吳 麗 孫衛(wèi)斌 聶蓉蓉 楊 潔 潘雅慧 柳慧芬 吳文蕾 謝思靜

（南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬口腔醫(yī)院，南京市口腔醫(yī)院牙體牙髓病科，南京 210008）

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality，VR)是20 世紀(jì)發(fā)展起來的一項(xiàng)集計(jì)算機(jī)、電子信息、仿真技術(shù)于一體的實(shí)用技術(shù)，通過各種交互設(shè)備與虛擬環(huán)境中的實(shí)體相互作用，使操作者身臨其境，在視覺、聽覺和觸覺等感官上得到互動(dòng)和信息交流[1]。近幾年來，隨著社會(huì)生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)VR 技術(shù)的需求日益旺盛，醫(yī)學(xué)方面，VR 技術(shù)的應(yīng)用集中于虛擬手術(shù)、遠(yuǎn)程診療系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)教育等，而在口腔醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域，VR 技術(shù)目前主要集中在臨床仿真模擬教學(xué)方面，VR 技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用逐漸改變著口腔醫(yī)學(xué)教育模式[2]。

客觀結(jié)構(gòu)化臨床考核(objective structured clinical examination，OSCE)是一種多站式臨床考試框架，目前是臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域能力考核中公認(rèn)較為全面的評(píng)價(jià)體系[3]。南京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院自主研發(fā)國內(nèi)首個(gè)OSCE 信息化考試平臺(tái)，應(yīng)用于南京地區(qū)口腔住院醫(yī)師的臨床技能結(jié)業(yè)考核。該考核分為4 個(gè)部分8 個(gè)站點(diǎn)，其中病史采集與臨床檢查站點(diǎn)主要考察學(xué)生能否規(guī)范接診，準(zhǔn)確地收集病史，正確規(guī)范地檢查，并提出可能的診斷、進(jìn)一步的檢查和治療計(jì)劃的能力。以往該站點(diǎn)完全采用真人標(biāo)準(zhǔn)化病人（standardized patients, SP）進(jìn)行考核，不僅要求SP 必須熟記所扮演疾病的理論知識(shí)，還要盡力模仿疾病的臨床表現(xiàn)特征，這對(duì)SP 的理解能力，記憶力及表演能力提出較高的要求[4]。根據(jù)以往考核經(jīng)驗(yàn)，我們無法通過SP 的模擬完全還原口腔疾病的臨床表現(xiàn)特征，SP 的個(gè)體差異、表演力存在不穩(wěn)定性，并且對(duì)SP 反復(fù)進(jìn)行侵入性的臨床檢查存在器械損傷、交叉感染甚至倫理等一系列問題，因此，虛擬仿真標(biāo)準(zhǔn)化病人（virtual standardized patients, VSP）軟件系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，本院作為南京地區(qū)住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)技能結(jié)業(yè)考核考點(diǎn)，從2020 年開始在病史采集與臨床檢查站點(diǎn)應(yīng)用。本研究目的是探討在口腔住院醫(yī)師OSCE考核的應(yīng)用效果，為臨床技能考核提供理論依據(jù)。

1 研究資料和方法

1.1 VSP 的軟件程序設(shè)計(jì)

VSP 軟件設(shè)計(jì)基于人工智能技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)化病案腳本（見圖1），計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)主要包括以下內(nèi)容：①虛擬場景模塊設(shè)計(jì) 逼真的就診場景能夠渲染考試氣氛，該站點(diǎn)考核需要模擬一個(gè)口腔臨床診室，以及可以調(diào)節(jié)燈光、椅位的綜合治療臺(tái)；②病案數(shù)據(jù)庫模塊設(shè)計(jì) 虛擬化病人應(yīng)以臨床實(shí)際病案為腳本基礎(chǔ)設(shè)計(jì)患者的年齡、性別、種族等基本信息，設(shè)計(jì)現(xiàn)病史、既往史和家族史等信息，系統(tǒng)利用語音識(shí)別技術(shù)，將語音轉(zhuǎn)化為文字信息，再經(jīng)過分詞器分割，與后臺(tái)問題庫中的各式問法、關(guān)鍵詞等信息進(jìn)行匹配，經(jīng)過智能匹配吻合度算法來辨別用戶的語義，系統(tǒng)根據(jù)后臺(tái)設(shè)定的問題進(jìn)行回答，從而實(shí)現(xiàn)人機(jī)問診互動(dòng)。其次是模擬疾病的局部臨床表現(xiàn)特征，例如智齒冠周炎可能會(huì)有患者面部紅腫的表現(xiàn)等。綜合治療臺(tái)上能夠提供常用的口腔臨床檢查器械并且具備相關(guān)的檢查功能，例如選擇口鏡進(jìn)行口內(nèi)檢查時(shí)，口鏡可以從不同角度呈現(xiàn)出相應(yīng)的圖像；選擇鑷子進(jìn)行牙齒松動(dòng)度檢查時(shí)，需要出現(xiàn)對(duì)應(yīng)牙位松動(dòng)度的數(shù)據(jù)提示。部分病例還需提供特殊檢查器械例如牙髓電活力測試儀以及輔助檢查結(jié)果例如X 線片、CBCT、血常規(guī)報(bào)告等。③數(shù)據(jù)整合 病案數(shù)據(jù)資料制作完成后，還需結(jié)合各種多媒體元素，如圖像、聲音、文字等，整合后的數(shù)據(jù)經(jīng)過反復(fù)不斷的系統(tǒng)測試，最終制作形成一個(gè)可互動(dòng)的完整實(shí)例[5]。本院目前已研發(fā)并應(yīng)用于考核的VSP案例涵蓋口腔內(nèi)科、口腔頜面外科、口腔修復(fù)、口腔正畸等多個(gè)專業(yè)，涉及常見的口腔疾病如智齒冠周炎、牙隱裂、齲病、牙髓炎、齦炎、牙周膿腫等。

圖1 VSP 軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.2 VSP 軟件應(yīng)用于口腔住院醫(yī)師OSCE 考核

考生登錄OSCE 考試系統(tǒng)進(jìn)入病史采集與臨床檢查站點(diǎn)，由系統(tǒng)隨機(jī)分配考題。考生打開虛擬軟件平臺(tái)進(jìn)入操作界面，首先進(jìn)行醫(yī)患溝通，通過語音對(duì)話完成病史資料采集，然后進(jìn)入VSP臨床檢查環(huán)節(jié)，考生根據(jù)提示自主選擇檢查器械進(jìn)行口腔檢查，一步一步收集疾病陽性體征。最后，考生根據(jù)主訴、病史資料、臨床檢查結(jié)果，對(duì)該疾病提出可能的診斷、進(jìn)一步的檢查和治療計(jì)劃?？脊俑鶕?jù)該考生的表現(xiàn)進(jìn)行線上評(píng)分，同時(shí)考試系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)記錄考生的整個(gè)操作過程以及考試用時(shí)等關(guān)鍵信息，以便統(tǒng)計(jì)分析。

1.3 考核效果評(píng)估與反饋

本院從2020 年開始在病史采集與臨床檢查站點(diǎn)應(yīng)用VSP 軟件，選取2020～2022 年參加結(jié)業(yè)考核的住院醫(yī)師學(xué)員，以2019 年參加結(jié)業(yè)考核的住院醫(yī)師學(xué)員作為對(duì)照，將該站點(diǎn)均分及考試用時(shí)進(jìn)行比較，分析2020～2022 年度考核難度、區(qū)分度，并設(shè)計(jì)調(diào)查問卷發(fā)放給參加該站點(diǎn)考核的考官、考生，探討應(yīng)用VSP 的考核效果及考官、考生對(duì)該種考核形式的認(rèn)可度。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用 SPSS 25.0 軟件包對(duì)學(xué)生成績進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差描述，難度及區(qū)分度分析采用難度系數(shù)P 及區(qū)分度D 表示，對(duì)問卷結(jié)果以頻數(shù)等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)描述，所有檢驗(yàn)均采用雙側(cè)檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 病史采集與臨床檢查點(diǎn)考試成績及用時(shí)比較

對(duì)2019～2022 年的南京地區(qū)口腔住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)技能結(jié)業(yè)考核的病史采集與臨床檢查站點(diǎn)考試成績及考試用時(shí)進(jìn)行比較，可以發(fā)現(xiàn)：2019～2022 年參加考試的考生人數(shù)分別為144，165，170 和146 人。4 組考生在性別、年齡分布、學(xué)歷構(gòu)成差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（性別：卡方檢驗(yàn)，χ2=0.222，P=0.974；年齡：單因素方差分析，F(xiàn)=2.342，P=0.131；學(xué)歷：卡方檢驗(yàn)，χ2= 4.547，P=0.603），具有可比性（表1）。考生平均成績和考試所用時(shí)間見表2；采用單因素方差分析，4 組考試成績及所用時(shí)間均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。

表1 2019～2022 年參加南京地區(qū)口腔住院醫(yī)師結(jié)業(yè)考核考生資料

表2 2019～2022 年病史采集與臨床檢查站點(diǎn)考試成績及考試用時(shí)的比較

2.2 考核難度和成績區(qū)分度分析

難度系數(shù)P=X/M，X 為均分，M 為最高分，一般認(rèn)為，難度系數(shù)P 的合適范圍為0.4 ≤P≤0.9，當(dāng)P=0.5 為最適宜值[6-7]，此時(shí)試題難度最佳，難度系數(shù)值越大表示試題越容易；區(qū)分度指考試能否較好地將考生的水平區(qū)分開，區(qū)分度D=(XHXL)/n(H-L), XH、XL 分別為高分組均分和低分組均分，一般認(rèn)為，區(qū)分度D＜0.2 時(shí)區(qū)分不好，0.2 ≤D＜0.3 時(shí)區(qū)分尚可，0.3 ≤D＜0.4 時(shí)區(qū)分良好，D ≥ 0.4時(shí)區(qū)分非常好。對(duì)2020～2022 年應(yīng)用VSP 后病史采集與臨床檢查站點(diǎn)考試成績進(jìn)行難度、區(qū)分度分析，難度系數(shù)位于0.4-0.9 之間，區(qū)分度D＞0.4，表明此次考試該站點(diǎn)的難度、區(qū)分度是適宜的，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表3。

表3 2020～2022 年病史采集與臨床檢查站點(diǎn)考試難度系數(shù)及區(qū)分度分析

2.3 考官和考生對(duì)該考試形式的認(rèn)可度

對(duì)參加2020 年技能考核的考官、考生發(fā)放調(diào)查問卷并當(dāng)場收回，其中收回考官調(diào)查問卷20 份，考生調(diào)查問卷150 份，作答全部有效。90%以上的考官及考生認(rèn)為應(yīng)用VSP 的考核形式操作難度容易或適中，考核內(nèi)容與臨床及教學(xué)內(nèi)容基本一致，全部考官及97%的考生認(rèn)為能夠有效評(píng)價(jià)考生的臨床檢查能力。統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表4。

表4 問卷調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì)（人，%）

3 討論

口腔醫(yī)學(xué)是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，口腔臨床能力考核是檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)生臨床勝任力的重要措施。將VSP 應(yīng)用于病史采集與臨床檢查站點(diǎn)，我們重點(diǎn)考察學(xué)生的整個(gè)接診過程，包括醫(yī)患溝通能力，如問診的內(nèi)容是否完整，是否注重人文關(guān)懷等；臨床檢查能力，如椅位燈光調(diào)節(jié)、檢查器械選擇、口腔頜面部檢查的順序和內(nèi)容和手法以及臨床思維能力，如能否做出正確的診斷及鑒別診斷并給出完整的治療計(jì)劃。與傳統(tǒng)真人扮演的標(biāo)準(zhǔn)化病人相比，VSP 軟件系統(tǒng)可以逼真還原口腔病變，模擬臨床檢查陽性體征，考生在虛擬環(huán)境中通過語音對(duì)話進(jìn)行醫(yī)患溝通，再對(duì)虛擬病人進(jìn)行全面的口腔檢查操作，包括視診、探診、叩診、捫診、松動(dòng)度檢查以及各種特殊檢查等，自主收集臨床資料，整個(gè)過程具備無感染風(fēng)險(xiǎn)、可重復(fù)操作、操作過程可控的優(yōu)點(diǎn)。本研究發(fā)現(xiàn)利用VSP 代替真人SP 考核住院醫(yī)師的口腔臨床檢查及疾病診斷能力，這種新的考核形式不會(huì)導(dǎo)致考試用時(shí)延長，使用真人SP 與使用VSP，在這兩種不同的考核形式下，考生的考核均分無明顯差異，且使用VSP軟件系統(tǒng)的考核難度、區(qū)分度適宜，能夠客觀反映考生的水平。從問卷調(diào)查結(jié)果可以看出，90%及以上考生及考官對(duì)VSP 的應(yīng)用持肯定態(tài)度，認(rèn)為虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用使口腔臨床檢查能力考核更加科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)，考試方法和流程簡單易懂，考核難度適中，與臨床教學(xué)內(nèi)容吻合，能夠客觀、科學(xué)反映醫(yī)學(xué)生臨床檢查能力。VSP 的應(yīng)用不僅能夠模擬更多的病種，緩解典型病例資源不足的矛盾，豐富考核題庫，為考核實(shí)施提供了便利和可行性。同時(shí)也可以通過移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)學(xué)員端的反復(fù)訓(xùn)練，為開展椅旁教學(xué)提供課前、課后自主訓(xùn)練、自我檢驗(yàn)的機(jī)會(huì)，從而提高椅旁教學(xué)的效果。

利用虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化口腔病人，訓(xùn)練及考察學(xué)生理論知識(shí)掌握、病史資料采集、影像學(xué)檢查結(jié)果判讀、臨床思辨能力等內(nèi)容，訓(xùn)練和考察學(xué)生采集病史的完整性和邏輯順序、臨床思維的開闊及嚴(yán)謹(jǐn)程度，并適當(dāng)熏陶其醫(yī)患溝通能力、人文關(guān)懷素質(zhì)等，從而為醫(yī)學(xué)生進(jìn)入臨床實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。當(dāng)然，目前本研究所開發(fā)的這套考核程序仍有缺陷和不足，例如無法考察考生的愛傷意識(shí)以及檢查器械的正確使用手法等。因此，如何真正的實(shí)感操作，更加逼真模擬臨床檢查手法，并使學(xué)生在操作過程中獲得最真實(shí)的觸覺和力覺反饋，與虛擬病人有更多的信息互動(dòng)，將是今后下一步的重點(diǎn)工作。

4 結(jié)論

綜上所述，將VSP 軟件系統(tǒng)應(yīng)用于口腔住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)臨床技能考核，可以緩解病例資源的不足，同時(shí)也能客觀檢驗(yàn)學(xué)生臨床檢查能力，及時(shí)反饋教學(xué)問題，提高臨床教學(xué)質(zhì)量，值得進(jìn)一步研究和推廣。