國內外小兒外科模擬教學的介紹與比較

王雅婷，錢丹丹，駱萬婷

(南方醫科大學珠江醫院，廣東 廣州 510280)

近年來隨著國內外小兒外科的發展，小兒外科教學逐漸受到重視。但由于小兒的解剖結構、生理等與成人的差異性以及兒童家庭和社會地位的特殊性，病人和家屬對于外科醫師手術操作的專業性和精確性要求更為嚴格，期望也更高。此外，醫學人文的發展，小兒先天疾病的復雜性和稀有性，國內外醫療體制的改革等多方因素的影響下，外科醫生傳統的“看，做，教”三步曲訓練方法逐漸不再適合當代的醫學教育[1-2]。小兒外科教學急需一種安全、允許大量重復練習的學習與教學環境，在這種形勢下，國外小兒外科模擬教學應運而生。而國內在這方面的發展起步則相對較晚，再加上國內外環境不同，發展現狀也存在差異。本文將簡單介紹國內外小兒外科模擬教學的發展現狀及其存在的差異，以借鑒國外發展的優點，推動國內小兒外科模擬教學的發展。

一、小兒外科模擬教學的介紹

模擬教學指的是應用模擬裝置(如人體模型，標準化患者，虛擬或計算機模型，程序模型)或者通過人為扮演創造的情境交互式媒體技術，允許個人在逼真、安全的環境中學習和實踐現實世界的活動[3]。小兒外科模擬教學指的是應用模擬教學方法訓練培養小兒外科的醫學生或醫生。這種反饋式的模擬學習和反復的訓練，既滿足了上述需求，又增加了學生的練習時間，旨在訓練學生熟練地掌握必需的臨床知識、臨床技能，養成專業精神態度(KAS)，以便在實際操作時盡可能地達到專業水平[4]。有研究顯示，醫師尤其是高級醫師更容易在模擬訓練學習和鞏固技術[5]。下面將簡單介紹國內外小兒外科模擬教學的三大部分。

1.模擬方法與模型。模擬的方法和技術多種多樣，主要有7種：(1)動物模型模擬，指活體動物或部分動物肢體模型，但不符合人體構造尤其是兒童先天性畸形，且與動物保護理念相悖[6]；(2)部分任務訓練虛擬模型(task trainer)，針對特定的手術操作所對應身體部分，多由人工材料制成，無論是從觸、視、嗅還是聽覺上來說，都達到了高度仿真[4]，但大多數以成人身體構造為基礎，多見于國外相關報道；(3)雜交虛擬模型，將人工材料與真實的生物組織材料相結合而制作[4]，進一步提高了模型的仿真度；(4)高仿真模擬嬰兒，指的是模擬真實人體的全身虛擬模型，在電腦的操縱下可真實顯示生理體征和指標反應。國內外兒科應用較多的是某公司生產的SimBaby，由可互動的模擬嬰兒、操作軟件、模擬病人監護儀及攝像系統四部分組成[7]，多用于訓練團隊協作、氣管插管、心肺復蘇等；(5)標準病人，指真正的病人志愿者或者扮演病人的志愿者，在兒科中主要指患兒與患兒的家屬，旨在訓練學生的病史采集、查體以及溝通能力[8]；(6)虛擬現實模擬器(VR)，指一種計算機虛擬系統，由計算機屏幕來構建虛擬病人以及虛擬醫療場景，如儀器把手、靜脈注射針頭等，可有效應用于外科手術仿真訓練[8]，但現有的技術尚未完善，在國內未普及；(7)混合型模擬方式，指將上述的2種或以上的模擬方法結合進行訓練。

2.完整的課程和有效的評估系統。課程的建立與融合是一個多步驟的過程，首先需要選擇模擬的場景如手術室、車禍現場等；然后需要明確一個具體有效且量化的學習目的，同時針對受訓者設定不同的難度等級，從而選擇合適的虛擬模型和模擬方法，更有針對性地訓練學生[9]；最后建立一個嚴謹有效的評估系統。尤其是對于患者的創傷性相對較大的小兒外科手術，需要更有效的評估和反饋系統。

3.經驗豐富的指導者。無論是傳統還是模擬教學，指導者在小兒外科的教學中都處于相當重要的地位[10]。一方面，指導者可根據不同的課程和虛擬途徑對學生進行模擬教學指導，鼓勵和引導學生從錯誤中學習和掌握技能；另一方面，指導者通過任務匯報后點評等讓學生得到更為全面的學習反饋。

二、國外小兒外科模擬教學發展介紹

國外模擬教學應用于醫學教學已經有近百年的歷史，但應用于兒科只有近20年左右，而專門針對小兒外科學的模擬教學在近幾年才逐漸萌芽發展，但其發展的速度和程度不可小覷。

1.模擬方法與模型獨具創新。國外小兒外科模擬教學的發展優勢在模型設計方面尤為突出。由于小兒外科需要考慮到從嬰兒到青少年不同的解剖和生理，要設計出符合所有實際小兒手術環境的模型有一定的難度。國外在部分任務訓練虛擬模型、雜交虛擬模型以及虛擬現實模擬器等多個模擬模型的設計開發方面進行創新發展，如Azzie etal等人發明的符合體重15Kg兒童手術視野的腹腔鏡手術模型(Pediatric Laparoscopic Surgery，PLS)[11]，還有其他一系列小兒先天性畸形的模型，如兒童腹腔鏡幽門切開術模型[12]、模擬先天性腹裂畸形的新生嬰兒合成模型[13]、膈疝模型、十二指腸閉鎖模型、食管閉鎖與遠端氣管食管瘺模擬模型以及模擬硅膠胃造口管放置的模型等[14-16]。第一個雜交虛擬模型“食管閉鎖與遠端氣管食管瘺修復模型”，用人工合成材料構建左右胸腔和腹腔結構框架，再用牛組織成分制作相應的組織結構[16]，其他的有十二指腸閉鎖修復模型、肺葉切除術虛擬模型等等。

近年來，3D(3-dimension)技術又在一定程度上推動了新技術的發展，如2013年Zopf等人成功利用3D技術制作出氣管支氣管軟化的病人模型，2016年O.C.Burdall等人利用3D打印技術制作出膽囊管囊腫切除術腹腔鏡模型[17]等。盡管3D打印技術還不成熟，價格昂貴，相關的實驗與研究較少，難以在高校中推廣和廣泛應用，但其發展潛力巨大；材料方面，現在合成材料與牛組織的混合模型能夠達到較高水平的仿真度，但如何在視覺和觸覺上更加接近實際小兒手術操作仍需進一步努力和改進。

2.課程和評估系統發展迅速。結合課程的內容和特點高效選擇和利用虛擬模型[8]。如小兒腹腔鏡手術課程包括技術和非技術性因素的培養，根據具體手術操作選擇合適的小兒腹腔鏡手術模型(PLS)和標準病人，并在成人腹腔鏡手術基礎(Fundamentals of Laparoscopic Surgery，FLS)資格考試的基礎上發展PLS評估系統[11]。

3.師資以及人才資源相對豐富。國外模擬教學同樣重視教師資源的培養，而人口的相對優勢也使得國外師資和人才資源相對的充沛[11]。

三、國內小兒外科模擬教學發展現狀

國內小兒外科的教學盡管起步較晚，但仍有一些收獲和創新，如臨床路徑式教學(Clinical Pathway，CP)[18]、以問題為基礎的學習方法(Problem-Based Learning，PBL)[19]等教學改革。目前國內小兒外科模擬教學主要采用的方法大致有：(1)情景模擬教學，由帶教老師根據臨床實際操作情景設定相關問題，組織學生分組進行有角色分演的情景再現[20]；(2)將多媒體技術與案例教學、PBL等其他教學方法相結合[21]；(3)用SimBaby或將其與學生標準化病人等相結合[22]；(4)活體動物實驗。除此之外，也有教師自制簡單的教學工具，如用帶有標記的輸液管旋轉講解腸扭轉不良形成過程[23]。

1.創新技術缺乏。相較于國外，國內多集中在教學模式的改革與變化，教學方法上形式多樣且新穎，多適用于臨床知識講解、護理技術以及急救培訓，利用的模擬模型主要為動物模型、標準病人以及人類患者虛擬模型(SimBaby)等(見附表)，在技術上總體要求較低，而包括Simbaby在內的高科技模型多需從國外引進或購買，帶來一定資金負擔，不利于模擬教學的開展與推廣。其中根本原因在于國內創新技術和意識的匱乏。

附表 國內外應用模型的差異

2.課程教材缺乏。鑒于發展時間差異，國外小兒外科的課程相對較為完善且更新快，而國內尚無統一的小兒外科教材和書籍，且教材更新慢，缺乏本科?？普n程等，都在一定程度上限制了國內模擬教學的發展[24]。同時沒有完整的課程和評估系統，模擬教學亦無法順利開展。

3.教師人才隊伍貧瘠。發展小兒外科模擬教學，教師指導人才必不可缺，而這在國內外都是一個難題。國外發達國家在人才方面相對充沛[2]，而國內如今大部分教師都是臨床醫師，根據《2016年中國衛生統計年鑒》，2015年中國兒科執業醫師和執業助理醫師僅占醫師總人數的3.9%；據2017年發布的《中國兒科資源現狀白皮書》，我國兒科醫生數量缺口近9萬，而小兒外科醫生在其中所占的比例更少。醫師人數與患兒人數的不平衡導致了國內小兒外科醫師的臨床工作量遠遠大于國外醫生，因此業余生活有限，無法充分了解模擬課程的設置和評估，也無法全面地對學生進行評估和反饋[24]。而在某些高尖技術領域，如小兒內鏡微創教學，由于國內發展時間有限，掌握這一專業技術的小兒外科醫師相對較少，亦導致師資力量的薄弱。

4.資金投入。國外小兒外科模擬的模型價格較為昂貴，這為大部分院校尤其是西部落后地區的教學推廣工作帶來一定難度。再加上國內學生人數眾多，小班化教學在某些院校難以開展，因此模擬教學的效果也就大打折扣，甚至因為資金和時間問題而難以開展。

四、國內小兒外科模擬教學的發展展望

相對于國外日趨成熟的小兒外科模擬教學體系，國內尚處于一種不成熟、不完善的起步階段，存在較多的問題和阻礙，說明現階段有大量的工作和研究亟需完善：第一，適當增加對高精尖模擬技術的開發投入，積極引進和培養相關人才，鼓勵發展相關技術研究，從而打破國外先進技術的壟斷，減輕技術方面的資金負擔，一定程度上利于高校的應用和推廣；第二，積極加大對相關教育人才的培養，主動與國外進行交流學習，同時豐富教師人才隊伍，可以從提高小兒外科醫生待遇入手從而吸引擴大小兒外科醫師隊伍。第三，密切關注小兒外科教材的更新，盡快開展國內小兒外科統一教材編寫工作，同時開設小兒外科本科課程，盡早培養小兒外科人才。發展小兒外科模擬教學對于國內的醫療環境和教學來說不可或缺。相信在不久的將來，這些問題能一一被解決，從而更好地在各大醫科院校應用和推廣小兒外科模擬教學，極大地提高小兒外科醫師的知識儲備、臨床操作以及臨床交流能力，在一定層面上促進醫患關系的和諧。