模擬器教學在經胸超聲心動圖操作培訓中的應用

郭瀟瀟，郭立琳，魏統輝，方理剛

(中國醫學科學院 北京協和醫學院 北京協和醫院 心內科, 北京 100730)

經胸超聲心動圖(transthoracic echocardio-graphy, TTE)一直是臨床疾病診斷和評估的有力工具。近年來由于其實時、動態、便捷和無創等優點，TTE的使用已經不局限于心血管內科醫師，越來越多的醫學專業醫師包括麻醉學、重癥監護醫學、急診醫學和外科學等都開始學習TTE的操作并在臨床應用[1-2]。隨著住院醫師規范化培訓制度的日趨完善，多個臨床科室已經開始嘗試將TTE技能培訓納入“必修課”。但是，TTE的技能培訓方法在中國大多數醫學院校仍通過專業知識加上學徒式帶教的方式教授，這種傳統的帶教方式較為費時，培訓效果也不能保證[3]。基于模擬器的培訓已經逐漸成為醫學教育領域培養醫學生或低年資專科醫師技術技能的一種有效工具。模擬器教學與傳統教學方法相比有明顯的優勢：允許學習者失敗而不必冒著延誤患者病情的風險，幫助教師更好地掌控學習進度。本研究的目的是探索TTE操作培訓中，使用TTE模擬器與真人志愿者相結合的操作授課方式是否優于傳統單純真人志愿者操作授課的方式。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取30名2020-07-01—2021-04-30 在北京協和醫院心內科超聲心動圖室輪轉學習TTE操作和圖像采集的醫師。

納入標準: 未學習過TTE操作的正在規范化培訓的住院醫師、心內科研究生和心內科進修醫師。

排除標準:上述學員以往獨立完成過TTE操作或既往接受過任何方式的TTE操作培訓。

1.2 研究方法

1.2.1 培訓分組及方法：所有入選醫師在開始培訓前先接受TTE操作問題的相關筆試；之后進行相同的第一次培訓課程，均為時長約60 min的心內科超聲心動圖操作專家的理論授課，內容包括心臟解剖、TTE的適應證和局限性以及超聲心動圖檢查的基礎知識。此后，受培訓醫師隨機分為兩組，分別為傳統培訓組 15人和模擬器培訓組 15人；兩組均進行為期8周的實際操作培訓，頻率為每周1次。 傳統培訓組每3人組成1個小組，每周操作培訓時每人均有15 min在專家指導下的實際操作時間，以健康志愿者為模特，其余30 min觀摩同組2個學員的操作練習。模擬器培訓組第1個月以模擬器為操作對象，第2個月以健康志愿者為對象進行操作訓練，小組分配及每次操作時長與傳統培訓組一致。 培訓結束后，所有受培訓者都接受TTE操作表現評估，并完成滿意度調查。

1.2.2 考核評價方法: 實際操作考核切面是了解心臟結構和血流動力學常用的10個TTE切面，包括胸骨旁長軸切面、胸骨旁主動脈瓣短軸切面、胸骨旁左室短軸切面、胸骨旁右室流入道切面、心尖四腔心切面、心尖五腔心切面、心尖三腔心切面、心尖兩腔心切面、劍突下切面、胸骨上窩切面。操作考核使用的機器是GE vivid7，模特為體型勻稱的健康志愿者，時間為10 min。2名擅長TTE的心臟專家對受培訓醫師獲取的切面圖像質量和解剖結構識別進行評分，并同時記錄切面獲取總時間。具體評分標準為：順序顯示以下10個切面：胸骨旁左室長軸切面(二維+M型)、右室流入道切面(二維)、胸骨旁主動脈瓣短軸切面(二維)、胸骨旁左室短軸切面(二維)、心尖四腔心切面(二維及二、三尖瓣血流頻譜)、心尖五腔心切面(二維)、心尖三腔心切面(二維)、心尖兩腔心切面(二維)、劍下下腔靜脈切面(二維)和胸骨上窩切面(二維)；切面圖像采集標準且清晰為5分，圖像采集不標準為3分，圖像采集需在幫助下完成為1分，無法呈現圖像為0分，10個切面分別打分后相加，總分最高為50分，最低為0分；每個學員最后得分為兩名專家評分的平均值。

考核后通過問卷星對受培訓醫師滿意度進行調查：對TTE培訓過程非常滿意為5分，感受一般為3分，非常不滿意為0分，另有一道開放性問題，受培訓醫師可以選擇性填寫對此次培訓的感想和建議。

1.3 統計學分析

2 結果

傳統培訓組和模擬器培訓組的培訓前TTE操作相關問題筆試成績無顯著差異。

模擬器培訓組的操作考核總得分顯著高于傳統培訓組(P<0.05)。值得注意的是，模擬器培訓組學員的最低分(39分)高于傳統培訓組學員的最低分(34分)。模擬器培訓組完成所有切面所需要的時間為(471±66)s， 顯著短于傳統培訓組(530±60)s(P<0.05)(圖1)。

A.傳統培訓組和模擬培訓組的操作考核總分比較; B.傳統培訓組和模擬培訓組的操作考核時間比較; *P<0.05, **P<0.01, 與傳統培訓組比較圖1 傳統培訓組和模擬培訓組的操作考核總分及操作時間比較Fig 1 Comparison of the examination scores and time between the tradition training group and the simulation group (each group n=15)

模擬器培訓組獲取各切面質量的平均分均高于傳統組，其中在胸骨旁主動脈瓣短軸切面(3.9±0.9vs3.2±0.4,P<0.01)、心尖兩腔心切面(4.0±0.8vs3.2±0.9,P<0.05)和胸骨上窩切面(3.8±0.8vs2.6±1.1,P<0.01)兩組間評分有顯著性差異(表1)。

表1 傳統培訓組和模擬器培訓組圖像采集各切面分數Table 1 Comparison of the scores of each examination view between the tradition training group and

培訓考核后，受培訓醫師滿意度調查提示模擬器培訓組學員滿意度顯著高于傳統培訓組(4.6±0.6vs4.1±0.7,P<0.05)。

3 討論

本研究表明，與傳統教學方法相比，使用TTE模擬器授課可以使受訓學員更好的掌握TTE采集技能，包括更熟練的獲取正確切面及更好的圖像質量，并提高受訓學員滿意度。因此，在臨床TTE操作教學中加入模擬器的使用是加強培訓效果的一種實用方法。

目前國外對模擬器應用在超聲心動圖教學方面的研究報道大部分都提示模擬器有提高教學效果的作用[4]。但是，這些已發表的文章多數是研究模擬器協助經食道超聲心動圖的操作培訓，且受培訓人員多為麻醉科醫師。這可能和麻醉科醫師術中診斷更多的依賴經食道超聲心動圖，而經食道超聲心動圖的學習和操作更容易引起患者的不適反應和醫療風險有關[5-7]。相比之下，TTE雖然操作相對簡單，患者不適的風險較低，但是如果想獲得可信的結論則需要學員更深入地了解與圖像采集相關的復雜血流動力學和生理病理學變化，才能做出正確的心臟疾病狀態診斷。

在本項研究中，結合模擬器培訓的教學效果獲益主要體現在胸骨旁主動脈短軸、心尖兩腔心和胸骨上窩等幾個切面的獲取。上述切面是TTE操作時所有常用切面中獲取難度較大、用時較長的切面，在模擬器上操作使學員有機會反復練習和揣摩這些切面的獲取技巧，攻克操作的難點，這或許與模擬器培訓組操作考核總分及最低分均高于傳統培訓組的相應得分有關。本結果和國外的一項研究結論略有差異[8]，后者應用模擬器對89例醫學生進行TTE培訓，結果發現應用模擬器培訓組的學員在獲取所有7個常用切面的表現均高于未使用模擬器組。這個差異可能與本研究受培訓者數量較少、受培訓者接受模擬器或真人志愿者操作培訓的總時長更長有關。

使用模擬器教學的優勢在受培訓醫師的滿意度調查中也有體現。接受模擬器教學的學員滿意度評分高于傳統教學組。更重要的是，在開放性問題中，模擬器教學組學員提出在模擬人身上進行培訓后給患者進行TTE操作會更有自信。還有4名模擬器教學組學員認為先應用模擬器學習再在真人志愿者身上練習的學習順序可能會更有利于高效的掌握TTE操作技能。 在一項評估使用模擬器對經食道超聲心動圖操作培訓作用的研究發現[9]，先使用模擬器再利用真人練習操作的效果優于將兩者順序交換的效果，原因可能是在學習初期學員可以更放松地在模擬器上操作和嘗試不同的切面，更仔細地識別解剖結構而不用擔心給志愿者帶來不適的感覺。

本研究也存在一定的局限性，由于此研究中學員仍處于學習TTE操作的初級階段，而且學員的心臟病學知識背景有一定差異，對教學效果的評估僅停留在切面獲取及基本心臟解剖結構的認知，而缺乏學員對圖像結果判讀的考核。 鑒于目前疾病診斷相關程序已經被開發并植入模擬器，下一步將圖像判讀融入模擬器培訓課程可能為受培訓者帶來更多益處。

總之，本研究結果表明在TTE培訓中，結合TTE模擬器的培訓與傳統培訓相比，能幫助學員更熟練的掌握TTE圖像獲取技術并提高學員滿意度，值得在醫師技能培訓中推廣應用。