灾害医学救援GAP-FREED虚拟仿真课程构建与实践

黄河清，卢长伟，刘　刚，赵吉清，刘明华，汪　鹏，马　炬第三军医大学第一附属医院：临床教学管理中心；医教部医疗科；医院急救部；信息科；医教部卫勤办公室；第三军医大学预防医学院，重庆　0008



灾害医学救援GAP-FREED虚拟仿真课程构建与实践

黄河清1，卢长伟2，刘刚1，赵吉清3，刘明华4，汪鹏5，马炬6
第三军医大学第一附属医院：1临床教学管理中心；2医教部医疗科；4医院急救部；5信息科；6医教部卫勤办公室；3第三军医大学预防医学院，重庆400038

【摘要】：由于近年灾害医学救援已成为军队医院非军事行动卫勤保障的重要任务，我们整合校内现有数字化教学资源，创建训练模块、优化课程结构，建立了突出灾害医学救援特点的GAPFREED虚拟仿真训练课程，对医院卫勤分队成员实施培训，收到良好效果。

【关键词】：灾害医学；虚拟仿真；培训

【DOI】：10.13566/j.cnki.cmet.cn61-1317/g4.201602015

中国是世界上自然灾害损失最严重的少数国家之一，救灾如同作战。在和平时期，灾害医学救援是军队医院非战争军事行动卫勤保障的重要内容，并已成为经常性、现实性的重要任务。为了切实提高灾害救援人员的能力素质，第三军医大学第一附属医院从2010年起着手建立灾害医学救援平台，构建相应的课程体系，并从2013年开始实施课程培训。

由于灾害具有不可预测、培训风险高等特点，因此重点采用虚拟仿真技术构建实践技能桥梁课程。我们首先整合校内现有数字化教学资源，创建训练模块、优化课程结构，创新建立了突出灾害医学救援特点的、针对基础知识和能力的GAP-FREED虚拟仿真训练课程，以达到夯实理论基础、强化基本技能，经过实践检验，收到良好效果。

1　课程结构、安排与培训目的

1.1GAP-FREED课程结构

灾害医学救援基础知识和能力虚拟仿真训练，旨在进一步夯实通科医学知识、强化灾害医学相关理论基础，并通过虚拟仿真训练搭建理论到实践的桥梁，GAP-FREED即有“消除障碍”之意。

课程分为重在医学基础的GAP模块和重在灾害现场救援基本技能的FREED模块构成，共8个子课程（如图1所示）。其中，GAP由3个子课程构成，它们分别为：general medicine online（全科医学在线学习）、anatomy（数字化人体解剖虚拟仿真实验）、physiology（生理学虚拟实验）；FREED则为5个子课程的缩写：First aid of trauma（创伤紧急救治技能模拟培训）、Risk and infection prevention in field（救援现场危险及感染防护虚拟仿真训练）、Evaluation of heat damage（热损伤效应评估实验）、Entomophila and tropical disease（热带虫媒和相关疾病虚拟仿真实验）、Devices usage in first aid（救援医疗设备使用）。

图1　GAP-FREED课程结构

1.2课程安排

GAP-FREED作为年度训练课程，所有模块在1年内完成，课程进度按照先理论、后实践，先基础、后综合的原则进行，具体课程学时及安排如图2所示。

图2　GAP-FREED课程进度、培训方式及学时要求

1.3GAP-FREED课程内容及目标

1.3.1G：全科医学在线学习课程 该课程基于该院建立的具有自主知识产权的“全科医师远程继续教育培训网”［1］（http//www.gpes.com.cn），如图3所示。具有在线自主学习、虚拟疾病诊疗、在线医学考试3大功能模块。“自主学习”根据全科医师“六位一体”工作要求建立了6个虚拟教室。其中又根据卫生部制定的“全科医师培养标准”开设了20门网络课程；“虚拟疾病诊疗系统”是具有9个网状连接功能模块构成的大型多媒体医用数据库系统，且各类目均提供多种方式和途径的查询及检索功能。“在线医学考试”模块为目前我国首家实现各级各类在线考核的惟一综合性医疗考试系统。该课程全部采用自主学习、统一在线考试的方式进行，旨在扩大专业领域、适应个体化学习和评价，为应对灾害医学救援中所面临的疾病谱的不确定性打下良好的理论基础。

图3　全科医师远程继续教育培训网

1.3.2A：数字化人体解剖虚拟仿真实验 该课程基于该校自主研发的具有完全自主知识产权和国际先进水平的VBL-100数字化人体虚拟仿真资源［2］。主要功能为利用数字化人体数据集构建的人体全身器官三维数字模型，进行数字化人体系统解剖学（如图4所示）和人体3D断层解剖学虚拟仿真实验，旨在训练救援人员快速评判人体的损伤部位、伤情特点和危害程度的能力。

1.3.3P：生理学虚拟实验 该课程涵盖了40多个机能学实验的模拟仿真模块，可进行生理学（含神经—肌肉接头电生理实验、心血管、呼吸泌尿和消化）实验、主要临床用药的虚拟仿真实验、病理生理（心血管急症）的虚拟仿真实验以及以案例为基础的综合性虚拟仿真实验。实验由资料库、模拟实验室（含简介、原理、操作仿真、录像和波形模拟5个部分）、实验考场等部分组成，有助于提高学员对人体生理功能的理解和实验技术的掌握。

图4　中国数字化人体解剖系统之骨骼系统

1.3.4F：创伤紧急救治技能 主要采用医学模拟教学模式，提高通气（气囊面罩通气，环甲膜穿刺）、止血（表面结扎止血，深部打结之血，肢体断肢止血）、包扎（头面部、躯干及四肢）、固定（身体各部位骨折固定，闭合性与开放性骨折固定）、搬运（脊柱损伤搬运，特殊环境条件下的伤员搬运）和徒手心肺复苏（成人、儿童及婴儿CPR的程序和技能，呼吸道异物堵塞的处理，自动体外除颤器的使用）六大基本技能，切实提高伤员救治“白金10分钟”、“黄金1小时”的成功率。

1.3.5R：救援现场危险及感染防护 训练项目包含：地震灾害（城市地震的个人避险，地震现场自救互救）、建筑物火灾（火灾现场个人防护措施，烧伤自救互救，消防设备的使用技能）、核污染（体外及体内放射性防护基本措施）、化学物质泄漏（化学泄漏的个人防护及泄漏物的处置）、感染病疫情（呼吸道、消化道传染病及基础传染病的个人防护）。训练考核均采用模拟仿真的方式进行，通过声、光、电等营造弱光、狭窄空间等真实救援氛围，同时大量使用医学模型，并通过伤情化妆技巧等专业技术模拟特定现场和伤情，建立真人实际操作的热成像动态视频资料库平台和模拟侦检、消除系统，重点训练灾害防护措施（如防护面罩、防护服、防护帐篷、防护工事、污染区/疫区封锁、伤员处理、疫苗和药物，等）。

1.3.6E：热损伤效应评估实验、热带虫媒和相关疾病虚拟仿真实验 由于第三军医大学第一附属医院与西沙群岛具有对口支援关系，南海局势的复杂性和执行多样化军事任务的特殊需要，除了常见灾害救援基本能力训练项目外，还特别新增加了高温环境作业的动物实验和虚拟仿真实验。通过热区微小气候舱室，模拟各种热区环境，观察各种不同程度热损伤中实验动物的一般行为变化以及各项病理生理指标。通过媒介室和媒介生物数字切片教学平台，开展热区常见媒介生物相关的知识培训，内容包括常见媒介生物的形态学特点、饲养和生长规律、媒介生物感染和媒介生物抗药性的生物测定。

1.3.7D：救援医疗设备使用 为了在战时或紧急救援时达到“信手拈来”熟练使用设备、操作准确快捷，为救援争取时间、提高准确性，我们开设了常规便携式医疗设备（超声检查仪、X光机、给氧装置、心电监护仪、血生化检测仪）及野战医疗设备操作使用的工作原理及维护、操作技巧及结果判读的训练。

2　课程实施效果

表1　全程参训队员与缺课队员统一考核课程模块成绩比较

该课程主要训练对象为医院卫勤分队成员，培训效果的评估主要通过两个渠道完成：一是近两年来全程参训（87人）和因各种原因有缺课的参训队员（48人）的考核成绩（如表1所示），二是对比2013年课程培训启动前后，队员参加联合军事演习和救灾任务中的心理适应性（3个问题，分别是“对所执行的任务充满担忧并感到紧张”、“我对现场的判断充满自信”、“遇到突发情况我会特别紧张”）、团队协作（“我认为团队配合非常顺畅”）、技术熟练程度（3个问题，分别是“我感到处理伤情得心应手”、“我感到队员们的技术都是值得信赖的”、“现场救援感到自己动作慢、力不从心”）和课程总体效果（2个问题，分别是“我觉得此次执行任务充满遗憾”、“我感到课程培训对提高救援质量有实际效果”），问卷采用五级评分法（每个问题仅选择“非常同意、同意，一般，反对和强烈反对”中的一项），共发出问卷135份，收回128份，遴选完整有效120份（2013年前、后各60份），回收有效率88.9%。由于问卷可靠性需要，问题设计时有反向问题，即有的问题选择“非常同意”是正性评价，而有的问题选择“非常同意”是负性评价，因此在统计数据时做选择性调换处理，按“正性”和“负性”评价重新归类，统计结果如表2所示。

表2　课程参训前后问卷评估不同类别选项正性和负性指标选择人数一览表 n（%）

表1的考核成绩表明，缺课队员考核成绩差距最大的是R、D课程；两组F课程和G课程的考核成绩差别不大。

表2显示，2013年课程实施后，现场执行任务及遇到突发情况感到不同程度紧张队员的百分比从56%下降到25%；2013年后“我认为团队配合非常顺畅”的认同感（“非常赞同”和“赞同”占72%）明显高于2013年前（20%）；对队员救援技术认可程度上，2013年后“非常赞同”的百分点（30%）较2013年前（17%）提高了近1倍；“我感到课程培训对提高救援质量有实际效果”项，93%认可课程实施对实际救援有效，持“非常同意”意见的队员占一半以上58.3%、没有持不赞同意见的队员。

3　讨论与思考

近年来全球自然灾害、突发应急、恐怖袭击等事件频繁发生，灾害医学作为一门新的学科成为国内外关注的热点，其中灾害救援能力课程体系的构建备受重视。但是灾害救援能力培训面临诸多挑战［3］。其一由于灾害突然发生，发生的时间、地点、造成的损害和波及的范围事前不可预料，使得灾害救援培训必须做足“任务预设”；其二是灾害情况不同，救援任务复杂，比如道路、水电、通信中断，伤员伤情、伤势各有不同，瘟疫频发等等，使得灾害医学救援培训必须涵盖医疗救治、卫生防疫、精神心理多个学科领域，并且需要充分“模拟”出相应场景实战化训练，才能够脱离“纸上谈兵”；其三是灾害后果严重，救援需求任务重、时间紧，时间就是生命，所以要求救援培训也必须高质量、短时间、完成，对个人素质及团队协作的培训要求也更高。

我们构建的GAP -FREED课程大量采用虚拟仿真和医学模拟的技术进行培训及考核，很好地解决了“任务随机化”、“情境现实化”、“要求多样化”的问题。该课程是我院灾害医学救援培训体系中的“前导”基础课程，其一是夯实医学救援相关理论基础，培养自主学习能力、对疾病解剖生理变化的理解能力以及信息搜集、运用与判断能力；其二是重在救援基本技能，并兼顾所在战区保障任务，提高实验创新能力、创伤基本自救互救能力、特殊救援环境防护能力和基本医疗设备操控能力，为下一步的临床及救援综合能力训练打下良好的基础。

整合虚拟仿真模拟技能训练的GAP-FREED课程实施的效果，实践操作技能的提升、心理适应性和团队协作性的增强是其核心价值。

从前述培训考核成绩看，缺课队员差距最大的在平时工作中不太熟悉而实践操作性又非常强的R、D课程；虽然在F课程中的考核成绩差距没有那么突出，但从监考情况看，缺课队员的操作速度普遍较慢、不熟练、欠规范；而在开放自学、考核理论基础的G课程中，两类队员差别不大。从调研结果看，在实际的灾害救援（如多次抗震救灾、利比里亚抗击埃博拉，等）和军事演习（中—澳—新人道主义救援减灾联合演练等）中，队员不仅对自己的技术和队友更有信心，并且能够明显增强心理适应性和团队协作能力、提高整体救治效率。William C等的Meta分析［4］也充分证明了在技能掌握方面，模拟技能教学辅以强化练习的教学效果优于传统的教学模式，收到了减少训练费用、缩短训练周期、保确保训练安全、提高训练效果的目标。尽管队员们非常认可课程的实用性（100%赞同），但“我感到此次任务充满遗憾”这一选项在课程实施前后没有明显差别（不同意者均占17%，非常赞同者分别为33%和25%），分析原因很可能由于实践越是丰富反而能够发现更多需要改进的问题。

以仿真技术和虚拟现实技术为支撑的现代化教学手段，必将在医学科研院所的教学培训中起着越来越重要的作用［5］，尽管我们在虚拟仿真实践课程建设上已经进行了大量的改进、收到了较好的效果，但“灾害救援能力培训”是个新任务，还缺乏成熟的、整合动物实验和临床实训为一体的完整课程体系，如何通过案例设置更好地实现“对抗性”训练、如何更加客观全面进行能力评估等方面还需要深入研究。

参考文献

［1］周来新，刘刚，姬军生，等.全科医师远程继续教育网络平台的建设及实践［J］.中国医学教育技术，2012，26（3）：276-279

［2］张绍祥.数字化人体与数字医学的研究概况及发展趋势［J］.第三军医大学学报，2009，31（1）：1-2

［3］张雨龙，赵锐，王涛，等.军队医院开展灾害医学救援训练思考［J］.西南国防医药，2009，19（3）：351-352

［4］Mundell W C，Kennedy C C，Szostek J H，et al.Simulation technology for resuscitation training：A systematic review［J］.Resuscitation，2013（84）：1174-1183

［5］董爱荣，李小华.虚拟技术在医学领域的应用［J］.中国数字医学，2009（3）：90-92

Construction and practice of virtual simulation GAP-FREED course on disaster medical rescue

Huang Heqing1，Lu Changwei2，Liu Gang1，Zhao Jiqing3，Liu Minghua4，Wang Peng5，Ma Ju61Center of Clinical Teaching Administration；2Medical Section of Medical Education Department；
4Hospital Medical Aid Department；5Informatics Department；
6Medical Support Office of Medical Education Department，the First Affiliated Hospital of the Third Military Medical University；3School of Preventive Medicine，the Third Military Medical University，Chongqing 400038，China

【Abstract】：Because disaster medical rescue has become an important task in medical support of non-military operations at military hospitals in recent years，our hospital established a virtual simulation GAP-FREED training course with the characteristics of disaster medical rescue by integrating exiting digital resources，constructing training modules and optimizing the curriculum.The course has been used to train our medical teams and has achieved satisfactory effects.

【Key words】：disaster medicine；virtual simulation；training

作者简介：黄河清（1972-），女，福州人，教授，博士，主要研究方向：神经病学，临床技能教育培训。

收稿日期：2015-11-30

基金项目：2013年重庆市高等教育教学改革立项课题“医学本科实习生外科技能模拟训练模块的构建与实践”（133100）；第三军医大学第一附属医院2015年教育训练重点课题“本科实习生临床胜任力培养的移动学习管理系统建设及应用”（SWH2015JY05z）

【中图分类号】：G434

【文献标志码】：A

【文章编号】：1004-5287（2016）02-0166-04