辛欣 于文君 萬美萍

(南京醫(yī)科大學(xué)附屬腦科醫(yī)院，江蘇，南京 210029)

虛擬現(xiàn)實(shí)(virtual simulation，VR)是一種以計(jì)算機(jī)為核心，利用現(xiàn)代高科技手段生成逼真的視覺、聽覺和觸覺的虛擬環(huán)境。用戶在必要設(shè)備的幫助下操作虛擬環(huán)境中的物體，創(chuàng)造感覺和體驗(yàn)，模擬一種真實(shí)生活的環(huán)境[1]。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以不受限制地在3D空間內(nèi)觀察事物，通過逼真的虛擬場景設(shè)計(jì)，最大限度地激發(fā)教學(xué)對象的感官，提高教學(xué)對象的認(rèn)知水平，通過沉浸感、為教學(xué)對象帶來好奇感和愉悅感，能夠有效地提高教學(xué)對象的學(xué)習(xí)積極性[2]。VR 技術(shù)應(yīng)用先驅(qū)者Walter Greenleaf 教授指出：醫(yī)療培訓(xùn)、臨床診療、醫(yī)學(xué)干預(yù)及健康保健4大塊將是VR技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的未來[3]依據(jù)《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020 年)》，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)被列為信息技術(shù)領(lǐng)域重點(diǎn)發(fā)展的前沿技術(shù)[4]。 因此，本研究擬通過運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)，提供一種全新的教學(xué)方式，采用以計(jì)算機(jī)為核心的現(xiàn)代高科技手段生成逼真的視覺、聽覺和觸覺一體化的虛擬環(huán)境，真實(shí)模擬在手術(shù)室的工作環(huán)境，使實(shí)習(xí)護(hù)生親身體驗(yàn)角色，掌握手術(shù)室的功能分區(qū)、常用無菌技術(shù)，同時(shí)通過情景模擬進(jìn)行不同級別大小的手術(shù)護(hù)理配合訓(xùn)練，使護(hù)生能快速融入手術(shù)室環(huán)境，現(xiàn)將結(jié)果匯報(bào)如下。

1 對象與方法

1.1研究對象 選取 2020年6月-2021年6月在南京腦科醫(yī)院神經(jīng)外科手術(shù)室實(shí)習(xí)的實(shí)習(xí)護(hù)生為研究對象。本研究為類實(shí)驗(yàn)性研究，研究對象分為對照組和觀察組。將2020年6-12月符合納入標(biāo)準(zhǔn)的手術(shù)室實(shí)習(xí)護(hù)生36名設(shè)為對照組；將2021年1-6月符合納入標(biāo)準(zhǔn)的手術(shù)室實(shí)習(xí)護(hù)生38名設(shè)為觀察組。實(shí)習(xí)護(hù)生的納入標(biāo)準(zhǔn)：實(shí)習(xí)周次≥4 周；入科前分組為護(hù)理部統(tǒng)一隨機(jī)分組；實(shí)習(xí)護(hù)生知情同意，自愿參與本次研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：拒絕參加本研究者；因故提前退出實(shí)習(xí)者。2組護(hù)生一般資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性，見表1。

表1 2組護(hù)生一般資料比較

1.2方法

1.2.1教學(xué)方法 按照統(tǒng)一的教案和授課計(jì)劃，同時(shí)組建5名成員的項(xiàng)目小組，項(xiàng)目組由1名高年資教師總負(fù)責(zé)，由4名10年以上具有臨床帶教經(jīng)驗(yàn)的老師進(jìn)行統(tǒng)一培訓(xùn)后，在保證教學(xué)內(nèi)容及課后練習(xí)時(shí)間方面，安排實(shí)習(xí)護(hù)生的臨床實(shí)習(xí)帶教。每位實(shí)習(xí)護(hù)生依據(jù)本校教學(xué)大綱的要求，進(jìn)行為期4周的手術(shù)室臨床實(shí)習(xí)。對照組實(shí)習(xí)護(hù)生帶教過程中使用傳統(tǒng)教學(xué)模式即老師講解-示范-學(xué)生練習(xí)的方式。觀察組在傳統(tǒng)教學(xué)模式基礎(chǔ)上，應(yīng)用VR 技術(shù)在每位實(shí)習(xí)護(hù)生入科后的每周的前2 d進(jìn)行虛擬場景現(xiàn)實(shí)模擬訓(xùn)練。第1天為理論授課，第2天為操作授課，一次課2個(gè)學(xué)時(shí)，授課內(nèi)容按教學(xué)大綱要求進(jìn)行，第1周是手術(shù)室環(huán)境、第2周是手術(shù)室無菌技術(shù)、第3周是手術(shù)配合流程、第4周是手術(shù)室應(yīng)急預(yù)案的相關(guān)理論和操作內(nèi)容的授課。(1)授課方式：對照組實(shí)習(xí)護(hù)生的理論課采用多媒體授課；觀察組實(shí)習(xí)護(hù)生的理論課采用佩戴VR眼鏡，在虛擬環(huán)境中的動漫形象的老師進(jìn)行授課，實(shí)習(xí)護(hù)生勾選正確答案進(jìn)行互動教學(xué)問答。(2)教學(xué)形式：對照組實(shí)習(xí)護(hù)生的技能操作授課采用傳統(tǒng)的帶教老師進(jìn)行集中PPT授課，在進(jìn)行現(xiàn)場的示范和教學(xué)，最后護(hù)生自行練習(xí)；觀察組實(shí)習(xí)護(hù)生的技能操作授課采用佩戴VR眼鏡，在虛擬的手術(shù)室環(huán)境中，按照教案的進(jìn)程，由帶教老師每周在后臺開放操作權(quán)限，引導(dǎo)實(shí)習(xí)護(hù)生進(jìn)行臨床操作，由系統(tǒng)的模擬老師操作對錯(cuò)的告知，同時(shí)有正確的操作提示在虛擬界面中呈現(xiàn)，同時(shí)現(xiàn)實(shí)中的帶教老師進(jìn)行后臺實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過數(shù)據(jù)分析了解護(hù)生的掌握程度。(3)考核方式：2組護(hù)生在結(jié)束手術(shù)室實(shí)習(xí)后，進(jìn)行理論及臨床實(shí)踐能力的考核。(4)效果評價(jià)：出科前1 d采用臨床實(shí)習(xí)環(huán)境評價(jià)量表、學(xué)習(xí)效果評價(jià)量表對2組實(shí)習(xí)護(hù)生進(jìn)行學(xué)習(xí)環(huán)境及效果的評價(jià)。

1.2.2實(shí)施前準(zhǔn)備

1.2.2.1選定虛擬情景教學(xué)內(nèi)容 由項(xiàng)目組成員，收集2020年1-5月在我院手術(shù)室實(shí)習(xí)的32名護(hù)生實(shí)習(xí)反饋信息表，將有關(guān)實(shí)習(xí)需求的信息進(jìn)行收集整理，根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果并結(jié)合實(shí)習(xí)護(hù)生的教學(xué)大綱要求，選取符合具有手術(shù)室?？铺攸c(diǎn)的教學(xué)內(nèi)容，并聯(lián)合軟件開發(fā)公司技術(shù)人員，最終選定需要制作的虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)模塊內(nèi)容。軟件需求列表包括手術(shù)室環(huán)境、手術(shù)室無菌技術(shù)、手術(shù)配合流程、手術(shù)室應(yīng)急預(yù)案 ，共計(jì)4個(gè)模塊，見圖1。操作界面及操作平臺效果，見圖2。掃二維碼見圖1和圖2。

1.2.2.2手術(shù)室實(shí)習(xí)護(hù)生虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)軟件 由南京數(shù)字谷數(shù)碼科技有限公司提供技術(shù)支持，供實(shí)習(xí)護(hù)生使用的VR教學(xué)軟件。該系統(tǒng)使用JAVA編程語言，通過VR技術(shù)的3D立體交互場景，并整合嵌入文字、動畫、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、交換等功能及內(nèi)容，主要對高校實(shí)習(xí)護(hù)生在手術(shù)室臨床實(shí)習(xí)教學(xué)信息進(jìn)行管理。系統(tǒng)中涉及到的大部分內(nèi)容包括建筑、場景、人物及操作設(shè)備都用3DMAX進(jìn)行建模，并配合動畫手段展示。在每個(gè)模塊中根據(jù)教學(xué)內(nèi)容均分為初級、中級和高級3個(gè)級別，并且均設(shè)計(jì)有現(xiàn)實(shí)實(shí)訓(xùn)、自主學(xué)習(xí)、情景模擬及課后提升4個(gè)子模塊。使用的軟件為本研究項(xiàng)目成員與科技公司合作開發(fā)的VR教學(xué)系統(tǒng)：“高校實(shí)習(xí)護(hù)生手術(shù)室虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)平臺”(軟件著作權(quán)登記號：2021SR0524377)。

1.3觀察指標(biāo)

1.3.1實(shí)習(xí)護(hù)生一般情況調(diào)查表 記錄學(xué)生基本信息：姓名、性別、年齡、所在學(xué)校、學(xué)制及實(shí)習(xí)時(shí)間等。

1.3.2出科理論成績與操作成績 2組護(hù)生在結(jié)束手術(shù)室實(shí)習(xí)后進(jìn)行理論和實(shí)踐考核，理論考試內(nèi)容包括手術(shù)室基礎(chǔ)知識、相關(guān)院感知識及神經(jīng)外科常見手術(shù)配合注意事項(xiàng)；實(shí)踐考核內(nèi)容包括外科洗手與穿脫手術(shù)衣、整理無菌器械臺、銳器傷的應(yīng)急處理及手術(shù)配合步驟，滿分均為100分。

1.3.3臨床實(shí)習(xí)環(huán)境評價(jià)量表該量表 此量表由胡臘先等[5]編制。由 6個(gè)維度30個(gè)條目組成，6個(gè)維度分別為教師素質(zhì)(5個(gè)條目)、教學(xué)方法(5個(gè)條目)、組織支持(5個(gè)條目)、學(xué)習(xí)機(jī)會(5個(gè)條目)、工作氛圍(5個(gè)條目)及人際關(guān)系(5個(gè)條目)，每個(gè)條目采用Likerts 5記分法，每條按非常不同意、不同意、不一定、同意、非常同意的順序，采用15 分評分法對條目進(jìn)行評分，條目得分越高表明護(hù)生對臨床實(shí)習(xí)環(huán)境的評價(jià)越好、越滿意。條目均分為5分表示“非常滿意”，4分≤條目均分<5 分時(shí)表示“比較滿意”，3 分≤條目均分<4分時(shí)表示“一般滿意”，2分≤條目均分<3 分時(shí)表示“比較不滿意”，1 分 ≤條目均分<2 分時(shí)表示“非常不滿意”。該量表的內(nèi)部一致性Cronbach′s α信度系數(shù)為0.96。

1.3.4自制學(xué)習(xí)效果評價(jià)表 內(nèi)容共計(jì) 6 個(gè)條目，包括手術(shù)室?？评碚撝R的掌握、手術(shù)室?？撇僮骷寄艿恼莆?、手術(shù)基本配合流程的掌握、手術(shù)室無菌觀念的培養(yǎng)、學(xué)習(xí)主動性的提高及學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)。每項(xiàng)條目按照不滿意、一般、較滿意及非常滿意的順序，采用1～4分評分法對各條目進(jìn)行評分，條目得分越高表明護(hù)生學(xué)習(xí)效果越好，每項(xiàng)4分，最高24分。該量表的內(nèi)部一致性Cronbach′s α信度系數(shù)為0.833。

1.4質(zhì)量控制 2組實(shí)習(xí)護(hù)生均采用手術(shù)室統(tǒng)一制定的?？评碚摷凹寄懿僮鹘虒W(xué)計(jì)劃。所有資料的收集均由經(jīng)過統(tǒng)一培訓(xùn)的研究組成員親自收集，填寫完成后立即回收并檢查，對不完整的信息現(xiàn)場完善。在分析資料之前，對數(shù)據(jù)的編碼及錄入工作進(jìn)行雙人核查和補(bǔ)漏。

2 結(jié)果

2.12組護(hù)生出科理論成績與操作成績比較 在使用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)后，觀察組實(shí)習(xí)護(hù)生出科時(shí)的理論成績與操作成績均分均高于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表2。

表2 2組護(hù)生出科理論成績與操作成績比較(分，

2.22組護(hù)生臨床實(shí)習(xí)環(huán)境評價(jià)比較 2組護(hù)生總體上對在使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)后的教學(xué)方法、學(xué)習(xí)機(jī)會、人際關(guān)系、工作氛圍及組織支持的均分明顯升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，而在教師素質(zhì)方面的均分差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.431)，見表3。

表3 2組護(hù)生臨床實(shí)習(xí)環(huán)境評價(jià)比較(分，

2.32組護(hù)生對實(shí)習(xí)效果評價(jià)比較 觀察組護(hù)生的手術(shù)室專科理論知識的掌握、手術(shù)基本配合流程的掌握、手術(shù)室無菌觀念的培養(yǎng)、學(xué)習(xí)主動性的提高及學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)均分高于對照組，2組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表4。

表4 2組護(hù)生對實(shí)習(xí)效果評價(jià)比較(分，

3 討論

3.1VR技術(shù)在神經(jīng)外科手術(shù)室臨床教學(xué)中的使用有助于提高實(shí)習(xí)護(hù)生的理論知識和操作技能 本研究發(fā)現(xiàn)：將VR技術(shù)運(yùn)用在神經(jīng)外科手術(shù)室臨床帶教中，能夠提高實(shí)習(xí)護(hù)生的理論和操作成績，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。這說明通過此種教學(xué)模式，可最大限度地調(diào)動護(hù)生上課的積極性，提高護(hù)生掌握理論知識的程度以及更熟練地運(yùn)用于臨床操作實(shí)踐中。國外有文獻(xiàn)[6-8]報(bào)道，此種采用VR技術(shù)的教學(xué)模式，已應(yīng)用于手術(shù)室護(hù)理教學(xué)中，結(jié)果顯示，沉浸式VR環(huán)境中的培訓(xùn)，可以得到及時(shí)的反饋，增加培訓(xùn)效果，是一種有效的教學(xué)模式。方敏等[9]將VR技術(shù)在危重病護(hù)理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，對提高學(xué)生的實(shí)踐能力具有重要作用，為學(xué)生進(jìn)入臨床工作奠定了基礎(chǔ)。國內(nèi)某些醫(yī)學(xué)院校的護(hù)理學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也不同程度地開展了VR技術(shù)在護(hù)理實(shí)踐培訓(xùn)中的應(yīng)用與研究[10-11]，例如有研究[12]在針對培養(yǎng)護(hù)士單項(xiàng)護(hù)理操作技能的特殊護(hù)理技能培訓(xùn)中應(yīng)用了VR技術(shù)；此外，VR技術(shù)還可以使用在一些不宜在真人身上實(shí)練的護(hù)理培訓(xùn)的應(yīng)用[13]。

3.2VR技術(shù)的運(yùn)用有助于模擬真實(shí)手術(shù)室環(huán)境，提高實(shí)習(xí)護(hù)生對實(shí)習(xí)環(huán)境的適應(yīng)性 本研究顯示：在實(shí)際手術(shù)室臨床教學(xué)中，VR 技術(shù)應(yīng)用后，與傳統(tǒng)的講解-示范-學(xué)生練習(xí)的教學(xué)方式相比較,實(shí)習(xí)護(hù)生對實(shí)習(xí)環(huán)境評價(jià)有較為明顯變化(P<0.05)，而在VR技術(shù)的教學(xué)環(huán)境中教師不再是課堂的主角,學(xué)生佩戴好VR 眼鏡后,映入眼簾的是真實(shí)的案例環(huán)境，對教師的素質(zhì)要求可有可無，相應(yīng)的學(xué)生轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)過程的主角，取得良好的教學(xué)效果。這是由于實(shí)習(xí)護(hù)生在VR設(shè)備中已與虛擬人物進(jìn)行了手術(shù)配合和護(hù)理操作，使得實(shí)習(xí)護(hù)生在真實(shí)環(huán)境中與手術(shù)醫(yī)生及手術(shù)室護(hù)士的工作配合更加從容，從而提升實(shí)習(xí)護(hù)生的工作氛圍感。VR技術(shù)的出現(xiàn)，為情景模擬教學(xué)法的實(shí)施提供更有效的支持，情景還原程度更為逼真，能夠?yàn)閷W(xué)生帶來身臨其境的感受[14-15]。

3.3VR技術(shù)的運(yùn)用有助于實(shí)習(xí)護(hù)生準(zhǔn)確掌握手術(shù)室的基礎(chǔ)?？浦R、提高學(xué)習(xí)興趣 本研究顯示：在手術(shù)室臨床護(hù)生的帶教過程中，通過運(yùn)用VR技術(shù)，真實(shí)模擬手術(shù)室的環(huán)境布局、功能分區(qū)，使在手術(shù)室實(shí)習(xí)的護(hù)生親身體驗(yàn)工作場景及角色，參與虛擬的情景模擬訓(xùn)練，包含手術(shù)室無菌技術(shù)、基本手術(shù)配合流程及手術(shù)室應(yīng)急預(yù)案演練，提高自主學(xué)習(xí)積極性(P<0.05)。同時(shí)，通過系統(tǒng)提供的考核反饋功能，達(dá)到快速掌握手術(shù)室專業(yè)知識，提升臨床思維能力，提高教學(xué)效果。國外研究[16-18]顯示，在不同的醫(yī)療群體運(yùn)用VR技術(shù)，對顯著提高各群體的績效具有重要的作用。

綜上所述，本研究將VR技術(shù)，應(yīng)用于手術(shù)室護(hù)理臨床帶教中，可促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)向網(wǎng)絡(luò)化、智能化及互動化方向發(fā)展，其融入了人工智能、計(jì)算機(jī)學(xué)、互動交互控制及沉浸式教學(xué)法等。VR技術(shù)運(yùn)用于高校實(shí)習(xí)護(hù)士的臨床教學(xué)，有助于實(shí)習(xí)護(hù)士準(zhǔn)確掌握手術(shù)室的功能分區(qū)、常用無菌技術(shù)，同時(shí)通過情景模擬進(jìn)行不同級別大小的手術(shù)護(hù)理配合訓(xùn)練，使護(hù)生能快速融入手術(shù)室環(huán)境，調(diào)動護(hù)生的學(xué)習(xí)積極性與主動性，提高護(hù)生的實(shí)習(xí)效果。目前，傳統(tǒng)醫(yī)院的培訓(xùn)模式已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足臨床護(hù)士培訓(xùn)和考核的需要，如何找到有效的技術(shù)手段，緩解傳統(tǒng)的實(shí)習(xí)培訓(xùn)和考核模式帶來的壓力，是許多醫(yī)院面臨的緊迫任務(wù)。將VR技術(shù)應(yīng)用于護(hù)理實(shí)習(xí)培訓(xùn)是解決上述問題的關(guān)鍵，是培養(yǎng)優(yōu)秀護(hù)士的必由之路。此新型的教學(xué)方式，對于提高教學(xué)水平、激發(fā) 學(xué)生學(xué)習(xí)興趣起到了積極的推動作用，其技術(shù)與學(xué)術(shù)應(yīng)用的想象空間和可塑造性非常巨大，使用前景廣闊。