灌注模擬器在體外循環(huán)模擬訓(xùn)練中的應(yīng)用

姜 磊，楊寅愉，張 蔚，郭 錚，沈 佳，于新迪，王 偉

體外循環(huán)（cardiopulmonary bypass，CPB）作為一種輔助技術(shù)，是大多數(shù)心臟手術(shù)必要的輔助措施，CPB的安全實施直接影響手術(shù)的成功與患者的預(yù)后。作為一門高風(fēng)險的學(xué)科，灌注師除了具備扎實醫(yī)學(xué)知識和熟練專業(yè)技術(shù)外，還應(yīng)該具備敏銳的觀察判斷力、準(zhǔn)確的應(yīng)急能力和豐富的臨床經(jīng)驗，必須確保醫(yī)護人員所做出的每一個決定、所實施的每一步措施都迅速有效［1］?，F(xiàn)如今，在許多行業(yè)中，模擬培訓(xùn)已被廣泛用于提高行業(yè)的安全性，如航空公司飛行員，核電站操作員，護士和醫(yī)生也都使用模擬技術(shù)來進行標(biāo)準(zhǔn)化方式培訓(xùn)和緊急情況處理［2］。CPB模擬培訓(xùn)，可以使灌注師在較為真實的臨床環(huán)境和臨床情景下進行CPB灌注技術(shù)及意外事件應(yīng)對的訓(xùn)練，并通過模擬監(jiān)測顯示的生理參數(shù)做出迅速準(zhǔn)確的反應(yīng)。由于CPB過程中存在各種風(fēng)險，灌注技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和能力評估及培訓(xùn)是減少醫(yī)療事故和提高醫(yī)療質(zhì)量的關(guān)鍵。

1 資料與方法

1．1 研究對象及方法 8名具備CPB臨床經(jīng)驗但年資較低（＜2年）的灌注師參與本模擬訓(xùn)練的研究。模擬訓(xùn)練于2017年5月26日在上海兒童醫(yī)學(xué)中心進行，一共為6個學(xué)時，4個模擬場景，每一個場景由兩名學(xué)員分別輪流擔(dān)任灌注師和灌注助理，兩名指導(dǎo)老師分別擔(dān)任外科醫(yī)生和麻醉醫(yī)生，來進行CPB灌注技術(shù)的模擬培訓(xùn)及緊急意外的處理。

1．2 設(shè)備與耗材

1．2．1 灌注模擬設(shè)備 Orpheus Perfusion Simula?tor［3］是一種由計算機驅(qū)動的模擬器，由液壓模擬器，電子信號接收設(shè)備及運行應(yīng)用控制程序的計算機組成，并配有CDI 500觸摸屏顯示儀，可以單獨安置人工心肺機上。該儀器可顯示當(dāng)前的動脈和靜脈血氣值，氣體流量和氧氣濃度以及活化凝血時間（activated coagulation time，ACT）。 模擬器的液壓部件作為“患者”，可與人工心肺機及心電監(jiān)護儀連接在一起，以實現(xiàn)實時的CPB手術(shù)過程及緊急意外情況。由于能夠持續(xù)模擬心臟手術(shù)情況，因此該設(shè)備可以更有效地培訓(xùn)灌注師的基本灌注技能以及提高術(shù)中應(yīng)急反應(yīng)的能力。

1．2．2 CPB 設(shè)備與耗材 使用 Terumo－Advanced Perfusion System 1型人工心肺機，并配有平面監(jiān)測和兩路壓力監(jiān)測（一路為心臟停搏液壓力監(jiān)測；一路為動脈端泵壓監(jiān)測，連接于動脈微栓過濾器頂端，泵壓≥250 mm Hg，泵速自動降低，泵壓≥300 mm Hg，停泵），Terumo RX－05膜式氧合器，寧波菲拉爾動脈微栓過濾器，上海兒童醫(yī)學(xué)中心定制兒童型管道（即動脈端為 1／4英寸管道，靜脈端為 3／8管道），心臟停搏液管道以及管道鉗8把。為防止腐蝕模擬設(shè)備，使用滅菌水為CPB系統(tǒng)預(yù)充液，滴入食用紅色素，以模擬血液。

1．3 CPB場景設(shè)計 模擬患者：男，年齡3歲，體重15 kg，身高90 cm。診斷：法洛四聯(lián)癥，主動脈瓣輕度反流。手術(shù)名稱：法四根治手術(shù)。全身肝素化，建立CPB后開始轉(zhuǎn)流。

1．3．1 場景一 CPB中主泵壓力增高。CPB轉(zhuǎn)流開始，出現(xiàn)泵壓過高，壓力監(jiān)測報警，主泵停止。

1．3．2 場景二 CPB中液平面過低，靜脈回流不暢。CPB轉(zhuǎn)流開始，出現(xiàn)液平面漸進性降低，主泵流量無法維持，液平面監(jiān)測報警，主泵停止。

1．3．3 場景三 CPB中動脈系統(tǒng)進氣。CPB轉(zhuǎn)流開始，動脈系統(tǒng)突然進氣。

1．3．4 場景四 CPB中氧合器氧合不佳。CPB轉(zhuǎn)流開始，流量為 100 ml／（kg·min），復(fù)查血氣及ACT，一切正常，降溫至32℃，阻斷主動脈及上下腔靜脈。阻斷25 min時，指導(dǎo)老師提醒學(xué)員目前動脈管路內(nèi)血液顏色偏暗，血氣顯示 pH 7．21，氧分壓（PO2） 54 mm Hg，二氧化碳分壓（PCO2） 40 mm Hg，動脈氧飽合度（SaO2） 80%，紅細胞比容（HCT）0．25，BE －6．7，乳酸（Lac） 4．5 mmol／L。

1．4 處理方法 指導(dǎo)老師引導(dǎo)每組學(xué)員對所在的場景進行分析與討論，確定CPB轉(zhuǎn)流處于何種階段，患者處于何種情況。通過討論，分析每種場景所產(chǎn)生的各種原因及處理方法，及時處理各種意外情況。各場景的原因分析及處理方法見表1～4。

1．5 考核指標(biāo) 參照 Fouilloux［4］制定的 CPB 模擬培訓(xùn)評分標(biāo)準(zhǔn)，由固定的老師對學(xué)員的評估判斷、專業(yè)知識，臨床技術(shù)操作及交流互動各方面的表現(xiàn)進行綜合評分，見表5。

表1 CPB中主泵壓力增高的原因分析、處理方法及預(yù)防

表2 CPB中液平面過低，靜脈回流不暢的原因分析、處理方法及預(yù)防

表3 CPB中動脈系統(tǒng)進氣的原因分析、處理方法及預(yù)防

表4 CPB中氧合器氧合不佳的原因分析、處理方法及預(yù)防

表5 學(xué)員綜合情況評分表（n＝8）

1．6 統(tǒng)計方法 應(yīng)用SPSS 19統(tǒng)計學(xué)軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析。綜合評分采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示、采用配對t檢驗，以P＜0．05為有顯著統(tǒng)計學(xué)意義，以P＜0．01為有非常顯著的統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

通過使用“Orpheus”灌注模擬設(shè)備完成CPB的模擬培訓(xùn)，學(xué)員們在初次模擬時表現(xiàn)為認識評估不確切，團隊協(xié)作交流不充分，對患者手術(shù)產(chǎn)生一定影響，評分較低，經(jīng)過指導(dǎo)老師的教學(xué)與指導(dǎo)、現(xiàn)場多次訓(xùn)練后再次模擬，各方面表現(xiàn)均有所改善，評分得到了非常顯著地提高（P＜0．01），見表6。

3 討 論

CPB是一項具有挑戰(zhàn)性的臨床實踐工作，需要經(jīng)過大量的基礎(chǔ)培訓(xùn)來維持精湛的臨床技能。其特點是臨床突發(fā)事件往往發(fā)生緊急、演變迅速，而潛在嚴(yán)重的不良事件發(fā)生率相對較低。但僅僅靠臨床經(jīng)驗的積累已經(jīng)無法提高灌注師處理緊急意外的能力，而且還會給患者帶來危害、甚至危及生命。Stammers和Mejak［5］調(diào)查了在近800家機構(gòu)進行的大于65萬次的灌注結(jié)果，并報告了2 000例患者發(fā)生了CPB相關(guān)的嚴(yán)重不良事件。類似地，在Jenkins等人的早期澳大利亞研究中［6］，總共死亡或嚴(yán)重并發(fā)癥的CPB相關(guān)事件估計約為2 500例。對于這些挑戰(zhàn)，灌注師需要熟練掌握CPB系統(tǒng)的機理和患者的生理，同時也需要有能力及時將這種理解付諸于臨床實踐?，F(xiàn)如今在許多醫(yī)學(xué)領(lǐng)域從業(yè)人員的培訓(xùn)中，現(xiàn)場模擬教學(xué)已經(jīng)被廣泛接受，包括外科手術(shù)模擬和麻醉模擬，護理教學(xué)模擬等［7－8］。 CPB 模擬培訓(xùn)可以使用“Orpheus”模擬設(shè)備完成，為學(xué)員提供一個無風(fēng)險的學(xué)習(xí)臨床知識和技能的條件與環(huán)境。通過模擬CPB各種意外的場景，學(xué)員在不受時間影響、沒有壓力的情況下，規(guī)范地處理各種CPB不良事件，并可以定期重復(fù)訓(xùn)練，從而提高CPB團隊的各種危機處理能力，降低CPB嚴(yán)重不良后果的發(fā)生率。

在本次CPB的臨床模擬中，要求每個學(xué)員在模擬每一個意外場景時，必須要經(jīng)過討論，分析每個意外場景可能發(fā)生的原因以及處理方法，并且提出有效的預(yù)防措施。在四個場景的初次模擬中，學(xué)員在意外的評估預(yù)判、專業(yè)知識方面表現(xiàn)的不求甚解，臨床操作時猶豫不決，團隊協(xié)作溝通不充分。但經(jīng)過指導(dǎo)老師的充分指導(dǎo)和多次訓(xùn)練后，再次模擬時各項能力表現(xiàn)均有顯著提高。傳統(tǒng)的臨床灌注訓(xùn)練完全取決于手術(shù)時的實際臨床操作經(jīng)驗，與術(shù)者及患者的實際互動情況。學(xué)員在進行灌注時若無法展示正確的灌注技術(shù)或處理意外的措施時，往往會受到指責(zé)與批評，影響CPB初學(xué)者的學(xué)習(xí)積極性。而且CPB意外發(fā)生率較低，低年資灌注師更是很難見到，一旦發(fā)生處理棘手，甚至危及生命。如何做到正確判斷意外發(fā)生的原因，掌握正確的處理方法，需要有豐富的臨床經(jīng)驗做基石。CPB模擬教學(xué)可以使學(xué)員在學(xué)習(xí)過程中不怕出錯，不會因為操作不當(dāng)而造成患者損傷。當(dāng)出現(xiàn)錯誤判斷時給予及時糾正，有利于增強記憶，積累臨床經(jīng)驗。并且利用模擬系統(tǒng)創(chuàng)造出多種真實的CPB意外場景，反復(fù)進行各種臨床操作技能的訓(xùn)練，從而更好地掌握各種技能操作的要領(lǐng)，提高熟練程度，減少操作不當(dāng)帶來的嚴(yán)重后果以及給患者造成的痛苦和傷害。“Orpheus”模擬設(shè)備依靠強大的軟件功能，可以自主設(shè)置病例，實現(xiàn)完整的CPB過程，學(xué)員不但可以練習(xí)臨床技能的訓(xùn)練，而且提高了臨床思維能力和獨立救治能力。

表6 綜合評分對比（n＝8，±s）

表6 綜合評分對比（n＝8，±s）

評估預(yù)判 初次模擬 3．13±0．25 2．88±0．25 3．00±0．41 3．13±0．48再次模擬 4．38±0．48 4．38±0．25 4．25±0．29 4．38±0．25 P 值 0．004 0．000 0．002 0．004專業(yè)知識 初次模擬 3．25±0．29 3．00±0．41 2．88±0．48 3．00±0．41再次模擬 4．25±0．29 4．13±0．48 4．38±0．25 4．38±0．25 P 值 0．003 0．009 0．001 0．001臨床操作 初次模擬 3．00±0．41 3．25±0．50 2．63±0．48 3．13±0．48再次模擬 4．50±0．41 4．50±0．41 4．5±0．41 4．63±0．25 P 值 0．002 0．008 0．001 0．001協(xié)作交流 初次模擬 3．13±0．41 2．88±0．48 3．00±0．41 3．25±0．29再次模擬 4．75±0．29 4．63±0．48 4．38±0．25 4．50±0．41 P 值 0．001 0．002 0．001 0．002

因醫(yī)療團隊之間溝通不良而造成的醫(yī)療差錯已經(jīng)越來越顯現(xiàn)，各專業(yè)間的有效溝通和團隊合作的具體課程正慢慢進入醫(yī)療專業(yè)人員的課程［9－11］。特別是像在心臟手術(shù)等這種高壓環(huán)境下，各專業(yè)人員之間的充分溝通與協(xié)作交流顯得尤為重要。而CPB的意外處理往往需要一個團隊共同努力來完成，如氧合器的更換。因此，在模擬中要求每個受訓(xùn)的學(xué)員在處理意外過程時要充分地、正確地與團隊人員溝通，如此才能積極有效的處理意外情況，同時培養(yǎng)團隊精神。在模擬期間，學(xué)員們積極展現(xiàn)了醫(yī)療專業(yè)人員之間的團隊合作，以及深知掌握專業(yè)知識和相互尊重、相互溝通的重要性，以減少人為錯誤的機會，提高手術(shù)的成功率與改善患者的預(yù)后。

目前，我國CPB模擬教學(xué)尚處于起步階段，模擬教學(xué)還不夠完善，模擬訓(xùn)練與臨床實際之間還存在距離，但它已經(jīng)成為CPB教育的寶貴工具。通過CPB模擬培訓(xùn)可以有助于提升灌注師的批判性思維技能以及以標(biāo)準(zhǔn)化方式應(yīng)對嚴(yán)重意外事件的能力。