基于战现场情景下“虚拟伤员”培训软件在海战伤急救技能训练中的应用

罗丹，周海燕，吴建新，戴榕娟，张力，于敏

［作者单位］ 200050 上海，海军军医大学海军特色医学中心护理部（罗丹、戴榕娟、张力、于敏）；海军军医大学第一附属医院门诊（周海燕），骨科（吴建新）

据统计，87.3%的战斗伤亡发生在医疗机构前的“战术环境”［1］，由于海上舰艇远离岸基，海上作战伤员后送难度高，在卫勤支援无法及时抵达的情况下，48.8% 的伤员救护主要依靠自救互救［2］，因此，士兵作为作战人员往往是实施战现场急救的第一反应人。但研究表明［3-6］，我军官兵急救能力水平不容乐观，主要问题在于：训练突出单项操作，战场综合应变分析能力较差；对于如烧伤、淹溺、浸泡伤等海战伤情处理技能的培训普及率较低；训练手段和方式单一，培训效果欠佳。近年来，医学虚拟模拟训练因视觉元素丰富、可重复共享应用、有利于考核的客观性等优点在医学培训中得到广泛应用，是有效的非技术性能力培训工具［7-8］。本研究借鉴医学模拟教育训练方式，探讨“虚拟伤员”培训软件对士兵海战伤急救能力的影响，以期为探索海军一线救治能力训练优化策略提供参考。

1 对象与方法

1.1 研究对象

采用便利抽样法，以某部水面舰艇部队的60 名士兵作为调查对象，均为男性，纳入标准：（1）兵龄≥1 年；（2）士兵；（3）执行出海训练任务时间≥1 个月；（4）均参加过战伤救护5 项技术的培训；（5）自愿参与本研究。排除标准：（1）基层现役军官干部；（2）卫生专业士兵。采取抽签法，用“1”和“2”分别进行编码，抽到“1”为试验组，抽到“2”为对照组，每组各30 名。试验组年龄19.75～24.00 岁，平均22.07 岁，对照组19.00～24.25 岁，平均21.73 岁，2 组比较差异无统计学意义（Z=-0.619，P=0.536）。试验组学历：高中或中专15 名（50.0%）、大专13 名（43.3%）、本科2 名（6.7%），对照组学历：高中或中专13 名（43.3%）、大专16 名（53.3%）、本科1 名（3.3%），2 组比较差异无统计学意义（Z=-0.342，P=0.732）。干预前，2 组战伤救护技能操作得分比较差异无统计学意义（t=-0.675，P=0.601），具有可比性。

1.2 对照组干预方法

对照组士兵由3 名培训人员集中授课2 次，每次时间60 min。内容包括颅脑开放伤合并海水浸泡伤等海战伤的自救互救流程和注意事项。30 min理论授课，30 min 单项操作技能练习。

1.3 试验组干预方法

使用“虚拟伤员”模拟训练软件进行训练，每个案例时间40 min，包含动画微视频授课10 min，情景急救模拟30 min，单人单机独立完成操作。3 个月内，试验组士兵可自行随时使用单机进行训练。

1.4 培训师资的遴选和培训

1.4.1 培训老师的资质要求 持有美国心脏协会（BLS）培训导师资格；曾在师级以上单位战伤救护操作比武中获奖；曾担任本中心军事护理技术操作备战练兵的总教员；下部队为官兵进行战伤救护训练和考核的经历≥2 次。

1.4.2 培训老师的培养 邀请海军军医大学野战护理教研室和本中心研究室资深教员进行授课，包括水面舰艇海上救援桌面演练、海战伤应急模拟演练、案例与实战实训法等；组织观摩、试讲等方式锻炼和提高教学能力。

1.5 “虚拟伤员”救治模拟软件的设计

1.5.1 模拟案例脚本的编写 （1）模拟案例脚本框架的拟定经文献查询，根据近年海战伤伤情特点［9］，肢体战伤发生率为40%～46%，颅脑损伤占68.6%，胸部损伤占62.6%，烧伤占34.0%。因此，课题组初步确定，设计颅脑开放伤合并海水浸泡伤、胸部开放伤合并海水浸泡伤、烧伤合并海水浸泡伤和海上核武器损伤等场景的水面舰艇的急救案例；救治场景内容涵盖前期制定的23 项士兵自救互救关键技术［10］。参考相关文献和内部资料，确定以伤情评估［MARCH 原则：大出血（massive hem⁃orrhage，M）；气道阻塞（airway，A)；张力性气胸或者开放性气胸（respiration，R）；失血性休克（circula⁃tion，C）；存在低体温（hypothermia，H）］→诊断→转移→处置为结构框架。（2）模拟案例内容的拟定。参照《战伤救治规则（2006 版）》《海军军事训练大纲：水面舰艇训练》和《战伤救治技术规程100 例》，以“海战伤可避免伤亡模拟案例内容”为主题，以1 例典型海湾战争案例为脚本，根据脚本结构框架，应用卡片式智力激励法［11］，邀请卫勤领域教育专家、120 急救人员、心胸外科医生、神经外科医生、普外科医生、烧伤科医生和援潜救生医学领域研究员各1 名，召开专家小组会议，确定模拟案例框架具体内容，包括模拟案例的场景设置、急救流程SOP、所需急救药物品（含可替代物品）、“虚拟伤员”的身体参数变化、关键评价点等。专家纳入标准为：至少在各自领域工作5 年；均具有副高及以上职称；参加过出海卫勤保障任务。

1.5.2 模拟训练软件平台设计 软件平台模块设计内容根据STAR 原则［12］中背景（surrouding）-任务（task）-行为（action）-结果（result），软件平台包含演示模块（微视频授课）、“虚拟伤员”情景急救、问题清单和评价、理论考场4 个模块。游戏互动开始前，均对此类伤情进行约15 min 动画小视频授课，内容包括情景背景介绍、抢救流程和操作注意事项。观看授课结束后，即可进入“虚拟伤员”情景急救模块，该模块由问题情景和急救情景2 个部分组成。在这个模块中，通过“虚拟伤员”与受训者“问题—回答”的方式进行互动，受训者开始救治任务时，可在系统提供的药物品素材库里选择需要的急救药物品或设备器械，用勾选的方式完成不同虚拟场景案例的急救应对和处理，任务完成后，系统可自动对受训者的抢救时间、应变能力、急救知识等方面进行评价，授予相对应的军功值，并剖析错误点，给予指导。

1.6 评价指标

1.6.1 情景模拟急救技能知识考核 在学习结束3 个月后，对受训士兵进行现场客观结构化临床考试（objective structured clinical examianation，OSCE），分为4 个赛站点，每个站点10 min。4 个赛站点分别为颅脑开放伤合并海水浸泡伤急救、胸部开放伤合并海水浸泡伤急救、烧伤合并海水浸泡伤急救和海上核武器损伤急救，考核内容包括病情评估、急救前转运、急救流程合理、操作规范、评判性思维等方面。每个站点100 分，最终成绩取4 个赛站点平均分。

1.6.2 教学效果评价 自行设计调查问卷，问卷包括：案例设计合理、提高急救能力、提升应急能力、提升反思能力、激发学习兴趣和积极性、促进理解记忆等6 个条目，每个条目按1～3 分分别设不同意、同意、完全同意3 个选项，了解受训士兵的教学效果评价及满意度。

1.6.3 模拟软件系统可用性评价 采用系统可用性量表（the system usability scale，SUS）对海战伤情景模拟软件系统进行使用性和学习性评价。SUS 量表由John Brooke 研发［13］，广泛用于评估计算机系统的技术可用性。量表采用Likert 5 评分，1～5 分分别表示完全不同意、不同意、同意、比较同意和完全同意。SUS 量表分数的范围为0～100 分，其平均分大于68 分表示该软件系统具有良好的实用性，便于学习，可以被使用者接受［14］。

1.7 统计学处理

采用SPSS 17.0 统计软件进行统计学处理。计量资料用±s 表示，组间比较采用独立样本t检验；等级资料比较采用Wilcoxon 秩和检验。P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 培训后2 组急救技能知识考核得分比较

培训后试验组在4 个赛站点的急救技能知识考核成绩均优于对照组，差异有统计学意义（P＜0.01）。见表1。

表1 培训后试验组与对照组士兵急救技能知识考核得分比较（分，±s）

表1 培训后试验组与对照组士兵急救技能知识考核得分比较（分，±s）

组别对照组试验组t 值P 值人数30 30颅脑开放伤合并海水浸泡伤急救63.10±10.26 79.53±6.92-7.276＜0.01胸部开放伤合并海水浸泡伤急救62.43±7.19 77.90±6.67-8.637＜0.01烧伤合并海水浸泡伤急救69.17±5.39 84.67±3.85-12.825＜0.01海上核武器损伤急救60.80±6.37 81.93±3.74-15.669＜0.01

2.2 教学效果评价

在教学效果评价中，试验组在案例设计合理、提高急救能力、提升应急能力、提升反思能力、激发学习兴趣和积极性、促进理解记忆等方面的评分均高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05 或P＜0.01）。见表2。

表2 试验组与对照组士兵教学效果评价得分比较（分，±s）

表2 试验组与对照组士兵教学效果评价得分比较（分，±s）

组别对照组试验组t 值P 值人数30 30案例设计合理2.70±0.14 4.33±0.11-9.277＜0.01提高急救能力3.93±0.74 4.40±0.68-2.553 0.013提升应急能力3.40±0.77 4.17±0.83-3.699＜0.01提升反思能力3.23±0.34 4.10±0.56-3.135＜0.01激发学习兴趣和积极性1.97±0.72 4.43±0.63-14.178＜0.01促进理解记忆2.50±0.51 4.43±0.68-12.484＜0.01

2.3 模拟软件系统可用性评价

试验组30 名受训士兵SUS 得分为（69.21 ±15.30）分，结果提示此模拟训练软件具有良好的实用性，便于操作学习，可以被受训者接受。

3 讨论

3.1 “虚拟伤员”培训软件在海战伤救治培训中的必要性

美国战术战伤救护（tactical combat casualtycare，TCCC）指南将一线普通士兵作为战伤救护的实用作战元素，对士兵自救互救技能的培训非常重视，其培训方式丰富［15-16］，研发了基于战伤特效仿真训练、岗位角色扮演、标准化患者情景模拟训练（standardized patients，SP）等多种方式。近年来，随着我国海洋局势发生的深刻变化和海军力量的不断壮大，对海战伤训练的研究也逐步重视，但是战现场的救治和培训多集中在军队医护人员，对于一线普通士兵的关注度不够。尽管战伤救护技术练兵活动已在全军广泛开展［15］，但是在前期的调查中仍发现［4-6］，作为无医学背景的士兵，只会指令性完成某一项技能，战场应变和融会贯通能力较差。究其原因，主要是由于训练手段和方式单一、教学方式枯燥乏味、教学缺乏连续性。现阶段，我军战伤救护训练中，面对面集体授课仍是大部分海军部队的主流培训模式，但受限于资金、场地、培训教员等因素的影响，受训人员基数较大，传统模式培训无法大规模使用。基于实地、实景的战现场虚拟模拟训练等培训方式势必成为传统教学的有益补充。

3.2 “虚拟伤员”培训软件有助于提高士兵的救治知识水平

“虚拟伤员”培训软件利用“虚拟伤员”与受训者之间的互动，对战现场的情境和声效再现，能快速将受训者带入不同急救场景，按照案例情景的任务提示，受训者逐步完成任务，并通过任务完成情况获得一定军功值，其挑战性将促使受训者主动查找和纠正错误，在此过程中，加深对知识考点的印象，提高救治水平。本研究运用OSCE 来评价受训者的救治知识水平，场景站点赛道式的考核方法更为注重对受训者的知识、技能、态度的临床能力评估［17］，结果显示，培训后试验组在4 个赛站点的急救技能知识考核成绩均优于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），这说明“虚拟伤员”培训软件能有效提高受训者的知识和技能水平。

3.3 “虚拟伤员”培训软件有利于提高士兵的综合应急能力

“虚拟伤员”培训软件力求利用生动的画面、沉浸式情景氛围、逐步升级的任务军功值让多数90 后的士兵充满学习兴趣，同时，为表现战现场急救物资缺乏场景，素材库里设置了急救物品夹板、纱布、转运担架等的替代品，如树枝、毛巾、床单、自制肥皂水等，让训练更贴近真实战场。而且，“虚拟伤员”培训软件打破了简单的对知识点的死记硬背，将传统教学中的单一技能培训和碎片知识进行了综合和串联，以问题为基础，任务为导向，通过“虚拟伤员”的引导互动，受训者在救治“虚拟伤员”的每一步中思考，救治流程和知识不自觉地内化为实际运用，帮助受训者建立整体思辨的意识和分析伤情的思路。在教学效果评价中，试验组在案例设计合理、提高急救能力、提升应急能力、提升反思能力、激发学习兴趣和积极性、促进理解记忆等评分显著高于对照组（P＜0.05），模拟训练软件系统SUS得分为（69.21±15.30）分，说明该模拟训练软件被受训者普遍接受，便于学习操作，可提高受训者学习积极性和综合救治能力。

综上所述，基于情景驱动下的“虚拟伤员”培训软件可以提高士兵海战伤救治知识水平和综合救治能力。但是，由于本研究的经费和软件数量有限，仅仅选择了近年海湾战争中常见的伤情进行培训，未能覆盖海战所有的伤情，参与研究的样本量也较小，有待课题组进一步拓展和优化。