虚拟仿真宫腔镜在妇科住院医师规范化培训中的应用价值

柳 鑫 郭银树

由于宫腔镜手术技能培训需要特定的宫腔镜器械、技能和手术环境,因此,住院医师规范化培训在宫腔镜技能方面的教育和培训面临着诸多挑战。宫腔镜手术虽然相对安全,但患者的病情多样化、多变性决定了宫腔镜手术仍有可能发生严重并发症,例如与手术技能相关的子宫穿孔,因手术时间过长导致患者吸收过多液体从而引起经尿道前列腺电切术(trans urethral resection prostate,TURP)综合征等,进而危及患者的生命[1,2]。现代临床医疗工作中的伦理要求影响了传统的通过真实患者学习的学徒模式,虚拟宫腔镜技能培训的出现可以解决上述矛盾,帮助住院医师规范化培训学生完成从医学生到临床医生的转变[3,4]。本研究通过介绍虚拟仿真宫腔镜对住院医师规范化培训学生提高宫腔镜临床理论知识和技能学习的有效性,来探讨其在妇科住院医师规范化培训中存在的潜在应用价值[5]。

一、虚拟仿真宫腔镜培训内容

虚拟仿真宫腔镜模拟培训一般通过开展妇科技能学习班为媒介,在实验设置场景中以介绍性讲座及模拟演示方式进行培训,同时为特定的临床手术技能培训任务建模。随后进行宫腔镜检查模拟训练及特定疾病的手术操作模拟训练。模拟训练的技能包括:镜头导航、定位、定向活检和切除病灶、模拟子宫穿孔和并发症等。通过培训除了可以获得宫腔镜手术技能提升外,还能够掌握关于宫腔镜仪器组装的理论及实践知识,从而增加住院医师规范化培训学生胜任宫腔镜手术操作技能的信心[6～8]。

二、虚拟仿真宫腔镜模型种类

已经报道的几种类型的宫腔镜模拟模型中只有1个模型报告了用激光对活体动物模型(一只新西兰白兔的阴道)的模拟。其他模型涉及被切除的动物器官:牛的子宫和膀胱、猪心脏(可用于导航和电切技能训练)、猪膀胱(尿道有子宫颈样褶皱,表现为括约肌,膀胱壁可扩张,输尿管孔模拟输卵管口,尿路上皮可以作为模拟子宫内膜切除的模型),上述动物器官均适合用模拟宫腔镜手术高级技能训练,例如模拟子宫内膜切除和子宫中隔切除。也有在植物果肉和种子上使用微剪刀和抓钳进行电外科切除培训的报道[6]。

由乳胶或其他合成材料制作的子宫模型,可用于宫腔镜模拟切除等技能训练。有研究显示,接受培训的学生认为这种模拟培训在宫腔镜手术理论和实践感知整合方面均有显著效果。由欧洲妇科外科学会开发的一种简化的合成模型,已被用于训练虚拟宫腔镜手术技能培训和测试宫腔镜技能培训的效果[6]。

目前,最先进的宫腔镜模型是虚拟现实模拟器,名为HystSim的模拟系统,在培训能力和实用性方面均获得了专家的认同。另一名为EssureSim模拟系统的扩展模块,经过权威认证,在仿真效果、训练技术能力方面得到了专家的高度认同。

随着时代的发展,使用三维虚拟现实模拟器进行外科训练已成为医学教育中一个重要的常规模式。近年来研究指出,基于宫腔镜手术操作中跳跃的简单性和低成本的特点,它是控制虚拟手术仪器的一个令人兴奋的界面。之前评估3D跳跃运动模拟器,对于提高外科手术技能应用的研究只评估了整个手的运动效果,而没有考虑在操作手术器械过程中单个手指的运动对模拟手术操作的效果。另有一项研究使用3D打印宫腔镜模型用于模拟宫腔镜检查及手术,使用跳跃运动捕捉手和手指运动的效果来评价3D虚拟宫腔镜对技能的培训功能。研究者创建了一个虚拟的模拟子宫环境,其中包含宫腔镜,宫腔镜操作可以由被培训者在3D打印模型宫腔镜上驱动的手和手指的运动来控制。模型宫腔镜被放置在一个枢轴上,允许捕捉以下基本运动的虚拟效果:向左/向右、向上/向下、向前/向后和虚拟切除环的挤压/收缩(它依赖于虚拟切除镜的末端)。结果表明,虚拟仿真系统高效地模拟了宫腔镜左右平面和上下运动的弧形路径。此外,向前/向后的轨迹是一条直线;当增加其与跳跃动作的交互框的距离时,夹缩手势会降低其精度。与之前的研究比较,使用3D跳跃运动手柄评估手术技能,可以增加虚拟现实的真实感受与虚拟手术技能产生的虚拟效果,结果令人满意[13]。

三、评价虚拟宫腔镜培训效能的评估量表

1.技术客观结构化评估量表:目前报道中,一种评估医师技能的量表--技术客观结构化评估量表(objective structured assessment of technical skills,OSATS,表1),正在广泛用于评估接受虚拟宫腔镜培训的初级医生。在OSATS中,评估专家使用此表中量化标准,来评价学习者的学习效果[14]。

表1 宫腔镜技能评估表

2.全球评分量表:宫腔镜技能评估也可以通过全球评分量表(表2)来评估。该模拟器可以直接测量变量,如性能时间(完成任务的时间)、路径长度(即在手术过程中宫腔镜所遵循的路径长度),或宫腔镜与子宫壁的接触次数。其他变量可以通过结合直接指标来计算。例如,一个“患者舒适度”指标,可以结合有关创伤和腔内压力的数据来体现。每次培训课程结束后均可给评估者提供被培训者评估报告[14]。

表2 全球评分量表

3.妇科内镜手术培训与考核体系:目前妇科内镜手术培训与考核体系是来源于欧洲内镜学会开发的,已在欧洲获得认可及在内镜培训考核中用来评价学院的培训效果,具体内容包括腹腔镜模块及宫腔镜模块,通过不同项目模块的专业练习进而得到手眼协调技能及各项宫腔镜手术操作技能的培训[4]。

有研究通过多次重复或延迟学习来评估学习曲线和知识/技能的保留情况。如某研究结果显示,初学者的表现在5次重复后有所改善,在中断2周后仅略有下降,并在随访期间继续改善。当接触到9次重复的导航练习时,初学者达到了专家的水平[13]。

Rackow等[14]观察到19名经过模拟练习的初级住院医师在仪器组装和息肉切除术方面明显优于18名未经训练的高级住院医师。Bajka等[14]研究发现,在24名初学者和12名进行虚拟现实练习的专家总体得分和可视化得分相似。专家在人体工程学方面,在测量内窥镜与子宫壁的接触时间时,得分更高,而新手的安全性得分更高。研究者认为,专家可能会忽视锻炼规则,或因缺乏模拟实践反馈所误导。

四、讨 论

本研究系统介绍了虚拟仿真宫腔镜模拟训练和评估可行的几种模型。培训的共同点是在初步的演示之后在不同的评估者监督下进行模拟实践评估。评估通常是基于专家观察者或虚拟现实机设定的分数。物理模型如蔬菜、动物或合成模型提供更真实的触觉反馈,而虚拟模型优势在于可以提供重复训练和重复自动评估。在宫腔镜模拟培训后,被培训者宫腔镜临床理论知识和技术技能有望得到提高,也观察到被培训者对手术的自信和舒适度的改善。增加练习的次数会提高评估分值,会促进初学者进行重复训练。

虚拟宫腔镜技术评价可以通过OSATS表格或机器记录的指标来进行,虚拟系统会产生自动评分,提高模拟宫腔镜专业知识评估的有效性。从教学的角度来看,通过分析学习过程及其理论基础,可以对模拟如何促进学习有更深入的理解。虚拟宫腔镜在我国住院医师规范化培训中尚处于摸索积累经验阶段,完善的宫腔镜技能培训评分体系对提高住院医师技能具有重要意义[9,10]。虚拟宫腔镜技术培训不足之处是不能对技术外的技能同时进行培训,如文献查询、对患者管理能力、组织能力、交流能力、医护配合能力等[11,12]。

综上所述,宫腔镜模拟对初学者的技术技能培训的结果是令人鼓舞的。此外,非技术领域,如沟通能力、团队合作能力、领导力、自主学习和专业精神,是住院医师能力的构成不可忽视的部分,在未来的妇科住院医师规范化培训中,把虚拟宫腔镜培训与以病例为导向(case-based learning,CBL)的教学模式相结合,增加非技术层面的考评指标,形成新的评估体系,使临床思维训练与手术技能培训以及人文关怀和社交能力相结合,从多围角度综合培养初级医师的能力是未来住院医师的发展方向[15～17]。以模拟3D宫腔镜手术培训结合CBL教学法的联合方式对妇科规范化培训学生开展临床教学,两者联合实施将有助于提高教学水平,培养规培住院医师自主学习及综合学习的能力,提高妇科专科规培住院医师的临床思维及宫腔镜手术操作胜任力,为临床提供优秀的后备力量。