基于注視動態感興趣區的眼動追蹤在冠心病介入治療臨床教學中的應用研究

常明，金銀浩，呂厚龍，馬淑敏，劉桂清

齊齊哈爾醫學院附屬第一醫院心血管內科，黑龍江齊齊哈爾 161041

心血管疾病具有高患病率及病死率的特點，其發 病率在常見疾病中位居第一，我國每年約有300 萬人死于心血管疾病。近年來，冠心病介入技術（percutaneous coronary intervention，PCI）已經成為冠心病診斷的金標準及治療的主要手段，可經心導管技術疏通狹窄甚至閉塞的冠狀動脈腔，從而改善心肌血流灌注[1]。在心血管內科的見習及實習過程中，PCI 已經成為臨床教學的必修內容，但是其治療醫藥費用高，手術操作難度大，臨床醫師需要掌握充分的理論知識，通過不斷實踐，掌握技術要領及技巧，才能熟練掌握PCI 技術[2]。以授課為基礎的教學法（lecture-based Learning，LBL）是較為傳統教學模式，該種方法應用于教學中暴露出諸多問題，以問題為基礎的教學法（problem-based Learning，PBL）是較為新穎的教學模式，具有系統性塑造輕松及主動的學習氛圍，在快速獲得周邊因素反饋信息的同時，鍛煉學生的多方面能力[3]。但是PBL 在提升學習效果上無法科學地追蹤和分析，隨著科學技術的進步，一種新型的基于色彩興趣區的眼追蹤技術，逐漸應用于教學領域[4]。該次研究選取2019 年10 月—2020 年4 月于該院心內科實習的60 名醫學規培生為研究對象，并基于注視動態感興趣區的眼動追蹤在冠心病介入治療臨床教學中的應用效果進行研究。現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取該院心內科實習的60 名醫學規培生作為研究對象，采用隨機數字表法按1：1 的比例分為兩組，其中常規組 30 名，男女比例為 18：12；年齡 20～23 歲，平均年齡（21.5±0.7）歲；入科平均成績（86.0±3.0）分。實驗組 30名，男女比例為 18：12；年齡 20～23 歲，平均年齡（21.7±0.6）歲；入科平均成績（85.8±3.8）分。所有研究對象一般資料（年齡、性別及入科平均成績）比較差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。該研究經院內倫理委員會批準同意，研究對象及家屬均簽署知情同意書。以醫學規培生實習期間14 例PCI 治療患者為典型病例，男10 例，平均年齡（67.3±8.3）歲，女 4 例，平均年齡（69.3±11.7）歲，所有患者的介入治療均遵循相關的標準化操作流程，并由單一專家操作，所有X 射線凸顯以標準灰度格式顯示。

1.2 方法

所有研究對象均由同一名臨床教師帶教，常規組采用LBL 方法結合PBL 方法進行臨床實習教學，組員進入科室后立即進行有關PCI 的理論知識及實際操作理論學習，在每次見習前選取典型病例4 例，并于教學前1 d 發送給學生，根據PBL 教學計劃設計問題，教學結束后，將學生分為3 組，進行分組交流。交流結束后，進行總結，教師對每小組內成員輪流提問，根據回答情況進行補充，并進一步提出問題，最后對病例進行總結，給予正確解答。實驗組在常規組的基礎上基于視覺動態區的眼追蹤技術進行觀察、推理及模擬PCI 的過程。將眼動儀佩戴于實驗組成員頭部或放置于被觀察物之間，記錄實驗組成員在處理視覺信息時的眼動軌跡特征，觀察其注意、視知覺及閱讀側重點。通過客觀記錄實驗組成員在理論知識及時間操作理論學習，案例分析，及臨床患者診治、病歷書寫、臨床實踐的操作過程，記錄實驗組成員眼球注視、掃視和追隨運動3 種眼球運動方式，并轉換眼動軌跡、停留點及時長等參數，將其在學習期間的眼動特點客觀、精確地呈現出來。教師根據分析結果，分析實驗組成員在學習過程中所遇到的難點及未注意的重點，進行詳細講解。獲取學生在判讀影像學資料時獲取其行為學特點，根據對復雜的解剖結構、細小影像細節耗時較長，容易出錯點，教師分析和總結教學中的難點及疑點，并進行逐一解答。

1.3 觀察指標

教學效果按出科時理論及實踐考試成績、學生影像學資料分析能力、學生滿意調查問卷得分，共3 個維度進行考察。實習結束后的出科成績包括：理論成績、臨床病例分析處理、臨床實踐操作、突發事件處理；學生滿意調查問卷于實習結束后發放，分為滿意、一般和不滿意，主要從激發學習興趣、提高學習能力、理論聯系實際能力、加深對基礎知識的理解和應用等方面，當場填好并回收。計算方法：滿意率=（滿意人數+一般人數）/總人數×100.00%。

1.4 統計方法

采用SPSS 22.0 統計學軟件進行數據處理，計量資料使用均數±標準差（±s）進行表示，進行 t 檢驗，計數資料使用[n（%）]進行表示，進行 χ2檢驗，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組學生考核成績比較

比較兩組學生考核成績，實驗組學生考核總成績顯著高于常規組，差異有統計學意義（P＜0.05），其中理論考核、實踐考核、閱片能力及總成績均高于常規組，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表1。

表1 兩組學生考核成績比較[（±s），分]

表1 兩組學生考核成績比較[（±s），分]

組別 理論考核 實踐考核 閱片能力 總成績實驗組（n=30）常規組（n=30）t 值P 值42.1±2.8 39.5±2.6 5.681 0.012 30.6±2.5 26.4±2.7 4.659 0.018 15.3±0.6 12.4±0.8 5.329 0.011 87.4±2.8 77.6±3.2 8.264＜0.001

2.2 兩組學生教學滿意率比較

比較兩組學生教學滿意率，實驗組滿意率96.67%顯著高于常規組73.33%，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表2。

表2 兩組學生教學滿意率比較[n（%）]

3 討論

眼動研究源于古希臘心理實驗研究，經歷直接觀察法、機械記錄法和光電記錄法逐漸發展為一門成熟的技術方法[5]。近年來，基于數字眼部眼動頻率的眼動追蹤技術日趨成熟，其采用高頻采樣的紅外攝像裝置實拍用戶眼球圖像，進一步通過圖像處理獲取眼動數據。其能夠追蹤注視實踐、回視時間、注視位置、注視順序、掃描模式等，因此其應用于研究型教學體系建設，極具發展潛力[6]。

在冠心病介入（PCI）治療教學領域，新時期的教學要求發展學科核心要素為目標，注重引導醫學生從理論知識、臨床實驗操作、臨床經驗、突發實踐處理等多維度形成專業的醫學素養和創造性思維[7]。該次研究將基于注視動態感興趣區的眼動追蹤在冠心病介入治療臨床教學中，實驗組學生考核總成績顯著高于常規組，這是由于通過實驗組眼動指標特別是注視時間和注視次數等顯性指標，反映學生對資源的分配、問題的抽象化及感興體驗，從而達到探索冠心病介入治療的過程。通過研究不同的追蹤指標應用于在線學習認知負荷量化模型中，通過眼追蹤技術的特征化、外部化及快速高效的轉移策略，能夠減少學習時間，并提高其再現性[8]。X 射線冠脈造影技術（CAG）和血管內超聲（IVUS）是目前冠心病的介入影像手段，其要求最佳的圖像捕獲機最佳的圖像輸出，后者基于操作者的閱讀技能以及快速、有效地識別和解釋病理發現的能力。以往圖像閱讀技巧多是憑經驗獲得，該次研究通過眼動追蹤技術分析和比較在冠心病介入治療操作者的獲取影像信息。根據對復雜的解剖結構、細小影像細節耗時較長，容易出錯點，教師分析和總結教學中的難點及疑點，并進行逐一解答。蔣潔智等[9]在研究中表明，眼動跟蹤技術將會在醫學教育中展現更大的應用空間。通過對比兩組學生對教學模式的滿意率，實驗組顯著高于常規組，這表明該種教學模式不僅能夠提高學生的綜合能力，而且能夠提升學生的教學滿意率。

綜上所述，基于注視動態感興趣區的眼動追蹤在冠心病介入治療臨床教學中效果顯著，能夠顯著提高學生綜合能力，但迄今為止并未有其他研究者進行真實介入治療相關研究，該研究以供今后研究者參考使用。