模擬醫學教學在介入放射學中應用的思考

易 強 熊 強

（重慶醫科大學附屬兒童醫院肝膽外科 國家兒童健康與疾病臨床醫學研究中心 兒童發育疾病研究教育部重點實驗室 兒科學重慶市重點實驗室 重慶 400014）

介入放射學（Interventional Radiology，IR）是繼內科學、外科學之后的新興臨床學科。IR以其微創、精準、見效快等優點，極大改變了醫學領域的診療現狀，受到了國內外醫學界的高度重視。由于IR的復雜性，要求從事介入診療的醫師必須具備扎實的理論基礎和嫻熟的操作技巧。然而，目前IR培訓系統尚不成熟，導致各個介入醫療中心從業醫師的診療水平存的發展極不平衡，限制了介入醫學的良性發展。

長期以來，介入醫師的培養主要采用傳統的學徒式教學模式，該教學模式容易出現缺乏介入操作經驗的醫師直接在患者身上進行操作的情況。在當前醫患關系較為緊張的環境下，這種傳統培養模式顯然存在一定隱患。這將導致并發癥發生的風險的增加。模擬醫學教育 (simulation based medical education，SBME) 是通過對醫學技術、患者和臨床場景進行模擬，進而進行臨床教學實踐的教學方法[1]，在其他臨床學科中已廣泛應用。它具有較高的安全性、可重復性和真實性，能明顯減少醫療差錯，提升醫療安全。研究表明[2-4]，在醫學和非醫學領域，模擬培訓都能在高風險或罕見情況下始終帶來更好的結果。目前SBME在IR研究較少，本文對SBME在IR中的應用進行回顧及探討，以促進SBME在IR中的推廣和應用。

一、目前介入放射學培養模式存在的不足

介入診療操作涉及全身每個器官和系統，其復雜性大、手術時間長，對術者有較高的要求。醫師除必須具備扎實的理論基礎和熟練的操作技巧以外，還要求術者熟練掌握人體全身各系統解剖。介入操作還因影像引導的特殊性，要求操作者能夠在二維的圖像的實時引導下，通過遠離目標區域的操作通道對患者的三維器官進行操作，因此要求操作者有較強的空間認識能力。另外由于操作器械與傳統器械的極大差異，還需要熟悉成百上千種器械的使用方法及特性。這些內容均需要通過長期大量的反復練習方能掌握，因此術者都需要耗費大量的時間和精力。

傳統的IR操作培訓以傳統的學徒模式為主。然而，在教學模式未定型之前，教學效果在很大程度上依賴于培訓師。并且如果受訓者在培訓過程中得到的操作機會較少，則在親自操作時可能會影響患者的安全。由此可見，傳統的教學模式存在明顯的弊端，其可能導致部分患者手術時間延長、手術相關并發癥發生率增加，以及手術效果不佳。最終的結果可能導致增加醫療風險、病人權益受到損害、甚至導致醫患信任危機以及醫療糾紛等嚴重問題。

目前有研究認為采取模擬手術與實際操作相結合的醫學操作培訓方式，可以明顯縮短學習周期，減少手術相關并發癥。因此，通過模擬教學實現從理論到實踐的過渡。學員在進行真實介入操作之前，先在零風險的模擬環境中反復練習，并通過實時客觀的評估反饋，夯實介入基礎知識，提升操作能力，提升醫療安全性[5]。

二、SBME在介入放射學中研究現狀

目前在我國開展地最為普遍的醫學SBME課程，主要用于訓練相對簡單的單項臨床操作技能。由于IR的SBME培訓要求較高，現有的SBME系統還不能滿足IR模擬培訓的要求。目前SBME在國內IR領域也僅用于初級介入醫師基礎培訓，通過該項技術幫助介入初學者掌握血管介入的基本技能，包括特定部位的血管解剖知識、介入手術器械的選擇、基礎穿刺插管技術以及手眼的精細配合能力等。

在血管介入三大類別即外周介入、神經介入和心血管介入中，國外有一些醫學和外科專業已經嘗試將基于模擬的培訓納入學習。通過初期研究[6-8]認為，通過SBME，在介入基本技能訓練、手術技術提高、手術技巧、手術時間控制、手術整體流程以及操作經驗和信心的提高上均可取得積極效果，并且在改善患者的安全和護理方面也顯示出積極的成果。國內也有文獻表明[9-10]，介入SBME能提高介入初學者腦血管造影的操作水平，肝動脈插管技能和經子宮動脈介入診療水平。在心血管介入專業中，由于操作及術式的相對固定，一些地方已將SBME用于在介入手術室之外學習導管技能的前提要求。盡管如此，由于開展的介入模擬的研究中心較少，規模較小，操作者在介入模擬器的操作表現與臨床的介入操作之間的相關性還尚未明確。介入模擬培訓的效果仍需更多設計良好的前瞻性對照臨床實驗進一步證實。

三、SBME在介入放射學培訓中的優勢

將SBME應用于介入放射醫師培訓，解決了年輕醫生臨床實踐機會有限的問題。學員在高度逼真的、完全沉浸式的環境中提高介入操作技能，這種經歷會降低學員在臨床出錯的概率并提高應急反應能力，增強醫療安全。即往研究認為，介入模擬培訓能夠提升操作者的操作水平并增強自信，繼而改善患者的預后[11-12]。通過對不同病例的反復培訓，學員能在相對較短時間內學會多種疾病及并發癥處理經驗，提升了醫療安全[13]。

通過SBME，初級學員可以在手術室外學習介入手術的基本技能，從而使他們可以將注意力集中在實際病例中更值得關注的方面。另外，SBME對高級從業者好處是減少了新術式的學習曲線[14]。受訓人員在首次進行某項手術時，這將為患者的安全提供巨大的好處。術者將有機會反復訓練基礎知識，從而減少了放射劑量、手術時間、插管時間以及鎮靜時間。對高級從業人員而言，可用于復雜病例的手術設計及模擬，以增加復雜病例的手術成功率[10，14]。

SBME的另一個優點是，它可以使IR手術盡可能早的與醫學生進行接觸，以使醫學生對IR的興趣增加，可將IR的培訓時機大大提前[15-16]。

四、目前介入放射學的SBME系統主要分為虛擬現實技術和介入模擬訓練系統

虛擬現實技術是一門新興的人機交互技術，通過借助計算機和傳感技術構建一個與現實環境盡可能相近的虛擬環境[17]。它以計算機技術為基礎，利用人體解剖學視覺重建和力反饋技術，通過語音、手勢等方式，訓練醫師進行訓練。相比與傳統的在患者身上直接練習介入診療操作，虛擬現實技術的最大優勢是可以使學員在模擬環境下盡可能接近真實的開展血管內介入診療操作，尤其是熟悉血管內介入基本操作，可以反復練習，可以迅速提升學員的操作技能，為學員實際操作打下扎實基礎。

介入模擬訓練系統可通過系統內預置病例模板和導入臨床數據新建病例兩種方式，進行多種疾病如動脈瘤、動脈狹窄、動靜脈畸形、心律失常在內的模擬練習[9]。操作者需要根據病變情況選擇合適介入器材 (導管、導絲、球囊等) ，并學會對器材的長度、直徑、種類進行挑選，系統應用改造后的真實介入器材通過機械感應裝置傳遞觸覺和力反饋，操作者在模擬X線顯示屏的引導下進行介入手術操作。操作者在進行正確或不正確的操作后，模擬系統還會出現良性或惡性的生命體征變化，操作者需迅給予相應的處置，以達到并發癥處理的培訓目的。該系統可同時對介入基本技能和臨床綜合能力進行更全面的培訓。

五、SBME在介入放射學中應用的不足與展望

(一)醫學模擬中心建設成本與運行成本過高[14，18]

介入模擬訓練系統的采購和維護費用較為昂貴，因此目前以低層次的模擬類型為主。雖然模擬系統的費用昂貴，但充分利用該系統后卻能夠提高培訓效率，節約醫療成本。隨著計算機技術的不斷發展，介入模擬訓練系統將取得更多的改進和成本控制，該應用將越來越廣泛。

(二)當前模擬器的最大問題是仿真度欠佳[9]

設備的實時感應裝置可能會有一定誤差，無法精確傳遞介入器材的實時位移和旋轉。另外，設備的觸覺反饋與真實操作有一定的差距。因此，圖像與操作系統在實時性、模擬準確性方面不能真實還原介入操作。但隨著相關設備的改進和迭代，以及工程學的進步，該問題會得到良好改善。

(三)當前模擬器不能模擬IR全部場景

與其他學科的SBME不同，IR的一個特殊挑戰是在于，IR涉及全身每個系統，需要的場景范圍要大得多[14]。目前IR的SBME系統通常僅適配少數場景，無法做到全身所有系統、所有疾病適配。另外，模擬器的廣泛適配將增加建設與運行成本。

(四)理想的SBME培訓程序尚未確定

第一，目前還沒有足夠的客觀證據來專門針對IR進行模擬訓練[14]。盡管SBME對初學者和有經驗的從業者都顯示出好處，但是有證據表明，隨著學員對程序的熟練程度的提高，學員收益會遞減。因此，還需要進一步的證據以取得培訓時間與學員最高收益間取得最佳值。第二，SBME的適用人群尚未完全確定，有研究建議血管外科手術包括在入職時進行強制性模擬訓練，并建議在整個訓練過程中繼續使用SBME。有證據表明[18]，新手和高級從業人員都可以進行模擬培訓。隨著SBME在IR中應用的推廣以及應用數據量的積累，這些問題將很快得以解決。

介入放射學是一個快速發展的專業。盡管其他學科都采用了SBME來進行培訓，但IR仍然相對缺乏這種新穎的培訓方式。在目前醫療資源相對短缺、醫患關系相對緊張的背景下，SBME在臨床教學中的應用是醫學發展的必然趨勢。它能夠解決目前IR教學中的一些問題，提高教學水平，但SBME由于其自身的局限性，目前還不能完全替代臨床實踐。然而，SBME被證明具有極高的成本效益，并且可實現IR培訓的標準化，以減少各地區IR水平的差異，有良好的應用前景。因此，應該根據實際情況將SBME與傳統教學相結合，切實促進IR教學的發展。