虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在艦船大面積燒傷傷員早期救治訓(xùn)練中的應(yīng)用研究

代站站，彭宇，房賀，郭玉坤，孫瑜，馬兵，夏照帆

燒傷是海戰(zhàn)傷最為常見的傷類之一［1］，而且隨著武器性能提高其發(fā)生率呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。據(jù)美海軍記載，F(xiàn)rankin 號(hào)航母在二戰(zhàn)某次海戰(zhàn)中陣亡724人，其中29% 死于燒傷［2］。在我軍“八六”海戰(zhàn)中，炸傷比例高達(dá)100%，西沙海戰(zhàn)中燒傷比例也達(dá)到14.8%［3］。隨著高燃高爆武器在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)中的普及，可預(yù)見在未來(lái)海戰(zhàn)中大面積燒傷傷員成批發(fā)生的現(xiàn)象將極為普遍，而成批的大面積燒傷傷員的早期救治始終是一個(gè)難題［4］。當(dāng)前學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為專業(yè)化的早期干預(yù)和有針對(duì)性的早期治療是大面積燒傷傷員得以存活以及滿足后送條件的關(guān)鍵［5］。我國(guó)燒傷外科在近幾十年的發(fā)展歷程中有著較多大面積燒傷患者的成功救治經(jīng)歷，積累了很多寶貴的臨床經(jīng)驗(yàn)［6］。但是目前軍隊(duì)衛(wèi)勤建設(shè)環(huán)節(jié)仍相對(duì)薄弱，士兵海戰(zhàn)傷自救互救關(guān)鍵操作技能掌握尚存在諸多不足［7］，基層衛(wèi)生人員在海戰(zhàn)條件下處置批量大面積燒傷傷員的經(jīng)驗(yàn)更是極為欠缺，因此加強(qiáng)相關(guān)訓(xùn)練研究對(duì)于提高我海軍戰(zhàn)傷救治能力將有著十分重要的意義。

虛擬現(xiàn)實(shí)（virtual reality，VR）技術(shù)是一種具有沉浸性、交互性、多感知性等諸多優(yōu)點(diǎn)的尖端人機(jī)交互技術(shù)［8］，已經(jīng)在軍事衛(wèi)勤訓(xùn)練領(lǐng)域廣泛應(yīng)用并取得諸多進(jìn)展，其可為受訓(xùn)者提供逼真的戰(zhàn)場(chǎng)傷情及場(chǎng)景，能夠成為海戰(zhàn)救護(hù)訓(xùn)練的重要手段［9］。筆者依托課題組前期工作進(jìn)展，將艦船大面積燒傷傷員早期救治實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)置，并以此為基礎(chǔ)制作完成VR 培訓(xùn)課程，擬通過本研究對(duì)該課程實(shí)施效能評(píng)估，探索標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、高效的培訓(xùn)方法。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 選取2019－2020 年在海軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院進(jìn)行規(guī)范化培訓(xùn)的海軍基層軍醫(yī)50 名為研究對(duì)象，隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，每組25 人，實(shí)施前瞻性的隨機(jī)對(duì)照研究。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)組參加由本課題組設(shè)計(jì)制作的艦船大面積燒傷傷員早期標(biāo)準(zhǔn)化救治VR 培訓(xùn)課程（圖1），以VR 組表示；對(duì)照組軍醫(yī)采用標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程（stardard operating procedure，SOP）［10］，由課題組教員以面對(duì)面授課的方式實(shí)施培訓(xùn)，以SOP 組表示。2 組培訓(xùn)時(shí)長(zhǎng)均為4 個(gè)學(xué)時(shí)，分別在培訓(xùn)開始前、4 課時(shí)結(jié)束以及培訓(xùn)結(jié)束1 個(gè)月后由同一批考官以操作考核的形式進(jìn)行量化評(píng)分，并且由每位學(xué)員以調(diào)查問卷的形式（圖2）對(duì)所參與培訓(xùn)課程進(jìn)行評(píng)分，收集考核數(shù)據(jù)。

圖1 虛擬現(xiàn)實(shí)課程操作演示

圖2 課程滿意度調(diào)查問卷內(nèi)容

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 26.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)數(shù)資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，采用t檢驗(yàn)及重復(fù)測(cè)量方差分析，P＜0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 調(diào)查問卷結(jié)果分析 2 組問卷調(diào)查結(jié)果在問卷內(nèi)容的第1 項(xiàng)（學(xué)習(xí)態(tài)度中的學(xué)習(xí)興趣方面）、第2 項(xiàng)（學(xué)習(xí)價(jià)值觀的認(rèn)同感方面）、第3 項(xiàng)（學(xué)習(xí)價(jià)值觀的滿足度方面）、第5 項(xiàng)（學(xué)習(xí)意志中的注意力方面）、第7 項(xiàng)（體驗(yàn)與交互的信息交流方面）以及總得分差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。在第4 項(xiàng)（學(xué)習(xí)意志中的堅(jiān)持性方面）、第6 項(xiàng)（學(xué)習(xí)準(zhǔn)備中的自我效能感方面）及第8 項(xiàng)得分（反思中知識(shí)深加工方面）差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。反映了VR 課程在調(diào)動(dòng)學(xué)員積極性、加強(qiáng)上課注意力、培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣、增加復(fù)習(xí)黏度等方面具有先進(jìn)性。見表1。

表1 SOP 組和VR 組問卷調(diào)查各項(xiàng)指標(biāo)得分及總分統(tǒng)計(jì)表（分，± s）

表1 SOP 組和VR 組問卷調(diào)查各項(xiàng)指標(biāo)得分及總分統(tǒng)計(jì)表（分，± s）

注：SOP 組為標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程組，VR 組為虛擬現(xiàn)實(shí)組

組別SOP 組VR 組P 值總分31.52±2.12 36.72±1.34＜0.01例數(shù)25 25第1 項(xiàng)3.36±0.76 4.84±0.37＜0.01第2 項(xiàng)3.76±0.52 4.80±0.50＜0.01第3 項(xiàng)4.40±0.71 4.80±0.41 0.027第4 項(xiàng)3.96±0.79 4.24±0.66 0.194第5 項(xiàng)3.96±0.89 4.96±0.20＜0.01第6 項(xiàng)4.24±0.66 4.24±0.66 1.000第7 項(xiàng)3.88±0.67 4.52±0.51 0.001第8 項(xiàng)3.96±0.68 4.32±0.63 0.060

2.2 操作考核成績(jī)分析 實(shí)施培訓(xùn)前VR 組操作得分為（55.96±8.29）分，SOP 組為（58.61±6.98）分，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.226）。培訓(xùn)完成后，2 組的考核成績(jī)分別提升為（81.43±8.36）分和（79.45±7.68）分，但2 組得分差異仍無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.388），提示VR課程可以達(dá)到與SOP 課程相近的教學(xué)效能。培訓(xùn)結(jié)束1 個(gè)月后再次考核，2 組成績(jī)均有下降，但SOP 組（65.81±11.50）分較VR 組（74.19±7.62）分下降更明顯，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。提示VR 課程的遠(yuǎn)期培訓(xùn)效果可能優(yōu)于SOP 課程。見圖3。

圖3 VR 組及SOP 組操作考核得分估算邊際均值

3 討論

本研究結(jié)果顯示，VR 課程在增加學(xué)員上課注意力、調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性、培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣、增加復(fù)習(xí)黏度等方面較SOP 課程更有優(yōu)勢(shì)，可實(shí)現(xiàn)與SOP 課程相當(dāng)?shù)膽?zhàn)傷救治培訓(xùn)效果，而且在培訓(xùn)結(jié)束1 個(gè)月后的操作考核中VR 組學(xué)員獲得了較SOP 組更高的得分。因次，筆者的研究驗(yàn)證了VR 技術(shù)在艦船大面積燒傷傷員早期救治培訓(xùn)中的有效性，有望為戰(zhàn)傷救治培訓(xùn)提供新的助力。

目前，國(guó)內(nèi)戰(zhàn)傷救治訓(xùn)練仍然存在“演”的成分重，傷情模擬不真實(shí)等問題，無(wú)法滿足貼近“實(shí)戰(zhàn)化”要求的模擬訓(xùn)練需求［11］。而海上作戰(zhàn)環(huán)境無(wú)論在傷情變化還是救治難度等方面均有其特殊性，常規(guī)的訓(xùn)練手段往往無(wú)法營(yíng)造海上作戰(zhàn)復(fù)雜的訓(xùn)練環(huán)境，難以達(dá)到實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練效果［12］。制定出一套高效、實(shí)用的海戰(zhàn)傷救治培訓(xùn)方案是增強(qiáng)我海軍艦船戰(zhàn)傷救治能力的必行之路。

本研究是前瞻性的隨機(jī)對(duì)照研究，參訓(xùn)人員均來(lái)自2019－2020 年間于海軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院進(jìn)行規(guī)范化培訓(xùn)的海軍基層軍醫(yī)，他們同樣也是后期該研究課程實(shí)施推廣的主要受眾。對(duì)照組采用已經(jīng)被證實(shí)效果確切的SOP 課程實(shí)施培訓(xùn)［13］，教員是課題組具有豐富臨床及教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的副高職教授，確保了對(duì)照組的可信度。

VR 技術(shù)是一門以沉浸性、交互性為主要特點(diǎn)的多學(xué)科交叉的新生技術(shù)。在本研究中，通過學(xué)員培訓(xùn)后的調(diào)查問卷結(jié)果同樣顯示，VR 課程在增加學(xué)員上課注意力、調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性、培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣、增加復(fù)習(xí)黏度等方面明顯優(yōu)于SOP 課程。在堅(jiān)持性、自我效能感及信息深加工3 個(gè)指標(biāo)上差異不大，可能與培訓(xùn)學(xué)員類別有關(guān)，他們都是有著基層工作經(jīng)驗(yàn)的職業(yè)軍醫(yī)，內(nèi)心素質(zhì)、盡職履責(zé)等方面表現(xiàn)較好。還需要指出的是2 組人員操作考核一律在傳統(tǒng)模擬人身上實(shí)施，SOP 組培訓(xùn)過程中使用的也是該類型模擬人，該組學(xué)員對(duì)其更為熟悉，而VR 組學(xué)員整個(gè)培訓(xùn)過程均采用VR 設(shè)備培訓(xùn)，未接觸過考核使用的模擬人，這可能對(duì)考核結(jié)果造成一定影響。盡管如此，2 組在完成培訓(xùn)后實(shí)施的操作考核中仍取得相近分?jǐn)?shù)，證實(shí)VR 課程的培訓(xùn)效果與SOP 組相當(dāng)。培訓(xùn)結(jié)束后2 組學(xué)員均可以自由復(fù)習(xí)課程。在培訓(xùn)結(jié)束1 個(gè)月后的再次操作考核中，VR 組學(xué)員取得較SOP 組學(xué)員更高的分?jǐn)?shù)，可能與該組學(xué)員對(duì)課程具有更高興趣并增加復(fù)習(xí)次數(shù)有關(guān)。

目前VR 課程培訓(xùn)的最大問題在于“人多機(jī)少”，以本次研究為例，25 人的VR 組僅有1 臺(tái)VR設(shè)備，只能每位學(xué)員輪流使用，雖然總課時(shí)與SOP組相同，但是課程實(shí)施時(shí)間大大延長(zhǎng)。主要原因還是在于研究費(fèi)用相對(duì)昂貴，大到艦船環(huán)境模擬，小到衛(wèi)生員背囊中所有戰(zhàn)救器材均是1∶1 還原建模，消耗較多程序開發(fā)人員精力。但這也為后期其他課程的設(shè)置奠定了基礎(chǔ)，可以完美套用該程序已有模型，無(wú)需重新建模，待后期其他戰(zhàn)傷救治課程完善后可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)容模塊化，自主搭配訓(xùn)練課程，有著極大的應(yīng)用前景。