方針強(qiáng)，王祥衛(wèi)，易善紅，何 凡，葉 鋼

（第三軍醫(yī)大學(xué)新橋醫(yī)院泌尿外科/全軍腎臟病中心，重慶400037）

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)結(jié)合手術(shù)教學(xué)在泌尿外科腹腔鏡培訓(xùn)中的應(yīng)用

方針強(qiáng)，王祥衛(wèi)，易善紅，何 凡，葉 鋼△

（第三軍醫(yī)大學(xué)新橋醫(yī)院泌尿外科/全軍腎臟病中心，重慶400037）

近10年來，腹腔鏡手術(shù)得到快速發(fā)展，目前泌尿外科手術(shù)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)腔鏡時(shí)代［1］。為了減少風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)于初學(xué)者不適宜采用傳統(tǒng)的學(xué)徒制教學(xué)方法，因而迫切需要探索安全有效的培訓(xùn)方法［2－3］?，F(xiàn)將本院探索的采用虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)和手術(shù)錄像教學(xué)相結(jié)合的方式進(jìn)行腹腔鏡手術(shù)培訓(xùn)的體會(huì)報(bào)道如下。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)在腹腔鏡手術(shù)培訓(xùn)中的應(yīng)用

腹腔鏡手術(shù)作為一門新的技術(shù)，存在較長的學(xué)習(xí)曲線，需要經(jīng)歷10～20例患者的學(xué)習(xí)階段，因此每例患者的手術(shù)時(shí)間明顯延長，并發(fā)癥明顯增多，同時(shí)腹腔鏡手術(shù)失敗而改開放手術(shù)的概率明顯增大［4］。如何在保證患者安全的前提下提高培訓(xùn)效果成了外科學(xué)腹腔鏡教學(xué)亟待解決的問題。虛擬現(xiàn)實(shí)（virtual reality）是近年來出現(xiàn)的高新技術(shù)，自其應(yīng)用于外科培訓(xùn)以來的短短十余年時(shí)間內(nèi)得到快速的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)也應(yīng)運(yùn)而生。虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，建立虛擬而逼真的人體環(huán)境，進(jìn)行醫(yī)學(xué)教育培訓(xùn)的先進(jìn)訓(xùn)練系統(tǒng)［5－7］。

1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)的特點(diǎn) 虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)仿真程度非常高，具有仿真的人體環(huán)境和接近臨床的真實(shí)操作手感，這是腹腔鏡訓(xùn)練模擬箱無法比擬的［8］。雖然動(dòng)物訓(xùn)練能達(dá)到相同的效果，但動(dòng)物和人體的解剖結(jié)果不同，而且需要專用的設(shè)備、專門的手術(shù)間、專人負(fù)責(zé)麻醉和手術(shù)護(hù)理，專人負(fù)責(zé)動(dòng)物喂養(yǎng)，培訓(xùn)價(jià)格高，因而以動(dòng)物訓(xùn)練為主的方法難以推廣［9］。而虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)不受時(shí)間、場(chǎng)地的限制，便于安排，可以反復(fù)進(jìn)行，培訓(xùn)費(fèi)用降低［10］。另外，虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)可以根據(jù)訓(xùn)練對(duì)象及進(jìn)程，靈活設(shè)置不同難易程度的訓(xùn)練項(xiàng)目和修改參數(shù)，以適應(yīng)不同水平學(xué)員的訓(xùn)練要求，使學(xué)員由易到難循序漸進(jìn)地進(jìn)行訓(xùn)練，因此既可以用于初學(xué)者的訓(xùn)練，也可以用于有一定腹腔鏡基礎(chǔ)的醫(yī)生鞏固提高腹腔鏡技術(shù)［11］。除此以外，虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)還有一個(gè)獨(dú)特的功能，就是可以檢測(cè)腹腔鏡技術(shù)，在每個(gè)項(xiàng)目操作完成后系統(tǒng)自動(dòng)生成評(píng)估報(bào)告，既可以客觀評(píng)價(jià)訓(xùn)練效果，以利于教室和學(xué)員發(fā)現(xiàn)問題并加以修正，從而完善技能，也可以進(jìn)行腹腔鏡技術(shù)的考核［12］。

1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的訓(xùn)練內(nèi)容及方法 腹腔鏡基本技能訓(xùn)練包括鏡頭掌握、縫合、打結(jié)、手眼協(xié)調(diào)、雙手合作、切割、電凝、鉗夾、持物、血管分離等虛擬操作。按照設(shè)置要求，還可以進(jìn)行解剖技能訓(xùn)練和手術(shù)技能訓(xùn)練。首先由專門的教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)，講解和演示相關(guān)的基本技能及手術(shù)技能的操作方法、常用器械的使用方法，然后學(xué)員分組訓(xùn)練，由指導(dǎo)教師進(jìn)行輔導(dǎo)，及時(shí)糾正操作中的問題。訓(xùn)練重點(diǎn)以基本技能操作為主，逐漸過渡到手術(shù)操作訓(xùn)練。

2 腹腔鏡手術(shù)錄像在腹腔鏡手術(shù)培訓(xùn)中的應(yīng)用

2.1 腹腔鏡手術(shù)錄像的準(zhǔn)備 目前的腹腔鏡設(shè)備均具有攝像功能，可以錄制手術(shù)全過程。平時(shí)，高年資有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生行各類腹腔鏡手術(shù)時(shí)攝像，刻錄光盤進(jìn)行分類保存，培訓(xùn)時(shí)選取合適的手術(shù)錄像播放，配備專門的教師講解手術(shù)過程及注意事項(xiàng)，其優(yōu)勢(shì)在于對(duì)設(shè)備要求簡單，能夠?qū)W習(xí)不同的手術(shù)，可以反復(fù)觀看，不受時(shí)間、人數(shù)和場(chǎng)地的限制，使用簡單靈活。

2.2 腹腔鏡手術(shù)錄像教學(xué)內(nèi)容

2.2.1 分析臨床資料 手術(shù)錄像教學(xué)前，準(zhǔn)備充分的臨床病歷資料，分析其診斷及手術(shù)適應(yīng)證，通過CT、MRI等影像學(xué)資料，尤其是CT三維重建，結(jié)合手術(shù)錄像，了解手術(shù)部位的解剖關(guān)系，尤其是重要血管、神經(jīng)和腹腔其他臟器，并可以發(fā)現(xiàn)解剖結(jié)構(gòu)的變異，從而減少術(shù)中出血及防止誤傷。通過高清及放大的手術(shù)視野，培養(yǎng)立體的感覺，可以彌補(bǔ)由于缺乏手的觸覺的不足。

2.2.2 講解操作器械的性能及基本技能 通過手術(shù)錄像，進(jìn)一步講解鏡頭與術(shù)者的配合、縫合、打結(jié)等基本操作的要領(lǐng)，促進(jìn)學(xué)員對(duì)手術(shù)操作器械的性能的認(rèn)識(shí)，通過真實(shí)的手術(shù)鞏固虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)訓(xùn)練的內(nèi)容。可以根據(jù)泌尿系不同部位，播放合適數(shù)量的典型的手術(shù)錄像，講解各部位的解剖特點(diǎn)及手術(shù)要點(diǎn)。因?yàn)橥瑯拥牟课唬瑯拥氖中g(shù)名稱，但具體的手術(shù)過程千差萬別，手術(shù)方式也不盡相同，因此，需要選擇不同的手術(shù)，進(jìn)行比較，評(píng)價(jià)各手術(shù)的優(yōu)劣，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。尤其對(duì)于手術(shù)過程中出現(xiàn)的意外情況及損傷，需要重點(diǎn)講解出現(xiàn)的原因，處理的方法，從而讓學(xué)員加深印象，在今后的手術(shù)中加以防范。

3 虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)與手術(shù)錄像相結(jié)合的培訓(xùn)方法

腹腔鏡虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)結(jié)合手術(shù)錄像的培訓(xùn)步驟如下：（1）進(jìn)行腹腔鏡相關(guān)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，重點(diǎn)了解腹腔鏡手術(shù)適應(yīng)證、禁忌證、并發(fā)癥的處理及預(yù)防、氣腹相關(guān)問題。（2）進(jìn)行腹腔鏡虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)的培訓(xùn)，每天4h，連續(xù)1周，由擅長腹腔鏡手術(shù)的醫(yī)師專人講解，了解腹腔鏡手術(shù)常用器械的性能和特點(diǎn)；然后自由練習(xí)，連續(xù)1周，通過系統(tǒng)的評(píng)估結(jié)果查找練習(xí)存在的問題，集中解答，重點(diǎn)在抓持、打結(jié)、縫合等基本技能的培訓(xùn)。（3）選取泌尿系不同部位各3～5例典型腹腔鏡手術(shù)錄像進(jìn)行觀摩，專人講解手術(shù)過程及要點(diǎn)，學(xué)員及時(shí)提問，并組織討論，連續(xù)2周。（4）重復(fù)腹腔鏡虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)的培訓(xùn)1周，鞏固基本技能培訓(xùn)效果，重點(diǎn)在通過訓(xùn)練模塊進(jìn)行手術(shù)操作的訓(xùn)練，完畢后利用系統(tǒng)評(píng)估培訓(xùn)效果并加以糾正和提高。（5）選取既往腹腔鏡手術(shù)過程中出現(xiàn)意外情況的典型手術(shù)錄像進(jìn)行觀摩，重點(diǎn)講解如何避免及正確處理；同時(shí)根據(jù)學(xué)員的要求，自由觀看手術(shù)錄像，連續(xù)1周。上述6周結(jié)束，開始參加臨床手術(shù)實(shí)踐培訓(xùn)。

4 虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)結(jié)合手術(shù)錄像在腹腔鏡培訓(xùn)中的效果

近3年中，對(duì)27名醫(yī)生進(jìn)行上述規(guī)范化培訓(xùn)，通過系統(tǒng)評(píng)估、學(xué)員總結(jié)以及臨床實(shí)踐帶教老師的反饋綜合評(píng)定培訓(xùn)效果，結(jié)果如下：學(xué)員熟悉并掌握腹腔鏡常用器械的使用方法，基本技能明顯提高，系統(tǒng)評(píng)估效果良好；初學(xué)的學(xué)員普遍反映增強(qiáng)了對(duì)腹腔鏡手術(shù)的認(rèn)識(shí)，手眼配合和左右手協(xié)調(diào)能力加強(qiáng)，基本適應(yīng)了腹腔鏡操作的視覺轉(zhuǎn)變，了解了泌尿系常用腹腔鏡手術(shù)過程，在真正進(jìn)入臨床實(shí)踐操作時(shí)沒有了陌生感；對(duì)部分有腹腔鏡操作經(jīng)驗(yàn)的學(xué)員來說，進(jìn)一步鞏固了基本操作技能，通過大量的手術(shù)錄像拓寬了視野，增加了處理手術(shù)中突發(fā)事件的信心。臨床帶教醫(yī)生也反映，經(jīng)過上述規(guī)范培訓(xùn)的醫(yī)生能更快更好地進(jìn)入臨床實(shí)踐狀態(tài)，手術(shù)操作更加規(guī)范，能更早進(jìn)入手術(shù)體驗(yàn)階段。

本研究認(rèn)為，通過腹腔鏡虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)和手術(shù)錄像結(jié)合，交替、循環(huán)進(jìn)行的規(guī)范培訓(xùn)，既適用于初學(xué)者，也適用于有一定腹腔鏡基礎(chǔ)的低年資醫(yī)生，克服了既往短期培訓(xùn)的不足，并與國際腹腔鏡手術(shù)培訓(xùn)接軌，能夠明顯提高培訓(xùn)效果，縮短學(xué)習(xí)曲線，值得在腹腔鏡手術(shù)培訓(xùn)教學(xué)中推廣應(yīng)用。

［1］ Hagiwara M，Miyajima A，Matsumoto K，et al.Benefit of laparoscopic radical nephrectomy in patient with a high BMI［J］.Jpn J Clin Oncol，2011，41（3）：400－404.

［2］ 吳小候.發(fā)展重慶市微創(chuàng)泌尿外科的思考［J］.重慶醫(yī)學(xué)，2008，37（13）：1393－1394.

［3］ Schijven MP，Bemelman WA.Problem and pitfalls in modern competency－based laparoscopic training［J］.Surg Endosc，2011，25（7）：2159－2163.

［4］ Torricelli FC，Gugliemetti G，Duarte RJ，et al.Laparoscopic skill laboratory in urological surgery：tools and methods for resident training［J］.Int Braz J Urol，2011，37（1）：108－111.

［5］ Schreuder HW，van－Dongen KW，Roeleveld SJ，et al.Face and construct validity of virtual reality simulation of laparoscopic gynecologic surgery［J］.Am J Obstet Gynecol，2009，200（5）：e1－8.

［6］ 吳奇，程薇曦.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)手術(shù)中的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用［J］.重慶醫(yī)學(xué)，2008，37（21）：2489－2491，2496.

［7］ 王易振，彭坤，張靜文，等.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高職高專醫(yī)學(xué)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的實(shí)踐［J］.重慶醫(yī)學(xué)，2010，39（18）：2429－2430.

［8］ Wohaibi EM，Bush RW，Earle DB，et al.Surgical resident performance on a virtual reality simulator correlates with operating room performance［J］，J Surg Res，2010，160（1）：67－72.

［9］van－Velthoven RF，Hoffmann P.Methods for laparoscopic training using animal models［J］.Curr Urol Rep，2006，7（2）：114－119.

［10］Vitish－Sharma P，Knowles J，Patel B.Acquisition of fundamental laparoscopic skills：Is a box really as good as a virtual reality trainer？［J］.Int J Surg，2011，9（8）：659－661.

［11］Bashir G.Technology and medicine：the evolution of virtual reality simulation in laparoscopic training［J］，Med Teach，2010，32（7）：558－561.

［12］Mohtashami F，von－Dadelszen P，Allaire C.A surgical virtual reality simulator distinguishes between expert gynecologic laparoscopic surgeons and perinatologists［J］.JSLS，2011，15（3）：365－372.

10.3969/j.issn.1671－8348.2012.33.047

B

1671－8348（2012）33－3568－02

△通訊作者，Tel：13508318232；E－mail：gangye@126.com。

2012－02－17

2012－09－06）