童学红,梁 雪,韩艳芳,董晓敏,张俊波,孙笑语,陈 怡,李利生
(首都医科大学基础医学实验教学中心,北京 100069)
医学机能学实验是一门实验性很强的医学基础课程,是与理论教学相互协调的桥梁课程[1]。它将生理学、药理学和病理生理学的实验内容有机结合,更强调学科之间的交叉融合,更注重学生创新能力的培养[2]。机能学实验教学中所涵盖的生理实验内容,是医学生了解正常机体生理功能变化与调节机制的基础实验模块,其中人体机能实验是以医学生为实验观察对象,可直接获取人体数据,使得学生能够亲身参与和体验人体实验所带来的直观感受,同时避免了实验动物的消耗,符合动物实验研究的“3R”原则[3]。此类实验与临床观察关系密切,也是传统机能学人体实验的补充和拓展。由动物实验走向人体实验,有助于医学生掌握人体功能变化的特点,更具有实际应用价值和意义,为后期临床学习奠定了坚实的基础。本文结合机能学人体实验教学的现状,介绍了对人体机能实验附件进行自主改进的一些方法及使用效果,为开展机能学人体实验提供教学经验。
首都医科大学基础医学实验教学中心自2010年率先引进国外Lab-Tutor 人体实验教学系统,构建以系统为核心的应用性机能学人体教学实验室。课程设置以“人体生理机能及调节”为主线,以“机制探讨”和“临床实际”为核心[4]。经过近十年的人体实验教学摸索,我们将国外的实验设备及软件逐年加以消化利用,现已在七年制临床、五年制临床、康复医学、假肢及生物医学工程等专业开设了心血管、神经—肌肉、呼吸及泌尿系统的7 个常见人体实验。包括:人体心电图描记、呼吸运动调节因素、人体血压测定、肺功能检测、人体肌肉反应、反射和反应时间、水平衡泌尿实验[5]。
总的来说这7 个人体实验虽在实验教学中取得了良好效果,但在教学实践过程中我们发现一些实验附件需要根据教学需求进行改进,以便提高人体实验教学质量。
神经—肌肉实验是通过刺激受试者尺神经或正中神经记录并测量肌肉对神经刺激的收缩反应。在实验教学中我们将手指脉搏传感器固定在桌面,大拇指轻轻放在手指脉搏传感器上才能采集到以大鱼际肌为主的收缩反应。实验要求手的大拇指要处于放松状态并置于桌面上的手指脉搏传感器上,其他4 个手指置于桌面下。这个姿势手臂只能悬空,由于要保持支撑手掌的重力,造成大拇指连带大鱼际肌不能完全松弛,导致记录的实验结果出现误差,从而直接影响教学质量。
此项实验中与流量侦测探头导管连接的是橡胶材质的牙齿固定咬合式吹嘴。实验时受试者需要将鼻子夹住,将此吹嘴完全含在口腔中,牙齿咬住吹嘴凸起的牙齿咬合点进行吹气。这样才能确保不漏气,保证实验数据的准确性。但是此吹嘴非一次性,需要反复使用,因而必须要有严格的消毒程序,否则存在受试者交叉感染的风险。所以需要定制一种与流量侦测探头导管相匹配的一次性吹嘴。
我们自主设计制作了一种“神经—肌肉实验操作台”可以更好地解决这一问题。将手指脉搏传感器固定在一个长14 cm,宽8.5 cm,厚0.5 cm 的有机玻璃台面上,台面四个角安装高度5 cm 的有机玻璃腿。台面上开一个直径2 cm 的圆孔,开孔位置:圆孔中心距离一侧长边5 cm,距离短边5 cm。将手指脉搏传感器的感应头镶嵌进圆孔中并固定,在靠近长边的侧面边缘上打一直径0.3 cm、深度4 cm 的线孔,线孔和固定手指脉搏传感器的感应头的圆孔贯通。手指脉搏传感器的信号线从线孔中传出和Lab-Tutor 人体实验教学系统相连接。实验过程中整个手臂置于桌面上,大拇指放松状态置于神经—肌肉实验操作台上的手指脉搏传感器的感应头上,其余四根手指置于神经—肌肉实验操作台面下。这样可以使整个手掌不再悬空,处于放松状态。确保大拇指置于手指脉搏传感器固定实验操作台上不受手的自主重力的影响,能够准确采集到以大鱼际肌为主的收缩活动变化,从而提高实验教学效率。
为了避免受试者在参与“呼吸气流与肺容量”实验过程中可能引起交叉感染的风险,使参与实验的学生打消顾虑能积极踊跃地参加实验测试。我们根据呼吸流量侦测探头导管的尺寸,定制了一种与之相匹配的一次性吹嘴。定制的一次性吹嘴:直径为31 mm,长度为5 cm。材料为:用于肺活量检测吹嘴使用的硬纸板材质,保证了用于人体使用的安全性。一次性吹嘴套在呼吸流量侦测探头导管上,它能和呼吸流量侦测探头导管紧密连接,保证气道导联系统的密闭性。实验时受试者不需将吹嘴完全含在口腔中,只是用嘴包住吹嘴就能确保检测过程中不漏气。增强了实验的可操作性,确保了实验数据的准确性,从而提高了实验教学效率。
通过应用自主研发、改进人体实验教学系统附件,使数据采集更准确,提高了学生参与人体实验测试的积极性,从而激发了他们探索人体实验的学习兴趣。实践证明,根据实验教学需求改进实验教学附件,优化实验教学过程的每一个环节,都能进一步增强人体实验教学项目的科学性与可行性,提高机能人体实验教学质量。