基于VR 和箱式模拟器的腹腔镜模拟课程在外科住院医师腔镜技能培训中的作用

孙 英 王山花 曹茵茵 张翼飞 程洪霞 王少坤

（1.烟台毓璜顶医院培训部,山东 烟台 264000；2.烟台市卫生健康综合服务中心,山东 烟台 264000；3.烟台毓璜顶医院胃肠外科,山东 烟台 264000）

腔镜手术具有创伤小、术中出血少、术后康复快等优点[1]，目前已在外科领域得到了广泛的普及和飞速的发展[2]。在美国，腹腔镜外科基础（fundamentals of laparoscopic surgery,FLS）的培训和考核已经成为腔镜外科医师培养的必由之路[3-4]；而在我国，腹腔镜技术的培训和教学方面尚无标准化的体系和流程，仅在具备腹腔镜中心并且病人数量较多的大型医疗中心才能开展腹腔镜的教学和培训，也只有部分住院医师有机会接受较为系统的腹腔镜理论知识和实践操作的培训[5]。在外科住院医师规范化培训中，腔镜是教学内容之一；但在临床上，住院医师操作腔镜的机会少之又少。腹腔镜模拟培训可以为学生提供一个无风险的学习环境，既让学生获得相对真实的技能体验，同时又能保证患者群体的安全[6]。目前普遍采用的培训设备是箱式腹腔镜模拟器和虚拟现实（virtual reality,VR）腹腔镜模拟系统[7]。鉴于如何科学地利用模拟设备设置合理的培训课程以达到最佳的培训效果目前研究尚少，本研究对基于VR和箱式模拟器的腹腔镜模拟课程在外科住院医师腔镜技能培训中的作用展开探讨。

1 研究设计

1.1 研究对象

选取2020年9月至2022年8月在烟台毓璜顶医院大外科轮转的59名腹腔镜零基础的规范化培训住院医师为研究对象。所有住院医师均完成半年以上的外科病房轮转计划，且均未参加过外科腹腔镜的相关系统培训。

1.2 研究方法

1.2.1 研究分组

将所有住院医师随机分为两组（A组和B组），A组医师先接受箱式腔镜模拟器（诺科）培训4周，再接受VR腹腔镜模拟系统（瑞典LapSim）培训4周。B组医师先接受VR腹腔镜模拟系统培训4周，再接受箱式腔镜模拟器培训4周。

1.2.2 研究流程

本研究依托青岛大学附属烟台毓璜顶医院临床技能培训中心作为培训基地，师资由烟台毓璜顶医院外科高年资主治医师和副主任医师担任。培训为期8周，具体培训流程及课程如下：

流程一：基础理论知识学习。两组医师在培训前先参加2个课时的腔镜理论知识学习，内容包括腹腔镜基本理论、腹腔镜手术的大体流程、腔镜模拟器的基本介绍和使用注意事项、VR腹腔镜模拟系统的基本介绍和使用要点。

流程二：分组培训。A组医师先参加箱式腔镜模拟器训练4周，再参加VR腹腔镜模拟系统培训4周。B组医师先参加VR腹腔镜模拟系统培训4周，再参加箱式腔镜模拟器培训4周。

1.2.3 研究课程

箱式腔镜模拟器培训课程内容包括夹传豆子、钉转移、穿隧道、缝合打结训练。每个项目训练1周，每周练习时间不少于3学时，共4周完成培训。所有医师均进行培训前考核评估和计时，考核内容及评分标准如表1所示。由2位高年资外科医师共同打分。4周学习后，再次对受训医师进行4个项目的考核，记录成绩和时间。

表1 腔镜模拟器下基础操作技能及考核评分表

VR腹腔镜模拟系统培训课程内容：30度镜头定位控制训练、钛夹钳夹训练、剪切训练、缝合打结训练（简单难度级别），记录医师培训前后系统显示的成绩。

1.3 统计学处理

采用SPSS 26.0软件进行数据统计分析。计量资料采用均数±标准差（±s）表示。两组得分及时间比较采用独立样本t检验，各组培训前后的成绩及时间比较则采用配对t检验。P＜0.05时表示差异有统计学意义。

2 基于VR和箱式模拟器的腹腔镜模拟课程结果分析

2.1 参加培训住院医师的一般情况

共有59位住院医师参加培训并完成考核，所有住院医师之前从未参加过腔镜相关培训。两组住院医师一般情况见表2，两组住院医师在年龄、性别、学历方面比较无显著差异。

表2 两组住院医师的一般情况

2.2 箱式腔镜模拟器培训前后两组得分情况

两组医师经过培训后操作总分有显著提高，各单项的得分也明显提高（表3）。A组医师培训后总成绩为（95.5±3.11）分，较培训前总成绩提升了33.7%；B组医师培训后总成绩为（95.29±3.76）分，较培训前总成绩提高了22.4%。对培训前成绩进行分析，B组医师在捡豆子、钉转移、缝合打结三个项目的成绩较A组医师成绩高，差异有统计学意义。对两组医师的培训后成绩对比分析，发现差异无统计学意义。

表3 箱式腔镜模拟器培训前后两组分别得分情况（±s）

表3 箱式腔镜模拟器培训前后两组分别得分情况（±s）

注：*代表与A组培训前相比，P＜0.05；**表与A组培训前相比，P＜0.01。

2.3 箱式腔镜模拟器培训前后两组用时情况

两组医师经过培训后4项操作用时均明显缩短，差异有统计学意义（表4）。对培训前操作用时进行分析，B组医师在4个项目的用时均较A组医师用时少，差异有统计学意义。对两组医师的培训后操作用时进行对比分析，并未发现统计学差异。

表4 腔镜模拟器培训前后两组分别用时情况（±s）

表4 腔镜模拟器培训前后两组分别用时情况（±s）

注：*代表与A组培训前相比，P＜0.05。

2.4 VR腹腔镜模拟系统培训前后两组得分情况

两组医师经过VR腹腔镜模拟系统培训后，操作各单项成绩较培训前均有显著提高（表5）。对培训前成绩进行分析发现，A组医师得分较B组医师高，差异有统计学意义。两组医师培训后各单项成绩均在85分以上。

表5 VR腹腔镜模拟系统培训前后两组分别得分情况（±s）

表5 VR腹腔镜模拟系统培训前后两组分别得分情况（±s）

注：**代表与B组相比，P＜0.01。

3 基于VR和箱式模拟器的腹腔镜模拟课程建立的探索及分析

3.1 腹腔镜模拟培训课程的现状

1987年，法国医生Phillips Mouret成功实施首例腹腔镜胆囊切除手术，开创了腹腔镜手术的新时代[8]。相比于传统外科手术，腹腔镜技术由于其技术特殊性，存在着较长的学习曲线，因此科学的腹腔镜模拟培训极为重要。目前国内不少医疗中心已建立了腹腔镜外科技能培训中心，陆续开展了很多针对外科住院医师的模拟培训课程的探索。中国医科大学附属盛京医院对第2年住院医师规范化培训的学员40人，采用传统教学方式和基于Gibbs反思循环的教学方式进行培训，分别于培训初始时、培训后第4周、第8周进行操作考核，试验组各项腹腔镜操作成绩均显著提高[9]。哈尔滨医科大学附属肿瘤医院薛伟男等人通过Meta分析探讨虚拟现实技术在腹腔镜手术培训教学中的应用效果，发现VR训练器可显著提升医生及医学生的腹腔镜手术操作水平，培训教学效果优于传统腹腔镜手术训练及箱式训练[10]。西安交通大学第一附属医院朱财林等人选取20名规范化培训住院医师作为观察组，使用虚拟腹腔镜培训腹腔镜胆囊切除术，发现住院医师的手术操作成绩与培训前主治医师的操作成绩差异无统计学意义[11]。基于普通箱式腔镜模拟器和VR腹腔镜模拟系统的培训课程对住院医师技能提升效果的对比研究尚少且无定论，课题组对此进行了课程探索。

3.2 基于VR和箱式模拟器的腹腔镜模拟课程的结果探讨

研究显示，参加普通箱式腔镜模拟器培训课程后，两组住院医师技能操作分数均较培训初期明显提升，用时缩短。A组医师培训后总成绩较培训前提升了33.7%，B组医师总成绩提升了22.4%。对培训前成绩进行分析，在捡豆子、钉转移、缝合打结及总成绩上，B组医师成绩较A组医师成绩更高，差异有统计学意义。对培训前操作用时进行分析，B组医师在4个项目的用时均较A组医师用时少。参加VR腹腔镜模拟系统培训课程后，两组住院医师各单项技能成绩均较培训前有大幅提升。对培训前成绩进行分析，A组医师较B组成绩增高，且两组培训后各单项成绩均在85分以上。

根据研究结果，普通箱式腔镜模拟器培训与VR腹腔镜模拟系统培训均可以提高腔镜零基础医师的基本技能水平。虚拟仿真腔镜操作触感更加真实，具有逼真的情境，能使受训者更快适应真实患者的实战操作，但存在价格昂贵、部分操作项目失真、后期需要大量的维护与技术支持等缺点，并不能完全满足培训人数众多时的需求[12]。而普通箱式腔镜模拟器培训对于提高医师的基本技能也有等同作用，因此，对于医师数量较多的培训，可以采用普通箱式腔镜模拟器培训的方式进行教学，同样能够达到提高外科腔镜基本技能的目的。如果日常培训将两者结合起来，既可以提高受训者的学习兴趣，避免单一模式的培训课程引起的倦怠，也能够从不同层面提升操作者的腔镜基本技能水平。无论先使用哪种模型进行训练，都建议从最基础的训练模块开始，具有同等的提升基础技能的效果。

4 结语

综上所述，基于VR和普通箱式模拟器的腹腔镜模拟课程行之有效，二者结合的混合式培养方式既能快速提升医师的腔镜基本技能，也能增加培养过程的趣味性和多样性。本研究也存在一定的局限性，比如没有设置未参加腔镜培训的对照组医师，对参加VR腹腔镜模拟系统培训课程的医师的成绩分析没有细化。此外，住院医师参加腔镜模拟培训后是否能够提高临床腔镜技能尚无数据支持。在后续的教学培训工作中，将进一步完善培训计划，以期为腹腔镜模拟教学模式提供有益参考。