数字化模拟手术室在外科学实验示范教学中的应用

庞建会

（承德医学院，河北承德 067000）

外科学实验教学是实验外科学的重要组成部分，是培养医学生基本手术技能和外科无菌观念的重要阶段和节点，也是理论联系实践的重要环节[1]。我校外科学实验包括八次实验课、共计32学时的教学计划，内容涉及术前准备、外科刷手、穿/脱手术衣、戴无菌手套、术区消毒铺单、缝合、打结、止血等基本技能的初步培训及考核。为了提升学生对外科手术的认识，我校临床技能中心教师组成手术团队对实验动物（狗或羊）进行模拟手术操作，即示范教学，在示范教学的过程中教师将讲授的各项操作技能与现场直观的、系统的手术过程相结合，帮助学生完成从单纯的技能学习到实际应用的跨越，激发了学生的学习兴趣和动力；同时，通过示范教学能让学生进一步了解扎实的外科基本功和团队协作意识在外科手术中的重要性。2014年，我校临床技能中心获得了“中央财政支持项目”的资金支持，建立了数字化模拟手术室和相关配套设施，在此基础上，临床技能中心改进了外科学实验示范教学的教学模式，在数字化模拟手术室内完成动物手术示范教学过程，通过数字传输与语音交互完成教学，提高了示范教学的质量和效率，受到了教师和学生的一致认可和好评。现结合示范教学的具体工作浅析应用数字模拟手术室的体会，以期为其它院校开展类似教学活动提供参考。

1 传统外科学实验示范教学过程

1.1 传统外科学实验示范教学的教学方式 传统的外科学实验示范教学采用的是按班级授课、分组演示的模式。课前教师要求学生自学相关手术步骤，课堂上教师进行简单讲解，然后将参加示范教学的教师按术中分工组建手术团队，每个团队包括术者、助手、器械护士、巡回护士、麻醉师各一名。每个授课班级分为两个大组，每个组由一个手术团队完成示范教学。在手术过程中学生围绕在手术台周围观看手术过程，听教师讲解相关问题、示范相关操作。

1.2 传统外科学实验示范教学的优点和不足 传统外科学实验示范教学能给学生以直观、现场的认知和体验，但需要大量的师资、实验教学学时和实验教学场地，在高校招生规模不断扩大的情况下难以维系；并且由于学生较多，不能保证每个学生都能清楚地观看手术操作，特别是操作细节，更为关键的是因为学生人数较多不能很好地培养学生的无菌观念，给教学带来较多不便[2]。

2 应用数字化模拟手术室后的外科学实验示范教学

2.1 数字化模拟手术室 数字化模拟手术室是建立在标准手术室的基础上，在局域网络的支持下利用数字化的同步传输系统将动物模拟手术操作过程实时传送至教室或实验室，结合手术人员与参观人员的实时交流互动，完成实验教学的重要场所，是计算机信息技术、生物医学工程技术与现代医学技术的有机结合[3]。模拟手术室的整体布局设置有男更衣室、女更衣室、刷手室、手术室和主控室等。在刷手室内安装全景摄像头，以全程显示手术人员的术前准备过程。手术室内设备的配置参照标准手术室，配备无影灯、麻醉机、时间/温度/湿度电子显示屏、无菌柜、器械车、多功能手术床等；手术室内同样安装全景摄像头以整体展示手术人员的站位和配合、实验动物的固定、插管、麻醉、术区消毒铺单等过程；在手术台的正上方安装一部高清摄像机，显示术野和手术人员的操作；为了便于手术人员在手术操作中了解摄像机和摄像头的工作情况，在手术室内设置两台高清数字电视连接手术室内的全景摄像头和手术台上方的摄像机，与教室同步传输相关内容。主控室内设置电脑主机一台、同步便携式麦克风等，用于手术室内手术人员与学生的交流互动和讲解手术过程。手术室外的每个教室安装数字高清电视机两台，计算机一台，同步传输设备一部；在教室布局时应注意将局域网服务器设置在靠近手术室的教室内作为外部主控室，在外部主控室内配置一台能够远程操控手术术野高清摄像机的设备，在手术过程中根据需要及时调整摄像机的位置，用以调控手术术野，便于学生更好地观看；每个教室应配备两个麦克风和两个音箱，一个麦克风由本教室指导教师讲解使用，另一个用于学生与手术室人员进行交流互动。

2.2 示范教学的组织实施

2.2.1 课前准备：示范教学前学生已经学习掌握外科刷手、穿脱手术衣、戴无菌手套、缝合方法和打结方法等，并对手术器械有了初步认知。教师于示范教学前结合示范手术类型布置部分课下作业，如阑尾切除术，要求学生复习阑尾的位置、形态结构及毗邻关系等内容。模拟手术室负责人员在示范教学前调试模拟手术室和教室的相关设备，准备手术中使用的物品，及时发现问题，以保证示范教学的顺利进行。

2.2.2 课堂组织：教师结合课前准备情况，利用20分钟的时间向学生介绍示范教学相关的理论知识，如人员组成、分工、手术的基本步骤和注意事项等，然后解答学生提出的问题，并准备开始示范教学。

2.2.3 示范教学的实施：将学生安排进教室后开启同步传输系统，将手术室信号同步传输至各个教室。示范教学过程中术者或助手全程讲解手术过程，同时回答同学提出的问题，重复学生没有看清的操作过程，强化无菌观念和操作中的注意事项，特别强调手术基本技能的要点、难点。在外部主控室内需要一位教师在手术过程中根据需要调整术野高清摄像机的位置、焦距等，以便学生能够获得最佳的观看效果。在示范教学过程中允许一定数量的学生在做好无菌准备的基础上，进入手术室参观手术操作的全过程，也可以根据学生的学习情况允许1～2名学生在手术操作中作为助手体验手术过程。在手术过程中教师可以指导学生在适当的时候进行缝合或打结等操作，让学生进一步体会加强基本技能训练的重要性和自己的不足。

2.3 数字化模拟手术室的优点 ⑴数字化模拟手术室的应用最大程度地优化了师资，在招生规模不断扩大的情况下，便于教师在组成一个优秀手术团队的基础上，完成多个班级的实验示范教学任务。在示范教学以外的时间教师可以带领学生参观模拟手术室的环境，为学生讲解手术室的各项规章制度和注意事项，进一步提高学生对无菌观念重要性的认识，有利于无菌观念的培养[4]；同时，这种示范教学的模式和身临其境的体验能激发学生的学习兴趣，提高学生学习的积极性和主动性。⑵能够统一教学的重点、难点，避免传统手术示范教学中因手术示教人员或手术过程的差异导致学生产生不必要的误解，便于学生统一学习。⑶有了基于同步传输系统的数字化模拟手术室，能够在实验室数量允许的情况下同时完成多个班级的示范教学任务，从而提高了外科学实验示范教学的教学效率。

2.4 数字化模拟手术室的不足 ⑴数字化模拟手术室是建立在数字化、网络基础上的标准手术室，手术室内设备需要专人负责。如果对设备的维护、调试不当，特别是术野高清摄像机调试不当，将导致手术术野传输图像模糊不清，严重影响学生的观看效果，最终影响实验示范教学的教学效果。⑵模拟手术室在给教学带来便利的同时，也让较多学生失去了直观、多角度、近距离观看手术示范操作过程的机会，学生们观看的图像与现场观看的真实性，尤其是立体感和现场感方面还有一定距离，不能完全替代手术室的现场观摩[5]。

总之，基于数字化同步传输系统的模拟手术室将对医学院校的外科学实验示范教学过程产生重大的影响，对数字化模拟手术室的合理使用将有效改善外科学实验示范教学的授课效果、激发学生的学习兴趣，更好地培养学生的无菌观念，提高学生外科学基本操作的技能水平。