沈萍

[關鍵詞] 虛擬現(xiàn)實;增強現(xiàn)實;白內(nèi)障;超聲乳化手術;培訓

[中圖分類號] R473.77;R776.1? ? ? ? ? [文獻標識碼] B? ? ? ? ? [文章編號] 1673-9701（2021）27-0004-05

Clinical application of the whole-process nursing training system for cataract phacoemulsification surgery based on VR/AR technology

SHEN Ping

Operating Room， Huzhou First People's Hospital in Zhejiang Province， Huzhou? ?313000， China

[Abstract] Objective To explore the clinical application value of cataract phacoemulsification full-process nursing training system based on virtual reality （VR） and augmented reality （AR） technology. Methods From July 2018 to August 2020， 40 nurses who came to the operating room of our hospital for rotation for the first time were selected as subjects. They were randomly divided into two groups， with 20 cases in each group. The control group was taught by a regular teacher. The VR/AR group adopted the VR/AR technology-based cataract phacoemulsification full-process nursing training system based on the regular teachers to conduct cataract phacoemulsification training. They were trained twice a week for four consecutive weeks. The two groups′ on-site operation scoring and assessment results， the surgeon′s satisfaction with the trainee′s operation cooperation， and the trainee′s satisfaction with the training process were compared. Results There was no significant difference in the operating scores of the two groups of trainees before the training（P>0.05）. After the training， the operating scores of the two groups were significantly higher than those before the training，the difference was statistically significant（P<0.05）. The operation scores of the VR/AR group after training were significantly higher than those of the control group，the difference was statistically significant（P<0.05）. The surgeon′s satisfaction with the operation cooperation of the VR/AR group students was significantly higher than that of the control group，the difference was statistically significant（P<0.05）. The participants′ satisfaction in the VR/AR group with the training process was significantly higher than that of the control group， the difference was statistically significant（P<0.05）. Conclusion The whole-process nursing training system of phacoemulsification surgery based on VR/AR technology can significantly improve the surgical cooperation skills of specialist nurses， and has a good clinical application prospect.

[Key words] Virtual reality; Augmented reality; Cataract; Phacoemulsification; Training

隨著中國人口老齡化加重，白內(nèi)障已成為眼科主要的疾病，而白內(nèi)障超聲乳化摘除聯(lián)合人工晶體植入術已經(jīng)發(fā)展成為臨床上治療白內(nèi)障疾病的首選技術[1-3]。白內(nèi)障超聲乳化聯(lián)合人工晶體植入術具有數(shù)量多、節(jié)奏快、專業(yè)性強、無菌要求嚴、手術時間短、安全隱患多等特點。每臺手術平均僅需10 min，需要每位配合護士熟悉手術流程，緊跟手術進程，才能較好地完成手術[4]。

虛擬現(xiàn)實（Virtual reality，VR）技術，是一種采用以計算機為核心的現(xiàn)代高科技手段生成逼真的視覺、聽覺、觸覺一體化的虛擬環(huán)境，用戶借助必要的設備對虛擬環(huán)境中的對象進行操作，產(chǎn)生如同在真實環(huán)境中操作的感受和體驗[5]。增強現(xiàn)實（Augmented reality，AR）是廣義上虛擬現(xiàn)實的擴展。增強現(xiàn)實允許用戶看到真實世界及融合于真實世界中的虛擬對象，因此增強現(xiàn)實是“增強”了現(xiàn)實中的體驗，而不是替代現(xiàn)實[6]。目前，在國內(nèi)外報道中，VR/AR技術僅用于在校學生層面教學，還未發(fā)現(xiàn)用于眼科?？谱o理培訓教學的報道[7-8]。本研究采用基于VR/AR技術的白內(nèi)障超聲乳化手術全流程護理培訓系統(tǒng)對手術護士進行?？婆嘤?，取得了良好的效果，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年7月至2020年8月首次來本院手術室輪轉(zhuǎn)的護士40名。納入標準：①首次來本院手術室輪轉(zhuǎn)的護士;②年齡20～30歲;③學歷大專以上;④對本研究知情，并簽署知情同意書。排除標準：①非首次來手術室輪轉(zhuǎn)的護士;②不愿意參加本研究的學員。采用隨機數(shù)字表法將其分為兩組，每組各20名，兩組學員年齡、性別、學歷比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05），具有可比性。見表1。

1.2 方法

對照組采用常規(guī)老師帶教，包括每周1次的理論講解，跟臺手術實踐操作講解及訓練，每月1次的綜合考核;VR/AR組在常規(guī)老師帶教的基礎上采用基于VR/AR技術的白內(nèi)障超聲乳化手術全流程護理培訓系統(tǒng)進行白內(nèi)障超聲乳化手術的培訓，每周2次，連續(xù)培訓4周。

1.2.1 系統(tǒng)設計? VR/AR技術以教學管理系統(tǒng)為平臺，根據(jù)本院手術室的真實環(huán)境設計，通過虛擬現(xiàn)實頭顯、數(shù)據(jù)手套及高速追蹤設備，采用數(shù)據(jù)手套抓取改裝器械設備的方式模擬真實操作中手拿物品移動，護理人員可在場景中隨意移動，完成各項操作。根據(jù)白內(nèi)障超聲乳化手術的護理培訓目標將訓練的任務分為初級、高級兩種。初級界面分為觀看框和操作框。將制作的手術室基礎操作DVD內(nèi)容導入VR/AR軟件中，供培訓護士反復觀看，操作框可供反復練習。高級為設置白內(nèi)障超聲乳化手術場景，培訓護士配合提示語框，模擬完成白內(nèi)障超聲乳化手術的各項護理配合操作。每項操作還可通過高速追蹤設備定位真實環(huán)境物體，使用真實設備在虛擬環(huán)境中進行反復練習，達到虛擬與現(xiàn)實的互動性。每項操作均限定完成時間。學生可根據(jù)課程進度選擇需練習的項目，逐級完成任務，但不可越級，即每項操作達到90分以上才能取得進入高級任務的資格。帶教老師隨時可登陸平臺，發(fā)現(xiàn)成績不理想的培訓護士及時給予指導。

1.2.2 系統(tǒng)模塊流程? 由于白內(nèi)障超聲乳化手術時間短、節(jié)奏快、連臺手術多等特點，所以對巡回護士的職責做出了明確的分工，以保證手術的順利進行。根據(jù)手術配合的需要將規(guī)范化流程分成3個相對獨立的模塊，具體模塊的流程如下：（1）患者管理模塊：①患者的準備：患者進入手術室后，根據(jù)手術安全核查表，由手術醫(yī)生、護士、患者三方按安全核查單嚴格核查患者姓名、性別、年齡、診斷、手術名稱、手術眼別，雙方確認無誤后簽名。嚴格用1∶10的聚維酮碘沖洗結膜囊。檢查患側(cè)瞳孔是否到達手術要求，保證瞳孔散大在7 mm以上。②體位管理：協(xié)助患者取平臥位，額部與頜部在同一平面，頭部枕頭圈處固定，眼球固視正上方?；颊咝夭糠胖猛斜P，防止敷料緊貼于患者口鼻部，造成呼吸不暢及莫名的緊張而影響手術，必要時可以給予氧氣吸入。③監(jiān)護管理：連接心電監(jiān)護儀，檢查術前準備工作是否完善，確保手術順利進行。（2）手術物品管理模塊：①儀器物品準備：眼科手術包及白內(nèi)障專用顯微器械、白內(nèi)障超聲乳化手柄、白內(nèi)障超聲乳化手術專用耗材及藥品;嚴格按照儀器操作流程，提前30 min 接通電子顯微鏡、超聲乳化儀電源，檢測儀器性能，保證處于備用狀態(tài)。準確連接超聲乳化手柄及注吸管道，協(xié)助醫(yī)生進行超聲乳化儀器的測試。根據(jù)患者晶體核的硬度（1～5級），設置合適的超聲能量、吸引負壓、每分鐘灌注流量、灌注液的高度。術中進行各種參數(shù)的動態(tài)調(diào)節(jié)。密切關注灌注液不能突然中斷，手術中沖洗液管道要保證無菌通暢，確保沖洗液的量和高度都適合，眼球與瓶口的距離一般為60～110 cm，熟練操作儀器，縮短手術時間，確保手術順利完成，減少手術并發(fā)癥;②人工晶體準備：根據(jù)患者需求選擇不同型號的人工晶體，與術者共同核對人工晶體的型號、度數(shù)和手術眼，確保無誤。人工晶體上臺后，將人工晶體度數(shù)單和標簽粘貼在手術記錄單上。（3）儀器保養(yǎng)模塊：全部手術完成后，按先后程序關閉儀器電源備用。I/A手柄及管道都要采用蒸餾水徹底的沖洗干凈，洗完之后用氣槍吹干。超乳手柄相對比較昂貴，一定要注意輕拿輕放，千萬不能發(fā)生碰撞。顯微器械比較精細，價格也十分昂貴，要進行嚴格的查對保養(yǎng)，避免出現(xiàn)丟失損壞的現(xiàn)象，術后器械都應采用水洗-酶泡-清洗-干燥-潤滑程序進行保養(yǎng)以備再用。

1.3觀察指標及評價標準

1.3.1 現(xiàn)場操作評分考核? 在培訓前和培訓4周后，由帶教老師現(xiàn)場觀看學員手術配合的操作，并從操作規(guī)范、動作穩(wěn)定性、準確性、能否順利完成手術及操作發(fā)生的失誤等方面進行評分，總分100分，得分越高表明學員操作越優(yōu)秀[9]。

1.3.2 手術醫(yī)師對學員手術配合滿意度的問卷調(diào)查 在培訓4周后發(fā)放調(diào)查問卷，調(diào)查手術醫(yī)師對學員手術配合的滿意度，調(diào)查問卷包含手術物品準備、手術配合熟練程度、失誤率、專業(yè)知識掌握情況等4個項目綜合評判，每個項目5分，按照總分將滿意度分為非常滿意（16～20分）、滿意（12～15分）、一般（8～11分）、不滿意（0～7分）4個等級。

1.3.3 學員對培訓過程的滿意度問卷調(diào)查? 在培訓4周后發(fā)放調(diào)查問卷，調(diào)查學員對培訓過程的滿意度，調(diào)查問卷包含培訓難度、培訓頻率、培訓效果情況等3個項目綜合評判，每個項目5分，按照總分將滿意度分為非常滿意（12～15分）、滿意（9～11分）、一般（6～8分）、不滿意（0～5分）4個等級。

1.4 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 21.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)分析，計量資料以均數(shù)±標準差（x±s）表示，組間比較采用t檢驗;計數(shù)資料以[n（%）]表示，組間比較采用χ2檢驗，等級資料采用Ridit分析，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。內(nèi)部一致性采用Cronbach′s α信度系數(shù)法評價量表的信度，當Cronbach′s α≥0.7時表示該問卷內(nèi)部一致性信度較高。

2 結果

2.1 兩組學員培訓前后操作評分比較

兩組學員培訓前的操作評分比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05），培訓后兩組操作評分均較培訓前顯著提高，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。VR/AR組培訓后操作評分明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。見表2。

2.2 手術醫(yī)師對學員手術配合滿意度比較

經(jīng)過對手術醫(yī)師問卷調(diào)查，問卷回收率100%，該問卷的Cronbach′s α系數(shù)為0.946，手術醫(yī)師對VR/AR組學員手術配合的滿意度明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。見表3。

2.3學員對培訓過程滿意度比較

經(jīng)過對學員問卷調(diào)查，問卷回收率100%，該問卷的Cronbach′s α系數(shù)為0.931，VR/AR組學員對培訓過程的滿意度明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。見表4。

3 討論

白內(nèi)障超聲乳化聯(lián)合人工晶體植入術具有數(shù)量多、節(jié)奏快、專業(yè)性強、無菌要求嚴、手術時間短、安全隱患多等特點。每臺手術平均僅需10 min，需要每位配合護士熟悉手術流程，緊跟手術進程，才能較好地完成手術[4]。由于目前醫(yī)患關系復雜，加上白內(nèi)障手術采用表面麻醉，患者全程處于清醒狀態(tài)，對外部刺激較敏感，害怕、焦慮、緊張、失去控制是手術患者常見的情緒障礙[10]。因此術中需要配合護士在短時間內(nèi)將手術配合做到“穩(wěn)、準、快”，而且不便在手術過程中進行操作教學[11]。

培養(yǎng)一名合格的白內(nèi)障手術配合護士進行規(guī)范的護理配合操作，需要有經(jīng)驗的眼科?？谱o士利用幾個月的時間進行言傳身教[12-13]。而眼科醫(yī)生?？苹纳罨瑢ρ劭谱o士要求更高，特別是目前國內(nèi)眼科專科護士培訓體系尚未建立，?？谱o理人力不足，導致大多數(shù)綜合醫(yī)院眼科手術護士在沒有接受規(guī)范化培訓的情況下，就進入眼科?？乒ぷ?，所以護士在配合手術過程中經(jīng)常會出現(xiàn)操作不熟練，工作效率差的弊端，不僅影響手術的進程和質(zhì)量，還存在較大的安全隱患[14]。

近年來，有多位學者先后對如何高效、高質(zhì)量、規(guī)范化地完成白內(nèi)障超聲乳化手術的配合做出了大量研究，既可縮短手術室護士在白內(nèi)障超聲乳化手術中護理培訓時間，又可達到熟練、高效、規(guī)范化的配合[15-16]。雖取得一系列的成果，但還不夠理想。從術前充分準備、合理安排手術順序和人員分工、人工晶體的規(guī)范管理、術中精細的配合模式、掌握儀器設備的操作程序，到手術患者的安全管理措施等均需做到銜接緊湊，忙而不亂，使連臺手術能夠在平靜而有序的狀態(tài)下進行[17]。因此，找尋更高效的訓練方法，縮短白內(nèi)障超聲乳化手術護理配合的培訓時間，順利完成白內(nèi)障超聲乳化手術培訓任務，具有實際的臨床意義和經(jīng)濟效益。

VR/AR技術在美國、日本等發(fā)達國家起步較早且較成熟，基于VR/AR技術的培訓系統(tǒng)已被加入到手術培訓課程，顯著地提高了手術質(zhì)量[18-21]。我國在這方面起步晚，有學者通過對VR/AR技術在高等職業(yè)教育實踐教學中的重要性進行分析發(fā)現(xiàn)，VR/AR技術有利于豐富教學資源，提升實踐教學效率、轉(zhuǎn)變教學模式，實現(xiàn)現(xiàn)代化教學與激發(fā)學生學習潛能，提升學習效果[22]。也有學者發(fā)現(xiàn)將VR/AR技術引入實踐性較強的基礎護理學教學，不僅可促進實踐教學向網(wǎng)絡化、智能化、互動化方向發(fā)展，而且對于提高教學水平、激發(fā)學生學習興趣也起到了積極的推動作用[23-24]。因此，VR/AR技術可應用于臨床干預、臨床診斷、醫(yī)療培訓、健康保健等多個醫(yī)學領域。

在手術?？婆嘤柗矫?，雖然角色扮演法及情景模擬式教學法取得了一定的成果，但這些模式是多人合作性質(zhì)的，需投入大量的人力、物力和精力[25]。而常規(guī)的帶教模式，以教師常規(guī)講授和示范的機械式教學弊端更明顯，理論豐富，操作貧乏，無法快速培養(yǎng)出符合手術要求的護理人才。而利用 VR/AR 技術建立白內(nèi)障超聲乳化手術的配合操作系統(tǒng)，其僅需要一臺電腦配合一套虛擬現(xiàn)實設備，即可做到真實環(huán)境和虛擬對象的融合互動。術前在虛擬或現(xiàn)實的三維環(huán)境中進行白內(nèi)障超聲乳化手術護理配合的培訓練習，通過現(xiàn)實與虛擬世界的物體進行互動;激發(fā)護士的學習興趣和主動性，將枯燥的手術操作和配合游戲化、簡單化[26]。

目前，在國內(nèi)外報道中，VR/AR技術僅用于在校學生層面教學，還未發(fā)現(xiàn)用于眼科?？谱o理培訓教學的報道[7-8]。白內(nèi)障手術具有節(jié)奏快、無菌要求高、專業(yè)性強等特點，對手術護理配合要求高，迫切需要解決護士在短時間內(nèi)完成白內(nèi)障超聲乳化手術規(guī)范化培訓難的問題，因此，VR/AR技術也將成為培養(yǎng)手術室護士單獨操作常規(guī)化訓練的理想平臺。

本研究發(fā)現(xiàn)，接受了基于VR/AR技術的白內(nèi)障超聲乳化手術全流程護理培訓系統(tǒng)培訓的學員較接受常規(guī)帶教培訓的學員能更好地達到熟練、高效，規(guī)范化的白內(nèi)障超聲乳化手術的護理配合流程，在手術操作評分、醫(yī)生滿意度及學員自身滿意度方面均得到明顯提高，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。

本研究通過與眼科護理專家、虛擬現(xiàn)實領域?qū)＜衣?lián)合攻關，通過運用VR/AR技術進行白內(nèi)障超聲乳化手術配合的教學。首先，以臨床真實白內(nèi)障手術護理配合案例為依托，將枯燥的手術室護理技能訓練內(nèi)容編寫成可電腦操作的、護士參與不同角色來完成的一項培訓任務。其次，在盡可能貼近臨床的手術場景中，護士通過重復練習教師編寫的標準化案例，運用VR/AR技術在探索的過程中強化理論知識與實踐技能，達到?？谱o士培訓層次。因此，基于VR/AR技術的白內(nèi)障超聲乳化手術全流程護理培訓系統(tǒng)具有良好的臨床應用前景，并能為其他專科護士培訓系統(tǒng)的開發(fā)提供良好的參考價值。

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（收稿日期：2021-01-25）