交互式手术教学系统在外科临床教学中的应用

吴子祥,雷 伟,王 军

第四军医大学西京医院骨科,西安 710032

外科学是以实践为基础的学科,其特点是以手术为主要治疗方法。传统外科学临床教学中存在着课堂授课内容抽象、形式单调和手术教学看不见、听不清的问题。如何培养学生的学习兴趣,提高学习效果,并在有限的课时内让学生熟练掌握教学大纲中的基本知识与基本技能是目前外科学临床教学中的难点,也是临床医学教育共同关注的重点问题[1-2]。按照信息化建设改变传统教学模式的思路,从2002年起,第四军医大学西京医院率先在国内建立了首个“双向交互式实时手术教学系统”,并用于外科学临床见习及实习教学中,收到良好的教学效果。

1 交互式手术教学系统简介

“交互式手术教学系统”由示教室、手术室和中央控制系统三个单元组成。该系统包含了双向四路视频系统和双向音频系统,其中手术室有三路视频,包括手术室全景视频、无影灯下局部视频、手术室移动视频,另一路是示教室的全景视频。可实现“示教室-手术室”全方位实时互动的教学效果(如图1所示)。

图1 双向交互式实时手术教学系统框图

这套教学系统能够达到“三个”结合:①示教室内教学资源与手术室现场结合;②示教室学生与手术室医师的互动结合;③手术现场与远程会议的结合。临床实习、见习学生可通过该系统在示教室实时观看手术室整体情况及手术局部图像,术者也能够在手术室看到示教室中学生的反应(如图2所示)。

图2 示教室全景图

2 交互式手术教学系统在外科临床教学中的应用

针对外科学临床教学的难点,手术教学系统能够利用生动的教学资料和灵活的教学方法,在有限的时间内最大限度地向学生展示外科疾病的特征,以便于其掌握外科疾病的特点和手术治疗基本原则[3-4]。例如:粉碎性骨折的外科治疗需要扎实的解剖学基础及丰富的空间想象力才能掌握,如果单纯进行理论教学,必将使教学显得枯燥无味,降低学生的学习兴趣。如果在教学中采用手术演示这一现场教学方法,可以直接展示骨折部位的病变及手术复位固定等处理方法,并将最新的手术设备及精细的器械展示给学生,使其获得直观而深刻的印象。

2.1 准备工作中的应用

在应用该系统进行教学前,示教室中的主讲医师及手术室中的手术医师应首先针对该次教学目的,精心选择手术病例[5-6]。外科学教学内容多、知识点宽泛,部分疾病临床少见。因此,在课前应当针对每个章节,选择病变相对简单、手术操作容易理解的病例。同时,主刀医师也需要制定良好的手术计划,完成课堂设计,并将术中可能出现的意外情况做好预案。例如:颅脑损伤部分教学,可选择亚急诊手术,如慢性硬膜下血肿、露骨凹陷性骨折以及没有脑疝形成的硬膜外血肿等病例。术前准备时间比较充裕,病例亦较直观,有利于学生熟悉头皮、颅骨、硬脑膜血管的解剖,并对暴力致颅脑外伤的机制产生感性认识。骨创伤部分教学,可选择四肢干性骨折病例。这些病例能够充分展示四肢解剖,并将骨科最基本、最核心的骨折复位固定技术充分演示,让学生对骨折处理原则和基本技术产生深刻的印象。

2.2 教学要点中的应用

由于学生在实习阶段,对于疾病的认识并不深入,过于强调手术技巧和手术方式会影响学生对疾病的认识。因此,在术中进行教学演示时,主讲医师及主刀医师应多注意从解剖、病理学方面进行讲解。重点介绍手术适应证、禁忌证,手术入路相关解剖知识以及手术操作的原则,围手术期处理等方面的知识,让学生将术中所见与既往外科学的理论知识进行有机结合,加深对书本内容的理解。在手术操作演示过程中,主讲医师应注意增加学生互动,多采用PBL教学法引导学生思维,同时请台上主刀医师介绍术中情况,使学生能够“身临其境”地参与到手术当中,提高学习兴趣及学习效果。

2.3 总结回顾中的应用

在手术教学后,及时组织学生进行临床基本知识和技能的总结。教师在备课时应完成教学预案,围绕教学重点,从手术中的所见所闻出发,启发学生提出问题,并耐心仔细地解释。结合解剖基础知识、疾病的临床表现、诊断处理原则、手术指征、术中要点、围手术期处理等,引导学生思考,从而建立对各种疾病的总体直观认识[7]。让学生通过模拟书写手术记录,加深对系统知识的认识,形成记忆犹新的印象。

3 交互式手术教学系统在临床教学中的优点

3.1 有助于提高学习兴趣

手术室是一个高节奏、高科技、高强度的独立医技科室,其环境与技术都不同于普通医疗病区。学生在进入手术室学习时,在兴奋、新奇的同时,又常感到陌生、紧张。但是,手术教学中的难点在于人员限制及无菌要求[8-9]。多数学生无法上台或近距离观察手术操作,而台下观看手术常常受到术野限制、视线遮挡等多种因素影响。学生在手术台周围来回走动,“见缝插针”式看一眼,无法保证全程、系统地学习,而且增加了不必要的人员走动,降低了手术室内的无菌程度。学生在此过程中也会出现急躁厌烦,从而降低学习兴趣[10-11]。交互式手术教学系统能够让学生在示教室中实时、全程观看手术视频。对于学生感兴趣的重点手术过程,可以放大局部术野,让学术能够清晰了解手术细节。对于手术中感兴趣或有疑问的步骤,学生可以直接通过语音传输系统与术者通话,达到及时解决学生疑问的目的。这样,既能够确保学生全程系统学习临床基本操作,同时也提高了其学习热情。

3.2 有助于规范临床基本技能操作

在临床教学过程中,学生对临床操作的第一印象往往非常深刻甚至记忆终生。因此,所有临床操作流程及手法都应标准化、规范化。我们应用交互式手术教学系统,在学生进入手术室之前组织一次实时图像讲解,内容包括进入手术室流程、手术人员着装、手术室环境、布局、无菌技术等,让学生完整地了解手术室的工作流程及相关技术原则。针对临床基本技能操作,我们采用“示教-操作训练”相结合的教学方法,先组织学生在示教室集体观看标准操作过程,详细讲解操作中的重点和难点,由学生现场提问,医师现场解答。完成示教后,学生再进入手术室完成独立操作。通过这种方式,让学生能够掌握标准的操作手法,从而完成对学生规范化的临床基本技能操作培训。

3.3 有助于提高教学效率

西京医院每年承担500余名实习、见习学生的临床教学任务,医师少,学生多,教学压力很大。通过应用交互式手术教学系统,可同时让数十名学生进行观摩学习。利用示教室教学,使带教教师避免相同内容的多次重复讲解,能够更为耐心地讲授临床基本知识和基本技能操作。同时,该系统还能够实现双向音频传输,达到师生之间的实时语音交流。这样,学生在观摩手术操作过程中有什么疑问时可以实时与手术医师交流,而手术医师能针对术中情况予以讲解,有效地解决了既往学生在观摩手术中“看不见、看不清、看不明、看不懂”的教学难题。这样也让临床教学由抽象平面讲解模式发展为形象立体讲解模式,显著提高了教学效率,收到了良好的教学效果。

综上所述,在外科学临床教学中,交互式手术教学系统具有提高学生学习兴趣,提升教学效果等多种优点。此外,该系统还具备手术现场与远程会议完美结合的功能。在西京医院举办的多次国际、国内学术会议中,该系统通过远程会议视频进行了现场手术演示与术中沟通交流,受到与会者的一致好评。此外,该系统还能够应用于创伤救治与军事训练的远程教学,对提高军队野战外科医疗水平具有重要作用。

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