童學(xué)紅，梁 雪，韓艷芳，董曉敏，張俊波，孫笑語，陳 怡，李利生

（首都醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)中心，北京 100069）

醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實驗是一門實驗性很強(qiáng)的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程，是與理論教學(xué)相互協(xié)調(diào)的橋梁課程[1]。它將生理學(xué)、藥理學(xué)和病理生理學(xué)的實驗內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，更強(qiáng)調(diào)學(xué)科之間的交叉融合，更注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[2]。機(jī)能學(xué)實驗教學(xué)中所涵蓋的生理實驗內(nèi)容，是醫(yī)學(xué)生了解正常機(jī)體生理功能變化與調(diào)節(jié)機(jī)制的基礎(chǔ)實驗?zāi)K，其中人體機(jī)能實驗是以醫(yī)學(xué)生為實驗觀察對象，可直接獲取人體數(shù)據(jù)，使得學(xué)生能夠親身參與和體驗人體實驗所帶來的直觀感受，同時避免了實驗動物的消耗，符合動物實驗研究的“3R”原則[3]。此類實驗與臨床觀察關(guān)系密切，也是傳統(tǒng)機(jī)能學(xué)人體實驗的補(bǔ)充和拓展。由動物實驗走向人體實驗，有助于醫(yī)學(xué)生掌握人體功能變化的特點，更具有實際應(yīng)用價值和意義，為后期臨床學(xué)習(xí)奠定了堅實的基礎(chǔ)。本文結(jié)合機(jī)能學(xué)人體實驗教學(xué)的現(xiàn)狀，介紹了對人體機(jī)能實驗附件進(jìn)行自主改進(jìn)的一些方法及使用效果，為開展機(jī)能學(xué)人體實驗提供教學(xué)經(jīng)驗。

1 機(jī)能學(xué)人體實驗的教學(xué)概況

首都醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)中心自2010年率先引進(jìn)國外Lab-Tutor 人體實驗教學(xué)系統(tǒng)，構(gòu)建以系統(tǒng)為核心的應(yīng)用性機(jī)能學(xué)人體教學(xué)實驗室。課程設(shè)置以“人體生理機(jī)能及調(diào)節(jié)”為主線，以“機(jī)制探討”和“臨床實際”為核心[4]。經(jīng)過近十年的人體實驗教學(xué)摸索，我們將國外的實驗設(shè)備及軟件逐年加以消化利用，現(xiàn)已在七年制臨床、五年制臨床、康復(fù)醫(yī)學(xué)、假肢及生物醫(yī)學(xué)工程等專業(yè)開設(shè)了心血管、神經(jīng)—肌肉、呼吸及泌尿系統(tǒng)的7 個常見人體實驗。包括：人體心電圖描記、呼吸運動調(diào)節(jié)因素、人體血壓測定、肺功能檢測、人體肌肉反應(yīng)、反射和反應(yīng)時間、水平衡泌尿?qū)嶒瀃5]。

2 人體實驗教學(xué)中遇到的問題

總的來說這7 個人體實驗雖在實驗教學(xué)中取得了良好效果，但在教學(xué)實踐過程中我們發(fā)現(xiàn)一些實驗附件需要根據(jù)教學(xué)需求進(jìn)行改進(jìn)，以便提高人體實驗教學(xué)質(zhì)量。

2.1 神經(jīng)—肌肉實驗的記錄附件并不能完全適合實驗要求需要改進(jìn)

神經(jīng)—肌肉實驗是通過刺激受試者尺神經(jīng)或正中神經(jīng)記錄并測量肌肉對神經(jīng)刺激的收縮反應(yīng)。在實驗教學(xué)中我們將手指脈搏傳感器固定在桌面，大拇指輕輕放在手指脈搏傳感器上才能采集到以大魚際肌為主的收縮反應(yīng)。實驗要求手的大拇指要處于放松狀態(tài)并置于桌面上的手指脈搏傳感器上，其他4 個手指置于桌面下。這個姿勢手臂只能懸空，由于要保持支撐手掌的重力，造成大拇指連帶大魚際肌不能完全松弛，導(dǎo)致記錄的實驗結(jié)果出現(xiàn)誤差，從而直接影響教學(xué)質(zhì)量。

2.2 “呼吸氣流與肺容量”實驗附件需要改進(jìn)

此項實驗中與流量偵測探頭導(dǎo)管連接的是橡膠材質(zhì)的牙齒固定咬合式吹嘴。實驗時受試者需要將鼻子夾住，將此吹嘴完全含在口腔中，牙齒咬住吹嘴凸起的牙齒咬合點進(jìn)行吹氣。這樣才能確保不漏氣，保證實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。但是此吹嘴非一次性，需要反復(fù)使用，因而必須要有嚴(yán)格的消毒程序，否則存在受試者交叉感染的風(fēng)險。所以需要定制一種與流量偵測探頭導(dǎo)管相匹配的一次性吹嘴。

3 實驗附件的改進(jìn)

3.1 神經(jīng)—肌肉實驗附件的完善與制作

我們自主設(shè)計制作了一種“神經(jīng)—肌肉實驗操作臺”可以更好地解決這一問題。將手指脈搏傳感器固定在一個長14 cm，寬8.5 cm，厚0.5 cm 的有機(jī)玻璃臺面上，臺面四個角安裝高度5 cm 的有機(jī)玻璃腿。臺面上開一個直徑2 cm 的圓孔，開孔位置：圓孔中心距離一側(cè)長邊5 cm，距離短邊5 cm。將手指脈搏傳感器的感應(yīng)頭鑲嵌進(jìn)圓孔中并固定，在靠近長邊的側(cè)面邊緣上打一直徑0.3 cm、深度4 cm 的線孔，線孔和固定手指脈搏傳感器的感應(yīng)頭的圓孔貫通。手指脈搏傳感器的信號線從線孔中傳出和Lab-Tutor 人體實驗教學(xué)系統(tǒng)相連接。實驗過程中整個手臂置于桌面上，大拇指放松狀態(tài)置于神經(jīng)—肌肉實驗操作臺上的手指脈搏傳感器的感應(yīng)頭上，其余四根手指置于神經(jīng)—肌肉實驗操作臺面下。這樣可以使整個手掌不再懸空，處于放松狀態(tài)。確保大拇指置于手指脈搏傳感器固定實驗操作臺上不受手的自主重力的影響，能夠準(zhǔn)確采集到以大魚際肌為主的收縮活動變化，從而提高實驗教學(xué)效率。

3.2 人體呼吸實驗附件的改進(jìn)與完善

為了避免受試者在參與“呼吸氣流與肺容量”實驗過程中可能引起交叉感染的風(fēng)險，使參與實驗的學(xué)生打消顧慮能積極踴躍地參加實驗測試。我們根據(jù)呼吸流量偵測探頭導(dǎo)管的尺寸，定制了一種與之相匹配的一次性吹嘴。定制的一次性吹嘴：直徑為31 mm，長度為5 cm。材料為：用于肺活量檢測吹嘴使用的硬紙板材質(zhì)，保證了用于人體使用的安全性。一次性吹嘴套在呼吸流量偵測探頭導(dǎo)管上，它能和呼吸流量偵測探頭導(dǎo)管緊密連接，保證氣道導(dǎo)聯(lián)系統(tǒng)的密閉性。實驗時受試者不需將吹嘴完全含在口腔中，只是用嘴包住吹嘴就能確保檢測過程中不漏氣。增強(qiáng)了實驗的可操作性，確保了實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，從而提高了實驗教學(xué)效率。

4 實驗教學(xué)附件改進(jìn)的教學(xué)效果

通過應(yīng)用自主研發(fā)、改進(jìn)人體實驗教學(xué)系統(tǒng)附件，使數(shù)據(jù)采集更準(zhǔn)確，提高了學(xué)生參與人體實驗測試的積極性，從而激發(fā)了他們探索人體實驗的學(xué)習(xí)興趣。實踐證明，根據(jù)實驗教學(xué)需求改進(jìn)實驗教學(xué)附件，優(yōu)化實驗教學(xué)過程的每一個環(huán)節(jié)，都能進(jìn)一步增強(qiáng)人體實驗教學(xué)項目的科學(xué)性與可行性，提高機(jī)能人體實驗教學(xué)質(zhì)量。