虚拟消化内镜技术在临床实习教学中的应用及优势

熊洋洋 金梦 马涵 姜玲玲 陈韶华 沈哲

临床实习是医学生在完成医学基础理论知识和技能的系统学习之后，第一次参与临床工作，是医学生转变为临床医师的关键过程，也是培养合格医师的重要环节。临床实习过程中，教师应注重培养医学生的临床实践、独立工作的能力。消化内科是临床实习教学中的重要科室。近年来，随着内镜诊疗技术的不断发展和进步，消化病学发展迅速，已成为特色鲜明、内涵丰富、专业实践性很强的一门学科。但目前消化内科实习带教仍以临床疾病诊治的理论知识为主，忽略了内镜作为消化内科重要的临床诊断和治疗手段，不利于培养学生的临床实践能力。《国务院办公厅关于加快医学教育创新发展的指导意见》强调，医学生临床实践能力的培养是医学教育改革的重点，目前消化内科传统的“填鸭式”教学、视频教学及观摩教学虽然能够在理论方面取得良好的效果，但在实践能力培养方面却不甚理想[1-2]。基于此，文章提出在临床实习教学中应用虚拟消化内镜技术，分析其在临床实习教学中的应用及优势，现报道如下。

1 消化内科传统临床实习教学模式的弊端

传统的“填鸭式”教学和视频教学是目前消化内科常见的带教模式，这两种模式均是以教师讲授为主，通过内镜图片或视频的形式，加深学生对疾病的认识和理解，学生一直处于被动接受知识的过程，忽视了对其临床实践能力的培养[1-2]。观摩教学模式是教师带领实习学生参观内镜室，观看临床内镜操作的过程，教师全程讲解内镜操作内容，学生聆听、记录相关知识点。与前两种模式相比，观摩教学进一步拉近了学生与内镜诊疗的距离，但由于内镜操作具有知识覆盖广、相对抽象等特点，学生很难在短时间内消化吸收[3]。以问题为导向的翻转课堂、以问题为基础的教学法（problem based learning，PBL）、以案例为基础的教学法（case based learning，CBL）在一定程度上调动了学生的主观能动性和自主学习能力，但在培养学生消化内镜实践操作能力方面仍是空白[4-6]。此外，由于医疗风险问题，学生很难在临床实习中接触真实的内镜操作，因此，以往消化内镜实习的教学质量长期无法得到改善，消化内镜也成为教学的难点之一。

2 消化内科临床实习内镜教学的重要性和必要性

国内多位学者先后强调在临床实习中开展内镜教学的重要性及必要性，谢睿等[7]发现在实习带教过程中如果能使学生从感性到理性认识到胃肠镜的优势及价值，将会更好地调动学生的学习积极性，如胃肠镜检查不仅是消化性溃疡、胃肠息肉、恶性肿瘤、间质瘤等疾病诊断的“金标准”，早期还能通过内镜下微创治疗避免患者外科手术创伤的痛苦，缩短住院时间，降低治疗费用。临床实习带教不能仅局限于教学查房、讲解疾病知识及书写病例，适时将内镜这一特色消化诊疗手段引入到教学中，可以使学生更全面地了解消化内科的特色及优势，提高对该学科的实习兴趣，进而提高实习教学质量。陈洪等[8]认为学生在临床实习阶段应重视消化道内镜相关知识和技术的学习，有利于为以后培养临床基本思维、基本方法、基本技能打下良好的基础。国外早在2004 年就将内镜技术纳入到临床实习生的教学轮转计划中，如日本广岛医学部本科临床实习计划包括内科、外科、妇科、儿科等各科轮转，同时还安排学生进行2 周的胃肠道内镜实习，并要求学生学习以下内容：（1）内镜设备的基本构造、功能及使用方法；（2）内镜检查或治疗的适应证、禁忌证、并发症及其处理方法；（3）内镜检查或治疗前患者的准备，操作后患者的处置方法；（4）不同内镜诊断学的基本步骤，包括普通内镜、染色内镜、放大内镜、超声内镜、胰胆管内镜等检查以及活检技术等；（5）各种内镜治疗技术的过程及注意事项，包括息肉切除术、内镜下止血术、内镜下黏膜切除术、内镜黏膜下剥离术、食道狭窄扩张术、食道支架置入术、异物取出术、食道静脉曲张套扎治疗术和硬化治疗术、十二指肠乳头切开术、十二指肠乳头扩张术、胆道结石碎石术、胆道支架置入术、鼻胆管引流术等[8]。从该计划的具体安排可以看出，在实习医学生的培养过程中，日本的医学院校对胃肠道内镜相关知识与技术的学习是比较重视的，上述相关经验值得国内医学院校加以借鉴。但消化内镜毕竟是一项侵入性操作，可能会给患者带来不适，操作不当甚至可能发生穿孔、出血、感染等医疗意外，因此如何能够让学生如临其境地感受和操作内镜，又能避免医疗隐患，一直困扰着临床带教老师，近年来虚拟消化内镜技术的出现和快速发展很好地解决了这一问题[9-11]。

3 虚拟消化内镜技术在临床实习教学中的应用及优势

3.1 虚拟消化内镜技术

虚拟消化内镜技术是利用电脑模拟消化道三维空间结构生成的虚拟操作环境，通过运用视觉反馈、力反馈、触觉反馈、声音反馈等技术，逼真模拟临床被检查者的真实感受和内镜操作医师的环境及手感，使操作者获得如同临床真实操作般的感觉和体验，从而训练和提高操作者的内镜诊断和治疗技术[12-13]。目前商业用途的虚拟消化内镜模拟器主要有GI Mentor、CAE EndoVR 和Accu Touch VR 等。多项研究表明接受虚拟消化内镜技术培训的学员与传统方式培训的学员相比成绩更加优异，内镜安全性更高，医疗风险得到进一步降低，提示虚拟消化内镜技术在培养新手内镜医师实践操作能力发挥了重要作用[14-15]。目前学生通过模拟器可实现常规胃肠镜检查、常见消化道疾病的诊断、病变活检、息肉摘除、内镜下止血、经内镜逆行性胰胆管造影术、超声内镜等操作[16-17]。

3.2 虚拟消化内镜技术在临床实习教学中的应用

笔者科室教学团队前期通过设立虚拟消化内镜教学课程，开展胃镜模拟训练、结肠镜模拟训练、胃肠息肉治疗模拟训练、胃肠出血治疗模拟训练等课程，发现基于虚拟消化内镜技术的临床实践教学模式不仅可加深学生对消化道常见疾病的诊疗知识与内镜下表现的印象，还能最大限度地提高学生的学习兴趣，提升内镜实习的教学质量，从而到达事半功倍的教学效果。

虚拟消化内镜技术教学模式操作方法：教师讲解内镜操作相关知识、适应证、禁忌证、并发症、检查注意事项及风险；教师进行示范性操作，必要时手把手进行教学；学生独立操作时，教师启发学生结合消化道解剖结构、病理及内科学知识实施模拟内镜操作；学生通过虚拟消化内镜技术，掌握常见疾病内镜下常见表现；学生进行小组讨论，对发现的问题进行诊断及鉴别诊断，制定下一步治疗方案。

虚拟消化内镜技术在临床实习教学中应用需要注意的问题：（1）教师应将虚拟消化内镜操作与解剖基础、病理和内科学知识融会贯通，帮助学生认识消化道常见疾病诊断和治疗过程，提升学生临床实践能力；（2）教师应将虚拟消化内镜操作内容与临床病例相结合，提高学生的分析归纳能力，加深学生对理论知识的理解，学生更好地认识疾病内镜下的表现，帮助学生更好地理解和掌握消化道常见疾病的特点；（3）在虚拟消化内镜操作教学中，学生在短时间内无法专业地完成内镜操作，教师应通过启发教育学生，帮助学生持续获得学习的兴趣和主动性，切身体会应用基础理论知识发现问题、解决问题的乐趣，让学生在操作中有更大的空间去思考及学习，提高学习中的自主思考能力；（4）小组讨论期间，教师应鼓励每位学生发言，了解学生遇到的问题和困难，帮助学生掌握疾病的病因、发病机制、临床表现、内镜下表现及其诊疗特点。

3.3 虚拟消化内镜技术在临床实习教学中的优势

虚拟消化内镜技术有以下特点：（1）直观准确。虚拟消化内镜技术可以直观、准确地观察食管、胃、十二指肠球部、十二指肠降部、结肠及直肠黏膜，观察病灶色泽、大小、形态及周边黏膜状态，随着近年来染色放大内镜技术、超声内镜技术等技术的发展，对病灶的观察更加精细，进一步提高术前诊断阳性率；（2）安全。虚拟消化内镜技术应用安全，不会对临床患者产生伤害，且镜身较为柔软，符合临床实际操作手感，可以反复多次重复操作，便于教学；（3）诊断与治疗并行。随着科学技术的发展，虚拟消化内镜技术可以实现多种内镜下治疗，如息肉切除、病变活检、内镜下止血等，在诊断疾病的同时可以实现内镜下的治疗。因此，虚拟消化内镜技术不仅要求学生手脑并用，还要求学生将所学的解剖、病理、内科学知识融会贯通，加深了学生对基础理论知识的掌握，同时锻炼了学生的临床实践能力，在临床实习教学中具有较多的优势。

首先，虚拟消化内镜技术能够提高学生的学习兴趣和自主学习能力。现阶段临床实习期间内镜的实践教学时间有限，教学形式仍旧以带教老师为核心，带教形式单一、枯燥，图文内容抽象，基础知识晦涩，学生常难以理解，无法引起学生的学习兴趣，教学效果差，实践教学效率低。通过虚拟消化内镜技术的临床实践教学，学生可以直观、真实、形象地观察到食管、胃、十二指肠、结肠及直肠等脏器的解剖结构，带教老师在实施内镜下检查或治疗的同时，讲解操作步骤及注意事项，指出疾病的内镜下表现特点，使学生能够深刻体会和理解消化系统疾病的演变及治疗要点。范玉晶等[2]对五年制临床本科学生研究发现，与传统教学模式相比，增加内镜模拟操作教学不仅可以激发学生的学习兴趣和自主学习能力，还可以提高学生的基础理论知识和实践应用能力水平。笔者所在教学团队亦发现合理开展虚拟消化内镜技术的临床实践教学模式不仅可加深学生对消化道常见疾病的诊疗知识与内镜下表现的印象，还能最大限度地提高学生的学习兴趣，提升内镜实习的教学质量，从而到达事半功倍的教学效果。

其次，虚拟消化内镜技术能够丰富临床教学内容，可以帮助学生将所学的基础知识与临床实践结合起来，更好地掌握消化道重要的解剖结构。消化道解剖基础及病理生理知识复杂、专业性强，是教学的重点及难点。在临床实践教学的理论课程中带教老师用图片、视频展示消化道基本的解剖结构、常见疾病内镜下表现，虽然能一定程度带动学生的学习兴趣，但这样的教学并不直观，枯燥乏味，学生很难迅速进入状态。李信等[3]分别采用消化内镜现场观摩教学法和普通教学法随机对实习生进行长达1 年的研究，发现消化内镜现场观摩教学法能够增加课堂的生动性，学生能更好地掌握消化疾病知识，但由于内镜操作具有知识覆盖广、相对抽象等特点，学生很难在短时间内消化吸收。虚拟消化内镜技术能进一步拉近学生与内镜诊疗的距离，学生通过实际操作，亲身体验消化内科常见病、多见病及内镜下的检查及治疗，更直观地感受和了解掌握消化道重要组织结构、解剖关系和病变特点，进一步引入息肉切除、病变活检、内镜下止血等治疗展示，供学生反复操作学习，使得学生能够快速理解消化疾病的解剖变异、病理变化、临床常见病及疑难病的镜下特点，同时更是在传统的教学模式下实现了教学方法的转型，拓宽了消化内科临床实践教学的视野和视角，做到了理论联系实际，提升了临床实践教学的深度和广度，丰富了教学内容，提高了教学效果。

虚拟消化内镜技术可以减少医疗风险，避免医疗纠纷的发生，同时操作可重复性高、节约了培训时间和成本。传统的消化内镜培训模式中，学生通过上级医师的监督，不断地进行操作和训练，该方法可能存在较多的弊端，如增加患者的不适感及医疗风险，内镜检查时间较长，提高了麻醉时间及风险，在目前的国内医疗环境中难以得到广泛推广。随着科技的不断进步，虚拟消化内镜技术也不断发展，其可以模拟临床的绝大多数操作，图像更加清晰真实，学生操作体验更加接近临床，具有安全性及方便性，学生可以反复操作内镜，节约了培训时间和成本；其与传统的翻转课堂、视频教学、观摩教学等方法相结合，可以使临床教学手段多样，进一步提高教学质量。

综上所述，虚拟消化内镜技术在临床实习教学中的应用符合国家医学教育课题教学改革的要求，拓宽了实习学生的临床实践教学的视野和视角，做到了理论联系实际，提升了临床实践教学的深度和广度，丰富了教学模式和手段，激发了学生的学习兴趣，培养了学生的自主学习能力和临床实践能力，能够提高消化内科内镜实习教学的质量及效率。