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血管外科临床教学应用3D血管模拟系统的效果分析

2020-06-09 209 上传者：管理员

摘要：目的探讨3D血管模拟系统在血管外科临床教学中的教学效果。方法将血管外科临床实习生158人,根据随机数字法分为实验组和对照组,对照组采用“传统的理论授课+手术带教”模式教学,实验组采用“传统理论授课+手术带教+2周的3D血管模拟系统训练”教学模式,观察两组学生的理论考试成绩,血管造影手术的穿刺成功率、并发症和手术操作参数的差异。结果两组学生的理论成绩及格率差异无统计学意义,但实验组学生平均成绩更高(8.91±1.25vs.8.22±1.54,P=0.01)。实验组学生总穿刺成功率和3针穿刺成功率明显高于对照组(P<0.05),但5针穿刺成功率无差别。实验组学生血管穿刺时间明显低于对照组(11.81±7.62minvs.8.45±5.64min,P<0.001)。结业考核时,实验组学生掌握血管造影学习时间(3.66±0.66minvs.4.11±0.77min,P<0.01)、手术时间(34.24±10.40minvs.41.86±12.83min,P<0.01)、单次射线照射时间(494.14±239.46svs.643.19±242.37s,P<0.01)、患者累积皮肤表面照射剂量(400.27±152.74mGyvs.469.63±184.38mGy,P=0.01)均明显低于对照组,两组患者剂量面积值无明显差异。结论应用3D血管模拟系统辅助教学能够显著提高血管外科临床医学生的临床技能成绩,降低医学生单次介入操作的辐射时间和辐射量,具有推广价值。

关键词：
3D血管模拟系统
传统教学
教学模式
血管外科
血管疾病
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随着血管疾病发病率逐年增高,在医学生培养过程中加强血管疾病通识教育和实践教育也越来越重要[1,2]。由于血管外科疾病涉及外科、心血管内科、介入放射等多个学科,传统临床教学中医学生很难直接进行临床操作,教学效果也不理想[3]。3D血管模拟系统是一种新型的人体血管数字影像模拟系统,通过将血管疾病的实践操作进行数字量化,操纵者在系统中选取病例进行模拟训练,最后由系统对操作进行分析、考核,以达到促进实践技能掌握的作用[4,5,6]。我们应用3D血管模拟系统对实习生进行临床实践教学,取得了较好的教学效果。

1、资料与方法

1.1一般资料

选取西安交通大学第一附属医院2012年1月—2018年12月在血管科进行外周血管学习和实习的医学生、规培生共158人为教学研究对象,随机分为两组:“传统的理论授课+手术带教”模式为对照组,纳入学生80名;“传统理论授课+2周的3D血管模拟系统的训练”模式教学为实验组,纳入学生78名。两组学生的性别、年龄、学历、所学专业和是否有工作经历等基线数据均衡,具有可比性(如表1所示)。两组学生的带教教师由统一的教学团队负责,均为高年资主治医师及副主任医师,熟悉教学重点及教学大纲内容。

1.2教学方法

对照组:教学小组首先根据教学大纲,对学生需要学习的血管外科基础知识和临床实践知识点进行重点内容的讲授;然后由带教教师带领学生进行典型病例查房,讲授相关疾病的分型、诊断、鉴别诊断及治疗选择等重点内容;再带领学生分别参加临床血管造影手术的临床操作实践教学;最后根据学生临床实践操作进行教学内容的归纳和总结,并对学生进行考核。

实验组:在沿用传统的理论教学和实践教学的基础之上,在带教教师进行临床病例血管造影手术的临床操作之前,所有学生先进行2周的3D血管模拟系统的体外系统模拟训练(如图1所示)。在模拟系统中选取合适的血管造影手术病例,带教教师首先讲述血管造影的操作要点、术中注意事项等;然后学生根据3D模拟系统中选取的血管造影病例进行模拟训练;再根据模拟训练中遇到的问题由带教教师汇总、分析、总结。2周模拟训练完成后参加带教教师选取的临床病例血管造影实践操作教学,最后统一汇总分析、归纳和总结,对学生进行考核。

图13D血管模拟训练系统

1.3评价标准[4]

两种教学模式的评价在学生出科时进行,分别对两组学生的理论成绩和实践操作进行考核:

①理论成绩考核:由教师根据血管外科临床教学涉及的血管疾病临床诊疗过程相关基础知识、重点内容和操作要点进行命题,学生作答。所有学生完成出科理论知识的考核,满分10分,>7分为合格;<7分为不合格,分别计算两组学生的及格率及平均成绩;

②实践考核:由教师设定具体的血管造影手术病例,学生进行血管穿刺和血管造影手术操作,根据学生完成情况进行评分。血管穿刺的成功标准为:顺利完成血管穿刺的所有操作,并成功置入鞘管。分别记录学生完成穿刺所需要的操作时间,穿刺操作的成功率等关键指标,患者术后穿刺点是否有淤血、血肿等并发症的发生。连续5次穿刺不成功定义为失败,则由教师辅助穿刺。随后完成血管造影操作,其评价指标为独立完成血管造影的时间、单次造影手术射线照射时间、患者皮肤表面辐射剂量和患者剂量面积值。

1.4统计分析

所有数据均纳入SPSS11.0软件汇总分析。两组学生的基线资料及实践操作成绩采用χ2检验和双样本t检验,两组学生理论成绩采取χ2检验,以P<0.05为差异具有统计学意义。

2、结果

2.1两组学生基线数据比较

两组学生的性别、年龄、学历背景、专业背景和工作经验等基线资料如表1所示。对照组男性68人,女性12人,平均年龄(33.58±3.27)岁;实验组男性70人,女性8人,平均年龄(34.47±3.14)岁。两组学生的基线资料均衡,无统计学差异(P>0.05)。

表1两组学生基线资料比较(x¯±s)

2.2两组学生理论成绩比较

两组学生实践教学理论考核成绩差异无统计学意义(P>0.05),实验组学生总及格率为96.15%(75/3),对照组学生及格率为93.75%(75/5)。但两组学生的平均成绩差异有统计学意义,实验组学生平均成绩(8.91±1.25)高于对照组(8.22±1.54,P=0.011)。

2.3两组学生血管穿刺考核成绩比较

两组学生实践操作环节血管穿刺考核成绩如表2所示。实验组学生总血管穿刺成功率明显高于对照组(91.02%vs.75.00%,P=0.007);实验组学生通过3D模拟训练后3针内血管穿刺成功率也显著高于对照组(P<0.05),但两组5针穿刺成功率无差异;实验组学生血管穿刺总的操作时间明显低于对照组学生(P<0.01);两组学生穿刺患者术后穿刺点并发症发生率也无统计学差异(15.38%vs.13.75%,P>0.05),主要表现为穿刺点局部淤血和血肿,无深静脉血栓、动静脉瘘等严重并发症发生。

表2两组学生血管穿刺操作考核

2.4两组学生造影手术考核成绩

两组学生实践操作环节血管造影手术考核结果如表3所示。实验组学生在完成学业考核时其掌握血管造影手术的时间明显低于对照组(3.66minvs.4.11min,P<0.01),实验组学生单次手术完成时间也明显低于对照组(34.24minvs.41.86min,P<0.01),实验组学生完成血管造影手术单次射线照射时间、患者累计皮肤表面照射剂量也远低于对照组学生(P<0.01),但接受两组学生的患者射线剂量面积值差异无统计学意义(P>0.05)。

表3两组学生造影手术实践考核成绩比较(x¯±s)

3、讨论

3.13D血管模拟系统在实践教学中的优势

目前,血管外科学实践教学面临的主要问题是专业教学不足,学生兴趣点不高,专业培养模式相对落后。因此,利用新的教学模式、教学工具来促进血管外科学生的临床教学效果迫在眉睫。研究表明,与传统教学相比,利用网络媒体、视频等新媒体模式教学可以取得更好的教学效果[7,8,9]。但如何提高学生的实践教学效果,促进学生实践技能的掌握和提高仍是目前血管外科教学面临的主要问题[10]。由于血管疾病的特殊性,需要在临床教学中针对不同的血管解剖和病变特点进行针对性准备,将复杂的血管病变和技能操作进行简化模型处理,才能更好地开展临床教学。3D血管模拟系统是将人体血管系统疾病根据病变特点进行系统的标准化数字处理,再用计算机模拟重建人体的血管操作步骤,从而达到在体外模拟人体血管病变实际操作的过程,并可对具体操作进行标准化的量化评分,可以大大提高学生的学习兴趣,能够明显提高学生血管外科临床操作能力的提高和经验积累[3]。我们的研究证实了3D血管模拟系统可以显著提高学生的临床实践教学效果,经过模拟系统训练的学生,其实践操作和理论成绩明显高于对照组学生。

3.23D血管模拟系统促进血管操作技能的掌握

血管外科临床实践教学最基本的技能操作是血管穿刺,医学生临床技能的掌握需要不断的重复练习,才能促进学生对专业实践技能的理解和掌握。但是临床教学实践中无法让学生在患者治疗过程中反复进行操作训练,因此,借助于外界模拟训练系统成为近年来主要的教学培训模式。研究证明,经过反复的体外模拟训练可以促进学生临床技能的理解和掌握[11]。经过模拟器训练的血管外科住院医师在进入具体的患者手术操作实践中其临床技能表现更加优异,学习的动力更足、耗时更短,临床操作的差错率更低,患者的临床舒适度更高[12]。该研究证实,经过3D血管模拟系统训练的学生,在血管穿刺考核环节总血管穿刺成功率明显高于对照组未经训练的学生;且穿刺次数和单次穿刺耗时也明显低于对照组。经过3D血管模拟训练之后,可以将血管操作手术的每一步进行程序化、标准化处理,经过教师的讲解和辅导操作,促使学生养成规范的操作习惯,掌握正确的操作流程,有助于学生在手术病例操作中快速地将相关知识和操作流程应用于具体病例,促进临床技能的掌握。实践证明,经过3D模拟训练后,学生对血管造影手术的掌握时间和单次手术完成时间明显低于对照组,这也与之前的报道结果相一致,证实了不同的实践教学模拟系统和教学模式均具有提高临床教学效果,促进学生对实践技能掌握和理解的作用[13]。

3.33D血管外模拟系统可提升实践教学成绩,降低血管手术的辐射损害

在临床实践教学过程中,不管采用哪一种教学模拟系统,最终的临床教学效果要通过对病例的实践操作来验证。该研究证实了利用3D血管模拟系统教学可以明显促进学生对血管操作技能的掌握,并对相关理论知识的理解也有促进作用。由于血管外科实践教学的特殊性,临床病例的教学需要在放射线下进行。因此,利用模拟系统教学,可避免射线对教师和学生的辐射损伤。同时,经过模拟器训练后可以显著降低学生完成血管造影手术单次射线照射时间、患者累计皮肤表面照射剂量,这对患者和学生均具有明显的保护作用,而在临床实践教学中对学生和患者的保护也是医学教学伦理的主要内容。由于临床教学经费和教学时间的限制,根据血管外科专业和学生的特点,我们仅对部分学生进行了2周的模拟器训练,这与国际发达国家还有一定的差距。有研究证明,利用模拟器训练8周后再进行临床操作,可以提高医学生的操作技能,有助于患者的安全,并对血管外科医师的职业培养和评估产生积极的影响[14]。

因此,该研究证实了3D血管模拟系统辅助血管外科临床教学,可以明显提高医学生的教学效果,显著提高血管外科临床医学生的临床技能成绩,降低医学生血管外科操作的辐射时间和累积辐射量,保护学生及患者安全。但该研究仅为单中心研究,其结论仍有待于多中心数据的证实。

杨林,刘建林,刘亚民.3D血管模拟系统在血管外科临床教学中的应用[J].中国医学教育技术,2020,34(03):373-377.