急診科護士實踐操作能力的人工智能急救教學模式構建與應用

趙佳藝 戴麗華

復旦大學附屬華山醫院急診科，上海 200040

急診科屬醫院高風險科室之一，主要負責搶救重病患者和處理各種突發事件，由于大部分患者發病急、病情多變，處理不當則會影響急救效果，導致患者預后不佳，因此，急診科護士不僅需熟悉掌握各種疾病急救知識，還需擁有嫻熟實踐操作技巧，同時還要保證護士面對緊急情況時能頂住壓力，保持穩定情緒〔1〕。為確保急診科護士具備以上能力，臨床通常會定期開展教學培訓，采取多媒體教學、演示教學、情景模擬教學等多種形式，根據臨床需求逐步提升急診科護士實踐操作能力，從而保證護理質量，降低護理不良事件發生風險，為急診搶救工作的順利進行提供重要保障。但在實踐教學過程中，實踐性極強的急診護理操作教學，也常出現內容枯燥、教學氣氛沉悶等問題，影響教學效果，特別對于急救護理實踐經驗相對不足的低年資護士，實踐操作能力的欠缺有可能使其在急救護理工作中現得手忙腳亂，不僅影響護理質量，長期處于精神緊繃狀態還有可能加重護士的職業倦怠感。隨著現代科技快速發展，人工智能技術日益成熟，人工智能輔助的智能化教學手段為臨床實踐教學帶來了很多新的機遇，集高級自然語言處理、訊息檢索、知識表達、自動推理、自動分析評判等開放式技術于一體的特點，與臨床實踐教學的目標及實現手段具有較高的契合程度〔2〕。為尋求一種教學效率更高的急救教學模式，本研究基于人工智能技術構建人工智能急救教學模式，并對其臨床應用價值進行研究分析。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年1～6月就職于復旦大學附屬華山醫院急診科的21名低年資護士作為對照組，另選取2021年1～6月就職于該院急診科的21名低年資護士作為觀察組。納入標準：①首次參加在崗培訓；②護理工作時間≤5年；③知曉研究內容與意義、自愿參與、簽署知情同意書。排除標準：伴抑郁癥、焦慮癥、狂躁癥等精神心理疾病者。兩組護士的性別、年齡、護齡、文化程度等基本資料比較差異均無統計學意義(均P>0.05)，具有可比性。見表1。

表1 兩組護士的基本資料比較

1.2 研究方法

1.2.1對照組 對照組采取常規急救教學模式，內容包括：(1)設定教學目標：以提高護士的實踐操作能力和綜合實力、培養護士急救意識為主要教學目標。(2)設計教學內容：會議協商教學計劃，以急診業務理論、常見急癥處理、急救技術、應急預案、急診科設備操作與故障檢測、急診科規章制度、家屬溝通協調及突發事件處理等為主要教學內容。(3)教學實踐：①多媒體視頻教學：指導護士在多媒體室內觀看急救護理相關視頻，視頻內容包括急救護理流程、急救護理操作演示、急救護理操作技巧及注意事項，幫助護士初步掌握急救護理操作步驟及相關技巧。②親身演示教學：由就職于該院急診科、護齡>10年的資深護士親身演示急救護理操作，邊操作、邊講解，操作細節及注意事項需要進行重點講解。講解結束后，在資深護士的指導下，護士依照標準進行相關急救護理操作的親身嘗試，并根據資深護士給出建議和意見，糾正錯誤操作。另外，囑護士在業余時間自行練習。③情景模擬教學：每周進行1次情景模擬訓練，5～6名低年資護士為一小組，由資深護士隨機提出訓練內容，如患者的疾病類型、疾病嚴重程度、發病時間、到院時間、疾病史等病歷信息，每個小組獲得資深護士隨機提出的訓練內容后，給予其3 min準備時間，用于小組成員自行分配護理任務，3 min后按照流程開展急救護理措施，訓練結束后由資深護士對整個護理流程進行點評，并指出不足之處。

1.2.2觀察組 觀察組采用人工智能急救教學模式，內容包括：(1)團隊組建：組建人工智能急救教學團隊，成員及職責：護士長1名，負責項目統籌與任務分配；主管護師3名(急診科護齡>10年)，負責教學指導；護師2名，負責信息收集與統計。團隊組建完成，由護士長組織進行人工智能技術與急救護理相關內容的業務培訓，要求團隊所有成員熟悉掌握。(2)模式構建：引進人工智能模型人，專聘精通人工智能技術人員，基于人工智能模型人搭建人工智能急診實訓平臺。多方向收集臨床急診信息，創建人工智能急診教學數據庫，高效處理人工智能急診教學數據庫與國內外文獻數據庫和醫院急診檔案庫的關聯〔3〕。以相關文獻數據和醫院急診病例信息為基礎，創建智能虛擬專項學習系統和場景學習系統：①專項學習系統。根據疾病類型將其分為中毒、外傷、心腦血管疾病等多個疾病模塊，根據疾病急診流程將疾病模塊分為接診分診和急救兩個操作模塊，根據患者病情危重情況將急救操作模塊分為一般患者、危急重患者、傳染病患者、成批患者和特殊患者5個患者模塊，根據具體操作內容將患者模塊分為心肺復蘇、電除顫、負壓吸痰等實踐訓練〔4〕。②場景學習系統。分為固定場景學習單元與隨機場景學習單元。固定場景學習單元為單一疾病流程訓練，如農藥中毒患者入院后，需行接診分診→呼吸程度、神志、脈搏等緊急評估→呼吸異常行氣管切開插管，呼之未應、無脈搏行心肺復蘇，呼吸正常、神志清醒、有脈搏直接進行下一步驟→調整體位、建立靜脈通道、心電監護、鎮靜藥物注射、血清膽堿酯酶活性檢測、血電解質監測→催吐、導瀉、注射生理鹽水→抗膽堿藥物注射與藥物不良反應監控等一系列操作。隨機場景學習單元為兩種及兩種以上疾病同時出現或一種疾病伴多種癥狀的急救處理流程訓練，相比固定場景學習單元難度更大，更考驗護士的綜合能力。③實踐應用：護士在教員帶領下，首先通過專項學習系統，行單項操作內容實訓，使其單項操作熟練度提升至急診實踐標準；隨后通過場景學習系統的固定場景學習單元，行單一疾病急診流程操作訓練，使其能單獨順利完成單一疾病急診流程整套操作；最后通過場景學習系統的隨機場景學習單元，行隨機場景急診流程操作訓練。每名教員可將護士分成三組，小組內護士隨機安排任務，在場景學習系統下行急診流程團隊操作訓練。

1.3 評價指標

1.3.1急救操作能力 急救操作考核項目包括心肺復蘇、電除顫、負壓吸痰、氣管切開插管、動靜脈穿刺、心電監護及清創包扎7項，各項目滿分10分，3名教員負責打分，取平均分為單項目最終成績。

1.3.2急救意識 急救意識包括風險評估意識、應變意識和團隊協作意識，單項滿分100分，評分越高、代表護士的急救意識越強。

1.3.3職業倦怠感 選用Maslach和Jackson〔5〕編制職業枯竭量表(Maslach Burnout Inventory-General Survey，MBI-GS)評價護士職業倦怠感，該量表涉及個體情感衰竭(5個項目)、非人性化(4個項目)、低成就感(6個項目)3個領域，每個條目設置7個選項(0=從不，1=極少，2=偶爾，3=經常，4=頻繁，5=非常頻繁，6=每天)，總分0～90分，評分越高、代表護士職業倦怠感越嚴重，該量表信效度良好〔6〕，Cronbach α=0.908～0.950，KMO=0.921。

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 兩組護士急救操作能力比較

教學前，兩組護士急救操作能力評分比較差異無統計學意義(P>0.05)。教學后，兩組護士急救操作能力評分較教學前均有顯著提高，且除動靜脈穿刺之外，觀察組護士各項急救操作能力評分顯著高于對照組，差異均有統計學意義(均P<0.05)，見表2。

表2 兩組護士教學前后的急救操作能力比較〔M(P25，P75)〕

2.2 兩組護士的急救意識比較

教學前，兩組護士急救意識評分比較差異無統計學意義(P>0.05)。教學后，兩組護士急救意識評分較教學前有顯著提高，且觀察組護士急救意識評分顯著高于對照組，差異均有統計學意義(均P<0.05)，見表3。

表3 兩組護士教學前后急救意識比較

2.3 兩組護士的職業倦怠感比較

教學前,兩組護士MBI-GS各領域評分及總分比較差異均無統計學意義(均P>0.05)。教學后,觀察組護士MBI-GS各領域評分及總分較教學前均有顯著提高,且觀察組護士MBI-GS各領域評分及總分顯著高于對照組,差異均有統計學意義(均P<0.05),見表4。

表4 兩組護士教學前后MBI-GS評分比較

3 討論

3.1 急診科護士教學意義

作為醫院的重要科室之一，急診科的護理質量不僅與急診患者預后有直接關聯，同時也是醫院綜合實力的主要體現，只有確保急診科護士掌握扎實理論知識和熟練操作技巧，才能保證急診護理質量。針對急診科低護齡護士，積極開展急診護士教學，提升其綜合能力，對于提升急診科護理質量、保證急診患者生命安全具有重要意義〔7〕。傳統教學模式以基礎理論教學和護士臨床實踐帶教為主，臨床實踐帶教雖更具真實性，護士體驗度更高，但依然存在幾方面缺點：①急診科急救過程中患者病情危重，帶教老師工作繁忙，危急緊迫情況下帶教老師為盡快完成護理工作，而無法對急診操作細節行具體講解，導致帶教質量低〔8〕。②部分護士易受外界因素影響，面對帶教老師和其他護士時易產生緊張、害怕等不良情緒，使其行操作訓練時容易犯錯〔9〕。③傳統教學模式雖采用情景模擬教學，讓護士體驗不同情況的急診護理流程，但傳統仿生教具無法將疾病癥狀和體征變化真實表現出來，護士行操作訓練時缺乏真實性〔10〕。因此，以全面提高急診護士綜合能力為目的，在急診護士教學中合理引入先進教學模式尤為關鍵。

3.2 人工智能急診教學模式實際應用價值

傳統教學模式中護士為教學主體，急診知識與操作技能為教學客體，教學過程中需主體主動學習客體〔11〕。人工智能急診教學模式是一種基于人工智能急診實訓平臺的先進教學模式，在這種教學模式下，教學主體不僅是護士，急診知識與操作技能轉被動為主動，以“第二主體”角色介入到護士學習過程中，教學中人工智能可主動引導護士，成為護士的“第二帶教老師”，甚至能在教學中比帶教老師做出更好的表現〔12〕。結合本次研究結果，人工智能急診教學模式在實際應用中可發揮以下作用：①人工智能急診教學模式采取“單項操作訓練→單一疾病急診流程操作訓練→隨機急診流程操作訓練”的階段式實踐操作訓練，難度與復雜度逐漸提升，循序漸進，不存在較大跨度的難度轉變，同時在人工智能模型人輔助下，操作訓練更具真實性，相比傳統臨床實踐帶教更加細節，對急診護士實踐操作能力提高更有幫助。本研究結果顯示，除動靜脈穿刺之外，觀察組護士各項急救操作能力評分均顯著高于對照組，分析其原因，可能與動靜脈穿刺操作難度較小而更容易被護士熟練掌握有關〔13〕。②在智能虛擬學習系統中，護士可組成團隊進行不同難度的急診流程操作訓練，每名護士在不同訓練中扮演不同角色，負責不同護理工作，在團隊訓練中護士可訓練操作訓練銜接，提高護士團隊意識，同時在不斷熟悉操作的過程中，也可培養護士的風險評估能力，另外在難度與復雜度較高的隨機急診流程操作訓練中，人工智能模型人扮演的患者會隨機不定時發生病情變化，從而能有效提升護士的應變能力，研究結果表明，觀察組護士急救意識評分顯著高于對照組〔14〕。③急診科護理工作難度大、風險性高，低護齡護士短時間內無法接受如此高的工作強度，易產生消極情緒，影響工作效率。人工智能急診教學模式可通過高強度實訓，培養護士抗壓能力，從而減少外界因素對其造成的不良影響。結果顯示，教學后觀察組護士MBI-GS各領域評分及總分較教學前均有顯著提高，且觀察組護士MBI-GS各領域評分及總分顯著高于對照組〔15〕。

綜上所述，急診科護士以人工智能急診教學模式開展臨床急診實踐教學，實踐操作能力和急救意識全面提升，避免發生急診患者不良事件和醫療糾紛，對改善急診患者預后具有重要意義。

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