PBL教學法結合腹腔鏡虛擬仿真技術在婦科手術教學中的應用

羅素芳 張麗瀅 韋業平

廣西醫科大學第二附屬醫院 廣西南寧 530000

婦科是一門實踐操作性非常強的手術學科，隨著微創器械及醫療技術的不斷發展，以及微創治療、快速康復的理念不斷普及深入，微創手術被認為是治療各種婦科良性、惡性疾病的首選手術方法[1]。高度精密的內窺鏡設備的引入也促進了婦科腹腔鏡手術的發展，在我國縣級以上的醫院，婦科腹腔鏡手術方式也得到了較廣泛的推廣和應用。也因此在住院醫師規范化培訓內容與標準中要求第二年到第三年規培學員能熟練操作使用一些腔鏡器械，掌握常見的婦科Ⅰ～Ⅱ級手術。在婦科住院醫師規范化培訓中腹腔鏡手術的教學是非常必要的，如果按照傳統的灌輸式手術教學模式，學生易感到枯燥乏味。近十余年較廣泛應用的腹腔鏡箱子模擬訓練器設備簡單易用，但只能進行有限的操作練習，由于在活體動物模型教學中涉及成本問題，因此也大大限制了動物模型教學的推廣。而在臨床實踐中，從倫理角度考慮也不再允許學員在臨床手術實際操作中反復練習，種種因素最終導致手術教學的效果不理想。欣慰的是腹腔鏡虛擬仿真模擬器的出現和應用為學員提供了在受控和安全的環境中去接觸腔鏡手術的先進設備和技術的機會，在住院醫師培訓中引入腹腔鏡虛擬仿真技術，學員能夠練習和發展任何特定手術所需的外科技能，大大改善手術醫師的訓練效果，使其能夠自主實踐，且不會使患者面臨不必要的風險[2]。

PBL教學是一種以問題為導向、以學生為中心的教學方法，目前已被廣泛地應用于醫學教學中，效果反映較好[3]。有研究指出，PBL聯合腹腔鏡手術教學在婦科教學中的應用效果顯著[4]。為了提高住院醫師規范化培訓水平和臨床技能水平，我們將PBL教學法結合腹腔鏡虛擬仿真技術應用到婦科手術教學中，對規范化培訓的住院醫師進行了培訓，也取得良好的教學效果。

1 對象與方法

1.1 研究對象

研究對象為2022年4月至6月期間在廣西醫科大學第二附屬醫院婦科進行輪轉學習的31名住院醫師規范化培訓學員，所有學員均無獨立操作腹腔鏡經驗。

1.2 研究方法

研究納入31名婦產科住院醫師規范化培訓學員，在教學培訓前先進行腹腔鏡箱子模擬器及腹腔鏡虛擬仿真模擬器的操作指導，并進行培訓前的理論、腹腔鏡箱子模擬器及腹腔鏡虛擬仿真模擬器操作考核；教學培訓方法采用PBL聯合腹腔鏡手術模擬訓練方案，每周的課程根據手術教學主題制定詳細的教案；培訓前將PBL教學方式告知學員，以期達到滿意的教學效果。教師對每次培訓的授課內容充分準備，根據PBL教學方法的要求，設計出授課的案例，指導學員對案例進行初步診斷及對治療方案進行制訂，并對學員有針對性地提出相關的若干問題，引導學員在授課前獨立思考，對老師課前提出的問題進行查閱文獻資料找到問題的答案。進行培訓時，學員以小組為單位進行討論，所有學員均發表自己的意見，老師根據學員的答案給予點評并進行系統的講解和總結，然后進行操作培訓。

操作培訓分兩個步驟，具體訓練步驟如下：

第一步，在腹腔鏡箱子模擬器操作系統上進行，指導學員對腔鏡下拾豆、縫合打結、剪切圖形等常規基礎操作進行培訓。

(1)腔鏡下拾豆訓練：要求學員兩手配合打開小號標本袋后，一只手操作無損傷抓鉗固定標本袋，另一只手則運動抓鉗或分離鉗將豆子拾起，裝入小號標本袋中。此操作主要能訓練學員腔鏡下的方向感以及手眼協調能力。(2)剪切圖形訓練：橡膠手套畫出四邊形，要求學員一手操作分離鉗或抓鉗，固定及配合轉動圖形，另一只手操作剪刀沿線路剪切圖形。(3)縫合打結訓練：在縫合墊上指定位置進行出入針，調整縫線的方向，兩手協調打兩個標準的外科結。這項操作難度較大，要求學員有很好的腔鏡方向感及熟練的器械操作感，需要不斷地重復訓練才能掌握。

第二步，操作培訓在腹腔鏡虛擬仿真模擬器上進行，要求學員在腹腔鏡虛擬仿真模擬器上進行腹腔鏡下輸卵管切除術，指導學員進行腹腔鏡輸卵管切除術，從卵巢傘端到子宮角逆行切除或從子宮角至卵巢傘端順行切除。在操作過程中使用雙極夾持鉗止血，并使用單極進行輸卵管切除，切除完成后使用虛擬腹腔鏡標本袋提取標本，并使用抽吸灌洗管進行輔助止血和腹腔清潔。

在模擬培訓九次后，再次進行理論、箱子模擬器考核及腹腔鏡虛擬仿真模擬器考核并完成問卷調查。

1.3 評價指標

培訓結束后，采用理論考試和臨床操作技能考試及問卷調查的形式對學員進行綜合性評估。臨床操作技能第一項腹腔鏡箱子模擬器操作考核腹腔鏡下拾豆、剪切圖形、縫合打結三項，第二項腹腔鏡虛擬仿真模擬器操作考核要求學員完成腹腔鏡下輸卵管切除術。理論及箱子操作器滿分為100分，其中箱子操作器技能操作拾豆30分、剪切圖形30分、縫合打結40分。在操作評分中根據學員在規定的時間內對器械操作的熟練度、剪切圖形邊緣平整毛躁留白邊寬、縫合打結的進出針位置、打結的松緊度等進行評分。虛擬仿真模擬器評分標準客觀標準包括手術總時間(min)、失血量(ml)。主觀操作綜合評定由高年資主治醫生擔任評分員，總分10分，評估學員手術操作中器械離開攝像機視野的次數、使用虛擬仿真操作器的舒適度以及在手術過程中的自在度。

考核結束后采用問卷調查方式進行教學滿意度評價，問卷內容包括學員的臨床應變能力、操作能力、學習態度、自主學習能力及帶教滿意度。

1.4 統計方法

2 結果

2.1 理論考試結果比較

與培訓前對比，培訓后理論考試平均成績明顯高于培訓前，差異有統計學意義(P<0.05)，結果見表1。

2.2 臨床操作技能考試結果比較

2.2.1 腹腔鏡箱子模擬器操作考核結果比較

與培訓前對比，腹腔鏡箱子操作器操作技能考試的三項(腔鏡下拾豆、剪切圖形、縫合打結)平均成績明顯高于培訓前，差異有統計學意義(P<0.05)，結果見表1。

表1 培訓前后理論成績、腔鏡箱子模擬器操作技能考核成績比較分]

2.2.2 腹腔鏡虛擬仿真模擬器操作考核結果比較

與培訓前對比，腹腔鏡虛擬仿真模擬器操作考核手術平均時間相對培訓前明顯縮短，手術過程失血量明顯減少，手術操作的主觀綜合評分明顯優于培訓前，差異有統計學意義(P<0.05),結果見表2。

表2 培訓前后腹腔鏡模擬仿真操作器技能考核成績比較

2.3 主觀滿意度比較

結果顯示，培訓后學員的臨床應變能力、操作能力、學習態度、自主學習能力、帶教滿意度等指標均明顯優于培訓前(P<0.05)，結果見表3。

表3 培訓前后主觀滿意度比較

3 討論

住院醫師規范化培訓是畢業后醫學教育的重要組成部分，目的是為了提高住院醫師的崗位勝任能力，使住院醫師打下扎實的臨床工作基礎及熟練的臨床操作技能，為各級醫療機構培養具有獨立從事臨床工作能力的臨床醫師，也是臨床醫師提高診斷和治療能力的必要階段[5]。為了積極響應國家號召，我們臨床住培教師要緊緊把握培養標準，革新教學理念，探索科學的教學思路，提高教學質量，為國家培養一支高素質的臨床醫師隊伍。婦科學是一門實踐性極強的學科，在提高學生理論知識水平的同時更要重視培養學生的動手能力。腹腔鏡手術因切口微小、術中視野清晰手術損傷小、術后患者恢復快等優勢，目前已成為婦科主流的手術方式。在腹腔鏡手術中，外科醫生需要使用與傳統手術本質上不同的精神運動能力，例如眼手協調、三維圖像到二維圖像的轉換、改變的觸覺反饋和支點效應等[6]。在獨立對患者進行腹腔鏡手術之前，需要訓練這些精神運動能力，同時研究也表明，腹腔鏡的操作經驗及熟練度對預防手術并發癥具有重要意義。因此，對于腹腔鏡的手術培訓是極其必要的。

而傳統的婦科手術教學中，傳統的“見一”“做一”“教一”的教學模式一直是所有外科專業教學的基石，學員多是通過手術視頻、臨床觀摩手術和臨床手術助手操作中獲得腹腔鏡手術技能。但傳統的手術室教學模式存在耗時、成本高、可能會對患者造成潛在傷害的劣勢。此外，在實際的臨床腹腔鏡手術操作中，住院醫生通常只能操作一個或多個固定位點的器械，導致在手術期間很少有機會練習關鍵的腹腔鏡操作。如果沒有較長時間的培訓，操作的失誤容易出現手術并發癥，導致手術風險高[7]。為了臨床醫療安全、患者的安全，住培學員基本沒有獨立進行腹腔鏡操作的機會，在臨床中往往不能得到足夠強度的手術操作學習機會。而傳統手術學習方式獲得手術技能的學習曲線往往更長、進步慢，學習方式較為枯燥，使得一部分學生失去學習的熱情和興趣。近年來，傳統的手術教學方式可能不足以面對現代外科教學的需求，提高外科手術培訓的效率和效果的需求比以往任何時候都更加迫切。

如何提高年輕住院醫師的手術操作技能、降低住院醫師在學習技能操作時的風險及可能的手術并發癥，是臨床手術教學中的重點、難點問題。腹腔鏡手術箱子模擬器的問世，首次將模擬器運用到外科手術的教學中，腹腔鏡模擬器是通過攝像機將視頻信息傳遞并成像，醫生面對屏幕放大的圖像，使用手術器械插入模擬箱內對模型進行抓夾傳遞、剪切、縫合打結等基本功練習[8]。腹腔鏡基礎操作訓練重點是切開、分離、縫合、打結[9-10]，對于住培學員及經驗較少的住院醫生來說，腹腔鏡箱子模擬器訓練可以訓練空間方向操作感。通過練習，操作者能熟悉各種器械特點，熟練選擇應用各種操作器械，培養鏡下操作的感覺，精準快速地到達操作目標進行操作，為學習腹腔鏡手術打下良好的基礎[11-14]。以前的研究已經證明了通過腹腔鏡箱子模擬器的練習，學員在三維空間的定向能力、眼手協調能力以及器械操作的精度短時間內都得到了提高。但在實際的臨床手術中除了基礎的分離、剪切、縫合、打結操作外，手術的成功還取決于手術醫生對解剖結構的熟悉程度及對周邊組織血管的處理能力。比如在本研究中，腹腔鏡輸卵管切除術是一種經常在緊急情況下進行的治療異位妊娠的手術，這項手術操作過程可能會導致臨近器官組織損傷的風險。因此，腹腔鏡手術醫生在手術過程中對解剖的熟悉程度和對臨近重要組織的關系處理等能力要求也對腹腔鏡箱子模擬器訓練課程提出了新的挑戰。

腹腔鏡虛擬仿真技術為婦科手術教學中學員提高和保持腹腔鏡手術綜合技能提供了巨大幫助。婦科虛擬仿真技術通過3D數字技術和集成觸覺反饋，創建虛擬腹腔鏡模擬器，將超逼真的實時三維可視化與提供觸覺反饋的創新仿真平臺相結合，腔鏡虛擬仿真模擬器能夠精確地模擬真正的病人所反應的癥狀，還可以模擬出一些極其復雜的并發癥，如臨近器官組織損傷、血管破裂出血等。腹腔鏡虛擬仿真模擬器允許學員多次重復手術操作，建立肌肉記憶，并在信息反饋的幫助下提高技能。腹腔鏡虛擬仿真技術的應用對于發展腹腔鏡手術所需的技能是必要的。在住院醫師培訓計劃的腹腔鏡培訓中，腹腔鏡虛擬仿真模擬器無生命模型越來越受歡迎，因為它們是安全的、容易復制的，能為學員提供反復練習的機會，并且訓練不需要在監督下進行[15]。本研究結果也表明，住院醫師在虛擬仿真模擬器上進行反復練習腹腔鏡手術的培訓期間，他們的技能水平有所提高，而且在訓練中表現出了極大學習熱情。

婦科住院醫師規范化學員可通過短時間的虛擬仿真操作培訓提高腹腔鏡手術技能。腹腔鏡虛擬仿真操作培訓對于開始學習的年輕住院醫師提升手術學習曲線非常有用，可以是年輕住院醫師加速獲得手術的反射和靈活性。同時也有研究表明腹腔鏡虛擬仿真模擬器上獲得的手術技能可以轉移到實際的臨床手術操作實踐中，腹腔鏡虛擬仿真模擬器似乎可以通過加速獲得反射和靈活性來幫助年輕外科醫生改善他們的手術學習曲線[16]。教學醫院可引入腹腔鏡虛擬仿真模擬培訓計劃，以提高效率、降低成本、改善患者安全。隨著醫學的進步，改變了我們每天進行外科手術的方式，腹腔鏡虛擬仿真模擬培訓也將在每個外科專業中發揮關鍵作用。

PBL教學通過案例的設計，讓學生進行實踐操作練習，也讓學生在授課前主動的查閱資料，進行獨立思考，對學生理論知識的鞏固及知識的臨床應用能力都有較大提高。在教學過程中，以學生為主體，學生通過小組討論學習，對學生的溝通能力及綜合素質也有較大地提升。而在課堂上學生討論學習、相互鼓勵，也使課堂更生動，同時也提高學生的學習興趣及自我學習的主動性。

PBL教學法結合腹腔鏡虛擬仿真技術應用于婦科手術教學，使得操作培訓更加生動有趣，激發了學員的學習興趣。在教學過程中引入案例，對學員理論知識的鞏固、臨床思維的培養、臨床治療方案的制訂都有很大提升。課堂上的教學操作也更有利于學員腹腔鏡手術三維空間感的建立，手術體會更強，更有利于學員基本手術技能的提高。規范的PBL教學法結合腹腔鏡虛擬仿真模擬手術教學，學員不但提升了操作技能而且學會了如何在臨床中進行決策和應用學習到的手術技能，教師及學生對教學滿意度評價很高。相較傳統的婦科手術臨床教學模式，PBL教學法結合腹腔鏡虛擬仿真模擬器訓練是值得推廣的有效教學模式。