基于VR 和箱式模擬器的腹腔鏡模擬課程在外科住院醫師腔鏡技能培訓中的作用

孫 英 王山花 曹茵茵 張翼飛 程洪霞 王少坤

（1.煙臺毓璜頂醫院培訓部,山東 煙臺 264000；2.煙臺市衛生健康綜合服務中心,山東 煙臺 264000；3.煙臺毓璜頂醫院胃腸外科,山東 煙臺 264000）

腔鏡手術具有創傷小、術中出血少、術后康復快等優點[1]，目前已在外科領域得到了廣泛的普及和飛速的發展[2]。在美國，腹腔鏡外科基礎（fundamentals of laparoscopic surgery,FLS）的培訓和考核已經成為腔鏡外科醫師培養的必由之路[3-4]；而在我國，腹腔鏡技術的培訓和教學方面尚無標準化的體系和流程，僅在具備腹腔鏡中心并且病人數量較多的大型醫療中心才能開展腹腔鏡的教學和培訓，也只有部分住院醫師有機會接受較為系統的腹腔鏡理論知識和實踐操作的培訓[5]。在外科住院醫師規范化培訓中，腔鏡是教學內容之一；但在臨床上，住院醫師操作腔鏡的機會少之又少。腹腔鏡模擬培訓可以為學生提供一個無風險的學習環境，既讓學生獲得相對真實的技能體驗，同時又能保證患者群體的安全[6]。目前普遍采用的培訓設備是箱式腹腔鏡模擬器和虛擬現實（virtual reality,VR）腹腔鏡模擬系統[7]。鑒于如何科學地利用模擬設備設置合理的培訓課程以達到最佳的培訓效果目前研究尚少，本研究對基于VR和箱式模擬器的腹腔鏡模擬課程在外科住院醫師腔鏡技能培訓中的作用展開探討。

1 研究設計

1.1 研究對象

選取2020年9月至2022年8月在煙臺毓璜頂醫院大外科輪轉的59名腹腔鏡零基礎的規范化培訓住院醫師為研究對象。所有住院醫師均完成半年以上的外科病房輪轉計劃，且均未參加過外科腹腔鏡的相關系統培訓。

1.2 研究方法

1.2.1 研究分組

將所有住院醫師隨機分為兩組（A組和B組），A組醫師先接受箱式腔鏡模擬器（諾科）培訓4周，再接受VR腹腔鏡模擬系統（瑞典LapSim）培訓4周。B組醫師先接受VR腹腔鏡模擬系統培訓4周，再接受箱式腔鏡模擬器培訓4周。

1.2.2 研究流程

本研究依托青島大學附屬煙臺毓璜頂醫院臨床技能培訓中心作為培訓基地，師資由煙臺毓璜頂醫院外科高年資主治醫師和副主任醫師擔任。培訓為期8周，具體培訓流程及課程如下：

流程一：基礎理論知識學習。兩組醫師在培訓前先參加2個課時的腔鏡理論知識學習，內容包括腹腔鏡基本理論、腹腔鏡手術的大體流程、腔鏡模擬器的基本介紹和使用注意事項、VR腹腔鏡模擬系統的基本介紹和使用要點。

流程二：分組培訓。A組醫師先參加箱式腔鏡模擬器訓練4周，再參加VR腹腔鏡模擬系統培訓4周。B組醫師先參加VR腹腔鏡模擬系統培訓4周，再參加箱式腔鏡模擬器培訓4周。

1.2.3 研究課程

箱式腔鏡模擬器培訓課程內容包括夾傳豆子、釘轉移、穿隧道、縫合打結訓練。每個項目訓練1周，每周練習時間不少于3學時，共4周完成培訓。所有醫師均進行培訓前考核評估和計時，考核內容及評分標準如表1所示。由2位高年資外科醫師共同打分。4周學習后，再次對受訓醫師進行4個項目的考核，記錄成績和時間。

表1 腔鏡模擬器下基礎操作技能及考核評分表

VR腹腔鏡模擬系統培訓課程內容：30度鏡頭定位控制訓練、鈦夾鉗夾訓練、剪切訓練、縫合打結訓練（簡單難度級別），記錄醫師培訓前后系統顯示的成績。

1.3 統計學處理

采用SPSS 26.0軟件進行數據統計分析。計量資料采用均數±標準差（±s）表示。兩組得分及時間比較采用獨立樣本t檢驗，各組培訓前后的成績及時間比較則采用配對t檢驗。P＜0.05時表示差異有統計學意義。

2 基于VR和箱式模擬器的腹腔鏡模擬課程結果分析

2.1 參加培訓住院醫師的一般情況

共有59位住院醫師參加培訓并完成考核，所有住院醫師之前從未參加過腔鏡相關培訓。兩組住院醫師一般情況見表2，兩組住院醫師在年齡、性別、學歷方面比較無顯著差異。

表2 兩組住院醫師的一般情況

2.2 箱式腔鏡模擬器培訓前后兩組得分情況

兩組醫師經過培訓后操作總分有顯著提高，各單項的得分也明顯提高（表3）。A組醫師培訓后總成績為（95.5±3.11）分，較培訓前總成績提升了33.7%；B組醫師培訓后總成績為（95.29±3.76）分，較培訓前總成績提高了22.4%。對培訓前成績進行分析，B組醫師在撿豆子、釘轉移、縫合打結三個項目的成績較A組醫師成績高，差異有統計學意義。對兩組醫師的培訓后成績對比分析，發現差異無統計學意義。

表3 箱式腔鏡模擬器培訓前后兩組分別得分情況（±s）

表3 箱式腔鏡模擬器培訓前后兩組分別得分情況（±s）

注：*代表與A組培訓前相比，P＜0.05；**表與A組培訓前相比，P＜0.01。

2.3 箱式腔鏡模擬器培訓前后兩組用時情況

兩組醫師經過培訓后4項操作用時均明顯縮短，差異有統計學意義（表4）。對培訓前操作用時進行分析，B組醫師在4個項目的用時均較A組醫師用時少，差異有統計學意義。對兩組醫師的培訓后操作用時進行對比分析，并未發現統計學差異。

表4 腔鏡模擬器培訓前后兩組分別用時情況（±s）

表4 腔鏡模擬器培訓前后兩組分別用時情況（±s）

注：*代表與A組培訓前相比，P＜0.05。

2.4 VR腹腔鏡模擬系統培訓前后兩組得分情況

兩組醫師經過VR腹腔鏡模擬系統培訓后，操作各單項成績較培訓前均有顯著提高（表5）。對培訓前成績進行分析發現，A組醫師得分較B組醫師高，差異有統計學意義。兩組醫師培訓后各單項成績均在85分以上。

表5 VR腹腔鏡模擬系統培訓前后兩組分別得分情況（±s）

表5 VR腹腔鏡模擬系統培訓前后兩組分別得分情況（±s）

注：**代表與B組相比，P＜0.01。

3 基于VR和箱式模擬器的腹腔鏡模擬課程建立的探索及分析

3.1 腹腔鏡模擬培訓課程的現狀

1987年，法國醫生Phillips Mouret成功實施首例腹腔鏡膽囊切除手術，開創了腹腔鏡手術的新時代[8]。相比于傳統外科手術，腹腔鏡技術由于其技術特殊性，存在著較長的學習曲線，因此科學的腹腔鏡模擬培訓極為重要。目前國內不少醫療中心已建立了腹腔鏡外科技能培訓中心，陸續開展了很多針對外科住院醫師的模擬培訓課程的探索。中國醫科大學附屬盛京醫院對第2年住院醫師規范化培訓的學員40人，采用傳統教學方式和基于Gibbs反思循環的教學方式進行培訓，分別于培訓初始時、培訓后第4周、第8周進行操作考核，試驗組各項腹腔鏡操作成績均顯著提高[9]。哈爾濱醫科大學附屬腫瘤醫院薛偉男等人通過Meta分析探討虛擬現實技術在腹腔鏡手術培訓教學中的應用效果，發現VR訓練器可顯著提升醫生及醫學生的腹腔鏡手術操作水平，培訓教學效果優于傳統腹腔鏡手術訓練及箱式訓練[10]。西安交通大學第一附屬醫院朱財林等人選取20名規范化培訓住院醫師作為觀察組，使用虛擬腹腔鏡培訓腹腔鏡膽囊切除術，發現住院醫師的手術操作成績與培訓前主治醫師的操作成績差異無統計學意義[11]?；谄胀ㄏ涫角荤R模擬器和VR腹腔鏡模擬系統的培訓課程對住院醫師技能提升效果的對比研究尚少且無定論，課題組對此進行了課程探索。

3.2 基于VR和箱式模擬器的腹腔鏡模擬課程的結果探討

研究顯示，參加普通箱式腔鏡模擬器培訓課程后，兩組住院醫師技能操作分數均較培訓初期明顯提升，用時縮短。A組醫師培訓后總成績較培訓前提升了33.7%，B組醫師總成績提升了22.4%。對培訓前成績進行分析，在撿豆子、釘轉移、縫合打結及總成績上，B組醫師成績較A組醫師成績更高，差異有統計學意義。對培訓前操作用時進行分析，B組醫師在4個項目的用時均較A組醫師用時少。參加VR腹腔鏡模擬系統培訓課程后，兩組住院醫師各單項技能成績均較培訓前有大幅提升。對培訓前成績進行分析，A組醫師較B組成績增高，且兩組培訓后各單項成績均在85分以上。

根據研究結果，普通箱式腔鏡模擬器培訓與VR腹腔鏡模擬系統培訓均可以提高腔鏡零基礎醫師的基本技能水平。虛擬仿真腔鏡操作觸感更加真實，具有逼真的情境，能使受訓者更快適應真實患者的實戰操作，但存在價格昂貴、部分操作項目失真、后期需要大量的維護與技術支持等缺點，并不能完全滿足培訓人數眾多時的需求[12]。而普通箱式腔鏡模擬器培訓對于提高醫師的基本技能也有等同作用，因此，對于醫師數量較多的培訓，可以采用普通箱式腔鏡模擬器培訓的方式進行教學，同樣能夠達到提高外科腔鏡基本技能的目的。如果日常培訓將兩者結合起來，既可以提高受訓者的學習興趣，避免單一模式的培訓課程引起的倦怠，也能夠從不同層面提升操作者的腔鏡基本技能水平。無論先使用哪種模型進行訓練，都建議從最基礎的訓練模塊開始，具有同等的提升基礎技能的效果。

4 結語

綜上所述，基于VR和普通箱式模擬器的腹腔鏡模擬課程行之有效，二者結合的混合式培養方式既能快速提升醫師的腔鏡基本技能，也能增加培養過程的趣味性和多樣性。本研究也存在一定的局限性，比如沒有設置未參加腔鏡培訓的對照組醫師，對參加VR腹腔鏡模擬系統培訓課程的醫師的成績分析沒有細化。此外，住院醫師參加腔鏡模擬培訓后是否能夠提高臨床腔鏡技能尚無數據支持。在后續的教學培訓工作中，將進一步完善培訓計劃，以期為腹腔鏡模擬教學模式提供有益參考。