臨床危機管理聯合虛擬仿真技術在困難氣道處理教學中的應用

段存豪，褚福宇，林寧華，賈樹山

(濱州醫學院煙臺附屬醫院，山東 煙臺 264100)

在圍術期內，保持呼吸道通暢和有效通氣是麻醉醫師的工作重點，無法管理的困難氣道所致的死亡事件在所有與麻醉相關的死亡事件中約為1/3[1]，所以提高麻醉醫師的氣道管理技術是重中之重[2]。目前臨床危機管理聯合虛擬仿真技術已經應用于氣道管理教學工作中，此教學模式彌補了臨床教學資源不足及學習效率低等問題，進一步提高了學習者對氣道管理的能力[3]。本研究就臨床危機管理聯合虛擬仿真技術在困難氣道處理教學中的應用進行了綜述。隨著社會的快速發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量明顯增多，導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，但在圍術期內若處理不當會造成嚴重后果，患者會出現嚴重缺氧進而造成腦損傷，甚至導致心臟驟停或死亡，如何高效、安全地對困難氣道患者進行管理為麻醉醫師帶來了挑戰[7]。對困難氣道的預見性并制定合理的麻醉計劃是困難氣道處理的首要環節[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師及時、合理、有效地進行困難氣道處理的基礎，快速并準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狀態并保證了患者的遠期生存質量[4]。因此，氣道管理是圍術期內麻醉管理的重中之重，是麻醉醫師應當精通的基礎技能，同時也是麻醉專業醫學生首先需要學習掌握的技能之一。

1 目前困難氣道處理教學的現狀及存在的問題

傳統的困難氣道處理教學主要是以技能操作演示和手把手帶教模式為主，此教學模式較為陳舊，缺乏鮮活、生動性，同時學習者臨床思維能力相對薄弱，學習積極性不高，對困難氣道處理的設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工作探索過程中曾將可視化技術、CBL教學(case based learning，CBL)等方法應用于困難氣道處理的教學工作中。可視化技術教學可通過可視化輔助設備獲得清晰的氣道內圖像，能在臨床實踐教學過程中充分展示出解剖結構，并可直觀地進行氣道分級講解，同時可以實時觀察和指導學習者的操作過程，可視化插管輔助設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資源有限及臨床危機情景相對較少且不全面的問題，學習者無法根據自身情況進行針對某種病例處理的練習，缺乏針對性、系統性，導致對困難氣道的處理掌握不全面、不系統。CBL教學法是在PBL(problem-based learning)基礎上發展的更為結合臨床實際的方法，是以病例為中心的教學方法。此教學方法以病例為引導、以問題為中心，在困難氣道處理的教學過程中進行啟發式的問題設計，同時根據設定的困難氣道病例進行氣道管理設備操作的相關培訓，將技能操作培訓融入到臨床病例的處理中[12]。在此模式下，教學人員可與學習者針對病例進行討論及互動，學習者臨床思維能力及主觀能動性得到很大提高。但CBL教學法無法直觀的展示出真實臨床情景，學習者無法沉浸式地進行困難氣道處理的學習，病例討論與技能操作培訓也缺乏連貫性，學習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工作已經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雜且專業性較強，學習者很難完全并系統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]，臨床危機情景無規律使得學習者無法反復演練，很難全面學習掌握；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，實際的插管過程較快，無法在有限的時間內講解氣道解剖結構及處理過程[13]。這些問題導致教學效果不佳，使學習者學習效率較為低下，很難全面、系統地掌握困難氣道處理的知識及技能操作，探索出思路更加優化，更為科學、高效的教學模式迫在眉睫。

2 臨床危機管理聯合虛擬仿真技術在困難氣道處理教學中的應用及特點

隨著電子信息技術的發展，臨床實踐教學也向著智能化、精準化等方向更新發展，其中虛擬仿真技術聯合臨床危機管理教學模式應運而生，并已開始應用于臨床實踐教學工作中。將虛擬仿真技術聯合臨床危機管理有效地與氣道管理教學實際結合起來是進行氣道管理教學的新思路及新趨勢，虛擬仿真技術應用了電子信息技術智能化、精準化的特點，通過計算機創立一個直觀的視、觸覺感知以及信息交互的虛擬平臺，創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律規范操作及搶救流程[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。臨床危機管理聯合虛擬仿真技術教學模式讓學習者更為直觀地學習和理解困難氣道處理的理論知識和技術操作，激發學習興趣，同時可以解決臨床危機情景缺乏的問題，針對學習者個體制定不同的訓練計劃，從而提高學習者對困難氣道的處理能力及臨床思維能力，是培養及訓練麻醉專業醫學生專業技能的一種有效的方法。

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

虛擬仿真技術聯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，技能操作是應對臨床危急情景的基礎，只有精通各種技能操作，才能更好地對各種突發事件進行處理[21]。在遇到困難氣道患者時，麻醉醫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習者的臨床思維及應對能力的學習及訓練。虛擬仿真技術聯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，學習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，此模式教學給予學習者更為真實及直觀的感受，提高了學習興趣，使學習者的技能操作、臨床思維及應對能力更迅速地得到提升。

3 臨床危機管理聯合虛擬仿真技術在困難氣道處理教學中的優勢

在困難氣道處理的傳統教學中存在許多缺陷與不足，使其發揮的作用相對局限。與傳統教學模式相比，虛擬仿真技術聯合臨床危機管理在困難氣道處理的教學方面有許多優勢。第一，其具有科學性、系統性針對臨床常見困難氣道危機情景，根據目前最新相關臨床指南、研究及公認的處理原則，總結出針對某種臨床危急情景的規范化處理流程和應對思路，使困難氣道管理更為迅速、系統且規范；第二，技術先進，虛擬仿真技術通過電子信息技術手段，應用硬件系統結合輔助設備進行交互虛擬現實仿真實驗操作教學[22]，可通過VR技術與模擬人、呼吸機等輔助設備進行困難氣道處理的實踐教學[23]，采用高級模擬人可以對學生采取的不同操作出現不同的反映，從而訓練學習者迅速、正確地對困難氣道進行識別及處理；第三，可以搭建設置多種多樣的虛擬環境，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，使學習者在接近真實的臨床診療環境中進行應對及操作，在提高學習者技能操作水平的同時也使其臨床思維及應對能力得到大幅度提高；第四，臨床危機管理聯合虛擬仿真技術的教學模式更具有直觀性、具體性，也使醫學教育更為鮮活[24]，提高了學習者的學習和訓練興趣；第五，可進行團隊合作訓練，在實際困難氣道的急、危重癥患者救治過程中，往往需要整個醫療團隊共同協作在最短的時間內采取合理的治療措施[3]，通過虛擬仿真技術平臺可以使多人同時交互協同操作，使學習者的團隊協作能力得到提高[25]；第六，避免了對患者產生醫源性的傷害。

4 臨床危機管理聯合虛擬仿真技術在困難氣道處理教學中的劣勢

虛擬仿真技術聯合臨床危機管理利用電子信息技術模擬了真實臨床場景，再現了臨床危機情景，相較于傳統教學模式，其利用了先進技術開展教學，提高了學習者的學習及訓練效率，但針對困難氣道處理的教學工作在現實中仍存在許多不足之處。第一，雖然此教學模式在醫學教育方面發揮著重要的作用，但虛擬仿真技術平臺的建設需要大量的資金，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權的虛擬仿真技術教學產品以及采用更可行的教學模式解決此問題[16]；第二，技術上仍有限制，各醫學院校的虛擬仿真技術聯合臨床危機管理教學模式仍處于探索階段，虛擬仿真技術平臺雖然設備全，但利用效率較低，平臺研發人員多不具備深厚的醫學背景，導致醫學知識相對欠缺，在平臺建設及軟件設計上具有局限性；第三，專職教學人員匱乏，師資隊伍技術能力和結構尚有待提高，教育的發展有賴于專職教學人員技術水平的提高[24]，所以應提高對教學人員的培訓；第四，此教學模式尚不能達到完全仿真[26-27]，虛擬仿真技術平臺利用電子信息技術提供直觀的感受，但虛擬仿真技術仍是電子信息技術平臺下的操作，學習者沒有接觸真實患者及設備，技能操作的提高仍較為有限。虛擬仿真技術聯合臨床危機管理雖然可以設定不同的臨床情景，但臨床情景相對程式化，與真實操作中出現的臨床情景仍有很大差距，使醫學習者缺乏創造性和個性的發揮，臨床思維的提高相對不足。

5 臨床危機管理聯合虛擬仿真技術在困難氣道處理教學中應當注意的要點

不同學習者在困難氣道處理的學習、訓練中具有個體性及差異性，為了使虛擬仿真技術平臺教學資源得到更有效充分的利用，并保證教學效果與質量，可以通過采集教學及學習者學習、訓練數據制定合理的教學計劃。通過采集學習者對困難氣道處理的操作時間，設定出合理的學習終點，用來完善及修正學習計劃[16]。當學習者技能操作時間超出困難氣道處理訓練的一般時間，便要增加學習培訓的時長。通過此手段可為虛擬仿真技術聯合臨床危機管理的教學模式提供指導，以增加其利用效率。通過虛擬仿真技術進行技能操作只是教學過程的手段，并不是教學體系之外的單一環節，因此在學習者進行學習及技能操作時，專職教師應當適時給予指導及糾正，并對每一位學習者制定個性化的學習計劃，對其操作進行總結，使學習者可以更高效率地提高困難氣道處理的能力。

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