閔捷 張志強(qiáng) 馬嘉興 耿浩 于德新

自20 世紀(jì)末以來，腔鏡手術(shù)已逐步發(fā)展成較為成熟的技術(shù)手段。同時(shí)，腔鏡手術(shù)憑借其術(shù)中出血少、患者疼痛輕、組織粘連少、術(shù)后恢復(fù)快等優(yōu)點(diǎn)迅速將外科手術(shù)引入微創(chuàng)時(shí)代[1]。2018 年，由國家衛(wèi)健委發(fā)布的《住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)內(nèi)容與標(biāo)準(zhǔn)總則》中明確要求：“各住培基地必須開展規(guī)范化的腔鏡技能培訓(xùn)”，由此可見針對(duì)腔鏡的教學(xué)任務(wù)與教學(xué)成果均十分重要。同時(shí)，由于泌尿系統(tǒng)疾病所涉及器官特殊的結(jié)構(gòu)及位置，利用人工通道開展經(jīng)皮腎鏡、腹腔鏡和利用天然通道開展輸尿管鏡、電切鏡、膀胱鏡等以微小的創(chuàng)傷完成的系列手術(shù)相較傳統(tǒng)開放性手術(shù)具有較大的優(yōu)勢(shì)。腔鏡手術(shù)因具有創(chuàng)傷小、并發(fā)癥少等的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)正逐步取代傳統(tǒng)開放手術(shù)，成為泌尿外科手術(shù)的主流方向。但對(duì)于初學(xué)者而言，因其操作均是在腔道內(nèi)進(jìn)行，缺乏觸摸和直觀感受，操作更多依賴于“手感”，容易喪失方向，致使操作的難度增大，學(xué)習(xí)曲線延長。且相較傳統(tǒng)手術(shù)，腔鏡鏡頭視野小，在出血、煙霧等情況下視野不清晰。腔鏡手術(shù)的器械如分離鉗、持針器、吸引器等，與開放手術(shù)不同。同時(shí)，腔鏡手術(shù)多數(shù)時(shí)間由主刀醫(yī)生獨(dú)自進(jìn)行，削弱了傳統(tǒng)開放中主刀醫(yī)師對(duì)一助的“傳幫帶”的作用[2]。另外對(duì)于泌尿外科疾病教學(xué)來講，也存在諸多挑戰(zhàn)，泌尿系統(tǒng)器官多為腹膜后器官，解剖位置較深，住培生往往不能即刻建立起三維空間感。泌尿外科疾病中輸尿管與血管的繞行關(guān)系復(fù)雜，很難用形象生動(dòng)的語言及影像學(xué)圖片來描述和表達(dá)[3-5]。因此，泌尿外科中腔鏡手術(shù)的教學(xué)與培訓(xùn)既是國家政策需求，也是科室發(fā)展需要，如何科學(xué)、有效的針對(duì)泌尿外科醫(yī)生進(jìn)行腔鏡手術(shù)教學(xué)，成為了亟待的問題。本研究在前文梳理泌尿外科腔鏡教學(xué)挑戰(zhàn)的基礎(chǔ)上，引入虛擬腔鏡結(jié)合3D 打印方法，并對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，以期為泌尿外科腔鏡教學(xué)提供參考。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象

安徽醫(yī)科大學(xué)第二附屬泌尿外科是安徽省重點(diǎn)學(xué)科，中華醫(yī)學(xué)會(huì)基層醫(yī)院腹腔鏡培訓(xùn)基地，承擔(dān)著大量的泌尿外科腔鏡手術(shù)臨床教學(xué)任務(wù)。選取我院2019 年7 月—2020 年7 月泌尿外科住培生44 名，隨機(jī)分為兩組，每組22 名，所有入組醫(yī)生此前均未接受過任何形式的腔鏡培訓(xùn)。其中，實(shí)驗(yàn)組女生8名，男生14名，平均年齡（23.0±2.0）歲，入院成績（85.0±2.3）分；對(duì)照組女生7名，男生15名，平均年齡（23.0±2.0）歲，入院成績（84.0±2.8）分。比較兩組住培生在年齡分布、性別比例、入院成績等一般資料，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

1.2 教學(xué)方法

根據(jù)教學(xué)大綱的要求，將安醫(yī)大一附院泌尿外科教學(xué)分為理論授課（12個(gè)學(xué)時(shí)）和臨床實(shí)踐（2個(gè)周）兩部分：理論授課以人民衛(wèi)生出版社五年制《外科學(xué)》教材中泌尿外科章節(jié)為入門基礎(chǔ)，并針對(duì)泌尿外科常見疾病、術(shù)式進(jìn)行針對(duì)性教學(xué)。

1.2.1 對(duì)照組

對(duì)照組理論授課階段（LBL 階段）：教師依據(jù)書本、PPT 等教材，采取傳統(tǒng)的課堂講授進(jìn)行教學(xué)，課程包括：泌尿外科常見腔鏡手術(shù)、腔鏡設(shè)備的介紹、LapMentor使用方法、手術(shù)操作及后續(xù)治療。理論授課完成后，布置課后作業(yè)與思考題，對(duì)照組臨床實(shí)踐階段（PBL 階段）：教師根據(jù)課后作業(yè)完成情況與住培生思考，在臨床實(shí)踐中結(jié)合病例，對(duì)住培生進(jìn)行鞏固教學(xué)。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)組

實(shí)驗(yàn)組在對(duì)照組教學(xué)的基礎(chǔ)上，額外引入虛擬腔鏡結(jié)合3D 打印的教學(xué)方法。其中，3D 打印技術(shù)在臨床教學(xué)領(lǐng)域已得到較為成熟的使用，其主要是依靠計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（computer aided design，CAD）提供數(shù)據(jù)，采用折疊式制造工序?qū)崿F(xiàn)逐層打印，也稱作疊加成型技術(shù)或快速原型技術(shù)，從而完成相關(guān)教學(xué)模型的制備。伴隨泌尿外科診療技術(shù)的發(fā)展，腔鏡已經(jīng)成為較為成熟的診療技術(shù)手段，它利用人工通道（經(jīng)皮腎鏡、腹腔鏡）和天然的通道（輸尿管鏡、電切鏡、膀胱鏡），能通過微小的創(chuàng)面達(dá)到完成一系列復(fù)雜的臨床診療工作的效果。而虛擬腔鏡技術(shù)是在考慮臨床教學(xué)需求和腔鏡操作方式的基礎(chǔ)上發(fā)明的一種特有臨床教學(xué)技術(shù)，其能結(jié)合相關(guān)手術(shù)的特點(diǎn)和要求，建立手術(shù)器械三維模型，后經(jīng)過貼圖形成真實(shí)的可操作模型器械，最后通過專業(yè)的力反饋設(shè)備進(jìn)行運(yùn)動(dòng)特征的定義，使之與實(shí)際的操作器械運(yùn)動(dòng)位置形成聯(lián)動(dòng)，從而反饋逼真的手術(shù)操作感受。

理論教學(xué)階段（3D 模型授課階段）：在理論教學(xué)中，向每位住培生發(fā)放泌尿外科常見腔鏡手術(shù)所在部位1 ∶1 比例的3D 打印模型，教師以3D 打印模型為中心進(jìn)行理論授課，課后布置相關(guān)章節(jié)作業(yè)與思考問題。實(shí)驗(yàn)組臨床實(shí)踐階段（LapMentor 模擬階段）：為更好地達(dá)到宮腔鏡訓(xùn)練模型的培訓(xùn)效果，且更有針對(duì)性培訓(xùn)學(xué)生薄弱環(huán)節(jié)，教師在臨床實(shí)踐中完成答疑等鞏固教學(xué)后，安排實(shí)驗(yàn)組住培生輪流進(jìn)行虛擬腔鏡手術(shù)模擬訓(xùn)練，并根據(jù)系統(tǒng)報(bào)告結(jié)果對(duì)每個(gè)住培生存在的問題進(jìn)行針對(duì)性講解。

1.3 評(píng)價(jià)方法

1.3.1 虛擬腔鏡基本操作能力考核

組織統(tǒng)一考試，利用虛擬腔鏡模擬訓(xùn)練系統(tǒng)對(duì)培訓(xùn)效果進(jìn)行量化考核，最后由帶教老師統(tǒng)計(jì)得分。考核內(nèi)容包括：（1）夾持與抓握；（2）雙手動(dòng)作；（3）連續(xù)縫合；（4）進(jìn)出針點(diǎn)，共計(jì)4 部分內(nèi)容，考核指標(biāo)包括完成人數(shù)、完成所需時(shí)間、準(zhǔn)確率等。

1.3.2 虛擬前列腺電切術(shù)的能力考核

虛擬前列腺電切手術(shù)考核過程中由3 名帶教老師進(jìn)行客觀結(jié)構(gòu)化臨床技能評(píng)估（objective structured assessment of technical skills，OSATS）評(píng)分。其中非技術(shù)考核部分由住培醫(yī)師通過口述的方式作答，包含：腔鏡手術(shù)適應(yīng)癥，并發(fā)癥處理等，過程中要求帶教老師嚴(yán)格按照規(guī)范評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打分，保證評(píng)分的公平性。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

將所得數(shù)據(jù)采用SPSS 23.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，計(jì)數(shù)資料用（%）表示，組間比較用Fisher 精確概率檢驗(yàn)；計(jì)量資料用（）表示，組間比較采用t檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 腔鏡基本操作能力評(píng)價(jià)

夾持與抓握完成人數(shù)、雙手動(dòng)作完成人數(shù)、進(jìn)出針點(diǎn)準(zhǔn)確率以及各項(xiàng)目用時(shí)方面均優(yōu)于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表1。

表1 兩組住培生LapMentor 相關(guān)參數(shù)評(píng)分比較

表1 （續(xù)）

2.2 前列腺電切術(shù)OSATS 評(píng)價(jià)

在虛擬前列腺電切術(shù)考核中，分為總分、手術(shù)分、非手術(shù)分3 個(gè)部分。在手術(shù)部分實(shí)驗(yàn)組在前列腺電切術(shù)完成人數(shù)、手術(shù)用時(shí)、嚴(yán)重并發(fā)癥數(shù)均優(yōu)于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），且實(shí)驗(yàn)組手術(shù)部分的OSATS 評(píng)分也同樣優(yōu)于對(duì)照組。而非技能相關(guān)評(píng)分兩組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.55），具體結(jié)果見表2。

表2 兩組住培生OSATS 評(píng)分比較（分，）

表2 兩組住培生OSATS 評(píng)分比較（分，）

3 討論

住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)是醫(yī)師職業(yè)教育中及其重要的一環(huán)，根據(jù)各個(gè)醫(yī)院的具體情況及科室教學(xué)方向之間的差異，住培基地往往會(huì)根據(jù)實(shí)際條件靈活采用多種教學(xué)形式及教學(xué)評(píng)價(jià)方法，以期提高住培考核的合格率，為各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)培養(yǎng)具有扎實(shí)的醫(yī)學(xué)理論知識(shí)及臨床技能，能規(guī)范、獨(dú)立地承擔(dān)科室常見多發(fā)疾病診療工作的臨床住院醫(yī)師。而泌尿外科因科室所涉病種、術(shù)式等的特殊性，在腔鏡手術(shù)與外科手術(shù)深度結(jié)合的背景下，對(duì)腔鏡手術(shù)有著更高的要求，對(duì)臨床教學(xué)工作也產(chǎn)生了新的挑戰(zhàn)。隨著科技水平的發(fā)展，虛擬腔鏡軟件用于臨床教學(xué)的條件已較為成熟，相比動(dòng)物模擬訓(xùn)練，虛擬腔鏡不受時(shí)間、場(chǎng)地的限制，不存在安全性和倫理方面的問題。虛擬腔鏡可靈活設(shè)置不同難易程度的訓(xùn)練項(xiàng)目，使住培生由夾持到手術(shù)，由易到難進(jìn)行訓(xùn)練。虛擬腔鏡模擬手術(shù)操作的真實(shí)程度較高，能夠加強(qiáng)住培生動(dòng)手能力。虛擬腔鏡完成后能提供評(píng)價(jià)報(bào)告，客觀評(píng)價(jià)訓(xùn)練效果，利于住培生改正不正確的手法或習(xí)慣，快速提高手術(shù)技巧[6-8]。同時(shí)，隨著材料學(xué)的發(fā)展，3D 打印技術(shù)也逐步用于臨床教學(xué)，3D 打印技術(shù)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將患者影像學(xué)資料反映的二維縱向橫斷面數(shù)據(jù)合成為三維數(shù)字化模型，分層打印后層層疊加，有助于住培生快速構(gòu)建起疾病的三維立體構(gòu)造。同時(shí)，也使得住培生能更快的適應(yīng)腔鏡微創(chuàng)、小視野的手術(shù)趨勢(shì)[9-11]。近年來，各學(xué)者已將虛擬腔鏡與3D打印教學(xué)方法在臨床進(jìn)行了一系列試點(diǎn)。對(duì)于虛擬腔鏡技術(shù)，現(xiàn)有研究多為功能介紹與教學(xué)方法討論，真正用于實(shí)際教學(xué)的較少；對(duì)于3D 打印技術(shù)，現(xiàn)有研究多針對(duì)臨床理論教學(xué)，采用構(gòu)建的問卷結(jié)合考試題庫的方式，對(duì)教學(xué)滿意度、興趣度進(jìn)行評(píng)價(jià)，且以上兩種教學(xué)方法均未見用于泌尿外科臨床教學(xué)的文獻(xiàn)發(fā)表[12-15]。

本研究在虛擬腔鏡與3D 打印教學(xué)方法結(jié)合的基礎(chǔ)上，將客觀結(jié)構(gòu)化臨床技能評(píng)估引入考核，將考核結(jié)果分解為腔鏡基本操作參數(shù)與OSATS，考核過程成熟可行、考核結(jié)果細(xì)化可比。其中各項(xiàng)目完成人數(shù)能有效體現(xiàn)學(xué)員腔鏡操作的可靠性，操作達(dá)標(biāo)在一定程度上也能表明學(xué)員對(duì)在腔鏡培訓(xùn)中納入虛擬模擬技術(shù)的認(rèn)可，提示在更多醫(yī)科院校中推廣虛擬模擬技術(shù)具有一定的可行性。進(jìn)出針點(diǎn)準(zhǔn)確率也關(guān)系到患者的安全，因此，也是考核評(píng)價(jià)中關(guān)注的重要因素。模擬培訓(xùn)對(duì)于提高腔鏡檢查術(shù)的安全性具有重要意義。各項(xiàng)目用時(shí)則是測(cè)量學(xué)員腔鏡操作的經(jīng)濟(jì)性。在腔鏡操作過程中，時(shí)間的縮短是腔鏡檢查術(shù)質(zhì)量提高的標(biāo)志之一，模擬培訓(xùn)對(duì)于提高學(xué)員腔鏡技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性有重要作用，而經(jīng)濟(jì)維度對(duì)于評(píng)估外科醫(yī)師是較為重要的。通過研究發(fā)現(xiàn)，本研究提出的教學(xué)方法對(duì)于醫(yī)院住培生腔鏡手術(shù)基本操作與泌尿外科能力有較為顯著的教學(xué)效果。其中，在腔鏡基本操作中，如夾持與抓握完成人數(shù)、雙手動(dòng)作完成人數(shù)、進(jìn)出針點(diǎn)準(zhǔn)確率以及各項(xiàng)目用時(shí)方面均明顯優(yōu)于對(duì)照組（P＜0.05）。在虛擬前列腺電切術(shù)考核中，實(shí)驗(yàn)組在總分、手術(shù)分的OSATS 評(píng)分均明顯優(yōu)于對(duì)照組（P＜0.05），但非手術(shù)分相關(guān)評(píng)分兩組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.55）。通過對(duì)學(xué)生的進(jìn)一步的訪談發(fā)現(xiàn)，3D 打印模型的引入在一定程度上提升了住培生在腔鏡操作過程中的效率與準(zhǔn)確率，但在理論教學(xué)中引入3D 打印模型并未顯著提高住培生在非手術(shù)操作的水平，即理論考試方面的成績未能顯著提高。從本研究結(jié)果可以看出，相關(guān)學(xué)校、教學(xué)醫(yī)院應(yīng)引入適應(yīng)腔鏡教學(xué)的相關(guān)教材、設(shè)備等硬件配置，同時(shí)還應(yīng)重視軟件配置，組建起一批有學(xué)術(shù)前瞻性的臨床腔鏡教學(xué)師資團(tuán)隊(duì)，軟硬件結(jié)合，順應(yīng)外科微創(chuàng)化發(fā)展的大趨勢(shì)。而且在推廣該教學(xué)方法的過程中，有必要在前期進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)員對(duì)腔鏡虛擬模擬技術(shù)的熟悉程度，尤其對(duì)于初次接觸虛擬模擬技術(shù)的學(xué)員，不僅需要熟悉模擬器的結(jié)構(gòu)，并且需要熟悉其操作要領(lǐng)及反饋報(bào)告的解讀等，以避免因?qū)δM器的不熟悉而導(dǎo)致培訓(xùn)效果不佳。

綜上所述，腔鏡培訓(xùn)是“住培”要求的重要培訓(xùn)內(nèi)容，更是外科“微創(chuàng)理念”發(fā)展的趨勢(shì)。本研究提出的虛擬腔鏡結(jié)合3D 打印教學(xué)方法對(duì)于醫(yī)院住培生腔鏡手術(shù)基本操作與泌尿外科能力有較為顯著的教學(xué)效果，在泌尿外科臨床教學(xué)中通過采用虛擬腔鏡結(jié)合3D 打印教學(xué)方法的教學(xué)方法，有效的擴(kuò)大了學(xué)生的知識(shí)視野，增強(qiáng)了教學(xué)互動(dòng)，使學(xué)生更加直觀的認(rèn)識(shí)了泌尿外科的手術(shù)流程和疾病特點(diǎn)，能有效的提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，是一種具有應(yīng)用價(jià)值的教學(xué)方法。