辐射防护视角下虚拟仿真结合Teach-back 法在介入护理教学中的应用

刘凤刚，伍影影，李 武，魏兴宇，刘 珣，廖 力

（1.南华大学附属第一医院，湖南 衡阳 421001；2.南华大学衡阳医学院，湖南 衡阳 421001；3.南华大学护理学院，湖南 衡阳 421001）

护理实习是护士综合素质培养教育的关键环节，是学生转变为一名正式护士的必经之路，如何做好护理实习生专科综合素质的培养教学成为教学改革的焦点[1]。然而，临床上介入护理教学不同于其他护理专科，其具有电离辐射的学习风险[2]，传统教学存在一定的局限性，学生因畏惧电离辐射而影响其现场专科实践参与度，又因现场专科实践参与度低影响辐射防护的学习。我国人口基数大，各类疾病患病率也在上升，应用介入放射学手段进行各项检查与治疗的人数也逐年增加。据统计，我国冠心病的发病率、死亡率、复发率以及并发症数量均处于高位，并且2021 年中国冠状动脉支架植入术数量已达1 164 117 例，是2016 年数量的1.75 倍，该治疗类别是所有介入类治疗中辐射风险最大的一种，这极大地增加了冠心病介入护理工作与辐射防护的压力，更多的护理人员需要经过短期培训后上岗[3]。因此，如何将辐射防护与介入护理进行融合教学，同步提升护理实习生辐射防护与介入护理的能力，是本研究的主要目标。

虚拟仿真教学是一种计算机模拟实景再现的教学方法，近年来在教育部虚拟仿真实验教学发展战略[4]的积极倡导下，广泛应用于教学中。Teach-back 教学法又称回授法，是一种用来评价施教者与受教者之间教育信息沟通理解程度的教学方法，受教者回授知识于施教者，施教者以此判断受教者对教学内容的理解程度，该教学法应用广泛[5]。本研究结合介入护理教学的难点，采用虚拟仿真结合Teach-back 教学进行辐射防护与介入护理教学虚拟仿真系统的设计与应用，进一步探讨该教学模式在介入护理实习生教学中的应用效果及课堂满意度。

1 研究对象

选取南华大学附属第一医院2019 年4—9 月在心脏介入影像中心实习的24 名护理学生设为对照组，其中男生3 名，女生21 名，年龄（20.88±0.78）岁，入科50 分制辐射防护测试成绩（24.17±2.16）分，采用传统理论与实践结合的教学模式；选取2022 年4—9 月在心脏介入影像中心实习的24 名护理学生设为实验组，其中男生4 名，女生20 名，年龄（21.08±0.97）岁，入科50 分制辐射防护测试成绩（24.58±1.95）分，采用虚拟仿真结合Teach-back 教学模式。两组实习生在本科室实习时间均为3周，前2 周每周分别执行理论教学2 课时，操作教学2 课时，均实施辐射防护视角下的出科理论、操作、平时表现考核，并进行7 个维度的评判性思维与4 个维度的课程满意度评价。

2 研究方法

2.1 实验组教学方法

2.1.1 虚拟仿真结合Teach-back 教学的介入护理教学系统设计（1）设计思路：收集介入护理中的典型操作案例，汇总救治过程中可能发生的病程演化，结合护理实习生在本科室的实习目标与护理技能操作项目，通过制作和模拟的方法，还原冠心病介入检查与治疗的真实场景。充分应用案例互动式教学法、情景模拟教学法、沉浸式互动教学法、视频学习法、Teach-back教学法[3]等，让学生明确基础护理操作技能在介入专科护理实践中融入辐射防护思维与手段的必要性。

（2）界面与功能介绍：本系统主要包括“探索模式”和“考评模式”选项，探索模式主要针对新入科实习生自主学习及一致化培训后的护理教师开展护理实习生教学培训，内含多个亚模块，每个亚模块由多个操作步骤组成，可设置容错机制及错误分析，自动评价部分用于学生探索练习或考试，半自动部分用于教学时Teach-back 环节评价；考评模式主要针对拟出科实习生实施最后的考试，容错题数可设置为1～3 题，考试结束后，可自动或半自动完成对学生的成绩评价，也可自动进入评判性思维测评及教师教学评价。

（3）知识点设置：虚拟仿真结合Teach-back 教学的介入护理教学系统现阶段主要涵盖11 个冠心病介入检查与治疗的辐射防护知识点。包括：①心脏介入手术种类。主要了解心脏介入检查与治疗的类别，以便护理实习生从总体上了解将要学习的介入操作过程，总览心脏介入手术内含的护理操作。②辐射防护用具的种类。介绍核医结合背景下，介入放射学中常用的辐射防护工具，以及辐射的监测、剂量的管理、辐射用具的选择与佩戴方式等。③掌握手术患者术中辐射存在的高强度点阵。主要介绍介入手术时，使用各种常规球管角度与患者体位，手术间辐射分布情况，如何寻找合适时机及策略，以避免较强辐射。④辐射产生的原理。主要介绍X 射线电离辐射产生的原理及其传播机制，其与α、β、γ 射线的区别与联系，讲解现在主要从哪些重要方面进行电离辐射防护（如距离防护、屏蔽防护、时间防护等）及各种防护手段的详细实践与效果。⑤辐射防护剂量的管理。以3D 人体形态详细展示国内外现有的各类总辐射剂量限值、各人体器官的辐射剂量限值、敏感器官剂量管理、现有国内辐射剂量管理策略。⑥更换造影剂时辐射防护措施。针对造影剂更换的时机及准备做好演示，根据各案例可能出现的更换造影剂需求，训练如何寻找合适时机避免电离辐射。⑦患者呕吐时辐射防护措施。针对患者可能出现的呕吐情况，如何在术前提前预判，如何根据患者血压、心率及一般情况和可能使用的药物种类，进行患者呕吐预处理，例如如何摆放患者头部位置、如何宣教、如何清理患者呼吸道、如何寻找避免电离辐射的时机等，并进行不断训练。⑧静脉注射抢救药物时辐射防护措施。学生在学校已经做过静脉注射操作的充分训练，在其他无电离辐射的科室也已经进行了实践操作，如何在电离辐射情况下寻找合适时机，应用准确药物。在紧急状态下，根据患者一般情况及手术情况术前进行护理评价，提前进行药物配置的准备工作，例如如何准备、准备哪些药物，了解各常用抢救药的作用与剂量。⑨耗材紧急开具时的辐射防护措施。开具一次性耗材是介入护士必做的操作，学生虽在学校训练过无菌操作，但一次性耗材的包装是不同的，一个手术间可能存在几百种不同种类与规格的一次性耗材，如何准确找到需求耗材，并及时开具是与学校训练的无菌操作不同的。更重要的是，术者口述所需耗材后，一般会让助手取用耗材，而自己还在继续使用射线尝试处理病变或观察导丝导管，这时如何避免辐射，寻找合适的屏蔽和开包时机是非常重要的。⑩电除颤时辐射防护措施。如何寻求电除颤时辐射防护时机，如何进行电除颤位置的摆放，例如急诊PCI 术前利用除颤贴片，将电除颤机器移至床尾，随时准备除颤，避免时刻站立在患者近侧。1○安抚患者时辐射防护措施。在该类手术中，患者一般持续保持清醒状态，一旦患者出现不舒适或躁动，如何在避免辐射的情况下进行安抚工作也是训练的一个重点，涉及信息提供、心理鼓励、言语用句等。

2.1.2 教学设计与实施（1）教师架构与一致性教学培训：依托本科室现有教学架构，总带教1 名、操作教师1 名、日常带教教师4 名、教学质量质控教师1 名（护士长兼任）。在使用实验组教学模式前，所有教师均接受该教学模式的一致化培训，包括设计该教学模式的一致化教案、课件、考核、日常带教内容、教学系统使用流程等。

（2）教学过程：每批次学生在本科室实习时限为3 周，实习学生入科时，总带教实施入科宣教，介绍科室一般情况、护理技术、注意事项等，进行入科50 分制辐射防护知识测试，然后建立微信群并发送学习资料，作为答疑联系渠道。第1 周周三，教师依托虚拟仿真结合Teach-back 的介入护理教学系统，带领学生在多台电脑上同时进行学习，完成前6 个知识点的理论与实践学习，其中理论2 课时、实践2 课时，共4 课时。第2 周周三完成剩余5 个知识点的理论与实践学习，其中理论2 课时、实践2 课时，共4 课时。第2 周周五实施Teach-back 法，①知识回顾：教师进行虚拟仿真教学案例知识回顾；②评估理解：使用Teach-back 式的提问，要求学生用自己的语言将所学内容复述一遍或将操作技术演示一遍，以评估学生对学习内容的理解程度；③澄清或纠正：对学生理解错误或不全面的地方进行纠正或再次讲述；④再评估以确认理解：再次要求学生用自己的语言进行复述或演示，直到真正掌握为止。第3 周周三，总带教依托虚拟仿真结合Teach-back 介入护理教学系统的考核功能实施理论与操作考核。第3 周周五召开教学联席会议，所有带教教师及学生参与，会议时长45 min，实施自评（即评判性思维能力问卷）、师评（即平时成绩）与4 个维度的教学满意度评价，查漏补缺。

2.2 对照组教学方法

对照组采用传统理论与实践结合的教学模式，按照本科室常规教学设计流程，对于无辐射风险的学习项目使用实践操作，对于有辐射风险的学习项目使用观察介绍性实践。因此，除教学模式不同外，其他教学设计、流程、考核方式、授课教师、知识点与实验组相同。

2.3 教学评价方法

2.3.1 教学效果评价 包括理论考核、操作考核、平时表现考核3 个部分，其中理论、操作、平时表现各涵盖“与辐射防护相关知识学习（占50%）”及“与辐射防护无关知识学习（占50%）”两部分内容。总成绩=（理论考核×40%）+（操作考核×40%）+（平时表现考核×20%）。学生评判性思维能力采用罗清旭等[6]修订的中文版《加利福尼亚批判性思维倾向问卷》进行调查，该问卷由70个条目7 个维度组成，各条目采用Likert 6 级评分法，总分420分，信度Cronbach′s α 系数为0.64，评分越高评判性思维能力越强。分别对比两组考核总成绩，理论总成绩，操作总成绩，平时总成绩，与辐射防护相关理论、操作、平时表现的考核成绩，与辐射防护无关理论、操作、平时表现的考核成绩，评判性思维能力分数。

2.3.2 教学满意度评价 课程结束后，学生进行教学质量的满意度评价。本调查采用贺采英[7]翻译并修订的学生实习满意度量表，该量表由39 个条目4 个维度组成，即课堂教学（Q1～Q9）、临床教学（Q10～Q24）、实习计划（Q25～Q36）、支持与资源（Q37～Q39）。量表的信度Cronbach＇s α 系数为0.972。量表采用Likert 5 级评分法，分值越高，表示该条目所表示的能力越强。

2.4 统计学方法

采用SPSS 25.0 软件进行数据统计与分析，其中性别等分类变量采用频数描述，两组间对比采用χ2检验；经Kolmogorov-Smirnov 检验，研究中连续变量均符合正态分布，年龄、各类成绩、评判性思维分值、满意度评价等连续变量采用（±s）描述，两组间对比采用t 检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

3 结果

3.1 两组一般资料情况

两组护理实习生的性别、年龄、入科辐射防护测试成绩等方面差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 两组护理实习生一般资料比较Table 1 Comparison of general information between two groups of nursing interns

3.2 两组护理实习生理论、操作及平时成绩比较

结果显示，两组护理实习生在理论总分、与辐射无关理论知识分数、与辐射相关理论知识分数、操作总分、与辐射相关操作知识分数、平时成绩总分、与辐射无关平时分数、与辐射相关平时分数、总成绩方面差异均有统计学意义（P<0.05），实验组优于对照组；在与辐射无关操作知识分数方面两组差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。

表2 两组护理实习生理论、操作及平时成绩比较（±s，分）Table 2 Comparison of theoretical, operational, and daily performance between two groups of nursing interns（±s，score）

表2 两组护理实习生理论、操作及平时成绩比较（±s，分）Table 2 Comparison of theoretical, operational, and daily performance between two groups of nursing interns（±s，score）

项目实验组（n=24）t P理论总分与辐射无关理论知识分数与辐射相关理论知识分数操作总分与辐射无关操作知识分数与辐射相关操作知识分数平时成绩总分与辐射无关平时分数与辐射相关平时分数总成绩对照组（n=24）81.67±2.75 44.25±1.80 37.42±1.72 81.96±3.21 44.42±2.60 37.54±1.82 83.50±2.34 44.83±1.74 37.63±1.81 82.15±1.90 92.04±3.33 47.21±2.30 44.83±2.18 85.67±3.23 43.92±2.80 41.75±1.33 86.92±2.70 45.88±1.65 42.08±2.34 88.47±1.98-11.778-4.959-13.091-3.992 0.641-9.162-4.683-2.130-7.380-11.280＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001 0.525＜0.001＜0.001 0.039＜0.001＜0.001

3.3 两组护理实习生评判性思维能力比较

两组护理实习生在寻求真理性、思想开放性、分析性、系统性、自信性、好询问性、成熟性以及评判性思维能力总分方面差异均有统计学意义（P＜0.05），实验组均优于对照组，见表3。

表3 两组护理实习生评判性思维能力比较（±s，分）Table 3 Comparison of critical thinking ability between two groups of nursing interns（±s，score）

表3 两组护理实习生评判性思维能力比较（±s，分）Table 3 Comparison of critical thinking ability between two groups of nursing interns（±s，score）

维度实验组（n=24）t P寻求真理性（T 量表）思想开放性（O 量表）分析性（A 量表）系统性（S 量表）自信性（C 量表）好询问性（I 量表）成熟性（M量表）总分对照组（n=24）31.42±3.81 38.54±3.77 39.79±3.30 36.00±3.19 33.79±3.58 40.21±3.45 32.88±4.42 252.63±10.93 34.71±2.96 43.04±3.32 43.08±2.89 38.21±2.34 36.00±2.77 43.21±2.78 36.83±3.94 275.08±8.01-3.344-4.394-3.679-2.735-2.393-3.316-3.276-8.121 0.002＜0.001 0.001 0.009 0.021 0.002 0.002＜0.001

3.4 两组护理实习生教学满意度比较

两组护理实习生的教学满意度在课堂教学、临床教学、支持与资源方面差异均有统计学意义（P<0.05），实验组均优于对照组；在实习计划方面无统计学差异（P＞0.05），见表4。

表4 两组护理实习生教学满意度评价比较（±s，分）Table 4 Comparison of teaching satisfaction evaluation between two groups of nursing interns（±s，score）

表4 两组护理实习生教学满意度评价比较（±s，分）Table 4 Comparison of teaching satisfaction evaluation between two groups of nursing interns（±s，score）

项目实验组（n=24）对照组（n=24）P t课堂教学临床教学实习计划支持与资源32.04±4.10 44.29±2.85 44.50±3.44 10.00±1.79 40.71±2.22 51.83±4.07 46.17±4.27 13.92±0.88-9.107-7.433-1.489-9.603＜0.001＜0.001 0.143＜0.001

4 讨论

4.1 虚拟仿真结合Teach-back 教学使辐射防护与介入护理融合教学成为可能

心脏介入治疗需利用核医学影像介入技术，电离辐射大，长期的辐射暴露产生更多潜在的辐射疾病风险，如晶状体浑浊、生育障碍、肿瘤、染色体与细胞畸变、免疫障碍、骨关节病等[8]。一项来自国外的研究发现，研究对象中91%的心脏介入医师、77%的技术人员、100%的护士发生晶状体混浊[9]；国内一项研究显示，进行PCI 术的医生及护士放射性晶状体混浊的发生率分别为52%、45%[10]。可见，辐射带来的职业危害难题凸显。然而由于心脏介入治疗术式流程的要求，使其不同于其他介入手术，需要介入医护全程在患者身边执行操作；同时医护人员把救治患者的生命摆在第一位，全身心地投入手术，对辐射强度与剂量的关注度低，使得医护人员在术中往往受到比其他介入治疗更大的辐射[11]。如采用实景教学，学生担忧射线对其自身产生的影响，畏惧心脏介入专科实践，致使该技能培训变得具有学习风险和护理实践的不可及性，从而影响学生学习，难以实施专科实践和建立辐射防护思维。

根据心脏介入手术辐射防护集束化中心建设及我院的专科特色，以心脏介入手术辐射防护护理部分为教学要点，着重以心脏介入手术辐射防护护理部分汇总案例为基础，以手术种类与救治场景的变化为主线，利用3D 虚拟仿真技术，构建高度仿真的心脏介入手术电离辐射场景，学生可以对难理解的知识点反复操作学习，使技能实训变成可重复、无损伤、无危害性的训练。将案例与沉浸式思维融入软件设计中，开展情境教学，给学生以身临其境的感受，锻炼学生的临床思维、评判性思维，增加模拟临床实践的机会，实现学生之间、师生之间的多方互动，利用Teach-back 法进行课堂回授，增强课程记忆，提升了学生对心脏介入护理专科知识与辐射防护技能的掌握水平。

4.2 虚拟仿真结合Teach-back 教学能提升护理实习生的考核成绩、批判性思维能力和教学满意度

本研究结果显示，实验组理论、操作、平时表现等考核成绩以及出科评判性思维能力均高于对照组（P<0.05），说明辐射防护视角下虚拟仿真结合Teach-back 的教学模式有利于提升护理实习生对介入护理和辐射防护融合性知识的掌握能力。评判性思维能力是护理实习生综合素质评价的一个重要指标，研究者采用中文版《加利福尼亚批判性思维倾向问卷》对学生出科时的评判性思维能力进行调查，实验组评判性思维能力的寻求真理性、思想开放性、分析性、系统性、自信性、好询问性、成熟性7 个维度得分均更高，说明虚拟仿真结合Teach-back 教学在提升评判性思维能力方面取得了明显的效果。此外，实验组学生出科时的教学满意度评价在3 个维度上的得分均高于对照组（P<0.05），说明虚拟仿真结合Teach-back 教学模式可以提升护理实习生的教学满意度。因此，虚拟仿真结合Teach-back 教学模式在该领域的教学效果较好，可以进行应用与推广。

4.3 虚拟仿真平台的可扩充性与被容纳性是进一步发展的重要条件

虚拟仿真平台进一步扩充本知识领域的能力以及被其他更大平台容纳或同水平平台兼容的能力是非常重要的后续发展路径。本研究中建立的冠心病介入护理辐射防护平台能够继续扩充本领域的其他心脏介入或非心脏介入手术，例如心脏介入手术中的起搏器介入手术、射频消融介入手术、冠脉介入手术、先心病介入手术、急诊介入手术等多类别、多场景操作；非心脏介入手术中的神经介入、肝胆胃肠介入、周围血管介入等，也能够被其他大型平台兼容吸纳或与相同平台融合。

4.4 不足之处与后续展望

本研究存在一些不足之处。首先，护理实习生教学满意度结果显示，实习计划方面使用新教学法的实验组没有得到有效提升，两组间差异无统计学意义（P=0.143），本研究中实习计划内容仅应用了纸质版本，应该在后续系统改进中添加。其次，与辐射防护无关操作考核成绩两组间无统计学差异（P=0.525），这是由于虚拟场景建设焦点为辐射防护，对专科基础操作涉及不充分引起，下一步需要增加针对性知识点的数量，加强场景建设及界面美化。最后，未能实现线上学习，只建立了单机版科内使用的虚拟仿真系统，这使得本系统的推广及知识产权存在一定的后续问题，研究者拟进一步实现线上线下无下载式微信小程序学习，以增加其延展性及区域影响力。