基于戰現場情景下“虛擬傷員”培訓軟件在海戰傷急救技能訓練中的應用

羅丹，周海燕，吳建新，戴榕娟，張力，于敏

［作者單位］ 200050 上海，海軍軍醫大學海軍特色醫學中心護理部（羅丹、戴榕娟、張力、于敏）；海軍軍醫大學第一附屬醫院門診（周海燕），骨科（吳建新）

據統計，87.3%的戰斗傷亡發生在醫療機構前的“戰術環境”［1］，由于海上艦艇遠離岸基，海上作戰傷員后送難度高，在衛勤支援無法及時抵達的情況下，48.8% 的傷員救護主要依靠自救互救［2］，因此，士兵作為作戰人員往往是實施戰現場急救的第一反應人。但研究表明［3-6］，我軍官兵急救能力水平不容樂觀，主要問題在于：訓練突出單項操作，戰場綜合應變分析能力較差；對于如燒傷、淹溺、浸泡傷等海戰傷情處理技能的培訓普及率較低；訓練手段和方式單一，培訓效果欠佳。近年來，醫學虛擬模擬訓練因視覺元素豐富、可重復共享應用、有利于考核的客觀性等優點在醫學培訓中得到廣泛應用，是有效的非技術性能力培訓工具［7-8］。本研究借鑒醫學模擬教育訓練方式，探討“虛擬傷員”培訓軟件對士兵海戰傷急救能力的影響，以期為探索海軍一線救治能力訓練優化策略提供參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象

采用便利抽樣法，以某部水面艦艇部隊的60 名士兵作為調查對象，均為男性，納入標準：（1）兵齡≥1 年；（2）士兵；（3）執行出海訓練任務時間≥1 個月；（4）均參加過戰傷救護5 項技術的培訓；（5）自愿參與本研究。排除標準：（1）基層現役軍官干部；（2）衛生專業士兵。采取抽簽法，用“1”和“2”分別進行編碼，抽到“1”為試驗組，抽到“2”為對照組，每組各30 名。試驗組年齡19.75～24.00 歲，平均22.07 歲，對照組19.00～24.25 歲，平均21.73 歲，2 組比較差異無統計學意義（Z=-0.619，P=0.536）。試驗組學歷：高中或中專15 名（50.0%）、大專13 名（43.3%）、本科2 名（6.7%），對照組學歷：高中或中專13 名（43.3%）、大專16 名（53.3%）、本科1 名（3.3%），2 組比較差異無統計學意義（Z=-0.342，P=0.732）。干預前，2 組戰傷救護技能操作得分比較差異無統計學意義（t=-0.675，P=0.601），具有可比性。

1.2 對照組干預方法

對照組士兵由3 名培訓人員集中授課2 次，每次時間60 min。內容包括顱腦開放傷合并海水浸泡傷等海戰傷的自救互救流程和注意事項。30 min理論授課，30 min 單項操作技能練習。

1.3 試驗組干預方法

使用“虛擬傷員”模擬訓練軟件進行訓練，每個案例時間40 min，包含動畫微視頻授課10 min，情景急救模擬30 min，單人單機獨立完成操作。3 個月內，試驗組士兵可自行隨時使用單機進行訓練。

1.4 培訓師資的遴選和培訓

1.4.1 培訓老師的資質要求 持有美國心臟協會（BLS）培訓導師資格；曾在師級以上單位戰傷救護操作比武中獲獎；曾擔任本中心軍事護理技術操作備戰練兵的總教員；下部隊為官兵進行戰傷救護訓練和考核的經歷≥2 次。

1.4.2 培訓老師的培養 邀請海軍軍醫大學野戰護理教研室和本中心研究室資深教員進行授課，包括水面艦艇海上救援桌面演練、海戰傷應急模擬演練、案例與實戰實訓法等；組織觀摩、試講等方式鍛煉和提高教學能力。

1.5 “虛擬傷員”救治模擬軟件的設計

1.5.1 模擬案例腳本的編寫 （1）模擬案例腳本框架的擬定經文獻查詢，根據近年海戰傷傷情特點［9］，肢體戰傷發生率為40%～46%，顱腦損傷占68.6%，胸部損傷占62.6%，燒傷占34.0%。因此，課題組初步確定，設計顱腦開放傷合并海水浸泡傷、胸部開放傷合并海水浸泡傷、燒傷合并海水浸泡傷和海上核武器損傷等場景的水面艦艇的急救案例；救治場景內容涵蓋前期制定的23 項士兵自救互救關鍵技術［10］。參考相關文獻和內部資料，確定以傷情評估［MARCH 原則：大出血（massive hem?orrhage，M）；氣道阻塞（airway，A)；張力性氣胸或者開放性氣胸（respiration，R）；失血性休克（circula?tion，C）；存在低體溫（hypothermia，H）］→診斷→轉移→處置為結構框架。（2）模擬案例內容的擬定。參照《戰傷救治規則（2006 版）》《海軍軍事訓練大綱：水面艦艇訓練》和《戰傷救治技術規程100 例》，以“海戰傷可避免傷亡模擬案例內容”為主題，以1 例典型海灣戰爭案例為腳本，根據腳本結構框架，應用卡片式智力激勵法［11］，邀請衛勤領域教育專家、120 急救人員、心胸外科醫生、神經外科醫生、普外科醫生、燒傷科醫生和援潛救生醫學領域研究員各1 名，召開專家小組會議，確定模擬案例框架具體內容，包括模擬案例的場景設置、急救流程SOP、所需急救藥物品（含可替代物品）、“虛擬傷員”的身體參數變化、關鍵評價點等。專家納入標準為：至少在各自領域工作5 年；均具有副高及以上職稱；參加過出海衛勤保障任務。

1.5.2 模擬訓練軟件平臺設計 軟件平臺模塊設計內容根據STAR 原則［12］中背景（surrouding）-任務（task）-行為（action）-結果（result），軟件平臺包含演示模塊（微視頻授課）、“虛擬傷員”情景急救、問題清單和評價、理論考場4 個模塊。游戲互動開始前，均對此類傷情進行約15 min 動畫小視頻授課，內容包括情景背景介紹、搶救流程和操作注意事項。觀看授課結束后，即可進入“虛擬傷員”情景急救模塊，該模塊由問題情景和急救情景2 個部分組成。在這個模塊中，通過“虛擬傷員”與受訓者“問題—回答”的方式進行互動，受訓者開始救治任務時，可在系統提供的藥物品素材庫里選擇需要的急救藥物品或設備器械，用勾選的方式完成不同虛擬場景案例的急救應對和處理，任務完成后，系統可自動對受訓者的搶救時間、應變能力、急救知識等方面進行評價，授予相對應的軍功值，并剖析錯誤點，給予指導。

1.6 評價指標

1.6.1 情景模擬急救技能知識考核 在學習結束3 個月后，對受訓士兵進行現場客觀結構化臨床考試（objective structured clinical examianation，OSCE），分為4 個賽站點，每個站點10 min。4 個賽站點分別為顱腦開放傷合并海水浸泡傷急救、胸部開放傷合并海水浸泡傷急救、燒傷合并海水浸泡傷急救和海上核武器損傷急救，考核內容包括病情評估、急救前轉運、急救流程合理、操作規范、評判性思維等方面。每個站點100 分，最終成績取4 個賽站點平均分。

1.6.2 教學效果評價 自行設計調查問卷，問卷包括：案例設計合理、提高急救能力、提升應急能力、提升反思能力、激發學習興趣和積極性、促進理解記憶等6 個條目，每個條目按1～3 分分別設不同意、同意、完全同意3 個選項，了解受訓士兵的教學效果評價及滿意度。

1.6.3 模擬軟件系統可用性評價 采用系統可用性量表（the system usability scale，SUS）對海戰傷情景模擬軟件系統進行使用性和學習性評價。SUS 量表由John Brooke 研發［13］，廣泛用于評估計算機系統的技術可用性。量表采用Likert 5 評分，1～5 分分別表示完全不同意、不同意、同意、比較同意和完全同意。SUS 量表分數的范圍為0～100 分，其平均分大于68 分表示該軟件系統具有良好的實用性，便于學習，可以被使用者接受［14］。

1.7 統計學處理

采用SPSS 17.0 統計軟件進行統計學處理。計量資料用±s 表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗；等級資料比較采用Wilcoxon 秩和檢驗。P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 培訓后2 組急救技能知識考核得分比較

培訓后試驗組在4 個賽站點的急救技能知識考核成績均優于對照組，差異有統計學意義（P＜0.01）。見表1。

表1 培訓后試驗組與對照組士兵急救技能知識考核得分比較（分，±s）

表1 培訓后試驗組與對照組士兵急救技能知識考核得分比較（分，±s）

組別對照組試驗組t 值P 值人數30 30顱腦開放傷合并海水浸泡傷急救63.10±10.26 79.53±6.92-7.276＜0.01胸部開放傷合并海水浸泡傷急救62.43±7.19 77.90±6.67-8.637＜0.01燒傷合并海水浸泡傷急救69.17±5.39 84.67±3.85-12.825＜0.01海上核武器損傷急救60.80±6.37 81.93±3.74-15.669＜0.01

2.2 教學效果評價

在教學效果評價中，試驗組在案例設計合理、提高急救能力、提升應急能力、提升反思能力、激發學習興趣和積極性、促進理解記憶等方面的評分均高于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05 或P＜0.01）。見表2。

表2 試驗組與對照組士兵教學效果評價得分比較（分，±s）

表2 試驗組與對照組士兵教學效果評價得分比較（分，±s）

組別對照組試驗組t 值P 值人數30 30案例設計合理2.70±0.14 4.33±0.11-9.277＜0.01提高急救能力3.93±0.74 4.40±0.68-2.553 0.013提升應急能力3.40±0.77 4.17±0.83-3.699＜0.01提升反思能力3.23±0.34 4.10±0.56-3.135＜0.01激發學習興趣和積極性1.97±0.72 4.43±0.63-14.178＜0.01促進理解記憶2.50±0.51 4.43±0.68-12.484＜0.01

2.3 模擬軟件系統可用性評價

試驗組30 名受訓士兵SUS 得分為（69.21 ±15.30）分，結果提示此模擬訓練軟件具有良好的實用性，便于操作學習，可以被受訓者接受。

3 討論

3.1 “虛擬傷員”培訓軟件在海戰傷救治培訓中的必要性

美國戰術戰傷救護（tactical combat casualtycare，TCCC）指南將一線普通士兵作為戰傷救護的實用作戰元素，對士兵自救互救技能的培訓非常重視，其培訓方式豐富［15-16］，研發了基于戰傷特效仿真訓練、崗位角色扮演、標準化患者情景模擬訓練（standardized patients，SP）等多種方式。近年來，隨著我國海洋局勢發生的深刻變化和海軍力量的不斷壯大，對海戰傷訓練的研究也逐步重視，但是戰現場的救治和培訓多集中在軍隊醫護人員，對于一線普通士兵的關注度不夠。盡管戰傷救護技術練兵活動已在全軍廣泛開展［15］，但是在前期的調查中仍發現［4-6］，作為無醫學背景的士兵，只會指令性完成某一項技能，戰場應變和融會貫通能力較差。究其原因，主要是由于訓練手段和方式單一、教學方式枯燥乏味、教學缺乏連續性。現階段，我軍戰傷救護訓練中，面對面集體授課仍是大部分海軍部隊的主流培訓模式，但受限于資金、場地、培訓教員等因素的影響，受訓人員基數較大，傳統模式培訓無法大規模使用。基于實地、實景的戰現場虛擬模擬訓練等培訓方式勢必成為傳統教學的有益補充。

3.2 “虛擬傷員”培訓軟件有助于提高士兵的救治知識水平

“虛擬傷員”培訓軟件利用“虛擬傷員”與受訓者之間的互動，對戰現場的情境和聲效再現，能快速將受訓者帶入不同急救場景，按照案例情景的任務提示，受訓者逐步完成任務，并通過任務完成情況獲得一定軍功值，其挑戰性將促使受訓者主動查找和糾正錯誤，在此過程中，加深對知識考點的印象，提高救治水平。本研究運用OSCE 來評價受訓者的救治知識水平，場景站點賽道式的考核方法更為注重對受訓者的知識、技能、態度的臨床能力評估［17］，結果顯示，培訓后試驗組在4 個賽站點的急救技能知識考核成績均優于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05），這說明“虛擬傷員”培訓軟件能有效提高受訓者的知識和技能水平。

3.3 “虛擬傷員”培訓軟件有利于提高士兵的綜合應急能力

“虛擬傷員”培訓軟件力求利用生動的畫面、沉浸式情景氛圍、逐步升級的任務軍功值讓多數90 后的士兵充滿學習興趣，同時，為表現戰現場急救物資缺乏場景，素材庫里設置了急救物品夾板、紗布、轉運擔架等的替代品，如樹枝、毛巾、床單、自制肥皂水等，讓訓練更貼近真實戰場。而且，“虛擬傷員”培訓軟件打破了簡單的對知識點的死記硬背，將傳統教學中的單一技能培訓和碎片知識進行了綜合和串聯，以問題為基礎，任務為導向，通過“虛擬傷員”的引導互動，受訓者在救治“虛擬傷員”的每一步中思考，救治流程和知識不自覺地內化為實際運用，幫助受訓者建立整體思辨的意識和分析傷情的思路。在教學效果評價中，試驗組在案例設計合理、提高急救能力、提升應急能力、提升反思能力、激發學習興趣和積極性、促進理解記憶等評分顯著高于對照組（P＜0.05），模擬訓練軟件系統SUS得分為（69.21±15.30）分，說明該模擬訓練軟件被受訓者普遍接受，便于學習操作，可提高受訓者學習積極性和綜合救治能力。

綜上所述，基于情景驅動下的“虛擬傷員”培訓軟件可以提高士兵海戰傷救治知識水平和綜合救治能力。但是，由于本研究的經費和軟件數量有限，僅僅選擇了近年海灣戰爭中常見的傷情進行培訓，未能覆蓋海戰所有的傷情，參與研究的樣本量也較小，有待課題組進一步拓展和優化。