模擬醫(yī)學(xué)教育在兒科的應(yīng)用黃丹琳1,2 李瑛1,2 章利銘21中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院; 2美國匹茲堡大學(xué)醫(yī)學(xué)中心麻醉系WISER醫(yī)學(xué)模擬研究所臨床醫(yī)學(xué)是一門實踐性很強(qiáng)的應(yīng)用學(xué)科，傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)教育是采用學(xué)徒式教育，即“See one, Do one, and Teach one” 1，但是隨著醫(yī)學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，這種經(jīng)驗式的學(xué)習(xí)變得越來越困難。2000年美國醫(yī)學(xué)會發(fā)表了“To Err Is Human: Building a Safer Health System” 2, 報告稱在過去的10年，美國每年都有98,000人死于可以避免的醫(yī)療差錯，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了死于機(jī)動車交通事故、乳腺癌和艾滋病的人數(shù)，強(qiáng)調(diào)了“以患者為中心，提高患者安全” 的理念在醫(yī)療行業(yè)的重要性。為了突破傳統(tǒng)學(xué)徒式醫(yī)學(xué)教育的瓶頸，維護(hù)患者安全，減少醫(yī)療差錯，把模擬技術(shù)引入醫(yī)學(xué)教育中，為受訓(xùn)者提供一個反復(fù)訓(xùn)練提高技能的安全環(huán)境是近二十年來比較創(chuàng)新且有較好實際效果的做法。一、模擬醫(yī)學(xué)教育的發(fā)展模擬醫(yī)學(xué)教育(Simulation Based Medical Education, SBME)是指利用醫(yī)學(xué)模擬技術(shù)創(chuàng)設(shè)出模擬病人和模擬臨床場景，代替真實病人進(jìn)行臨床教學(xué)和實踐的教育方法3。早在北宋年間，御醫(yī)王唯一奉旨鑄造了兩座體表封蠟，體腔內(nèi)注入水銀的針灸銅人，如考核者進(jìn)針部位準(zhǔn)確，刺中穴位，水銀便流出來，此銅人可視為最早的醫(yī)學(xué)模擬教具。現(xiàn)代模擬技術(shù)開始于20世紀(jì)三十年代，最早由美國陸軍航空公司應(yīng)用于軍事航空訓(xùn)練，用Ewind Link設(shè)計的世界上第一個飛行模擬訓(xùn)練器進(jìn)行飛行訓(xùn)練，來提高飛行的安全性4，到20世紀(jì)60年代，現(xiàn)代模擬技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域開始使用，但早期應(yīng)用范圍較小。1960年，現(xiàn)代心肺復(fù)蘇之父美國匹茲堡大學(xué)麻醉系Peter Safar教授與挪威玩具制造商Laerdal合作研制了最早的心肺復(fù)蘇模型Anne 5，用于進(jìn)行早期的口對口心肺復(fù)蘇培訓(xùn)；隨后心臟病人體模型Harvey由邁阿密大學(xué)研發(fā)成功，它可以模擬27種心臟病體征，被認(rèn)為是最早的符合現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技能培訓(xùn)觀念的部分任務(wù)訓(xùn)練器（part-task trainer），至今仍廣泛應(yīng)用于醫(yī)務(wù)人員的培訓(xùn)6。六十年代中期，由南加州大學(xué)Dr. Judson Denson等研制的首個可由計算機(jī)操控的模擬人Sim One，本是用來給麻醉科醫(yī)師進(jìn)行氣管內(nèi)插管培訓(xùn)的，但是最終因為價格太高，而且應(yīng)用范圍太窄未能推廣使用7。1987年，模擬教學(xué)之父-美國斯坦福大學(xué)麻醉系David Gaba教授與工程師合作開發(fā)了第一個真正意義上的模擬人8，之后，一些智能化高級綜合模擬人被相繼研發(fā)，1994-1995年美國匹茲堡大學(xué)和斯坦福大學(xué)率先建立了醫(yī)學(xué)模擬中心，將模擬設(shè)備用于醫(yī)學(xué)教育。隨著制作成本的下降，人體模型逐漸得到真正意義上的廣泛應(yīng)用，世界各地都陸續(xù)的建立了醫(yī)學(xué)模擬中心，包括SimMan、SimBaby等高仿真模擬人在內(nèi)的各種模擬設(shè)備被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教育。發(fā)展到二十一世紀(jì)，醫(yī)學(xué)模擬技術(shù)可以實現(xiàn)對整個醫(yī)療環(huán)境包括患者、病情和治療環(huán)境的全面模擬，并且通過提供一種交互式的教育環(huán)境，完全模擬在真實場景下對病人的處理?？傊t(yī)學(xué)模擬技術(shù)自始至終伴隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步不斷發(fā)展并滲透到醫(yī)學(xué)教育中去。二、國內(nèi)外兒科模擬醫(yī)學(xué)教育的現(xiàn)狀近十年，模擬醫(yī)學(xué)教育飛速發(fā)展，到目前為止，醫(yī)學(xué)教育的各個領(lǐng)域都完全啟動了SBME的方式和手段。SBME尤其對兒科有重要意義，因為兒科不是縮小的內(nèi)科，它幾乎覆蓋臨床醫(yī)學(xué)的全部學(xué)科，同時由于兒童大多不能準(zhǔn)確表達(dá)自己的病情特征，因此存在更高的醫(yī)療風(fēng)險，要求兒科醫(yī)生必須具備更為精湛的醫(yī)療技術(shù)。傳統(tǒng)的“言傳身教”的教學(xué)方法對少見和有潛在生命威脅的兒科疾病的培訓(xùn)是很欠缺的10，Weinberg ER11等報道稱兒科急診醫(yī)師接觸重癥患兒的機(jī)會有限且缺乏相關(guān)的診治技能，而Yager PH12等研究顯示經(jīng)過兒科模擬演習(xí)培訓(xùn)后，住院患兒呼吸循環(huán)驟停的預(yù)后得到了明顯的改善，故通過模擬培訓(xùn)，能夠?qū)和唢L(fēng)險、低頻率的疾病提供另一種培訓(xùn)的方法，彌補(bǔ)這種傳統(tǒng)教學(xué)上的不足。筆者于2011年被派往美國匹茲堡大學(xué)醫(yī)學(xué)中心醫(yī)學(xué)模擬研究所（The Peter M. Winter Institute for Simulation Education and Research ，WISER）訪問學(xué)習(xí)，耳濡目染了SBME在匹茲堡大學(xué)醫(yī)學(xué)教育中的受重視程度和重要作用。WISER 作為享有盛名的世界級多學(xué)科模擬訓(xùn)練與研究基地，開設(shè)了300多個模擬醫(yī)學(xué)課程，而它下屬的匹茲堡兒童模擬教學(xué)中心也開設(shè)了多達(dá)40多門兒科模擬訓(xùn)練課程，經(jīng)過一年的深入學(xué)習(xí)，我深感中國與歐美等發(fā)達(dá)國家在這個領(lǐng)域的較大差距，具體體現(xiàn)在以下幾個方面：1. 從發(fā)展時間來比較 歐美的兒科專業(yè)在二十世紀(jì)末就跟隨麻醉學(xué)、重癥醫(yī)學(xué)、急診醫(yī)學(xué)的步伐啟動了模擬教學(xué)13,14，尤其在首個高級綜合模擬嬰兒SimBaby的開發(fā)應(yīng)用后，模擬教學(xué)在兒科領(lǐng)域更加迅速的發(fā)展起來。為了尋求兒科模擬領(lǐng)域的進(jìn)步，2008年，國際小兒模擬協(xié)會(International Pediatric Simulation Society，IPSS)成立，并定期召開國際兒科模擬座談會（International Pediatric Simulation Symposia and Workshops, IPSSW），2011年在法國召開的第四屆會議聚集了來自全球?qū)⒔?0個國家的不同兒科專業(yè)的醫(yī)護(hù)人員共同參會。加拿大也于2007年成立了加拿大兒童模擬教學(xué)網(wǎng)絡(luò)（Canadian Pediatric Simulation Network，CPSN），以期更好地發(fā)展兒科SBME15。國內(nèi)從2003年開始，在一些具有前瞻性眼光的專業(yè)團(tuán)體和醫(yī)學(xué)教育專家的努力下，醫(yī)學(xué)模擬教育理念開始為大家熟悉和傳播，各大醫(yī)學(xué)院校和附屬教學(xué)醫(yī)院相繼成立臨床技能中心并先后開展客觀結(jié)構(gòu)化臨床考核（OSCE），這其中，兒科方面的內(nèi)容稍有涉及，但主要以標(biāo)準(zhǔn)化病人（SP）和臨床技能單項訓(xùn)練為主。2008年中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院臨床技能中心在全國范圍內(nèi)率先開展了兒科SimBaby模擬病例教學(xué)16，兒科模擬教學(xué)開始得到重視并進(jìn)一步發(fā)展起來。2、 從模擬設(shè)備的使用來比較基于模擬技術(shù)的相關(guān)醫(yī)學(xué)模擬設(shè)備種類很多，由低到高可分為五種類型：基礎(chǔ)解剖模型(basic anatomic model )、部分任務(wù)訓(xùn)練模型 (partial task trainer)、計算機(jī)輔助模型 (computer based trainer)、虛擬培訓(xùn)系統(tǒng) (virtual reality training system)和生理驅(qū)動型模擬系統(tǒng)(physiology driven simulator)?；A(chǔ)解剖模型出現(xiàn)最早，在醫(yī)學(xué)教育中的作用主要是示教；部分任務(wù)訓(xùn)練模型是對人體局部功能的模擬或者是對醫(yī)學(xué)操作的模擬，如心肺復(fù)蘇、氣管內(nèi)插管等操作的模擬培訓(xùn)設(shè)備；計算機(jī)輔助模型是一種將醫(yī)學(xué)操作和計算機(jī)軟件結(jié)合起來的模型，比如美國心臟學(xué)會（AHA）發(fā)起的兒科高級生命支持（PALS）培訓(xùn)用到的模擬設(shè)備；虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)通過軟件創(chuàng)造虛擬的病人環(huán)境和病情，如纖支鏡、腹腔鏡手術(shù)和達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)模擬器等；生理驅(qū)動型模擬系統(tǒng)在技術(shù)上屬于最高端的模擬系統(tǒng)，它使用數(shù)學(xué)模型來模擬人的生理病理學(xué)特征，提供一種交互式的教育環(huán)境，可以模擬在真實場景下對病人的處理，如Laerdal生產(chǎn)的SimBaby模擬嬰兒系統(tǒng)。國外的兒科SBME走到今天，它的載體已經(jīng)從最初的基礎(chǔ)解剖模型、部分訓(xùn)練模型到了后來的計算機(jī)輔助模型，尤其是近年多利用的觸感知技術(shù)虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)和SimBaby等生理驅(qū)動綜合模擬系統(tǒng)。2012年在費(fèi)城兒童醫(yī)院舉行的第七屆美國兒童重癥醫(yī)學(xué)（PCCM）專科醫(yī)師模擬集訓(xùn)營就設(shè)置了6個SimBaby模擬病例站點(diǎn)、3個SimMan模擬病例站點(diǎn)、10個床旁超聲引導(dǎo)中心靜脈置管站點(diǎn)、2個心肺復(fù)蘇站點(diǎn)和20多個單項技能訓(xùn)練站點(diǎn)。在中國，大多數(shù)醫(yī)學(xué)院校還是固守在局部功能訓(xùn)練模型或者計算機(jī)驅(qū)動模型。繼中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院臨床技能中心開展SimBaby教學(xué)后17,18，也只有為數(shù)不多的知名學(xué)府撬開了生理驅(qū)動技術(shù)的大門，運(yùn)用世界上最高端的綜合模擬系統(tǒng)作為教學(xué)工具。3. 從模擬教學(xué)的培訓(xùn)項目和受訓(xùn)人群來比較 目前在歐美國家，兒科SBME培訓(xùn)的范圍很廣，除多種臨床技能項目外，還包括危急資源管理（Crisis resource management，CRM）、團(tuán)隊訓(xùn)練（Crisis Team Training，CTT）等非技能項目；受訓(xùn)的人群除了醫(yī)學(xué)生，護(hù)理系學(xué)生，更主要的是臨床一線的醫(yī)護(hù)人員。就匹茲堡兒童醫(yī)院模擬教學(xué)中心來說，它的受訓(xùn)人員除了包括兒童重癥監(jiān)護(hù)室（PICU）、新生兒重癥監(jiān)護(hù)室（NICU）、心臟重癥監(jiān)護(hù)室（CICU）、急診室、麻醉科等臨床科室的住院醫(yī)師、?？漆t(yī)師，還包括護(hù)理人員、藥劑師，甚至是產(chǎn)科相關(guān)人員。匹茲堡兒童醫(yī)院還規(guī)定所有上崗的醫(yī)務(wù)人員必須經(jīng)基本生命支持（BLS）訓(xùn)練并拿到證書，住院醫(yī)師和?？漆t(yī)師還需要拿到高級生命支持（ACLS）和兒童高級生命支持（PALS）證書，且每2年要重新進(jìn)行模擬培訓(xùn)并更新證書。筆者2012年參加的在費(fèi)城兒童醫(yī)院舉辦的第七屆美國PCCM?？漆t(yī)師模擬集訓(xùn)營，吸引了全美16家頂尖醫(yī)療機(jī)構(gòu)參加，全美60%的第一年P(guān)CCM專科醫(yī)師參加了此次培訓(xùn)。所有的受訓(xùn)人員在3天的集訓(xùn)中，除了集中培訓(xùn)氣管插管、心肺復(fù)蘇、中心靜脈置管、可視喉鏡的使用，還組合成不同的醫(yī)療團(tuán)隊，進(jìn)行了困難氣道、過敏、心律失常、休克、創(chuàng)傷性腦損傷等24個病例的模擬訓(xùn)練，此外，還對領(lǐng)導(dǎo)能力、團(tuán)隊協(xié)作、醫(yī)患交流等非技術(shù)技能也進(jìn)行了培訓(xùn)。由此可見在美國，SBME在兒科繼續(xù)教育、?？漆t(yī)師的培訓(xùn)中占有很重要作用的地位。國內(nèi)的兒科SBME還處于起步階段，培訓(xùn)項目主要集中在心肺復(fù)蘇和腰椎穿刺、胸腔穿刺等單項技能操作上，對于模擬病例訓(xùn)練和非技術(shù)技能訓(xùn)練遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，而且目前對于臨床醫(yī)務(wù)人員的繼續(xù)教育還很欠缺。目前，國內(nèi)大部分醫(yī)學(xué)院校都逐步認(rèn)識到SBME的重要性，先后設(shè)置了硬件設(shè)備一流的臨床技能中心，而且為了加強(qiáng)醫(yī)學(xué)生基本技能和實踐能力的培養(yǎng)，教育部高等學(xué)校臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)及教學(xué)指導(dǎo)委員會自2010年開始每年舉辦一次全國高等醫(yī)學(xué)院校大學(xué)生臨床技能競賽，但無論是在深度還是廣度上，兒科SBME在中國的發(fā)展還是有一段很長的路需要去走。三、中國兒科模擬醫(yī)學(xué)教育的展望目前，中國兒科醫(yī)師人力資源嚴(yán)重不足，培養(yǎng)機(jī)制缺失。自1999年開始，中國內(nèi)地醫(yī)學(xué)院校陸續(xù)撤銷了兒科學(xué)專業(yè)，但新的兒科醫(yī)生培養(yǎng)機(jī)制長期沒有建立起來，醫(yī)學(xué)生在學(xué)習(xí)期間，以受成人醫(yī)療教學(xué)為主，專門針對兒科醫(yī)療教學(xué)內(nèi)容的比例非常少。中華醫(yī)學(xué)會兒科學(xué)分會常務(wù)委員、湘雅名醫(yī)易著文教授常道 “兒童是人類的父親”，他指出我們需要大量醫(yī)術(shù)精湛的兒科?？漆t(yī)師，積極開展兒科SBME，是建立與國際接軌的更完善的兒科住院醫(yī)生培養(yǎng)體系的重要環(huán)節(jié)。1、選用合適的設(shè)備。醫(yī)學(xué)模擬設(shè)備眾多，我們應(yīng)該根據(jù)培訓(xùn)目的選用合適的模擬教育。20世紀(jì)90年代，美國醫(yī)學(xué)教育家Dr.Miller 19勾畫出了一個培養(yǎng)和評估臨床能力標(biāo)準(zhǔn)的金子塔式的框架結(jié)構(gòu)，金子塔的從最底層往上依次是醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)理論知識（knows）、應(yīng)用能力（knows how）、操作能力（shows how）和工作中的實際表現(xiàn)（does），這個金子塔結(jié)構(gòu)提出了一個合格醫(yī)師的基本要求，即在臨床實際過程中針對各種復(fù)雜病例和情況進(jìn)行及時、有效處理的能力。從醫(yī)學(xué)模擬設(shè)備的發(fā)展上看，它遵循著Miller金子塔的原理，從基礎(chǔ)解剖模型、部分任務(wù)訓(xùn)練模型，到計算機(jī)輔助模型和生理驅(qū)動型模擬系統(tǒng)依次解決各個層次的教學(xué)需要，是解決如何培養(yǎng)一個合格醫(yī)師的最好途徑。有研究指出高仿真的模擬人比簡單的模擬人更加真實，是對兒科急癥和危重癥進(jìn)行個人和團(tuán)隊訓(xùn)練最有力的工具20，故我們要綜合應(yīng)用各種醫(yī)學(xué)模擬設(shè)備，尤其是計算機(jī)輔助模型和生理驅(qū)動型模擬系統(tǒng)，來更好的培訓(xùn)受訓(xùn)者的臨床思維和操作能力。2、擴(kuò)展受訓(xùn)的人群目前國內(nèi)兒科SBME的主要受訓(xùn)人群是醫(yī)學(xué)生，但醫(yī)學(xué)生的兒科學(xué)學(xué)習(xí)時間有限，且知識存在遺忘周期，Kuduvalli PM研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過模擬培訓(xùn)的麻醉科醫(yī)師，相關(guān)的困難氣道處理技能在6-8個月以后就回落到培訓(xùn)前的水平，強(qiáng)調(diào)臨床罕見突發(fā)病例及相關(guān)技能的模擬培訓(xùn)必須定期進(jìn)行21。醫(yī)生是一項需要終身學(xué)習(xí)的職業(yè)，所有醫(yī)生都應(yīng)該成為繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育的對象，針對當(dāng)前兒科醫(yī)生嚴(yán)重不足的情況，應(yīng)及時調(diào)整繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育的重點(diǎn)，將兒科專科醫(yī)師作為SBME的重點(diǎn)。另外，兒科護(hù)理人員作為臨床工作團(tuán)隊的一部分，也應(yīng)該充分利用模擬設(shè)備，進(jìn)行相關(guān)職業(yè)培訓(xùn)。3、建設(shè)模擬教學(xué)課程。針對SimBaby和SimNewB等生理驅(qū)動型模擬系統(tǒng)，如果沒有設(shè)計完善的模擬病例支持，高級模擬人就只是普通的人體模型。我們應(yīng)該在模擬設(shè)備技術(shù)人員的幫助下，兒科高年資?？漆t(yī)師和兒科?？谱o(hù)理人員的參與下，積極編寫培訓(xùn)兒科醫(yī)護(hù)人員技術(shù)技能和非技術(shù)技能的相關(guān)病例課程，同一病例可以針對不同年資的醫(yī)生設(shè)置不同的難易處理情況。另外還可設(shè)置受訓(xùn)者課前和課后測試題、受訓(xùn)者課后評估問卷，以便于之后的模擬教學(xué)研究和進(jìn)一步改進(jìn)。4、培訓(xùn)合格的導(dǎo)師模擬教學(xué)中心最重要的不是昂貴的模擬人等硬件設(shè)備，而是能夠創(chuàng)建模擬課程和授課的專業(yè)導(dǎo)師。WISER 經(jīng)過多年的努力，擁有一支由300 多名臨床各個?？苾?yōu)秀導(dǎo)師組成的教學(xué)隊伍，能夠運(yùn)行250多門在線的模擬課程。同時，WISER每年定期舉辦改善導(dǎo)師教學(xué)質(zhì)量培訓(xùn)班(Improving Simulation Instructive Methods，ISIM)，為全美國甚至其他國家輸送優(yōu)秀模擬教學(xué)導(dǎo)師。Jordi Ritz EM222009年在德國、瑞士和澳大利亞進(jìn)行在線調(diào)查，發(fā)現(xiàn)有24個模擬教學(xué)中心的絕大多數(shù)模擬教學(xué)導(dǎo)師都經(jīng)過了正規(guī)的導(dǎo)師培訓(xùn)，其中26%的導(dǎo)師是兒科護(hù)理人員。加拿大Cheng A23也指出，有效導(dǎo)師培訓(xùn)，是模擬危急資源管理培訓(xùn)順利進(jìn)行的保證。四、小結(jié)總而言之，模擬技術(shù)的發(fā)展給醫(yī)學(xué)教育帶來了新的機(jī)會與挑戰(zhàn)。SBME雖然永遠(yuǎn)不可能代替真正的臨床實踐，也不是完美無缺的，但它已經(jīng)得到廣大醫(yī)學(xué)教育工作者的公認(rèn)，可以解決目前醫(yī)學(xué)教育中存在的一些問題，顯著提高醫(yī)學(xué)教學(xué)水平，是醫(yī)學(xué)教育中的重要組成部分。國內(nèi)的兒科SBME尚處于起步階段，相比歐美國家還存在很大差距，我們應(yīng)該在模擬設(shè)備的選用、模擬課程的創(chuàng)建和導(dǎo)師隊伍的培訓(xùn)等方面大力發(fā)展，形成一整套符合我國國情，并利于培養(yǎng)臨床實際工作能力的兒科醫(yī)護(hù)人員繼續(xù)教育培訓(xùn)體系。參考文獻(xiàn):1. 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