基于虛擬仿真技術的產科護理游戲設計

傅婕 顏藝鷺 許婉婷 何靜 黃小云 趙婉泓

摘 要：產科護理學為護生在校學習培養的核心課程，為解決傳統產科教學形式單一、內容受限的問題，本課題組設計了一款基于虛擬仿真技術的產科護理游戲，開展基于案例互動式教學等方式的新型產科護理教學，激發學生自主學習和積極創新的潛能，提高教學效果。現就虛擬仿真技術在護理領域的優勢及產科游戲的設計展開探討，探索其在產科護理游戲設計中應用的可行性和必要性。

關鍵詞：虛擬仿真 產科 教育游戲 護理

Design of Obstetric Nursing Game Based on Virtual Simulation Technology

FU Jie? YAN Yilu*? XU Wanting? HE Jing? Huang Xiaoyun? ZHAO Wanhong （Xiamen Medical College， Xiamen， Fuzhou Province，361023 China）

Abstract：Obstetric nursing is the core course for nursing students to study and cultivate in school. In order to solve the problem of single traditional obstetric teaching form and limited content， The research group designed an obstetric nursing game based on virtual simulation technology， Carried out a new type of obstetric nursing teaching based on case interactive teaching and other methods， to stimulate students' potential of independent learning and positive innovation， and to improve teaching effect. This paper discusses the advantages of virtual simulation technology in the field of nursing and the design of obstetric games， and explores the feasibility and necessity of its application in the design of obstetric nursing games.

Key Words：Virtual simulation ; Obstetrics; Educational games;Nursing

隨著2021年我國“三孩”政策的實施，孕產婦人數有所增加，為適應實現適度生育水平，提高出生人口質量需要，婦女保健機構的數量也有所提升，孕產婦及全社會人群對于孕期保健知識的需求也有所增加。虛擬仿真技術是采用以計算機技術為核心的現代高科技生成逼真的視、聽、觸覺一體化的特定范圍的虛擬環境，用戶借助必要的設備以自然的方式與虛擬環境中的對象進行交互作用、相互影響，從而產生等同于親臨真實環境的感受和體驗[1]，具有交互性、逼真性、可視化等特征。隨著近些年來虛擬仿真技術的飛速發展，其在醫學教育領域已取得了許多重大成果，將虛擬仿真技術與教育游戲相結合的方式已成為在線醫學教育全新且愈受關注的研究領域。

1 虛擬仿真技術應用于產科護理的必要性

1.1 產科護理教學的困境

正常分娩接產術技術性強、知識點抽象，護理學或助產學專業學生必須反復練習才能掌握技能、鞏固相關理論知識[2]，該部分內容不僅對醫務人員及醫學生是極大的挑戰，對孕產婦而言更是迫切的知識需求。由于學校資源條件有限、臨床見習時間短及存在產房感染的可能、產婦及家屬隱私觀念的增強等多種條件的約束，多數護生僅見過一兩次甚至沒有機會親眼見到自然分娩的全過程，無法讓較為抽象的理論知識及復雜的助產技術得到更好的實踐和鍛煉。因此基于虛擬仿真技術的產科護理游戲可能可以緩解此困境，本軟件以孕婦分娩的產程進展為主線，綜合運用案例互動式教學，情景模擬教學等多種方式，利用3D虛擬仿真技術，構建高度仿真的虛擬產房和產婦，重現分娩助產的臨床場景，解決護生或助產士在學習過程中由于學習條件、教學資源及醫學倫理等各方面的限制，通過寓教于樂的形式幫助護生深化理論知識，熟練掌握自然分娩各個階段的表現及護理操作技術，培養學生人文關懷、交流溝通、自主學習和臨床思維能力。

1.2 虛擬仿真技術的優勢

通過虛擬仿真技術模擬特定臨床場景，學生通過收集和處理信息、識別問題然后確定目標采取行動，最后通過游戲產生的評價和反饋了解自身對于理論知識及其內涵的理解程度。利用交互式特點增強游戲教學效果，幫助使用者增強自身的臨床推理判斷、收集及整理信息、采取行動的能力，培養其批判性精神[3]。分娩游戲不僅可能提高學生理論掌握程度，在設計上還提供了學生團隊合作及協作決策的機會，進一步提高學習效果的同時也能培養學生合作協商能力，為將來的臨床工作打下基礎[4]。

1.3 游戲思維與虛擬仿真技術相結合富有創新性

在護理實踐教學方面，虛擬仿真技術應用多為構建于案例相對應的特殊場景、人物（患者）及物品等。對于基礎的護理操作，如靜脈穿刺、輸血、導尿等，有學者研發了其專項的護理技能訓練模擬軟件[5]。通過模擬相關的操作場景、患者及可能發生的數種情況，幫助學生熟悉操作流程、操作技巧及減少操作時的緊張心理。針對于綜合性護理操作技能的培養，市面上已開發有多款護理游戲，如模擬手術室游戲、新生兒復蘇訓練游戲、創傷現場救護教育游戲等[6-8]。該類項目設計特點除了包括構建基于3D技術的虛擬操作環境，還有豐富的案例故事情節設計、獎懲機制、圍繞訓練目的的各種小任務、模擬場景后測試問答等，國外游戲項目還較為注重游戲過程中使用者與病人及家屬的互動，注重人文關懷能力培養。

2 產科護理游戲的設計

2.1 產科護理游戲總體思路

由于產科護理具備特殊性，例如其中很多專科操作及特殊案例場景無法在教學中再現，且需要能夠動態評估孕產婦的情況變化，這些都是應用模擬人教學的傳統護理教學模式的難點。利用虛擬仿真技術，構建高度虛擬的產房和孕婦，設計各類案例，如自然順產、剖宮產、雙胎妊娠等各種臨床情境。學生通過透視、剖視等多視角直接觀看孕婦骨盆骨性結構及不同類型胎兒娩出各階段在孕婦體內的位置、動態轉動及孕婦各時期生理狀態，在軟件中可以多次進行胎心檢測、胎方位判斷、骨盆測量等專科操作及接生技術、剖宮產術的仿真練習。

2.2 產科護理游戲所涉及的教學內容

近年來， 隨著人工授精技術的成熟與時代的發展，由于醫源性因素的影響，雙胎妊娠的發生率有增高的趨勢[9]。對于雙胎孕婦而言，尤其是高齡雙胎孕婦，面臨著較大的心理壓力，可能需要更為細致的護理與健康宣教。但是雙胎妊娠的分娩機制較為抽象，且學生在臨床上難以得到實踐，因此在軟件內容設計上，本軟件突破了單胎分娩的局限性，加入了雙胎分娩案例。通過查閱文獻，參考《助產學》《婦產科護理學》《婦產科學》本科教材及《威廉姆斯產科學》等內容，結合臨床崗位職責與真實案例，參考婦產科護理學教師、臨床助產士、臨床產科醫生的意見，形成初稿。本游戲軟件涵蓋以下4項案例：單胎枕左前位初產婦，經陰道順娩;人工授精雙胎妊娠初產婦，B超顯示雙胎臀先露，孕期無異常情況，家庭十分重視，拒絕陰道分娩;自然受孕雙胎妊娠初產婦，B超顯示（枕左前位+骶右前位），孕期無異常情況，對分娩報以期待，強烈要求陰道分娩;自然受孕雙胎妊娠合并胎膜早破初產婦，對分娩報以期待，要求陰道分娩，最終執行剖宮產。

2.3產科護理游戲軟件功能

在設計過程中以教育游戲為立足點，以包括整合學習目標和游戲機制，提供即時、持續和延遲的反饋，提供足夠數量的選擇，讓用戶與患者、醫院環境進行互動，使用真實的圖形、動畫和聲音，創造真實的患者場景6個方面為設計原則[10]。通過加入角色選擇、任務分配、階段獎罰、人機對話等環節，增加項目的樂趣性和吸引力，利其沉浸式的游戲體驗有利于提高學生的自主學習積極性和學習效果。

用戶登陸界面后可自行設置角色名稱以及外貌等，以助產士的身份進入游戲，在全3D建模的地圖里可隨意選擇門診、待產室、產房等多種不同場景。地圖中用戶可根據情境需要移動人物并進行操作。在不同場景中完成系統分配的任務，任務類型包括完成產程判斷，為不同產程的孕婦進行護理，進行導樂分娩，完成接產，以及特殊助產技術如會陰縫合、產鉗助產等進行虛擬操作。系統可模擬分配多種類型孕婦如單胎妊娠、多胎妊娠、人工授精孕產婦、高齡產婦、合并妊娠并發癥產婦等。

用戶在場景中可自行隨意移動，系統隨機分配一位模擬產婦，用戶須幫助該孕婦完成整個妊娠，并對孕婦做正確適宜的健康指導。任務內容包括產婦評估、胎心監護、會陰消毒、鋪產臺、接生、新生兒評估以及飲食護理、運動指導、產后恢復指導等。游戲以每個產程為一個階段，每個階段至少完成5項任務，直至分娩結束該階段完成。每項操作任務均有積分，若過程中因用戶的不當操作或錯誤選擇導致意外發生，例如產婦難產死亡、胎兒窘迫等，將終止游戲并顯示最終得分。系統還設置升級制度，用戶通過完成不同類型產婦護理及反復練習操作累加積分，獲得各種榮譽稱號及模擬職稱。學生在此過程中可達到深刻理解知識、熟練掌握操作、培養學生臨床思維能力及團隊合作精神等目的，體現虛擬仿真技術應用于醫學教育領域的拓展實驗項目、提高教學效果、節約實驗成本及突破時空局限等多項優勢[4，11]。

3 展望

下一步可將VR技術與妊娠分娩過程融合，開發沉浸式分娩體驗游戲，通過VR游戲的方式讓醫學生甚至廣大群眾更加了解妊娠與分娩過程中的知識，體驗分娩，進而接受分娩;增加多人協同操作功能[12]，在沉浸式游戲中，提供多種場景和特殊情況選擇，而且游戲操作按鍵的位置用戶也可以根據自己的習慣自行擺放，讓用戶如同身臨其境一般，將妊娠與分娩過程融入到VR游戲中，在游戲中起到教育的作用。

4 結語

虛擬仿真技術在醫學領域的優勢在科學技術快速發展的今天日益凸顯，在產科游戲的領域，利用虛擬仿真技術不僅可以拓展傳統教學中難以開展的實驗項目范圍，幫助學生掌握產科護理過程的護理要點、護理技能，培養臨床思維及人文關懷能力，還可以讓醫學生接受多元化的護理教育，感受行業前沿的技術及研究領域，為將來的護理道路提供新的發展方向及思路。

參考文獻

[1]趙群，婁巖.醫學虛擬現實技術及應用[M].北京：人民郵電出版社，2014：2-11.

[2]李文濤，安力彬，楊連衛，等.自然分娩接產術虛擬仿真實驗項目的設計與應用[J].中華護理教育，2020，17（3）：223-225.

[3]Koivisto J M， Multisilta J， Niemi H， et al. Learning by playing： A cross-sectional descriptive study of nursing students' experiences of learning clinical reasoning[J]. Nurse Education Today， 2016（45）：22-28.

[4]張鑫，楊夢，林韋彤，等.嚴肅游戲在護理教學領域的研究進展及啟示[J].解放軍護理雜志，2021，38（2）：72-74，78.

[5]張昊，劉仟仟，高凌.基于虛擬現實技術的護理學實踐教學構建[J].新鄉醫學院學報，2014，31（1）：79-80.

[6] DEL BLANCO A，TORRENTE J，FERNANDEZ-MANJON B，et al.Using a videogame to facilitate nursing and medical studentsfirst visit to the operating theatre.A randomized controlled trial[J]. Nurse Education Today，2017（55）：45-53.

[7] Maria Cutumisu， Siddhi D Patel， Matthew R G Brown， et al. RETAIN： A Board Game That Improves Neonatal Resuscitation Knowledge Retention.[J]. Frontiers in pediatrics， 2019（7）：13.

[8]李昌秀，陳紅波，樓婷，等.創傷現場救護教育游戲的開發與應用[J].護理學雜志，2019，34（7）：8-11.

[9]陳金芳，遲會，劉丹.高齡雙胎孕婦妊娠壓力水平調查及其影響因素分析[J].中國護理管理，2017，17（3）：325-330.

[10]胡曉松，潘克儉，張曉，等.依托虛擬仿真實驗教學平臺促進醫學生實踐創新能力[J].中國現代教育裝備，2015（1）：6-8.

[11]成陽.虛擬仿真實驗教學場景資源的案例分析與評價研究[D].北京：北京郵電大學，2021.

[12]任鵬百.基于人體骨骼信息的虛擬仿真交互系統研究與應用[D].蘭州：蘭州交通大學，2021.