改進人體實驗教學附件提高機能人體實驗教學質量

童學紅，梁 雪，韓艷芳，董曉敏，張俊波，孫笑語，陳 怡，李利生

（首都醫科大學基礎醫學實驗教學中心，北京 100069）

醫學機能學實驗是一門實驗性很強的醫學基礎課程，是與理論教學相互協調的橋梁課程[1]。它將生理學、藥理學和病理生理學的實驗內容有機結合，更強調學科之間的交叉融合，更注重學生創新能力的培養[2]。機能學實驗教學中所涵蓋的生理實驗內容，是醫學生了解正常機體生理功能變化與調節機制的基礎實驗模塊，其中人體機能實驗是以醫學生為實驗觀察對象，可直接獲取人體數據，使得學生能夠親身參與和體驗人體實驗所帶來的直觀感受，同時避免了實驗動物的消耗，符合動物實驗研究的“3R”原則[3]。此類實驗與臨床觀察關系密切，也是傳統機能學人體實驗的補充和拓展。由動物實驗走向人體實驗，有助于醫學生掌握人體功能變化的特點，更具有實際應用價值和意義，為后期臨床學習奠定了堅實的基礎。本文結合機能學人體實驗教學的現狀，介紹了對人體機能實驗附件進行自主改進的一些方法及使用效果，為開展機能學人體實驗提供教學經驗。

1 機能學人體實驗的教學概況

首都醫科大學基礎醫學實驗教學中心自2010年率先引進國外Lab-Tutor 人體實驗教學系統，構建以系統為核心的應用性機能學人體教學實驗室。課程設置以“人體生理機能及調節”為主線，以“機制探討”和“臨床實際”為核心[4]。經過近十年的人體實驗教學摸索，我們將國外的實驗設備及軟件逐年加以消化利用，現已在七年制臨床、五年制臨床、康復醫學、假肢及生物醫學工程等專業開設了心血管、神經—肌肉、呼吸及泌尿系統的7 個常見人體實驗。包括：人體心電圖描記、呼吸運動調節因素、人體血壓測定、肺功能檢測、人體肌肉反應、反射和反應時間、水平衡泌尿實驗[5]。

2 人體實驗教學中遇到的問題

總的來說這7 個人體實驗雖在實驗教學中取得了良好效果，但在教學實踐過程中我們發現一些實驗附件需要根據教學需求進行改進，以便提高人體實驗教學質量。

2.1 神經—肌肉實驗的記錄附件并不能完全適合實驗要求需要改進

神經—肌肉實驗是通過刺激受試者尺神經或正中神經記錄并測量肌肉對神經刺激的收縮反應。在實驗教學中我們將手指脈搏傳感器固定在桌面，大拇指輕輕放在手指脈搏傳感器上才能采集到以大魚際肌為主的收縮反應。實驗要求手的大拇指要處于放松狀態并置于桌面上的手指脈搏傳感器上，其他4 個手指置于桌面下。這個姿勢手臂只能懸空，由于要保持支撐手掌的重力，造成大拇指連帶大魚際肌不能完全松弛，導致記錄的實驗結果出現誤差，從而直接影響教學質量。

2.2 “呼吸氣流與肺容量”實驗附件需要改進

此項實驗中與流量偵測探頭導管連接的是橡膠材質的牙齒固定咬合式吹嘴。實驗時受試者需要將鼻子夾住，將此吹嘴完全含在口腔中，牙齒咬住吹嘴凸起的牙齒咬合點進行吹氣。這樣才能確保不漏氣，保證實驗數據的準確性。但是此吹嘴非一次性，需要反復使用，因而必須要有嚴格的消毒程序，否則存在受試者交叉感染的風險。所以需要定制一種與流量偵測探頭導管相匹配的一次性吹嘴。

3 實驗附件的改進

3.1 神經—肌肉實驗附件的完善與制作

我們自主設計制作了一種“神經—肌肉實驗操作臺”可以更好地解決這一問題。將手指脈搏傳感器固定在一個長14 cm，寬8.5 cm，厚0.5 cm 的有機玻璃臺面上，臺面四個角安裝高度5 cm 的有機玻璃腿。臺面上開一個直徑2 cm 的圓孔，開孔位置：圓孔中心距離一側長邊5 cm，距離短邊5 cm。將手指脈搏傳感器的感應頭鑲嵌進圓孔中并固定，在靠近長邊的側面邊緣上打一直徑0.3 cm、深度4 cm 的線孔，線孔和固定手指脈搏傳感器的感應頭的圓孔貫通。手指脈搏傳感器的信號線從線孔中傳出和Lab-Tutor 人體實驗教學系統相連接。實驗過程中整個手臂置于桌面上，大拇指放松狀態置于神經—肌肉實驗操作臺上的手指脈搏傳感器的感應頭上，其余四根手指置于神經—肌肉實驗操作臺面下。這樣可以使整個手掌不再懸空，處于放松狀態。確保大拇指置于手指脈搏傳感器固定實驗操作臺上不受手的自主重力的影響，能夠準確采集到以大魚際肌為主的收縮活動變化，從而提高實驗教學效率。

3.2 人體呼吸實驗附件的改進與完善

為了避免受試者在參與“呼吸氣流與肺容量”實驗過程中可能引起交叉感染的風險，使參與實驗的學生打消顧慮能積極踴躍地參加實驗測試。我們根據呼吸流量偵測探頭導管的尺寸，定制了一種與之相匹配的一次性吹嘴。定制的一次性吹嘴：直徑為31 mm，長度為5 cm。材料為：用于肺活量檢測吹嘴使用的硬紙板材質，保證了用于人體使用的安全性。一次性吹嘴套在呼吸流量偵測探頭導管上，它能和呼吸流量偵測探頭導管緊密連接，保證氣道導聯系統的密閉性。實驗時受試者不需將吹嘴完全含在口腔中，只是用嘴包住吹嘴就能確保檢測過程中不漏氣。增強了實驗的可操作性，確保了實驗數據的準確性，從而提高了實驗教學效率。

4 實驗教學附件改進的教學效果

通過應用自主研發、改進人體實驗教學系統附件，使數據采集更準確，提高了學生參與人體實驗測試的積極性，從而激發了他們探索人體實驗的學習興趣。實踐證明，根據實驗教學需求改進實驗教學附件，優化實驗教學過程的每一個環節，都能進一步增強人體實驗教學項目的科學性與可行性，提高機能人體實驗教學質量。