临床危机管理联合虚拟仿真技术在困难气道处理教学中的应用

段存豪，褚福宇，林宁华，贾树山

(滨州医学院烟台附属医院，山东 烟台 264100)

在围术期内，保持呼吸道通畅和有效通气是麻醉医师的工作重点，无法管理的困难气道所致的死亡事件在所有与麻醉相关的死亡事件中约为1/3[1]，所以提高麻醉医师的气道管理技术是重中之重[2]。目前临床危机管理联合虚拟仿真技术已经应用于气道管理教学工作中，此教学模式弥补了临床教学资源不足及学习效率低等问题，进一步提高了学习者对气道管理的能力[3]。本研究就临床危机管理联合虚拟仿真技术在困难气道处理教学中的应用进行了综述。随着社会的快速发展和人们生活水平的提高，肥胖、口腔及牙齿畸形、口腔颌面部及颈部肿瘤、头颈部外伤及烧伤患者的数量明显增多，导致困难气道患者不断增多[4-6]。虽然困难气道患者在所有患者中占比仍相对较小，但在围术期内若处理不当会造成严重后果，患者会出现严重缺氧进而造成脑损伤，甚至导致心脏骤停或死亡，如何高效、安全地对困难气道患者进行管理为麻醉医师带来了挑战[7]。对困难气道的预见性并制定合理的麻醉计划是困难气道处理的首要环节[8-10]，而精通掌握各种困难气道处理的方法和流程是麻醉医师及时、合理、有效地进行困难气道处理的基础，快速并准确地对困难气道进行处理可以更好地对患者进行紧急救治，同时可使患者的生命体征维持在平稳状态并保证了患者的远期生存质量[4]。因此，气道管理是围术期内麻醉管理的重中之重，是麻醉医师应当精通的基础技能，同时也是麻醉专业医学生首先需要学习掌握的技能之一。

1 目前困难气道处理教学的现状及存在的问题

传统的困难气道处理教学主要是以技能操作演示和手把手带教模式为主，此教学模式较为陈旧，缺乏鲜活、生动性，同时学习者临床思维能力相对薄弱，学习积极性不高，对困难气道处理的设备工具掌握水平不足。针对这些问题，在困难气道处理的教学工作探索过程中曾将可视化技术、CBL教学(case based learning，CBL)等方法应用于困难气道处理的教学工作中。可视化技术教学可通过可视化辅助设备获得清晰的气道内图像，能在临床实践教学过程中充分展示出解剖结构，并可直观地进行气道分级讲解，同时可以实时观察和指导学习者的操作过程，可视化插管辅助设备也更为容易暴露声门，减少患者气道损伤，提高插管成功率[11]。但可视化方法没有解决教学资源有限及临床危机情景相对较少且不全面的问题，学习者无法根据自身情况进行针对某种病例处理的练习，缺乏针对性、系统性，导致对困难气道的处理掌握不全面、不系统。CBL教学法是在PBL(problem-based learning)基础上发展的更为结合临床实际的方法，是以病例为中心的教学方法。此教学方法以病例为引导、以问题为中心，在困难气道处理的教学过程中进行启发式的问题设计，同时根据设定的困难气道病例进行气道管理设备操作的相关培训，将技能操作培训融入到临床病例的处理中[12]。在此模式下，教学人员可与学习者针对病例进行讨论及互动，学习者临床思维能力及主观能动性得到很大提高。但CBL教学法无法直观的展示出真实临床情景，学习者无法沉浸式地进行困难气道处理的学习，病例讨论与技能操作培训也缺乏连贯性，学习者对实际困难气道的处理能力提高较为有限。

虽然针对困难气道处理的教学工作已经探索出了很多新方法及新途径，但目前在困难气道处理的临床实践教学工作中仍存在很多问题，首先是困难气道管理的知识技能相对比较复杂且专业性较强，学习者很难完全并系统地掌握困难气道处理思路[13]；其次是困难气道形式多种多样，而教学资源相对有限且临床危机情景相对较少[3]，临床危机情景无规律使得学习者无法反复演练，很难全面学习掌握；三是麻醉实施过程中实际观察或操作机会较少，同时为了减少患者的插管反应，实际的插管过程较快，无法在有限的时间内讲解气道解剖结构及处理过程[13]。这些问题导致教学效果不佳，使学习者学习效率较为低下，很难全面、系统地掌握困难气道处理的知识及技能操作，探索出思路更加优化，更为科学、高效的教学模式迫在眉睫。

2 临床危机管理联合虚拟仿真技术在困难气道处理教学中的应用及特点

随着电子信息技术的发展，临床实践教学也向着智能化、精准化等方向更新发展，其中虚拟仿真技术联合临床危机管理教学模式应运而生，并已开始应用于临床实践教学工作中。将虚拟仿真技术联合临床危机管理有效地与气道管理教学实际结合起来是进行气道管理教学的新思路及新趋势，虚拟仿真技术应用了电子信息技术智能化、精准化的特点，通过计算机创立一个直观的视、触觉感知以及信息交互的虚拟平台，创立出形式多样的困难气道模型及危机情景。临床危机管理是通过疾病的自身规律规范操作及抢救流程[14]，用最快的速度采取措施，处理急、危、重症患者，抢救患者生命，稳定患者病情，减轻患者痛苦，并减少对患者机体的损伤。临床危机管理联合虚拟仿真技术教学模式让学习者更为直观地学习和理解困难气道处理的理论知识和技术操作，激发学习兴趣，同时可以解决临床危机情景缺乏的问题，针对学习者个体制定不同的训练计划，从而提高学习者对困难气道的处理能力及临床思维能力，是培养及训练麻醉专业医学生专业技能的一种有效的方法。

临床危机管理联合虚拟仿真技术具有高沉浸感、高交互性及高构想性的特点[15]，虚拟仿真技术平台应用电子信息技术模拟真实临床情景并采集临床数据，结合模拟人模拟真实患者情况，模拟人可进行不同体位设置，同时可选择经鼻、经口入路进行插管[16-17]；通过显示器真实直观地显示气道内情况，模拟人可模拟患者进行自主呼吸，可随气道管理过程发生血压及心率等血流动力学波动，可以模拟整个围术期过程，进行术前给药、麻醉诱导及麻醉维持等操作[18-20]，通过此模式及设备工具为困难气道处理教学工作提供了有力的支持。

虚拟仿真技术联合临床危机管理平台包括技能操作模块及危机资源管理模块，技能操作是应对临床危急情景的基础，只有精通各种技能操作，才能更好地对各种突发事件进行处理[21]。在遇到困难气道患者时，麻醉医师必须精通掌握各种辅助通气及气管插管操作，在提升技能操作的同时更需要加强学习者的临床思维及应对能力的学习及训练。虚拟仿真技术联合临床危机管理平台通过仿真的形式模拟出临床危机情景，学习者利用临床危机管理流程迅速、合理地对临床危机情景进行处理，此模式教学给予学习者更为真实及直观的感受，提高了学习兴趣，使学习者的技能操作、临床思维及应对能力更迅速地得到提升。

3 临床危机管理联合虚拟仿真技术在困难气道处理教学中的优势

在困难气道处理的传统教学中存在许多缺陷与不足，使其发挥的作用相对局限。与传统教学模式相比，虚拟仿真技术联合临床危机管理在困难气道处理的教学方面有许多优势。第一，其具有科学性、系统性针对临床常见困难气道危机情景，根据目前最新相关临床指南、研究及公认的处理原则，总结出针对某种临床危急情景的规范化处理流程和应对思路，使困难气道管理更为迅速、系统且规范；第二，技术先进，虚拟仿真技术通过电子信息技术手段，应用硬件系统结合辅助设备进行交互虚拟现实仿真实验操作教学[22]，可通过VR技术与模拟人、呼吸机等辅助设备进行困难气道处理的实践教学[23]，采用高级模拟人可以对学生采取的不同操作出现不同的反映，从而训练学习者迅速、正确地对困难气道进行识别及处理；第三，可以搭建设置多种多样的虚拟环境，真实改编临床病例，还原临床危急情景，解决了资源有限的问题，使学习者在接近真实的临床诊疗环境中进行应对及操作，在提高学习者技能操作水平的同时也使其临床思维及应对能力得到大幅度提高；第四，临床危机管理联合虚拟仿真技术的教学模式更具有直观性、具体性，也使医学教育更为鲜活[24]，提高了学习者的学习和训练兴趣；第五，可进行团队合作训练，在实际困难气道的急、危重症患者救治过程中，往往需要整个医疗团队共同协作在最短的时间内采取合理的治疗措施[3]，通过虚拟仿真技术平台可以使多人同时交互协同操作，使学习者的团队协作能力得到提高[25]；第六，避免了对患者产生医源性的伤害。

4 临床危机管理联合虚拟仿真技术在困难气道处理教学中的劣势

虚拟仿真技术联合临床危机管理利用电子信息技术模拟了真实临床场景，再现了临床危机情景，相较于传统教学模式，其利用了先进技术开展教学，提高了学习者的学习及训练效率，但针对困难气道处理的教学工作在现实中仍存在许多不足之处。第一，虽然此教学模式在医学教育方面发挥着重要的作用，但虚拟仿真技术平台的建设需要大量的资金，高级模拟人模型也较为昂贵，这是其无法避免的问题，但可以通过研制具有我国自主产权的虚拟仿真技术教学产品以及采用更可行的教学模式解决此问题[16]；第二，技术上仍有限制，各医学院校的虚拟仿真技术联合临床危机管理教学模式仍处于探索阶段，虚拟仿真技术平台虽然设备全，但利用效率较低，平台研发人员多不具备深厚的医学背景，导致医学知识相对欠缺，在平台建设及软件设计上具有局限性；第三，专职教学人员匮乏，师资队伍技术能力和结构尚有待提高，教育的发展有赖于专职教学人员技术水平的提高[24]，所以应提高对教学人员的培训；第四，此教学模式尚不能达到完全仿真[26-27]，虚拟仿真技术平台利用电子信息技术提供直观的感受，但虚拟仿真技术仍是电子信息技术平台下的操作，学习者没有接触真实患者及设备，技能操作的提高仍较为有限。虚拟仿真技术联合临床危机管理虽然可以设定不同的临床情景，但临床情景相对程式化，与真实操作中出现的临床情景仍有很大差距，使医学习者缺乏创造性和个性的发挥，临床思维的提高相对不足。

5 临床危机管理联合虚拟仿真技术在困难气道处理教学中应当注意的要点

不同学习者在困难气道处理的学习、训练中具有个体性及差异性，为了使虚拟仿真技术平台教学资源得到更有效充分的利用，并保证教学效果与质量，可以通过采集教学及学习者学习、训练数据制定合理的教学计划。通过采集学习者对困难气道处理的操作时间，设定出合理的学习终点，用来完善及修正学习计划[16]。当学习者技能操作时间超出困难气道处理训练的一般时间，便要增加学习培训的时长。通过此手段可为虚拟仿真技术联合临床危机管理的教学模式提供指导，以增加其利用效率。通过虚拟仿真技术进行技能操作只是教学过程的手段，并不是教学体系之外的单一环节，因此在学习者进行学习及技能操作时，专职教师应当适时给予指导及纠正，并对每一位学习者制定个性化的学习计划，对其操作进行总结，使学习者可以更高效率地提高困难气道处理的能力。

综上所述，临床危机管理联合虚拟仿真技术是一类新型的医学教育模式，由于其具有高效性、科学性及直观性等特点，因此在困难气道处理的教学工作中扮演了越来越重要的角色。通过此教学模式，使学习者了解到电子信息技术在医学教育中的先进性，也更高效地掌握了困难气道处理技术，同时避免了对患者带来医源性的损伤及不良事件的发生，促进了医学教育模式的改革，提高了医学教育的质量。