基于虛擬現實技術的實踐教學對胃腸外科規培生理論和臨床操作的影響

胃腸外科是住院醫師規范化培訓重點科室，涉及大量結扎、縫合等外科操作，具有專業性強、知識面廣泛、發展速度快等特點，故對規培生理論和臨床操作均具有較高的標準，同時也對胃腸外科臨床教學提出了更高的要求[1]。自2013年我國臨床醫學“ 5+3 ”人才培養模式改革以來，已有諸多研究嘗試探索住院醫師規培試點工作和改革，并取得了理想的教學效果[2]。虛擬現實（Virtualreality，VR）技術能夠通過計算機模擬場景，彌補傳統教學過程中理論教育占比高、操作參與度低等弊端，被證實有助于急診規培生應對突發事件能力的提升[3]。此次研究嘗試將基于VR技術的實踐教學應用于胃腸外科規培生培訓，并就其對規培生理論和臨床操作的影響予以分享，現報告如下。

1研究對象與方法

1.1研究對象

納入安徽醫科大學第一附屬醫院2019年1月—2025年1月胃腸外科規培生300名，開展前瞻性對照研究。

納人標準： ① 于胃腸外科接受規范化培訓；② 具備醫師資格證和住院醫師及以上職稱； ③ 科室規培時間 ?1 個月； ④ 自愿參與研究。排除標準： ① 既往有胃腸外科規培史； ② 規培期間請假或離崗 ?1 個月； ③ 入組前6個月內曾經歷重大創傷事件； ④ 對VR技術等電子設備存在暈動癥。使用隨機數字表法將所有研究對象分別納人VR組、對照組，各150例：將規培生按照1＼～300編號，并按照編號匹配隨機數字表對應數字，將隨機數字表數字由大到小排列，前1＼～150位數字納入VR組，后151＼～300位數字納人對照組。VR組、對照組的年齡、性別、學歷、職稱比較，具有可比性（ pgt;0.05 ），詳見表1。本研究于征得安徽醫科大學第一附屬醫院醫學倫理委員會批準后實施。

1.2教學方案

1.2.1常規教學兩組規培生均接受胃腸外科常規規范化培訓教學，持續1個月；兩組帶教醫師均為副主任醫師及以上職稱且長期從事胃腸外科規培生帶教工作。 ① 理論教學。發放統一胃腸外科書籍，通過重點內容講解、自主學習能力培養、日常提問、規培生分享學習內容等方式幫助規培生掌握理論知識。 ② 臨床能力培養。在問診、體格檢查、病歷書寫等環節，帶教老師向規培生講解了常見問題和要點。 ③ 外科操作觀摩。外科手術中向規培生講解操作要點、手術流程、注意事項，并指導規培生進行簡單胃腸外科操作，包括拉鉤、縫皮等。

1.2.2基于VR技術的實踐教學VR組采用基于VR 技術的實踐教學模式，持續1個月。 ① 解剖學教學。使用VR技術建立人體解剖學模型，重點關注胃腸外科常見疾病相關器官的解剖模型構建，包括胃、腸、肝、膽、脾、胰、闌尾等，及其相關神經、血管、肌肉、淋巴結構；規培生通過佩戴VR設備了解胃腸外科解剖結構；融入疾病系統，通過模擬不同胃腸外科疾病、不同疾病分期時解剖結構變化，指導規培生了解胃腸外科疾病的發病機制、病理特點和診治依據，規培生可通過旋轉、放大、分割等方式詳析。 ② 實踐演示。在外科操作觀摩的基礎上，將胃腸外科手術操作過程錄制并轉換為VR視頻，規培生通過頭戴式顯示器或平板電腦觀看手術操作，并可通過拖拽、縮放等操作嘗試了解或模擬手術操作過程。 ③ 手術模擬。購置手術模擬系統，開放胃腸外科手術模擬功能，囑規培生每周使用該系統模擬胃腸外科手術操作 ?3 次并反饋模擬體驗和感受，積極解答規培生關于手術操作的疑問。 ④ 病例分析。結合胃腸外科疾病病歷、影像學資料開展病例分析，通過問診模擬、診斷模擬、治療模擬等方式引導規培生做出決策并分析決策依據。 ⑤ 團隊協作。開放手術團隊協作功能，由規培生選擇主刀、一助等角色，在VR技術輔助下完成胃腸外科手術，體會手術操作過程中各角色職責和意義。

1.3觀察指標

對比兩組規培生培訓前、培訓4周后臨床操作技能評分、理論考試成績變化，并評估兩組規培生培訓4周后綜合素質、教學滿意度。 ① 臨床操作技能評分，采用自制問卷，包括主觀表現、胃腸解剖、病灶解剖、常規操作、手術模擬共計5個維度，各維度評分 0～20 分，總分 0～100 分，總分越高則臨床操作技能越佳。 ② 理論考試，包括基礎理論知識（40分）、生理解剖知識（40分）、臨床思維能力（20分）共3個維度，總分0～100 分，總分越高則理論知識越佳。 ③ 綜合素質評估，由帶教老師對規培生進行評估，包括自學能力、學習興趣、知識理解、實踐能力、思維能力共5個項目，各項目評分1＼～10分，評分越高則綜合素質越佳[4]。 ④ 教學滿意度評估，由規培生對帶教老師進行評估，包括激發學習興趣、理論與實踐結合、提高臨床實踐能力、提高文獻理解能力共4個維度，各維度包括滿意、基本滿意、不滿意共3個選項，總滿意率 Σ=Σ （滿意 + 基本滿意）/不滿意 ×100% 。

1.4統計學分析

采用SPSS22.0統計學軟件分析本研究相關數據，計數資料如學歷、總滿意率等以（例數/百分比）即（ 1% ）表示，并采用卡方檢驗（ χ² 檢驗），計量資料如年齡、臨床操作技能評分等均符合正態分布，以（平均數 ± 標準差）即（ 表示，采用雙側 χ_t 檢驗，當 plt;0.05 時，差異有統計學意義。

2結果

2.1臨床操作技能評分變化

兩組規培生培訓4周后臨床操作技能各維度評分均較培訓前提高，VR組培訓4周后臨床操作技能各維度評分均較對照組更高（ plt;0.05 ，見表2。

2.2理論考試評分變化

兩組規培生培訓4周后理論知識各維度評分和總分均較培訓前提高，VR組培訓4周后理論知識各維度評分和總分均較對照組更高（ plt;0.05 ），見表3。

2.3綜合素質評分

VR組培訓4周后綜合素質各維度評分均較對照組更高（ plt;0.05 ），見表4。

2.4教學滿意度

VR組培訓4周后規培生教學滿意度各維度總滿意率均較對照組更高（plt;0.05），見表5。

3討論

當前，各類新興技術的發展為醫學教學模式的改革和授課模式創新提供了有效手段，在外科工作和帶教過程中，尤以VR技術備受關注[5]

VR技術主要通過獲取信息、數據并予以加工、處理，從而建立三維立體模型，并為模擬操作提供支持。有研究表明，基于VR技術的解剖教學可以顯著提高醫學生的理論知識和解剖結構理解水平，并為外科操作水平的提升奠定堅實的基礎[6]基于VR技術在外科教學中良好的應用前景，此次研究嘗試將其應用于胃腸外科規培生理論和臨床操作帶教。

通過臨床操作技能評分的對比，可以發現，VR組培訓4周后臨床操作技能各維度評分均較對照組更高，說明基于VR技術的實踐教學能夠顯著提升規培生臨床操作能力，主要得益于VR技術提供的多模態感官反饋和無風險重復訓練。既往研究顯示，接受VR技術訓練的住院醫師，膽囊切除術中操作時間縮短 29% ，且鄰近組織損傷率顯著下降[]，印證了上述結論。同時，相較于傳統二維平面教學，VR技術的加持使得胃腸模型能夠清晰地顯示各組織、器官形態和解剖結構，及其與毗鄰器官的關系，同時，對病變的有效模擬同樣能夠促使規培生進一步了解胃腸外科相關疾病的發生發展機制，從而在診斷、治療和外科操作中做出更為準確的決策[8]。有學者發現，VR技術結合操作訓練能夠有效提升外科醫師手眼協調能力，且VR技術的觸覺反饋功能能夠使操作者更為精準地掌握操作力度、操作范圍，有效提高外科手術效率和安全性[9]。此外，VR技術的空間記憶強化作用不僅能夠幫助規培生提升復雜場景下操作穩定性，也能夠促使規培生建立“手術路徑心理地圖”，對于降低術中決策延遲、強化理論知識與實踐技能結合有益[0-11]。 。

得益于上述優勢，本研究VR組培訓4周后理論知識各維度評分和總分均較對照組更高，說明基于VR技術的實踐教學能夠在幫助規培生提高臨床操作技能的同時，進一步強化其理論知識，其機制一方面在于VR技術在加深規培生解剖結構理解方面的重要作用，另一方面，VR技術能夠滿足情景化學習需求，使規培生將理論知識，如TNM分期、腫瘤浸潤深度等，與立體解剖標志緊密結合，從而顯著降低記憶負荷，提高規培生理解和記憶能力[12-13]。有學者發現，VR 直播3D腹腔鏡手術能夠提高急性闌尾炎手術操作教學效率、促進理論知識向操作技巧遷移[14]，與本研究結果具有一致性。

提升綜合素質是規培生向合格醫師轉變的必經之路。除了理論知識、臨床操作技能，綜合素質的提升也是保障規培生適應角色轉變、掌握突發事件處理能力的重要基礎[15]。在本研究中，基于VR技術的實踐教學使VR組培訓4周后綜合素質各維度評分均較對照組更高，主要得益于VR技術的場景模擬和壓力模擬功能。例如，VR培訓可以模擬術中出血場景，以提高規培生對突發事件和術野模糊的應對能力。同時，VR反饋也具備實時糾錯能力，能夠有效減少規培生訓練時的誤操作，并幫助帶教醫師總結常見操作誤區，從而降低“無意識錯誤”發生風險[16]。得益于上述特點，本研究VR組培訓4周后規培生教學滿意度各維度總滿意率均較對照組更高，即基于VR技術的實踐教學在提高規培生理論、臨床操作技能和綜合素質的前提下，也使得規培生與帶教醫師溝通更為緊密，且有助于幫助規培生平衡臨床工作和規范化培訓的壓力[17-18]，從而使其以更為積極的心態參與規范化培訓、面對臨床工作，對于提高規培生個體素質、確保患者得到有效診療有益。需要注意的是，基于VR技術的實踐教學成本較高，未來嘗試開展分級VR課程體系，并結合人工智能等技術持續優化課程內容，將為VR教學成本-效益平衡的優化提供更為全面的支持，值得進一步關注。

綜上所述，基于VR技術的實踐教學能夠全方位提高胃腸外科規培生理論知識、臨床操作技能和綜合素質，且有助于規培生教學滿意度的提升，值得進一步關注和應用。

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Impact of Virtual Reality Technology-Based Practical Teaching on Theoretical Knowledge and Clinical Skills of Gastrointestinal Surgery Resident Trainees

WU Huo'， JIA Zhenya2 （1. Department of general surgery， the first afiliated hospital of anhui medical university; 2.Department of medical oncology，department of general surgery，the first affiliated hospital of anhui medical university，Hefei，Anhui 23o022， China）

ABSTRACTObjective To analyze the impact of virtual reality（VR）technology-based practical teaching on thetheoreticalknowledgeandclinicalskilsofgastrointestinalsurgeryresidenttrainees.MethodAtotalof3OOgastrointestinalsurgeryresidenttraineesatourhospitalfromJanuary2O19toJanuary2O25wereenroledandrandomlydivided into a VR group and a control group using a random number table method，with 15O traines ineach group.Both groups received conventional standardized training，while theVR groupaditionallyunderwent VRtechnology-based practical teaching.Changes inclinicalskillscoresandtheoretical examinationresultsbefore trainingand4 weeksaftertraining were compared between the two groups.Comprehensive competency and teaching satisfaction were also evaluated 4 weeks posttraining.ResultAfter4weeksof training，bothgroupsshowedimprovementsinclinicalskillandtheoretical knowledge scores acrossalldimensionscompared topre-training levels.TheVR groupexhibitedsignificantlyhigherclinicalskilland theoretical knowledge scores than the control group（ plt;0.05 ）.Additionally，the VR group demonstrated higher comprehensivecompetencyscoresandoverallsatisfactionrates inteaching evaluationacrossalldimensionscompared tothecontrol group （ ）.Conclusion VR technology-based practical teaching comprehensively enhances the theoretical knowledge，clinical skils，and comprehensivecompetencyof gastrointestinal surgeryresident trainees，whilealso improving their satisfaction with training.

KEY WORDSvirtual reality；practical teaching；gastrointestinal surgery；resident trainees

（責任編輯 寧梵西）