統(tǒng)等。在美國、英國和德國等發(fā)達國家，醫(yī)學教育模型得到不斷采用和完善，并建立根據醫(yī)學教學的模擬中心，制定了有關的政策和標準[1-2]。如德國教育部2003年規(guī)定醫(yī)學教育模擬教育中心必須配備人類患者模擬器（human patient simulator，HPS）和急救計算機模擬器（emergency care simulator，ECS）。現如今在西方，腹腔鏡模擬訓練機已廣泛應用于年輕的臨床醫(yī)師的培訓[3]。

在我國，從事內鏡與微創(chuàng)診療技術的臨床各專專科內鏡微創(chuàng)醫(yī)師，大多還是以“師傅帶徒弟”的方式來進行教育和培養(yǎng)的，“徒弟”長時間地觀摩和學習某一個“師傅”的技術。但是，每位“師傅”的專業(yè)業(yè)務水平不盡相同，有高有低，導致“徒弟”的水平參差不齊，沒有經過系統(tǒng)、規(guī)范的內鏡與微創(chuàng)理論學習和專業(yè)技術操作訓練，也沒有規(guī)范的統(tǒng)一標準的教學大綱、教材、課程。在傳統(tǒng)的外科醫(yī)師培養(yǎng)模式下，年輕醫(yī)師培訓時間漫長，技術提升速度慢。目前，我國對內鏡微創(chuàng)醫(yī)師的臨床操作技能還沒有一個統(tǒng)一的、科學的、客觀的資質認證體系和診療質量評價標準[4]。

近年來，我國借鑒國際上的成功案例和經驗，開始著手建立自己的醫(yī)學教育模擬機構。首先在四川大學華西醫(yī)學中心、中國醫(yī)科大學和北京大學醫(yī)學部等高等醫(yī)學院校及其附屬醫(yī)院建立醫(yī)學教育模擬中心或臨床技能中心，引入國內外先進醫(yī)學教育模擬裝置及方法用于臨床教學中，并積極探索更加完備的培訓方案[5]。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇中南大學臨床醫(yī)學專業(yè)學生24人，在虛擬仿真訓練器下進行精細解剖操作訓練。最終收集到20人數據（由于部分受試者的個人時間與培訓時間相沖突，未能完成虛擬仿真訓練）。本實驗使用瑞典Science Surgery公司生產的虛擬仿真訓練器（Lap-Sim系統(tǒng)）進行操作訓練[6]。

1.2 實驗方法

1.2.1 培訓方法每個受試者要參加精細解剖4個課程的訓練（見圖1），從易到難分別是“精細解剖1”（兩根大血管分別環(huán)繞兩根小血管）、“精細解剖2”（兩根大血管分別圍繞三根小血管）、“精細解剖3”（三根大血管分別圍繞兩根小血管）、“精細解剖4”（三根大血管圍繞三根小血管）。

圖1 受試者在使用虛擬仿真訓練器進行訓練

1.2.2 操作方法“精細解剖”的操作步驟是：攝像機由計算機控制，一個器械設定為抓鉗，另一個為透熱鉤，可以在屏幕中央看到包含血管和附著在血管上的小組織串的抽象結構；抓持血管束的頂部，開始操作；牽張血管，用鉤子小心鉤住細小的組織串，牽張組織串離開血管附件，然后灼燒組織串；切除所有組織串，直到完成練習[7-8]。見圖2。

1.2.3 注意事項在訓練過程中，應時刻盡力避免灼傷血管；激活之前，確保透熱工具不在任何重要結構的附近。本項目訓練目的是：學習如何從血管結構上安全切除周圍的組織片段[9]。

1.2.4 評價標準每一次操作完成后，LapSim系統(tǒng)會自動生成一份成績單，成績單顯示訓練總成績（0～100分）以及是否通過該課程的訓練，見圖3。評價參數分別為：總時間、撕裂或燒掉血管百分比、血管能量損傷百分比、撕裂的小血管百分比、燒掉的無牽張小血管百分比、抓鉗路徑長度、抓鉗角度路徑、抓鉗超出視場的時間、手術刀路徑長度、手術刀角度路徑和手術刀超出視場的時間，每個受試者的總成績是由評價參數的成績加權計算得到。所有受試者在訓練前完成一次測試，之后在規(guī)定的一段時間內進行多次訓練[10]。因為各評價參數之間存在相似性，故選取其中幾個參數進行重點分析。選取參數：從“時間”角度，選取“總時間”（完成任務快慢表現）；從“主血管損傷”角度，選取“撕裂或燒掉的血管百分比”（防止主血管被不正確地撕裂或燒掉）；從“細脈管損傷”角度，選取“燒掉的無牽張血管百分比”（防止未經拉伸的細脈管被燒傷）；從“抓握器儀器路徑”角度，選取“抓鉗路徑長度”（合適的抓鉗路徑）；從

鋼帶式輸送機在石子煤輸送系統(tǒng)中的應用 …………………………………………………………………………… 王 芳（4/23）

“切割器儀器路徑”角度，選取“手術刀路徑長度”（合適的手刀路徑）。

圖2 牽張血管，用鉤子小心鉤住細小的組織串

圖3 LapSim系統(tǒng)自動生成的成績表

1.3 統(tǒng)計學方法

使用SPSS 17.0進行分析，選取參數的成績采用配對樣本t檢驗，計量資料采用均數±標準差（±s），以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 訓練前與訓練后的通過率比較

共有20位受試者完成4個課程的訓練。在前3個課程中，訓練前分別有4人（20%）、3人（15%）、4人（20%）通過，訓練3次后分別有20人（100%）、18人（90%）、17人（85%）通過，訓練5次后全部人通過。在精細解剖課程4中，訓練前沒有人通過，訓練3次后有3人（15%）通過，訓練5次后有11人（55%）通過。訓練3次后，前3個課程的通過率增長明顯高于第4個課程。再訓練兩次后，第4個課程的通過率的增長高于前3個課程。見圖4。

圖4 訓練前后通過率比較

2.2 訓練前和訓練后的成績比較

將訓練成績分為3個等級：優(yōu)（86～100分），良（71～85分），中（56～70分）。根據4個課程訓練通過的受試者的成績分布來看，訓練前沒有人得優(yōu)，訓練3次后，前3個課程分別有9、8和8人是優(yōu)，第4個課程沒有人得優(yōu)。訓練5次后，4個課程分別有10人（50%）、11人（55%）、10人（50%）和3人（15%）的成績是優(yōu)。見表1。

表1 課程訓練通過的受試者的成績比較人

2.3 訓練3次與訓練5次的各參數成績比較

訓練3次和訓練5次的參數成績比較，如表2所示。在精細解剖1中，“完成任務快慢表現”和“防止主血管被不正確地撕裂或燒掉”參數成績相比，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；在精細解剖2中，“完成任務快慢表現”、“防止主血管被不正確地撕裂或燒掉”和“防止未經拉伸的細脈管被燒傷”參數成績相比，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；在精細解剖3中，“防止主血管被不正確地撕裂或燒掉”和“防止未經拉伸的細脈管被燒傷”參數成績相比，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；在精細解剖4中，所有參數成績比較，差異均有統(tǒng)計學意義。在前3項課程訓練中，“合適的抓鉗路徑”和“合適的手術刀路徑”這兩個評價參數成績的比較，差異均無統(tǒng)計學意義。在精細解剖4中，訓練成績提升很大，5次訓練的成績波動均大于3次訓練的波動。

表2 訓練3次與訓練5次的各參數成績比較分

3 討論

本研究可以看到，無內鏡操作經驗的臨床醫(yī)學生經過訓練，可以更好地完成精細解剖的操作，而且訓練器比較容易上手。本研究表明，訓練3次之后，前3個課程的通過率大幅度提高，第1個課程已經達到100%，而最后1個課程的通過率依然很低。訓練5次之后，前3個課程通過率為100%，而最后1個課程的通過率雖然迅速提升，但最后只有55%，這說明隨著課程難度的增加，對于不同的課程需要不同的訓練時間安排，避免浪費時間并且保證必要的訓練時間。在成績表現上，前3個課程的成績分布是相似的，最后1個課程只有3人得優(yōu)，這表明，對于難度最大的精細解剖課程4，雖然經過訓練可以得到提升，但是如果要高水平的完成課程，還要多次訓練增強左右手的配合能力，訓練次數應在5次以上。

本研究還表明，受試者需要訓練多次才能夠防止血管被不正確地燒掉或撕裂，相對而言，對于抓鉗路徑和手術刀路徑的掌握會快一些。在時間控制方面，平均成績是最低的，這說明還需要更多次的訓練提高速度，才能達到系統(tǒng)的要求，更好的完成精細解剖的操作。

通過短時間內的訓練，可以看到受試者很容易利用訓練器進行操作訓練。因此，這樣搭配很多課程的仿真模擬訓練器可以從各個角度鍛煉手術操作能力，不僅可以幫助經驗較少的實習生和年輕的住院醫(yī)師精進各項微創(chuàng)手術能力，更可以讓無內鏡操作經驗的學生在通過一系列訓練和臨床實踐的過程中快速的成長為一名優(yōu)秀的微創(chuàng)手術醫(yī)生。

現在，在全球范圍內應用比較廣泛的虛擬仿真模擬訓練器是與LapSim系統(tǒng)相類似的包括基本技能訓練模塊和復雜手術過程訓練模塊但所提供的力觸覺能力同樣有限的Lap Mentor模擬器（美國simbionix），還有可以精確模擬不同生物組織但價格昂貴的Laparoscory VR（加拿大CAE），而Xitact LS500（瑞士Xitact）模塊化，帶有力反饋但是不能提供一些患者的模擬訓練[11-12]。在虛擬仿真模擬器不斷完善的過程中，現有的一些軟件系統(tǒng)在應用中都存在一定的限制，但是在很多應用不同系統(tǒng)進行實驗訓練的研究中都有表明，受試者經過這些系統(tǒng)訓練之后，手術技能都有所提高[13-14]。因此，不管有無內鏡操作經驗，結合虛擬培訓系統(tǒng)和手術模擬箱的訓練以及動物實驗，都能夠在微創(chuàng)外科教學中積累扎實的操作技能，為內鏡手術奠定堅實的基礎。

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[3]文宏,鄧東紅,程鵬.臨床技能培訓中心在臨床醫(yī)學教育中的作用初探[J].醫(yī)學與哲學:臨床決策論壇版,2011,32(3):67-68.

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（吳靜 編輯）

第四屆中國國際繼續(xù)醫(yī)學教育大會

尊敬的各位專家、同道：

第四屆中國國際繼續(xù)醫(yī)學教育大會（The 4th China International Conference on Continuing Medical Education(CCME)）暨第十六屆解放軍總醫(yī)院消化內鏡年度學術會議（The 16th Digestive Endoscopic Annual Meeting of PLA Hospital）、2015北京消化-內鏡節(jié)（2015 Beijing Digestive-Endoscopic Festive）、第五屆消化內鏡隧道技術論壇（The 5th Digestive Endoscopic Forum of Tunnel Techniques(DEFTT)）、第二屆消化與消化內鏡創(chuàng)新節(jié)（The 2nd Innovative Festive of Digestive and G.I.Endoscopy），將于2015年11月06-08日在北京國際會議中心舉行。

消化與消化內鏡已經進入快速發(fā)展時期，我們期望此次會議在會議顧問團、名譽主席我院高長青副院長、世界胃腸病主席曹世植教授、工程院副院長樊代明院士、中華消化內鏡主委李兆申教授、中華消化主委、我科名譽主任楊云生教授的指導下，能夠給您提供在該領域的一些新的概念與理論，并在內鏡演示與現場互動中給您一些內鏡技術與技巧方面的啟迪與靈感，為消化與消化內鏡的理論普及與技術發(fā)展做出應有的貢獻。

名譽主席：楊云生

大會主席：令狐恩強

2015年3月

主辦單位：中國繼續(xù)醫(yī)學教育雜志社

協(xié)辦單位：中華胃腸內鏡電子雜志

承辦單位：中國人民解放軍總醫(yī)院消化科

咨詢或報名：請聯(lián)系010-57108108、18810236140、ccme_xhnj@163.com或登錄會議網站www.ccme2010.org

Evaluating the performance of a virtual endoscopic operation system applied for fine dissection technical training*

Ye YUAN,Yi-feng PAN,Fang-ming WU,An-ni HUANG
(Hepatobiliary&Enteric Center of Xiangya Hospital,Central South University, Changsha,Hunan 410008,P.R.China)

【Objective】To evaluate whether Lapsim virtual endoscopic stimulator is suitable for fine dissection operation skill training of the inexperienced persons.【Methods】Medical students from Central South University were participated in an endoscopic operation skill training using virtual endoscopic stimulator.The professional skill was evaluated by their competence in fine dissection operation in 4 promoting levels:"two small vessels were surrounded by two large vessels","three small vessels were surrounded by two large vessels","two small vessels were surrounded by three large vessels","three small vessels vessels were surrounded by three large vessels",all data were processed by SPSS,and paired T test was used for analysing.【Results】The passing rate and the operating performance of four courses had been greatly improved.For the evaluation of performance parameters,"Preventing vessel burned incorrectly"showed significant difference in all operation training.【Conclusion】The students without endoscopic experience can better fulfill the operating of fine dissection after training,which will play a great role in cultivating the endoscopic operating skills.

virtual training simulator;fine dissection;endoscopic training

1007-1989（2015）09-0901-05

R602

A

2015-05-28

國家國際科技合作專項項目（No：2013DFA30590）

潘一峰，E-mail：1356931763@qq.com