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《南方医科大学》 2012年
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虚拟现实内镜模拟器在消化内镜培训中的应用研究

李钊  
【摘要】:研究背景 消化内镜是诊断消化系统疾病的重要手段,而随着科学技术的进步,内镜附属装置不断改进,使消化内镜不但可用于消化系统诊断,且可用于部分消化系统疾病的治疗,成为现今消化科医师必备技能之一。内镜的发展主要经历了五个阶段:硬式内镜阶段、半屈式内镜阶段、纤维内镜阶段、电子内镜阶段,以及最近的胶囊内镜阶段。在我国目前主要处于电子内镜阶段,部分三甲医院已经开展了胶囊内镜。近年来,我国的医疗条件不断改善,不仅三甲医院均常规开展了电子内镜,绝大部分基层医院也逐渐开展该项目。 随着内镜医师的逐年增多,内镜医师的培训成为近年来临床教育研究的热点之一。既往消化内镜培训多采用“师带徒、手把手”的方式来进行教授,学员在学习消化系统解剖、消化内镜操作原理等理论知识后即在患者中进行实际操作演练,具有一定医疗风险;此外学员操作不熟练给患者带来痛苦。而现今医疗形势的变化,使得学员在患者中进行学习性操作的可能性逐渐减少,在新时代下如何将一个医师培养成可以从事内镜检查的内镜医师,是一项非常具有挑战性的工作。目前,我国消化内镜医师的教育和培训尚没有统一的标准或指南,还需进一步的探索和总结。 虚拟现实内镜模拟器是近年来医学模拟教育中一种新的教学设备,通过模拟操作环境,使得消化内镜学习过程可视化,并具备可参与性,让学员能更好学习到消化内镜操作技能。为了验证虚拟现实内镜模拟器用于消化内镜培训的有效性,各国学者做了一系列研究。2004年Di Giulio E等研究显示虚拟现实内镜模拟器的使用可协助新手医师更好学习胃镜;2008年Shirai Y等研究显示使用虚拟现实内镜模拟器可提高学员在真实患者中操作胃镜的技能。2004年A.Eversbusch等报道了使用虚拟现实内镜模拟器可提高肠镜学习效率;G. Ahlberg等在2005年也报道了使用虚拟现实内镜模拟器的学员在实际患者中操作时操作时间更短、患者不适感更少。此外,也有不同研究结果,2007年Robert E Sedlack研究认为模拟器训练并不能有效提高学员操作真实胃镜的水平;而RoyPhitayakorn等在2009年的报道中称虚拟现实模拟器评价操作者能力的标准不够完善,其评价的有效性值得质疑。目前虚拟现实内镜模拟器在内镜教学中的时间较短,仍有许多问题待研究。 消化内镜操作是一种动作技能,在学习的过程中加入运动心理学的技能训练可能对技能获得有辅助作用。表象训练是当代运动心理学的一种重要动作技能训练方法,是指在没有大体肌肉运动的情况下对实际行动的象征性排演的过程。随着表象训练的理论和实践的发展和完善,表象训练逐渐开始应用于有高认知的动作技能培训。最初表象训练在体育训练中应用,而近年来,开始应用于医学临床技能教学中。2004年Charles等研究了在外科缝合技能获得过程中应用表象训练的作用,证实加上表象训练可能是一种效价比高的训练方法。随后,Charles等发现在外科技能学习过程中加入表象训练法,学生能更有效获得技能。而Rachel Bramson等的研究显示表象训练法似乎是一个有效的训练方法来辅助教授学生获得腰穿技能。然而,目前在使用虚拟现实内镜模拟器学习消化内镜中应用表象训练的研究尚未见报道。 前期本课题组进行了一系列虚拟现实内镜模拟器在内镜教学中的应用实践研究,结果提示虚拟现实模拟器可提高学员在实际患者中的操作,但仍有许多问题待解决,例如:1.使用何种学习模式来应用模拟器?2.加入运动心理学方法能否提高模拟器培训效果?3.虚拟现实内镜模拟器的仿真程度、校准度、信度如何?4.使用虚拟现实内镜模拟器学习后技能保持性如何? 本研究主要针对以上问题进行研究,拟优化模拟器学习方法,评价虚拟现实内镜模拟器信度,并研究使用模拟器学习后技能的保持性。 目的 1.在使用虚拟现实内镜模拟器培训胃镜初学者的过程中,使用三种不同训练方法:关键解剖部位分段训练法、整体训练法、整体训练与关键部位相结合的方法,探讨不同训练模式在胃镜技能获得中的作用,以发现最优化训练模式。 2.在使用虚拟现实内镜模拟器培训胃镜初学者的过程中加入表象训练,从而研究表象训练这种心理技能训练方法在胃镜技能获得中的作用,为建立结合心理训练的胃镜教学模式提供理论依据和参考。 3.比较不同结肠镜操作经验的医师在ACCUTOUCH(?)虚拟现实内镜模拟器肠镜模块中操作后成绩的差别,以评价该模拟器肠镜模块的信度。 4.探讨依靠自学法从虚拟现实内镜模拟器训练出的结肠镜检查技术能否在无内镜实践操作的情况下得到有效保持,为结肠镜继续医学教育培训的课程设置奠定基础。 方法 1.通过分层抽样方法,抽取我校第一临床医学院、第二临床医学院08级临床医学专业不同班级、无胃镜学习经验的男性学员共30人,将胃镜学员随机分为3组。在学习胃镜操作相关基础知识后,A组(n=10)采用关键解剖部位分段训练法,B组(n=10)采用整体训练法,C组(n=10)采用整体训练与关键步骤相结合的模式在虚拟现实内镜模拟器的胃镜模块病例1中进行训练。训练完成后比较三组的考核总评分、患者舒适度评分(包括残气量评分和患者痛苦指数评分)、操作时间评分、安全性评分(出血、穿孔等并发症评分)、准确性评分(包括各解剖部位全部检查完整、清晰,能够发现病变以及视野丢失情况)。 2.用分层抽样方法抽取我校第一临床医学院、第二临床医学院08级临床医学专业不同班级无胃镜学习经验的男性学员共30人,将胃镜学员随机分为3组。所有学员接受状态-特质焦虑问卷(State-Trait Anxiety Inventory, STAI)和动作表象问卷(Movement Imagery Questionnaire, MIQ)调查,进行测试前心理测评。在学习胃镜操作相关基础知识后,A组(n=10)在常规模拟器练习过程中加入表象训练,B组(n=10)进行常规模拟器练习,C组(n=10)不做任何练习。完成训练后操作病例1一次,记录评分。所有学员再次通过STAI测试,记录结果。比较三组间STAI和MIQ评分,并比较训练前和训练后STAI评分;比较三组的操作考核成绩。 3.南方医院消化科的男性内镜医师根据肠镜的操作经验分为三组:5例结肠镜操作例数10例者为新手组(n=6);50例结肠镜操作例数100例者为医师组(n=6)、操作肠镜500例者为专家组(n=7)。完成虚拟现实内镜模拟器的基础知识学习并观看操作示范后,每人在虚拟现实内镜模拟器结肠镜模块病例Ⅰ1、Ⅰ6操作1次。完成后比较虚拟现实内镜模拟器三组的操作考核总评分、患者舒适度评分(包括残气量和肠袢形成评分)、操作时间评分、安全性评分(出血、穿孔等并发症评分)、准确性评分(包括各解剖部位全部检查完整、清晰,能够发现病变以及视野丢失情况)。 4.14名无消化内镜经验的学员接受虚拟现实内镜模拟器结肠镜模块培训,在培训结束后给予测试评分,期间不接受内镜训练。学员完成上述培训半年后,再次对虚拟现实内镜模拟器病例1进行操作测试,获取培训后半年后的考核成绩。比较培训结束后与培训结束后半年的成绩。 结果 1.均衡性检验结果表明三组学员在年龄、《内科学》学习成绩以及体育成绩上差异无统计学差异。A、B、C三组不同训练方法培训结束考核总成绩差异有统计学意义,组间比较发现C组与A、B两组比较差异有统计学意义,C组优于A、B两组;而A、B两组比较差异无统计学意义。进一步分析差异的原因,结果表明,三组在安全性和准确性评分方面差异无统计学意义。但舒适度评分中的残气量评分A、B、C三组差异有统计学意义;患者痛苦指数评分A、B、C三组分别差异有统计学意义;操作时间评分A、B、C三组差异有统计学意义。采用LSD检验法进行两两比较,残气量方面,C组优于A、B两组;患者痛苦指数方面,C组优于A、B两组;操作速度方面,C组优于A、B两组。 2.均衡性检验结果表明三组学员在年龄、《内科学》学习成绩以及体育成绩上差异无统计学意义。三组STAI评分、MIQ评分培训前差异无统计学意义。配对t检验结果显示各组培训前和培训后STAI评分差异无统计学意义。考核成绩总分三组差异有统计学意义,组间两两比较差异有统计学意义,A组优于B组,A组优于C组,B组优于C组。进一步行差异原因分析,结果示三组在安全性评分、准确性评分、残气量、患者痛苦指数评分和操作时间评分差异均有统计学意义。 3.操作病例Ⅰ1考核评分分析显示:A、B、C三组间差异有统计学意义,LSD法行两两比较B组、C组总分高于A组,差异有统计学意义;但B组、C组总分差异无统计学意义。进一步行差异原因分析,结果示三组安全性和准确性评分差异无统计学意义,但残气量评分、肠袢形成评分和操作时间评分差异有统计学意义。操作病例Ⅰ6考核评分分析显示:A、B、C三组间考核总分差异有统计学意义,B两组、C组总分高于A组,差异有统计学意义,B组、C组总分差异有统计学意义,C组高于B组。进一步行差异原因分析,结果示三组安全性和准确性评分差异仍无统计学意义,但残气量、肠袢形成和操作时间评分差异有统计学意义。 4.培训结束后半年成绩与培训刚结束后成绩相比差异有统计学意义,半年后总分显著下降。进一步分析差异的原因表明,两者在安全性和准确性方面差异无统计学意义,但在残气量、肠袢形成以及操作时间上差异有统计学意义。 结论 1.整体训练与关键步骤结合法最适合胃镜初学者训练,尽管在准确性和安全性方面与其他训练模式无统计学差异,但在包括检查时间、患者痛苦指数等多个重要方面存在统计学差异,而这些方面对于提高消化内镜诊疗质量起着重要作用。因此,整体训练与关键步骤结合法可能是一种优化的虚拟现实内镜模拟器训练方法。 2.表象训练能提高使用虚拟现实内镜模拟器培训胃镜技能的效果,教学方法简单易行,学员容易掌握,为模拟器的使用提供了一个新思路。 3.在简单病例中,新手和熟练医师的成绩有差别,熟练医师和专家的成绩没有差别;而在复杂病例中则新手、熟练医师、专家三组都有差别。可见,该款模拟器的肠镜模块信度中等,仿真程度和力反馈技术方面可做进一步改进。 4.学员从虚拟现实内镜模拟器获得的结肠镜技能部分能够保持,部分关键技能譬如解袢技术会丢失,需要强化训练保持。
【学位授予单位】:南方医科大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:R57

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 白杨;智发朝;杜庆峰;刘思德;张强;潘德寿;杜许峰;蔡建群;肖冰;张亚历;姜泊;;仿真结肠镜训练模式的优化研究[J];胃肠病学;2011年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 陈思文;吴本俨;徐世平;黄莉;;消化内镜医师培训的现状及计算机模拟训练系统的应用[J];医学与哲学(B);2013年06期
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