混合現(xiàn)實技術(shù)在胸腔穿刺術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用研究

姜文瑞 張艱 梁蓉 黃亞渝 楊方

[摘 要] 目的：探討混合現(xiàn)實技術(shù)在胸腔穿刺術(shù)實踐教學(xué)中的應(yīng)用，通過教學(xué)方法的改革與考核的反饋促進(jìn)臨床醫(yī)學(xué)教學(xué)中實踐技能教學(xué)的改革。方法：將我院2018級76名規(guī)培醫(yī)師作為研究對象，在臨床技能培訓(xùn)中分為MR教學(xué)組和傳統(tǒng)教學(xué)組分別進(jìn)行操作練習(xí)，1學(xué)時后進(jìn)行階段考核。第2學(xué)時兩組交叉，練習(xí)結(jié)束進(jìn)行最終考核。考核結(jié)束后對兩種授課方式進(jìn)行滿意度調(diào)查。結(jié)果：第一階段考核，MR教學(xué)組平均成績、合格率均高于傳統(tǒng)教學(xué)組。交叉練習(xí)后最終考核兩組見成績無明顯差異，但MR教學(xué)對成績的提升高于傳統(tǒng)教學(xué)（10.86±4.11 vs 4.58±2.63，p<0.0001）。MR教學(xué)組的學(xué)員滿意度高于傳統(tǒng)教學(xué)。結(jié)論：MR教學(xué)可提高胸腔穿刺術(shù)的教學(xué)效率，提高學(xué)員滿意度，是未來進(jìn)一步在醫(yī)學(xué)實踐教學(xué)中開展虛擬仿真教學(xué)的方向。

[關(guān)鍵詞] 混合現(xiàn)實技術(shù);胸腔穿刺術(shù);物理診斷學(xué);高等醫(yī)學(xué)教育

[基金項目] 2017年度陜西省高等教育學(xué)會高等教育科學(xué)研究項目“混合虛擬現(xiàn)實技術(shù)在內(nèi)科學(xué)（呼吸內(nèi)科疾病）課堂教育中的應(yīng)用的研究”（XGH17278）

[作者簡介] 姜文瑞（1982—），男，山西臨縣人，博士，講師，主治醫(yī)師，研究方向為呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)臨床;楊 方（1981—），女，陜西西安人，博士，講師，主治醫(yī)師，研究方向為神經(jīng)內(nèi)科學(xué)臨床;楊方（通信作者）。

[中圖分類號] G642 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）39-0208-02 ? ?[收稿日期] 2019-12-25

將虛擬仿真教學(xué)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)實踐教學(xué)，是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育改革的大趨勢[1]。混合虛擬現(xiàn)實技術(shù)MR能將虛擬物體和真實環(huán)境互相融合，可以實現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實的互動交流[2]，理論上有助于提高醫(yī)學(xué)生的臨床實際操作能力。本研究納入2018年2月—2018年6月臨床醫(yī)學(xué)五年制76名物理診斷學(xué)實踐課學(xué)生，以數(shù)字表法分組，分析了MR技術(shù)在胸腔穿刺術(shù)中的應(yīng)用，報告如下。

一、資料和方法

1.一般資料

納入2018年2月-2018年6月臨床醫(yī)學(xué)五年制76名診斷學(xué)實踐課學(xué)生作為研究對象。采用數(shù)字表法，分為兩組，每組各38名。MR教學(xué)組中，男34例，女4例;年齡18～21歲，平均（20.18±0.98）歲;傳統(tǒng)教學(xué)組中男28例，女8例;年齡19～21歲，平均（20.08±0.78）歲。兩組一般資料對比無統(tǒng)計學(xué)差異，具有可比性。

2.方法

根據(jù)《物理診斷學(xué)》教學(xué)大綱，選擇胸腔穿刺術(shù)作為教學(xué)內(nèi)容，選擇胸腔積液作為代表性病例進(jìn)行授課。

課堂教學(xué)流程，第一階段：教師講授胸腔穿刺術(shù)基本理論;第二階段：學(xué)員練習(xí)。傳統(tǒng)教學(xué)組采用傳統(tǒng)的胸腔穿刺模擬人進(jìn)行操作練習(xí);MR教學(xué)組在將胸腔穿刺模擬人行胸部薄層CT掃描后，進(jìn)行MR三維圖像重建，學(xué)員在MR三維全息投影導(dǎo)航下在胸腔穿刺模擬人身上進(jìn)行操作練習(xí);第三階段：階段考核，在相同條件下，傳統(tǒng)教學(xué)組與MR教學(xué)組均不借助任何導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行第1次考核;第四階段：兩組學(xué)員交叉練習(xí);第五階段：最終考核，再次考核，評定最終成績。

課后評價：學(xué)員對兩種教學(xué)方法進(jìn)行滿意度調(diào)查分為5級（非常不滿意，不滿意，一般，滿意，非常滿意）并賦值1、2、3、4、5分。

3.觀察指標(biāo)

比較兩組階段考核得分（滿分為100分）、最終成績得分（滿分為100分），合格率（成大小于60分為合格）和優(yōu)秀率（成績大于85分為合格）;比較交叉練習(xí)后MR及傳統(tǒng)教學(xué)組成績的提高;比較學(xué)員對兩種教學(xué)方法的滿意度，分為5級（非常不滿意，不滿意，一般，滿意，非常滿意）并賦值1、2、3、4、5分。

4.統(tǒng)計學(xué)方法

采用Excel軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，計量資料以（均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差）表示，采用t檢驗;計數(shù)資料以（n，%）表示，采用χ2檢驗，以P<0.05表示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

二、結(jié)果

1.兩組學(xué)員考核成績比較

階段考核MR教學(xué)組平均得分為79.84±11.32分，傳統(tǒng)教學(xué)組為72.47±11.1分，MR教學(xué)組顯著高于傳統(tǒng)教學(xué)組（p<0.001）;合格率MR教學(xué)組97.37%（37/38），傳統(tǒng)教學(xué)組為84.21%（32/38），MR教學(xué)組高于傳統(tǒng)教學(xué)組，組間有統(tǒng)計學(xué)差異（p=0.047）;優(yōu)秀率MR教學(xué)組39.47%（15/38），傳統(tǒng)教學(xué)組23.68%（6/38），MR教學(xué)組高于傳統(tǒng)教學(xué)組，但無明顯統(tǒng)計學(xué)意義（p=0.16）。

最終考核MR教學(xué)組平均得分為84.42±10.71分，傳統(tǒng)教學(xué)組為83.34±8.91分，組間無統(tǒng)計學(xué)差異（p=0.53）;合格率均為100%;優(yōu)秀率MR教學(xué)組52.63%（20/38），傳統(tǒng)教學(xué)組50.00%（19/38），無統(tǒng)計學(xué)差異（p=0.82）。

MR教學(xué)組交叉到傳統(tǒng)教學(xué)組，學(xué)員成績平均提高4.58±2.63分;傳統(tǒng)教學(xué)組交叉到MR教學(xué)組，學(xué)員成績平均提高10.86±4.11分;和傳統(tǒng)教學(xué)相比，MR教學(xué)顯著提高學(xué)員成績（p<0.0001）。

2.學(xué)員滿意度調(diào)查

對所有學(xué)員均進(jìn)行滿意度調(diào)查。對MR教學(xué)評價非常滿意的學(xué)員占56.58%（43/76），傳統(tǒng)教學(xué)為23.68%（18/76），有統(tǒng)計學(xué)差異（p<0.0001）;對MR教學(xué)評價滿意的學(xué)員占28.95%（22/76），傳統(tǒng)教學(xué)為43.42%（33/76），組間無統(tǒng)計學(xué)差異（p=0.06）;對MR教學(xué)評價一般的學(xué)員占14.47%（11/76），傳統(tǒng)教學(xué)為32.89%（25/76），組間有統(tǒng)計學(xué)差異（p=0.008）。

三、討論

胸腔穿刺術(shù)是臨床最常見的操作技能之一[3]，傳統(tǒng)教學(xué)使用模擬人難以將影像學(xué)、解剖學(xué)知識與穿刺技術(shù)結(jié)合，對于特殊病例，如局限性包裹性積液等難以做到真實即時的模擬。

MR技術(shù)是最新的虛擬仿真技術(shù)[4]，在醫(yī)學(xué)教學(xué)中能實現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實的互動交流[5]。在胸腔穿刺術(shù)教學(xué)中，學(xué)員在MR的渲染下可以實時看到模擬人內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，進(jìn)針的路徑，以及病灶位置，不僅提高技能操作成功率，更加深了對基礎(chǔ)知識的理解。同時，MR教學(xué)方式新穎，提高了學(xué)員的興趣，增加了學(xué)員的滿意度，體現(xiàn)了以學(xué)員為中心的教學(xué)思想。

利用MR及時開展臨床醫(yī)學(xué)教學(xué)活動的醫(yī)學(xué)院，目前尚無先例。毫無疑問，MR技術(shù)在醫(yī)學(xué)生的培養(yǎng)方面具有較大優(yōu)勢，可明顯縮短醫(yī)學(xué)生到醫(yī)生、臨床經(jīng)驗逐漸趨向成熟的過程，有效地提高醫(yī)學(xué)生的臨床實際診療操作能力，將是未來臨床教學(xué)的發(fā)展方向。受資源所限，本研究所使用的案例為模擬影像，非來自真實案例。在未來的教學(xué)中，我們將進(jìn)一步完善臨床案例影像資料庫和MR虛擬資料庫，探索將MR教學(xué)和真實的臨床案例結(jié)合，實現(xiàn)真正的虛擬仿真教學(xué)。

參考文獻(xiàn)

[1]張晗.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用探討[J].西北醫(yī)學(xué)教育，2010（1）.

[2]陳寶權(quán).混合現(xiàn)實中的虛實融合與人機(jī)智能交融[J].中國科學(xué)，2016（12）.

[3]劉佳.多種教學(xué)法在呼吸內(nèi)科臨床教學(xué)中綜合應(yīng)用的體會[J].醫(yī)學(xué)理論與實踐，2017（9）.

[4]湯卓慧.虛擬現(xiàn)實、增強(qiáng)現(xiàn)實和混合現(xiàn)實及其在軌道交通行業(yè)中的應(yīng)用[J].鐵路通信信號工程技術(shù)，2016（5）.

[5]李嘉，袁娜.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在骨科臨床教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2017（4）.