臨床危機管理聯(lián)合虛擬仿真技術(shù)在困難氣道處理教學(xué)中的應(yīng)用

段存豪，褚福宇，林寧華，賈樹山

(濱州醫(yī)學(xué)院煙臺附屬醫(yī)院，山東 煙臺 264100)

在圍術(shù)期內(nèi)，保持呼吸道通暢和有效通氣是麻醉醫(yī)師的工作重點，無法管理的困難氣道所致的死亡事件在所有與麻醉相關(guān)的死亡事件中約為1/3[1]，所以提高麻醉醫(yī)師的氣道管理技術(shù)是重中之重[2]。目前臨床危機管理聯(lián)合虛擬仿真技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于氣道管理教學(xué)工作中，此教學(xué)模式彌補了臨床教學(xué)資源不足及學(xué)習(xí)效率低等問題，進一步提高了學(xué)習(xí)者對氣道管理的能力[3]。本研究就臨床危機管理聯(lián)合虛擬仿真技術(shù)在困難氣道處理教學(xué)中的應(yīng)用進行了綜述。隨著社會的快速發(fā)展和人們生活水平的提高，肥胖、口腔及牙齒畸形、口腔頜面部及頸部腫瘤、頭頸部外傷及燒傷患者的數(shù)量明顯增多，導(dǎo)致困難氣道患者不斷增多[4-6]。雖然困難氣道患者在所有患者中占比仍相對較小，但在圍術(shù)期內(nèi)若處理不當(dāng)會造成嚴(yán)重后果，患者會出現(xiàn)嚴(yán)重缺氧進而造成腦損傷，甚至導(dǎo)致心臟驟?；蛩劳觯绾胃咝?、安全地對困難氣道患者進行管理為麻醉醫(yī)師帶來了挑戰(zhàn)[7]。對困難氣道的預(yù)見性并制定合理的麻醉計劃是困難氣道處理的首要環(huán)節(jié)[8-10]，而精通掌握各種困難氣道處理的方法和流程是麻醉醫(yī)師及時、合理、有效地進行困難氣道處理的基礎(chǔ)，快速并準(zhǔn)確地對困難氣道進行處理可以更好地對患者進行緊急救治，同時可使患者的生命體征維持在平穩(wěn)狀態(tài)并保證了患者的遠期生存質(zhì)量[4]。因此，氣道管理是圍術(shù)期內(nèi)麻醉管理的重中之重，是麻醉醫(yī)師應(yīng)當(dāng)精通的基礎(chǔ)技能，同時也是麻醉專業(yè)醫(yī)學(xué)生首先需要學(xué)習(xí)掌握的技能之一。

1 目前困難氣道處理教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的問題

傳統(tǒng)的困難氣道處理教學(xué)主要是以技能操作演示和手把手帶教模式為主，此教學(xué)模式較為陳舊，缺乏鮮活、生動性，同時學(xué)習(xí)者臨床思維能力相對薄弱，學(xué)習(xí)積極性不高，對困難氣道處理的設(shè)備工具掌握水平不足。針對這些問題，在困難氣道處理的教學(xué)工作探索過程中曾將可視化技術(shù)、CBL教學(xué)(case based learning，CBL)等方法應(yīng)用于困難氣道處理的教學(xué)工作中?？梢暬夹g(shù)教學(xué)可通過可視化輔助設(shè)備獲得清晰的氣道內(nèi)圖像，能在臨床實踐教學(xué)過程中充分展示出解剖結(jié)構(gòu)，并可直觀地進行氣道分級講解，同時可以實時觀察和指導(dǎo)學(xué)習(xí)者的操作過程，可視化插管輔助設(shè)備也更為容易暴露聲門，減少患者氣道損傷，提高插管成功率[11]。但可視化方法沒有解決教學(xué)資源有限及臨床危機情景相對較少且不全面的問題，學(xué)習(xí)者無法根據(jù)自身情況進行針對某種病例處理的練習(xí)，缺乏針對性、系統(tǒng)性，導(dǎo)致對困難氣道的處理掌握不全面、不系統(tǒng)。CBL教學(xué)法是在PBL(problem-based learning)基礎(chǔ)上發(fā)展的更為結(jié)合臨床實際的方法，是以病例為中心的教學(xué)方法。此教學(xué)方法以病例為引導(dǎo)、以問題為中心，在困難氣道處理的教學(xué)過程中進行啟發(fā)式的問題設(shè)計，同時根據(jù)設(shè)定的困難氣道病例進行氣道管理設(shè)備操作的相關(guān)培訓(xùn)，將技能操作培訓(xùn)融入到臨床病例的處理中[12]。在此模式下，教學(xué)人員可與學(xué)習(xí)者針對病例進行討論及互動，學(xué)習(xí)者臨床思維能力及主觀能動性得到很大提高。但CBL教學(xué)法無法直觀的展示出真實臨床情景，學(xué)習(xí)者無法沉浸式地進行困難氣道處理的學(xué)習(xí)，病例討論與技能操作培訓(xùn)也缺乏連貫性，學(xué)習(xí)者對實際困難氣道的處理能力提高較為有限。

雖然針對困難氣道處理的教學(xué)工作已經(jīng)探索出了很多新方法及新途徑，但目前在困難氣道處理的臨床實踐教學(xué)工作中仍存在很多問題，首先是困難氣道管理的知識技能相對比較復(fù)雜且專業(yè)性較強，學(xué)習(xí)者很難完全并系統(tǒng)地掌握困難氣道處理思路[13]；其次是困難氣道形式多種多樣，而教學(xué)資源相對有限且臨床危機情景相對較少[3]，臨床危機情景無規(guī)律使得學(xué)習(xí)者無法反復(fù)演練，很難全面學(xué)習(xí)掌握；三是麻醉實施過程中實際觀察或操作機會較少，同時為了減少患者的插管反應(yīng)，實際的插管過程較快，無法在有限的時間內(nèi)講解氣道解剖結(jié)構(gòu)及處理過程[13]。這些問題導(dǎo)致教學(xué)效果不佳，使學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效率較為低下，很難全面、系統(tǒng)地掌握困難氣道處理的知識及技能操作，探索出思路更加優(yōu)化，更為科學(xué)、高效的教學(xué)模式迫在眉睫。

2 臨床危機管理聯(lián)合虛擬仿真技術(shù)在困難氣道處理教學(xué)中的應(yīng)用及特點

隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，臨床實踐教學(xué)也向著智能化、精準(zhǔn)化等方向更新發(fā)展，其中虛擬仿真技術(shù)聯(lián)合臨床危機管理教學(xué)模式應(yīng)運而生，并已開始應(yīng)用于臨床實踐教學(xué)工作中。將虛擬仿真技術(shù)聯(lián)合臨床危機管理有效地與氣道管理教學(xué)實際結(jié)合起來是進行氣道管理教學(xué)的新思路及新趨勢，虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用了電子信息技術(shù)智能化、精準(zhǔn)化的特點，通過計算機創(chuàng)立一個直觀的視、觸覺感知以及信息交互的虛擬平臺，創(chuàng)立出形式多樣的困難氣道模型及危機情景。臨床危機管理是通過疾病的自身規(guī)律規(guī)范操作及搶救流程[14]，用最快的速度采取措施，處理急、危、重癥患者，搶救患者生命，穩(wěn)定患者病情，減輕患者痛苦，并減少對患者機體的損傷。臨床危機管理聯(lián)合虛擬仿真技術(shù)教學(xué)模式讓學(xué)習(xí)者更為直觀地學(xué)習(xí)和理解困難氣道處理的理論知識和技術(shù)操作，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，同時可以解決臨床危機情景缺乏的問題，針對學(xué)習(xí)者個體制定不同的訓(xùn)練計劃，從而提高學(xué)習(xí)者對困難氣道的處理能力及臨床思維能力，是培養(yǎng)及訓(xùn)練麻醉專業(yè)醫(yī)學(xué)生專業(yè)技能的一種有效的方法。

臨床危機管理聯(lián)合虛擬仿真技術(shù)具有高沉浸感、高交互性及高構(gòu)想性的特點[15]，虛擬仿真技術(shù)平臺應(yīng)用電子信息技術(shù)模擬真實臨床情景并采集臨床數(shù)據(jù)，結(jié)合模擬人模擬真實患者情況，模擬人可進行不同體位設(shè)置，同時可選擇經(jīng)鼻、經(jīng)口入路進行插管[16-17]；通過顯示器真實直觀地顯示氣道內(nèi)情況，模擬人可模擬患者進行自主呼吸，可隨氣道管理過程發(fā)生血壓及心率等血流動力學(xué)波動，可以模擬整個圍術(shù)期過程，進行術(shù)前給藥、麻醉誘導(dǎo)及麻醉維持等操作[18-20]，通過此模式及設(shè)備工具為困難氣道處理教學(xué)工作提供了有力的支持。

虛擬仿真技術(shù)聯(lián)合臨床危機管理平臺包括技能操作模塊及危機資源管理模塊，技能操作是應(yīng)對臨床危急情景的基礎(chǔ)，只有精通各種技能操作，才能更好地對各種突發(fā)事件進行處理[21]。在遇到困難氣道患者時，麻醉醫(yī)師必須精通掌握各種輔助通氣及氣管插管操作，在提升技能操作的同時更需要加強學(xué)習(xí)者的臨床思維及應(yīng)對能力的學(xué)習(xí)及訓(xùn)練。虛擬仿真技術(shù)聯(lián)合臨床危機管理平臺通過仿真的形式模擬出臨床危機情景，學(xué)習(xí)者利用臨床危機管理流程迅速、合理地對臨床危機情景進行處理，此模式教學(xué)給予學(xué)習(xí)者更為真實及直觀的感受，提高了學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)習(xí)者的技能操作、臨床思維及應(yīng)對能力更迅速地得到提升。

3 臨床危機管理聯(lián)合虛擬仿真技術(shù)在困難氣道處理教學(xué)中的優(yōu)勢

在困難氣道處理的傳統(tǒng)教學(xué)中存在許多缺陷與不足，使其發(fā)揮的作用相對局限。與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，虛擬仿真技術(shù)聯(lián)合臨床危機管理在困難氣道處理的教學(xué)方面有許多優(yōu)勢。第一，其具有科學(xué)性、系統(tǒng)性針對臨床常見困難氣道危機情景，根據(jù)目前最新相關(guān)臨床指南、研究及公認(rèn)的處理原則，總結(jié)出針對某種臨床危急情景的規(guī)范化處理流程和應(yīng)對思路，使困難氣道管理更為迅速、系統(tǒng)且規(guī)范；第二，技術(shù)先進，虛擬仿真技術(shù)通過電子信息技術(shù)手段，應(yīng)用硬件系統(tǒng)結(jié)合輔助設(shè)備進行交互虛擬現(xiàn)實仿真實驗操作教學(xué)[22]，可通過VR技術(shù)與模擬人、呼吸機等輔助設(shè)備進行困難氣道處理的實踐教學(xué)[23]，采用高級模擬人可以對學(xué)生采取的不同操作出現(xiàn)不同的反映，從而訓(xùn)練學(xué)習(xí)者迅速、正確地對困難氣道進行識別及處理；第三，可以搭建設(shè)置多種多樣的虛擬環(huán)境，真實改編臨床病例，還原臨床危急情景，解決了資源有限的問題，使學(xué)習(xí)者在接近真實的臨床診療環(huán)境中進行應(yīng)對及操作，在提高學(xué)習(xí)者技能操作水平的同時也使其臨床思維及應(yīng)對能力得到大幅度提高；第四，臨床危機管理聯(lián)合虛擬仿真技術(shù)的教學(xué)模式更具有直觀性、具體性，也使醫(yī)學(xué)教育更為鮮活[24]，提高了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練興趣；第五，可進行團隊合作訓(xùn)練，在實際困難氣道的急、危重癥患者救治過程中，往往需要整個醫(yī)療團隊共同協(xié)作在最短的時間內(nèi)采取合理的治療措施[3]，通過虛擬仿真技術(shù)平臺可以使多人同時交互協(xié)同操作，使學(xué)習(xí)者的團隊協(xié)作能力得到提高[25]；第六，避免了對患者產(chǎn)生醫(yī)源性的傷害。

4 臨床危機管理聯(lián)合虛擬仿真技術(shù)在困難氣道處理教學(xué)中的劣勢

虛擬仿真技術(shù)聯(lián)合臨床危機管理利用電子信息技術(shù)模擬了真實臨床場景，再現(xiàn)了臨床危機情景，相較于傳統(tǒng)教學(xué)模式，其利用了先進技術(shù)開展教學(xué)，提高了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)及訓(xùn)練效率，但針對困難氣道處理的教學(xué)工作在現(xiàn)實中仍存在許多不足之處。第一，雖然此教學(xué)模式在醫(yī)學(xué)教育方面發(fā)揮著重要的作用，但虛擬仿真技術(shù)平臺的建設(shè)需要大量的資金，高級模擬人模型也較為昂貴，這是其無法避免的問題，但可以通過研制具有我國自主產(chǎn)權(quán)的虛擬仿真技術(shù)教學(xué)產(chǎn)品以及采用更可行的教學(xué)模式解決此問題[16]；第二，技術(shù)上仍有限制，各醫(yī)學(xué)院校的虛擬仿真技術(shù)聯(lián)合臨床危機管理教學(xué)模式仍處于探索階段，虛擬仿真技術(shù)平臺雖然設(shè)備全，但利用效率較低，平臺研發(fā)人員多不具備深厚的醫(yī)學(xué)背景，導(dǎo)致醫(yī)學(xué)知識相對欠缺，在平臺建設(shè)及軟件設(shè)計上具有局限性；第三，專職教學(xué)人員匱乏，師資隊伍技術(shù)能力和結(jié)構(gòu)尚有待提高，教育的發(fā)展有賴于專職教學(xué)人員技術(shù)水平的提高[24]，所以應(yīng)提高對教學(xué)人員的培訓(xùn)；第四，此教學(xué)模式尚不能達到完全仿真[26-27]，虛擬仿真技術(shù)平臺利用電子信息技術(shù)提供直觀的感受，但虛擬仿真技術(shù)仍是電子信息技術(shù)平臺下的操作，學(xué)習(xí)者沒有接觸真實患者及設(shè)備，技能操作的提高仍較為有限。虛擬仿真技術(shù)聯(lián)合臨床危機管理雖然可以設(shè)定不同的臨床情景，但臨床情景相對程式化，與真實操作中出現(xiàn)的臨床情景仍有很大差距，使醫(yī)學(xué)習(xí)者缺乏創(chuàng)造性和個性的發(fā)揮，臨床思維的提高相對不足。

5 臨床危機管理聯(lián)合虛擬仿真技術(shù)在困難氣道處理教學(xué)中應(yīng)當(dāng)注意的要點

不同學(xué)習(xí)者在困難氣道處理的學(xué)習(xí)、訓(xùn)練中具有個體性及差異性，為了使虛擬仿真技術(shù)平臺教學(xué)資源得到更有效充分的利用，并保證教學(xué)效果與質(zhì)量，可以通過采集教學(xué)及學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)、訓(xùn)練數(shù)據(jù)制定合理的教學(xué)計劃。通過采集學(xué)習(xí)者對困難氣道處理的操作時間，設(shè)定出合理的學(xué)習(xí)終點，用來完善及修正學(xué)習(xí)計劃[16]。當(dāng)學(xué)習(xí)者技能操作時間超出困難氣道處理訓(xùn)練的一般時間，便要增加學(xué)習(xí)培訓(xùn)的時長。通過此手段可為虛擬仿真技術(shù)聯(lián)合臨床危機管理的教學(xué)模式提供指導(dǎo)，以增加其利用效率。通過虛擬仿真技術(shù)進行技能操作只是教學(xué)過程的手段，并不是教學(xué)體系之外的單一環(huán)節(jié)，因此在學(xué)習(xí)者進行學(xué)習(xí)及技能操作時，專職教師應(yīng)當(dāng)適時給予指導(dǎo)及糾正，并對每一位學(xué)習(xí)者制定個性化的學(xué)習(xí)計劃，對其操作進行總結(jié)，使學(xué)習(xí)者可以更高效率地提高困難氣道處理的能力。

綜上所述，臨床危機管理聯(lián)合虛擬仿真技術(shù)是一類新型的醫(yī)學(xué)教育模式，由于其具有高效性、科學(xué)性及直觀性等特點，因此在困難氣道處理的教學(xué)工作中扮演了越來越重要的角色。通過此教學(xué)模式，使學(xué)習(xí)者了解到電子信息技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中的先進性，也更高效地掌握了困難氣道處理技術(shù)，同時避免了對患者帶來醫(yī)源性的損傷及不良事件的發(fā)生，促進了醫(yī)學(xué)教育模式的改革，提高了醫(yī)學(xué)教育的質(zhì)量。