艾賓浩斯遺忘曲線應用于手術室護理人員操作技能培訓的學習曲線分析

Analysis of learning curve of Ebinghaus forgetting curve applied to operation skill training of nursing personnel in operating room

KeywordsEbbinghaus；forgetting curve;Leonardo Da Vinci robot;operation skill;learning curve

摘要 目的：探討基于艾賓浩斯遺忘曲線原理在手術室護士學習并掌握達芬奇機器人手術系統操作中的應用效果。方法：選取2020年1月—2021年6月某三級甲等醫院手術室參與達芬奇機器人手術的護理人員40名，使用在線隨機發生器隨機分為試驗組與對照組，各20名。試驗組基于艾賓浩斯遺忘曲線原理進行教學方案設計，并繪制學習曲線。對照組按照傳統模式進行教學后自行練習，并繪制學習曲線。兩組均采用達芬奇機器人手術配合考核表進行考核。結果：試驗組理論考核成績優于對照組（P＜0.05）。試驗組達芬奇機器人手術系統操作中單支無菌器械臂罩裝置時間、參數設置時間、人機對接次數、術后系統處理時間4項指標的學習曲線，進入熟練掌握期操作次數均短于對照組。結論：將艾賓浩斯遺忘曲線原理融入到達芬奇機器人手術系統的操作教學中，可有效縮短被培訓人員的學習曲線，并能提高其理論知識掌握程度。

關鍵詞 艾賓浩斯；遺忘曲線；達芬奇機器人；操作技能；學習曲線

doi：10.12102/j.issn.2095-8668.2024.07.022

達芬奇機器人手術系統作為人工智能領域與現代生物醫學結合發展的新生代設備，憑借其三維立體高分辨率、高達720°的可轉腕手術器械以及無延遲的同步操控技術等優勢，在手術方面具有精確度更高、操作更加靈活、適用范圍更廣等優勢，廣泛應用于多種外科領域［1］。而隨著國內各所醫療機構的不斷引入，達芬奇機器人手術的開展量也在飛速地增加。因此，對于配合該類手術的手術室?？谱o士的需求量也隨之增加。達芬奇機器人手術系統的操作作為專科護士所必須學習掌握的內容，具有涉及學科廣、個性化需求多、操作量大、易遺忘等特點。達芬奇機器人廠商和國內定點的培訓機構所提供的培訓內容較多集中于達芬奇機器人操作理論、單病種手術專科練習、常見錯誤排查等［2］。需要對配合達芬奇機器人手術的護士進行臨床再培訓，才能減少臨床操作知識盲點，培訓出合格的臨床達芬奇機器人?？谱o士［3］。學習過程中最大的障礙在于遺忘，遺忘是指不能或錯誤地再認或回憶識記的內容［4］。德國心理學家艾賓浩斯（Ebbinghaus）證實，遺忘存在一定的規律曲線即艾賓浩斯遺忘曲線，間隔1 d的遺忘率最高，2～31 d遺忘率穩定在72%～79%［5］。學習曲線是指在對于一項新生事物不斷學習中，逐漸熟練掌握該新生事物相關操作的過程［6］。本研究結合艾賓浩斯遺忘曲線原理進行教學方案的設計，制定出符合遺忘規律的操作技能培訓方案，并通過繪制研究對象的學習曲線，對整個學習過程可實現針對性指導，對于臨床教學具有一定的實際意義。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取2020年1月—2021年6月某三級甲等醫院手術室參與達芬奇機器人手術的護理人員40名，使用在線隨機發生器隨機分為試驗組和對照組，各20名。納入標準：1）獨立配合各?？崎_放手術；2）獨立配合各專科腔鏡手術；3）從未接觸過達芬奇機器人手術。排除標準：1）未完成教學；2）因各種原因退出研究者。兩組護理人員在性別、年齡、學歷等一般資料方面比較，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。見表1。

1.2 方法

1.2.1 對照組

采用傳統的教學方法進行培訓，由科室制定的專業組長及帶教人員擔任培訓員，采用一對一帶教，連續帶教7 d（培訓次數為每日1次）后，被帶教人員通過科室制定的達芬奇機器人手術配合資質考核后獨立操作，記錄其15臺手術的操作數據，繪制學習曲線。

1.2.2 試驗組

根據艾賓浩斯遺忘曲線的規律，剛剛記憶完畢的記憶量為100.0%，20 min后的記憶量為58.2%，1 h后的記憶量為44.2%，8～9 h的記憶量為35.8%，1 d后的記憶量為33.7%，2 d后的記憶量為27.8%，15 d后的記憶量為21.0%。結合達芬奇機器人手術系統操作技能內容設計培訓程序卡（見表2），并根據規律確定培訓的時間及相應的內容。試驗組培訓周期嚴格按照艾賓浩斯遺忘曲線進行，第2次培訓內容是在結束第1次培訓后20 min后進行，第3次培訓是在第2次培訓結束后1 h進行，第4次培訓由于時間間隔的原因，按照8～9 h的計劃時間，安排在當日工作時間最后階段進行，后續培訓計劃嚴格按照艾賓浩斯遺忘曲線進行。試驗組第1次和第2次培訓的培訓內容與對照組一樣，培訓內容包括培訓程序卡全部內容，第3次培訓內容以項目1～3為主，第4次培訓內容以項目4～6為主，第5次培訓項目以項目7和8為主，循環往復，每次培訓突出相應重點，在培訓之前評價上次培訓的結果。對于被培訓人員掌握程度較差的項目，由培訓人員進行講解并提出合適的解決方法。根據被培訓人員每次培訓中易發生錯誤的內容，在突出本次培訓重點的同時，強化培訓上次培訓中易發生的錯誤。培訓次數與對照組一致，同樣為7次。培訓結束后，被培訓人員通過科室制定的達芬奇機器人手術配合資質考核后，獨立配合手術，記錄其15臺手術的操作數據，繪制學習曲線。

1.3 評價指標

1.3.1 理論成績

兩組護理人員培訓結束后，采用科室設計的達芬奇機器人手術配合資質考核表進行理論成績考核?？己藘热莞鶕R床手術中實際操作歸類并分別賦予相應分值，包括：機械臂擺放（20分）；器械的識別及作用（10分）；機器人用物的識別（10分）；器械及鏡頭裝機（10分）；機器人系統連接及開、關機方法和注意事項（10分）；床旁機械臂系統與手術床位置擺放（10分）；識別機械臂指示燈的含義及手術過程中出現緊急情況的檢查順序（20分）；正確處理所有術后用物（10分），共8項，滿分為100分。

1.3.2 單支無菌器械臂罩裝置時間、參數設置時間、人機對接次數、術后系統處理時間

收集兩組護理人員的單支無菌器械臂罩裝置時間（δ1）、參數設置時間（δ2）、人機對接次數（δ3）、術后系統處理時間（δ4），采用累積和分析法（CUSUM）繪制兩組護理人員在獨立配合手術時15臺手術的學習曲線。CUSUM最早應用工業生產以評價勞動工人的生產技能，后逐漸被用于醫學專業臨床技術等方面關于學習曲線等研究［7］，其評價指標計算公式為δ＝Xi－Ｘ0，其中δ為操作水平的量化值，Ｘ0為評價指標所設目標值的失敗率。當初學者評價指標達到目標值時Xi＝0，若未達到所設目標值則Xi＝１。依照CUSUM計算公式∑i=δ1+δ2+δ3+δ4。繪制學習曲線，橫坐標（X）為手術例數，縱坐標（Y）為∑i（依次累加值），首例病例的CUSUM值是4項量化指標的和；第2例的CUSUM 值是第2例的4項量化指標的和，再加上第1例的CUSUM值，以此類推至第15例［8-9］。

1.4 統計學方法

采用SPSS 21.0軟件進行統計分析，符合正態分布的定量資料用均數±標準差（x±s） 表示，行t檢驗。應用SPSS 21.0軟件曲線擬合方法刻畫X軸與Y軸的曲線關系，其中橫坐標（X）為手術配合例數，縱坐標（Y）為累積和值∑i。擬合模型檢驗以P值判斷，P＜0.05曲線擬合成功。以系數R2判斷擬合優度，R2越接近于1，曲線擬合優度越高，R2最高的模型，即為最佳擬合模型。根據學習曲線函數公式計算學習曲線斜率K，當K值在逐漸減小至負值時，其所對應的手術例數即為掌握該項技能所需要的最小手術例數［10］。以Plt;0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 理論成績（見表3）

2.2 學習曲線

試驗組學習曲線函數為Y=-10.34+13.09X-1.55X2+0.05X3，函數決定系數R2=0.983;對照組學習曲線函數為Y=-0.59+4.40X-0.97X2-0.01X3，函數R2=0.968。通過分析學習曲線，對照組與試驗組學習曲線累積和值斜率開始變為負值時對應的操作次數分別為7次和11次，兩組護理人員學習曲線出現拐點，試驗組人員在4項評價指標的學習曲線進入熟練掌握期的時間均短于對照組，見圖1～圖5。

3 討論

3.1 達芬奇機器人手術系統操作技能規范化培訓的必要性

隨著國內醫療機器人的迅速引進，達芬奇機器人手術開展呈大幅度增長趨勢，因此對于配合相應手術的護理人員的需求量也迅速增長。達芬奇機器人手術系統設備組成復雜、技術操作指標多、涉及學科廣泛，對于初學者來說，短時間內接受大量的知識，其掌握的程度不牢固，同時在培訓接受后短時間內未獨立操作，不能將學到的理論知識熟練掌握并轉化為實際操作能力。因此，手術護理人員需要通過規范化的?？谱o理培訓才能為病人提供高效的護理服務，使病人達到更佳的術后恢復效果［11］。本研究基于艾賓浩斯遺忘曲線設計教學培訓內容，根據遺忘曲線的規律制定培訓的時間節點和相應需掌握的內容，將學習重點和學習細節有效結合進行培訓，根據時間節點匹配培訓內容，將全部培訓內容按階段有序進行。被培訓人員在易于掌握培訓內容的基礎上，可實現對培訓重點和目標的深度理解。同時，采用在培訓之前強化上次培訓重點的模式，可將已經掌握的知識進行印象加深。

3.2 艾賓浩斯遺忘曲線在達芬奇機器人手術系統操作技能培訓中的應用

結果顯示，試驗組經過基于艾賓浩斯遺忘曲線設計的教學培訓后，對于達芬奇機器人手術系統操作技能相關的理論水平明顯高于對照組。對照組人員雖然培訓次數等同于試驗組，但其在培訓結束后存在短時間內未獨立實際操作、操作重點內容未強化練習、操作細節遺忘等情況，符合艾賓浩斯遺忘曲線所呈現出來的先快后慢規律［12］，因此，在操作技能考核的8項內容中，對照組得分明顯低于試驗組，差異有統計學意義（P＜0.05）。高峰等［8-10，13］已經證明在臨床手術領域中短時間內提高操作的頻數、縮短操作的間隔時間能夠明顯幫助初學者記憶和熟悉操作流程，掌握操作的重點環節和細節的理解，協助初學者迅速進入熟練掌握的狀態。這也佐證了本研究采用的方法有正確的科學意義，針對操作復雜的達芬奇機器人手術系統，基于艾賓浩斯遺忘曲線設計教學培訓可幫助初學者迅速度過學習曲線，提前進入熟練掌握階段。同時根據遺忘曲線的規律，適時地對機器人教學內容中的重點和難點進行合理的鞏固和重復，能夠使記憶保持得更長久、更完整［14］，鞏固和重復的同時將容易培訓中易發生錯誤的內容進行有目標的強化，更利于將未完全掌握的知識進一步提高和確認。

3.3 基于艾賓浩斯遺忘曲線原理對學習曲線相關研究的探討

艾賓浩斯遺忘曲線自提出以來，廣泛應用于教育行業等，針對護理方面技能的培訓少有研究。嚴加潔等［15］將其引入針對病人的糖尿病健康教育等方面，楊京晶等［5］采用該曲線針對護理人員進行相關技能的培訓，均取得了良好的效果，證明采用艾賓浩斯遺忘曲線原理對人員進行技能相關培訓是有一定的優勢。在臨床醫學領域，學習曲線的研究方法已廣泛應用于某一類技術或者手術的學習過程研究，在護理領域的相關研究則處于剛剛起步的階段。姚軼超等［16］證明在手術護理相關領域內，應用學習曲線的方法也可以將某項護理技術的學習過程進行數據化研究。本研究基于艾賓浩斯遺忘曲線的原理，制定培訓目標和計劃，將達芬奇機器人手術系統操作技能的培訓內容進行細化。同時基于學習曲線的評價方法，收集培訓結束后獨立配合手術時的相應數據，繪制單支無菌器械臂罩裝置時間、參數設置時間、人機對接次數、術后系統處理時間4條學習曲線。圖2～圖5顯示，4項評價指標隨著配合次數的增加而逐漸降低，并且在一定次數之后，該項指標的數據進入相對穩定階段即熟練掌握期。同時，通過比較學習曲線，試驗組進入熟練掌握期的次數少于對照組，說明兩組護理人員雖經過同樣的培訓次數，但試驗組對于培訓內容的接受、理解及實際應用的效果要優于對照組，基于艾賓浩斯遺忘曲線原理設計操作技能培訓可以使被培訓人員更快、更高效地掌握培訓內容。

4 小結

本研究通過基于艾賓浩斯遺忘曲線設計教學培訓計劃，將培訓重點和培訓細節有效結合進行，根據時間節點匹配培訓內容，將全部培訓內容按階段進行有序進行，高效地培訓出具有合格手術配合能力的護士的同時為手術室制定新的培訓模式提供參考。同時，本研究可擴大適用范圍，將該模式應用于具有相似類型的人員培訓中。本研究不足之處在于，此次教學培訓計劃僅適用于當前的手術機器人，時代在不斷發展，隨著更多高科技的手段出現，必須與時俱進，進一步更新和探索。同時，本研究所包含的樣本量較小，僅針對1所醫院進行了院內研究，在樣本量和選擇范圍上具有一定的狹隘。今后的工作必將開展不同醫院間的合作，通過交流、比較、總結來不斷發現問題，探討問題，為進一步開展達芬奇機器人手術夯實基礎。

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