基于柯式評估的3D打印困難氣道模型在麻醉科教學中的應用

[摘要]"目的"本研究旨在建立一種高仿真的3D打印困難氣道模型，應用柯式評估模式評估該模型用于實習醫生培訓課程的效果。方法"根據困難氣道患者的頭頸胸部CT信息進行3D打印。2023年3月1日至3月31日招募30名實習醫生進行教學培訓，根據隨機數字表法將其分為觀察組和對照組，每組15名，觀察組接受3D打印氣道模擬培訓，對照組接受傳統困難氣道培訓。通過柯氏評估模式從反應層、學習層、行為層和成果層4個方面對培訓效果進行分析。結果"反應層：觀察組學員在技能操作培訓、培訓內容的實效、對處理困難氣道信心提升度和達到預期目標的評價均顯著高于對照組（Plt;0.05）。學習層：兩組學員的理論考核成績比較差異無統計學意義（Pgt;0.05）。行為層：觀察組學員的技能考核成績顯著高于對照組（Plt;0.05）。成果層：麻醉科教研室老師對觀察組學員的綜合評分顯著高于對照組（Plt;0.05）。結論"3D打印困難氣道模型用于困難氣道管理課程的模擬訓練有較好的效果，適宜推廣應用。

[關鍵詞]"3D打印；困難氣道模型；柯式評估；困難氣道管理課程

[中圖分類號]"G642.0""""""[文獻標識碼]"A""""""[DOI]"10.3969/j.issn.1673-9701.2024.34.017

氣道管理是麻醉醫生必備的核心技能。在臨床工作中，困難氣道的發生率為1.5%～8.5%，嚴重威脅患者的生命安全[1]。馬武華等[2]對中國醫療機構困難氣道的調查與分析發現，13.8%的調查者所在單位發生過因困難氣道導致的嚴重不良事件（患者死亡或腦損傷等）；其中僅50.9%的調查者參加過氣道管理培訓，而未閱讀過美國麻醉醫師協會和中華醫學會麻醉學分會困難氣道管理流程的調查者占比高達34.3%和6.8%。這些都說明氣道管理培訓工作仍然任重道遠。困難氣道一旦發生，患者病情危急，實習醫生理論知識與臨床經驗不足，往往難以處理。且臨床困難氣道發生率較低，難以滿足所有實習醫生的培訓需求。因此，如何構建低成本、易推廣的各類氣道技能操作模型在醫學教育和培訓領域具有巨大的潛力。本研究旨在觀察實習醫生在高仿真模型下對困難氣道處理技術、操作規范及應急預案的學習過程，并采用柯氏評估模式，對該模型的培訓效果進行科學、全面、客觀的分析，以提高實習基地的教學質量。

1""對象與方法

1.1""3D打印困難氣道模擬訓練系統的建立

通過提取南京市第一醫院部分困難氣道患者的頭頸胸部CT信息（電流100mA，層厚1～2mm），采用Mimics"17.0軟件進行重建后將相應文件導出至3D打印機，根據臨床病例特點和培訓需求，選用適合材料進行3D打印。將患者的3D打印困難氣道模型和教學教案錄入對應病例庫，構建模擬訓練系統。

1.2""教學對象和培訓內容

本研究于2023年3月1日至3月31日招募30名實習醫生進行教學培訓。納入標準：①麻醉學專業；②未接受過系統困難氣道培訓。排除標準：""""①自愿退出；②未完成問卷調查或未完成考核。根據隨機數字表法將其分為觀察組和對照組，每組15名。所有學員對本研究內容均知情同意。本研究采用問卷調查方法，符合《赫爾辛基宣言》中的醫學研究倫理原則。

兩組學員均接受為期4周（每周兩課時，一課時40min）的教學培訓課程。第一周培訓課程為學員統一理論培訓，培訓內容覆蓋相關解剖課程、困難氣道的識別、困難氣道處理流程及要點、困難氣道工具的使用說明等。第2周培訓課程為學員統一技能示教培訓，教學老師先示范困難氣道工具的使用方法和技巧，包括面罩通氣、口咽鼻咽通氣道使用、喉罩使用、可視喉鏡下氣管內插管、纖維支氣管鏡引導的氣管內插管及環甲膜穿刺等。第3、第4周學員分組進行操作練習。兩組課程時間和教學老師均相同。觀察組學員使用3D打印困難氣道模型（包括面部畸形、肢端肥大癥、氣道占位、頸椎活動受限等）進行操作練習；對照組學員在傳統氣道模型上直接進行困難氣道的技能操作練習。

1.3""培訓效果評定

采用柯氏評估模型從反應層、學習層、行為層和成果層4個方面評價兩組學員的困難氣道學習效果。具體方法：①反應層：所有學員對本次培訓進行滿意度調查。調查內容包括培訓內容、培訓方法、培訓考核及培訓后感受4個方面，共13項條目。學員依據自身情況對每項內容進行評分。②學習層：在全部培訓課程完成后，對兩組學員進行統一的閉卷理論考核，考核內容為困難氣道相關知識。滿分100分，記錄所有學員的考核成績。③行為層：完成全部課程培訓后，兩組學員統一參加臨床技能考核。麻醉科教研室老師根據每位學員處理困難氣道時的表現進行評分。考核內容包括困難氣道的識別、困難氣道處理應急預案、處理困難氣道工具的使用、團隊協作能力及溝通能力等。滿分100分，記錄所有學員的考核成績。④成果層：培訓后3個月，學員完成麻醉科實習。帶教老師、教研室秘書及科主任對參加培訓的全部學員的臨床工作進行評價。評價內容包括麻醉記錄單書寫、病例討論、理論考核、臨床技能考核等的綜合評價。取三者評價的平均分，滿分10分。

1.4""統計學方法

采用SPSS"16.0軟件對數據進行統計分析。符合正態分布的計量資料以均數±標準差（"）表示，組間比較采用單因素方差分析，非正態分布的計量資料以中位數（四分位數間距）[M（Q1，Q3）]表示，組間比較采用非參數檢驗。Plt;0.05為差異有統計學意義。

2""結果

2.1""反應層分析

兩組學員的培訓方法、培訓考核評分比較差異均無統計學意義（Pgt;0.05）。培訓內容中的技能操作培訓和培訓內容的實效方面，觀察組學員的評分顯著高于對照組（Plt;0.05）。培訓后感受方面，觀察組學員對處理困難氣道的信心提升度顯著高于對照組（Plt;0.05），且觀察組學員更多達到預期目標（Plt;0.05），見表1。

2.2""學習層、行為層分析

兩組學員的理論考核成績比較差異無統計學意義（Pgt;0.05）。觀察組學員的技能考核成績顯著高于對照組（Plt;0.05）。觀察組學員的考核成績總分顯著高于對照組（Plt;0.05），見表2。

2.3""成果層分析

觀察組學員的綜合評分顯著高于對照組[（8.73±0.46）分"vs.（8.15±0.67）分，t=2.778，P=0.010]。

3""討論

3D打印技術又稱為增材制造技術，它基于三維模型數據，通過增加材料、逐層打印，從而獲得與數字模型一致的三維實體模型[3]。因此，3D打印模型具備很強的形態學展現能力，使得其在醫學教育領域有著非常廣闊的應用前景[4-5]。當前骨科、神經外科、耳鼻喉科等亞專科紛紛將3D打印技術應用于臨床實踐及教學中[6-8]；但在麻醉方面的應用還相對較少。近年來逐漸有學者將3D打印技術與困難氣道相關領域結合。Ormandy等[9]于術前為頭頸部腫瘤切除的患者建立3D打印模型，有助于多學科團隊制定困難氣道處理計劃，從而增加首次插管成功率。Ock等[10]采用3D打印技術和硅膠成型制作困難氣道模型，具有類似真實的張口度和精確的困難氣道形狀。該模型成本明顯低于傳統的氣道模型，同時給學員提供更為精準的培訓體驗。因此，3D打印可更真實客觀地顯示氣道及毗鄰結構的異常解剖，從而提高學員對困難氣道的理解，且價格相對較低，易于推廣應用，具備替代當前傳統氣道模型的潛力。

本研究采用柯氏評估模式對該模型的培訓效果進行分析。反應層主要通過問卷調查的形式了解學員對培訓工作的滿意度，了解學員所希望得到的培訓需求。結果顯示兩組學員在培訓方法和培訓考核兩大方面均給出較高的評分，表明大部分學員對本次培訓的內容設計、教學形式、時間安排及考核安排給予肯定。觀察組學員的技能操作培訓和培訓內容的實效評分更高，且在處理困難氣道信心提升度方面和培訓成果達到心理預期方面明顯高于對照組。學習層評估主要通過筆試考核學員對困難氣道理論知識的掌握情況。觀察組學員的平均成績雖高于對照組，但比較無統計學意義。行為層通過臨床技能考核評估，觀察組學員的操作考核成績顯著高于對照組。成果層由教研室老師對兩組學員的臨床工作進行評分，觀察組學員的綜合評分明顯高于對照組。綜合來說，觀察組學員的培訓成果明顯優于對照組，進一步提高學員對處理困難氣道的信心，對困難氣道的識別、困難氣道處理應急預案、處理困難氣道工具的使用、團隊協作能力及溝通能力等均達到較好的培訓效果。

在培訓過程中，筆者觀察到3D打印氣道模型無法模擬真實操作過程中發生的分泌物多、出血、起霧等問題。隨著技術和材料的不斷更新發展，后續將對模型進一步改進，使其更加接近真實臨床環境。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

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（收稿日期：2024–07–30）

（修回日期：2024–10–25）