作者投稿
专家审稿
编辑办公
邮件订阅
RSS
Comparision of the Teaching Effectiveness of Two Different Simulators in Transthoracic Echocardiography Skills
-
摘要:目的 评估两种经胸心脏超声(transthoracic echocardiography, TTE)模拟器的教学效果。方法 前瞻性纳入2016年1月1日至12月31日期间, 在北京协和医院麻醉科接受规范化培训并自愿报名参加此项目的63名住院医师。参与者被随机分为3组[Heartworks组(使用Heartworks模拟器)、U/S Mentor组(使用U/S Mentor模拟器)及对照组(接受传统教学形式培训)], 每组21人。教学效果评估指标包括培训前后的基础知识笔试(总分分别为100分)、培训后针对健康志愿者的实际操作考核[包括获取图像质量(总分25分)和心脏解剖结构识别(总分25分)两部分]以及学员对教学模式的满意度测评(3个等级)。结果 培训前Heartworks组、U/S Mentor组及对照组的笔试成绩分别为(41.4±10.6)分、(40.4±10.9)分和(39.8±10.5)分, 3组间无统计学差异(P>0.05), 培训后3组的笔试成绩分别为(53.8±12.6)分、(52.6±13.6)分和(43.3±10.8)分, 均高于各组培训前成绩(P均 < 0.05), 其中Heartworks组和U/S Mentor组间无统计学差异(P > 0.05), 但均高于对照组(P均 < 0.05)。培训后3组获取图像质量的考核成绩依次为(17.1±4.5)分、(16.0±4.1)分和(7.7±3.1)分, 心脏解剖结构识别考核成绩依次为(18.2±6.3)分、(17.0±6.1)分和(11.9±6.9)分, 两组成绩中Heartworks组和U/S Mentor组间无统计学差异(P均 > 0.05), 但均高于对照组(P均 < 0.05)。3组间满意度测评无统计学差异。结论 Heartworks和U/S Mentor两种模拟器的TTE教学效果近似, 均优于传统授课型培训模式。Abstract:Objective The aim of this study was to evaluate the training effect of two different simulators of transthoracic echocardiography (TTE).Methods Sixty-three residents who received the standardized training and volunteered to participate in this project in the Department of Anesthesiology of Peking Union Medical College Hospital from January 1st to December 31st, 2016 were perspectively enrolled and randomly divided into 3 groups (21 in each group):Heartworks group (using Heartworks simulator), U/S Mentor group (using U/S Mentor simulator), and the control group (traditional teaching method). The evaluation index of teaching effect included the written test scores about the TTE basic knowledge before and after training(the total score was 100 points), the practice examination on volunteer models after the training[including the quality of images (the total score was 25 points) and the ability of identifying cardiac anatomical structures (the total score was 25 points)], and the satisfaction assessment by the participants (3 levels).Results The written test scores of the Heartworks, U/S Mentor, and the control groups before training were 41.4±10.6, 40.4±10.9, and 39.8±10.5, respectively; there was no statistical difference among the three groups (P > 0.05). The scores of the above three groups after training were 53.8±12.6, 52.6±13.6, and 43.3±10.8, respectively, which were higher than before (all P < 0.05) in each group, and there was no statistical difference between the Heartworks and the U/S Mentor groups (P>0.05), while both were higher than that of the control group (both P < 0.05). After the training, the scores of image quality of the Heartworks, U/S Mentor, and the control group were 17.1±4.5, 16.0±4.1, and 7.7±3.1, respectively; and the scores of recognition of cardiac anatomical structures were 18.2±6.3, 17.0±6.1, and 11.9±6.9, respectively; there were no statistical difference between the Heartworks and the U/S Mentor groups (P > 0.05), while both groups had higher scores than the control group (both P < 0.05). There was no statistical difference in the satisfaction among the three groups.Conclusions The TTE training effect of the Heartworks and U/S Mentor simulators is similar, and both modes are better than the traditional training mode based on the lecture.
-
Keywords:
- simulator /
- transthoracic echocardiography /
- teaching assessment
-
经胸心脏超声(transthoracic echocardiography，TTE)检查可辅助判断部分血流动力学异常的原因并指导治疗，动态、实时、无创的监测优势使其应用范围越来越广泛[1]，并逐渐引入教学实践，尤其是在麻醉科、急诊科和重症医学科。
TTE教学内容包含心脏三维解剖、超声图像识别和实际操作，传统TTE教学方式基于理论授课和真人操作，不够形象和直观，而真人实操因涉及一定的伦理问题，导致其推广受到一定限制。近年来，随着TTE模拟器的快速发展，TTE模拟教学逐渐用于教学实践[2-4]。笔者团队在教学中发现，不同模拟器因硬件和软件的差异，各有优缺点。经查阅文献，目前罕有比较不同模拟器教学效果的报道。为进一步实现教学模拟器的标准化和全面推广，本研究观察并比较了两种不同TTE模拟器及传统授课方式在TTE基础知识、实际操作和心脏结构识别方面的教学效果。
1. 对象与方法
1.1 研究对象
前瞻性选取2016年1月至12月31日在北京协和医院麻醉科接受住院医师规范化培训并自愿报名参与本项目的63名住院医师，均参加麻醉临床工作1~3年，既往未接受过心脏超声培训。有TTE和/或经食道心脏超声的知识背景或培训经历者不参加此项研究。
1.2 分组
将上述63名住院医师按工作年限匹配，随机分为3组[Heartworks组(使用英国Inventive Medical公司的Heartworks模拟器)、U/S Mentor组(使用美国3D Systems formerly Simbionix公司的U/S Mentor模拟器)和对照组(采用传统理论授课方式)]，每组21人。
1.3 培训方法
培训前对住院医师进行45 min笔测，共20道单选题，由北京协和医院麻醉科心脏麻醉亚专业组专家负责编写，内容涉及TTE的成像原理、适应证、5个基本切面及识别、临床应用等，每题5分，总分100分。
笔试完成后立即进行培训，3组学员授课大纲一致，培训内容包括TTE成像原理、适应证、标准切面(包括笔试中涉及的5个基本切面)、探头操作、心脏解剖及容量状态判断。Heartworks组和U/S Mentor组分别采用TTE模拟器进行20 min的现场演示操作教学和答疑，随后专家一对一指导，在志愿者模特身上模拟操作练习15 min，其他学员不能观看；对照组学员观看45 min TTE教学视频，专家现场答疑，模拟操作练习15 min，要求同模拟器组。
1.4 考核
培训结束后再次笔试，出题范围及计分原则与培训前一致，笔试后在志愿者模特身上考核实际操作，使用美国GE vivid S5超声仪，计时10 min。实际操作的考核切面为心尖和胸骨旁5个常用基本切面，包括左室长轴切面(要求正确识别左心房、左心室、右心室、主动脉瓣、二尖瓣、升主动脉和心包)、胸骨旁右心室流出道切面(要求正确识别右心房、右心室和三尖瓣)、胸骨旁短轴切面(要求正确识别前壁、下壁、下侧壁、前侧壁、前间壁和下间壁)、心尖四腔心切面(要求正确识别左心房、左心室、右心室、右心房、二尖瓣和三尖瓣)以及心尖两腔心切面(要求正确识别左心房、左心室和二尖瓣)。
学员获取自认为理想的超声切面并冻结图像，在冻结的图像上识别心脏解剖结构。两名不掌握分组情况的心脏麻醉亚专业组专家同时评估获取切面的质量及对心脏解剖结构的识别情况，考核期间不允许指导考生。具体评分标准如下：(1)切面图像质量：每个切面5分，共考核5个切面，总分25分；(2)心脏解剖结构识别：每个结构1分，共考核25个结构，总分25分；(3)若某一切面获取时间超过120 s，则对应的切面质量和解剖结构识别分别记0分；(4)取两名专家评分的均值作为该学员实际操作的考核分数。
1.5 满意度调查
培训及考核结束时，通过问卷形式对所有学员进行满意度调查，内容包括5个方面：总体满意度、心脏超声结构识别学习效果、TTE探头操作学习效果、是否会推荐给同事、是否易于掌握。满意度评价分为满意、一般和不满意3个等级。
1.6 统计学处理
基础知识笔试成绩、图像质量评分和实际操作评分为计量资料，经检验符合正态分布的结果以均数±标准差表示，3组间比较采用方差分析，两两比较使用q检验。满意度评分为分类变量，组间比较采用卡方检验，两两比较使用Bofferoni方法进行调整。统计分析采用SPSS 19.0软件，双侧P＜0.05为差异有统计学意义。
2. 结果
2.1 笔试成绩
培训前Heartworks组、U/S Mentor组及对照组的笔试成绩分别为(41.4±10.6)分、(40.4±10.9)分和(39.8±10.5)分，3组间无统计学差异(P＞0.05)；培训后3组笔试成绩分别为(53.8±12.6)分、(52.6±13.6)分和(43.3±10.8)分，均高于各组培训前的成绩(P均＜0.05)，Heartworks组和U/S Mentor组间无统计学差异(P＞0.05)，但均高于对照组(P均＜0.05)(表 1)。
表 1 3组住院医师培训前后TTE基础知识笔试成绩的比较(x±s, 分)分组 培训前 培训后 Heartworks组 41.4±10.6 53.8±12.6*# U/S Mentor组 40.4±10.9 52.6±13.6*# 对照组 39.8±10.5 43.3±10.8* 与各组培训前成绩相比，* P＜0.05;与对照组相比，# P＜0.05; TTE:经胸心脏超声 2.2 经胸心脏超声操作考核结果
在培训后的实践操作考核评估中，3组获取图像质量的成绩依次为(17.1±4.5)分、(16.0±4.1)分和(7.7±3.1)分，心脏解剖结构识别成绩依次为(18.2±6.3)分、(17.0±6.1)分和(11.9±6.9)分，Heartworks组和U/S Mentor组间无统计学差异(P均＞0.05)，但两项成绩均高于对照组(P均＜0.05)(表 2)。
表 2 3组住院医师培训后获取图像质量及心脏解剖结构识别考核成绩比较(x±s, 分)分组 图像质量 心脏解剖结构识别 Heartworks组 17.1±4.5* 18.2±6.3* U/S Mentor组 17.1±4.5* 17.0±6.1* 对照组 7.7±3.1 11.9±6.9 与对照组相比，*P＜0.05 2.3 满意度调查
教学满意度评估方面，3组学员在总体满意度、心脏超声结构识别学习效果、TTE探头操作学习效果、是否会推荐给同事、是否易于掌握这5个方面均无统计学差异(P均＞0.05)(表 3)。
表 3 3组住院医师接受TTE培训后的满意度测评情况(n)分组 总体满意度 心脏超声结构识别学习效果 TTE探头操作学习效果 是否会推荐给同事 是否易于掌握 满意 一般 不满意 满意 一般 不满意 满意 一般 不满意 满意 一般 不满意 满意 一般 不满意 Heartworks组 18 2 1 15 3 3 17 4 0 20 0 1 16 3 2 U/S Mentor组 19 1 1 16 2 3 16 5 0 20 0 1 15 4 2 对照组 17 2 2 14 4 3 16 5 0 19 0 2 15 4 2 TIE:同表 1 3. 讨论
本研究显示，TTE模拟器的教学效果优于传统教学模式，使用两种TTE模拟器授课均可显著提高麻醉医师对TTE基础知识及操作技能的掌握，二者学习效果近似。
TTE在越来越多的临床专科中得到广泛应用[5-6]，通过及时发现患者心脏结构及功能的变化，评估容量状态，尽早作出诊断，可为制定治疗方案提供有力参考。有研究报道，TTE监测可显著改善危重症患者的预后[7-9]。
传统授课型TTE教学模式存在学习周期长、培训方式单一、缺乏大量实践机会等诸多不足。而模拟教学的兴起极大促进了教学的质量和效率[10]，既可以避免传统教学重理论轻实践的弊端，也可为学员提供更多直观认识，增加互动及动手机会，提升教学效果[9-10]。随着Heartworks和U/S Mentor等TTE模拟器的问世和软件技术的不断提高，教学模拟器越来越接近真实的临床操作和诊断，使得直观性、互动性等优势在TTE教学中得以充分体现。
虽然模拟器TTE教学存在明显优势[3-4]，且研究者们始终致力于改进教学的各个环节，不断提高教学效果，但目前尚无麻醉医师TTE教学的统一标准教学方案，采用的模拟器和培训模式也不尽相同，缺乏教学效果的横向比较与评估。本研究一方面验证了模拟教学较传统授课式教学的优势，同时也观察到Heartworks和U/S Mentor两种模拟器的教学效果近似。
虽然这项针对近乎“零基础”住院医师的初级培训显示出TTE模拟教学的优势，但由于实践考核是在健康志愿者而非临床患者身上操作，距熟练掌握TTE并应用于复杂临床实践的目标还相去甚远，需进行进一步教学研究，不断深化和提升教学质量。
综上，模拟教学在麻醉专业TTE初级培训中已展现出一定优势，且不同模拟器的教学效果近似，但模拟器教学能否令麻醉医师更快更好地掌握TTE并真正用于临床实践，尚需进一步探究和改进。
利益冲突 无 -
表 1 3组住院医师培训前后TTE基础知识笔试成绩的比较(x±s, 分)
分组 培训前 培训后 Heartworks组 41.4±10.6 53.8±12.6*# U/S Mentor组 40.4±10.9 52.6±13.6*# 对照组 39.8±10.5 43.3±10.8* 与各组培训前成绩相比，* P＜0.05;与对照组相比，# P＜0.05; TTE:经胸心脏超声 
下载: 导出CSV
表 2 3组住院医师培训后获取图像质量及心脏解剖结构识别考核成绩比较(x±s, 分)
分组 图像质量 心脏解剖结构识别 Heartworks组 17.1±4.5* 18.2±6.3* U/S Mentor组 17.1±4.5* 17.0±6.1* 对照组 7.7±3.1 11.9±6.9 与对照组相比，*P＜0.05
下载: 导出CSV
-
[1] Sharma V, Fletcher SN. A review of echocardiography in anaesthetic and peri-operative practice. Part 2:training and accreditation[J]. Anaesthesia, 2014, 69:919-927. DOI: 10.1111/anae.12709
[2] Edrich T, Seethala RR, Olenchock BA, et al. Providing initial transthoracic echocardiography training for anesthesiologists:simulator training is not inferior to live training[J]. J Cardiothorac Vasc Anesth, 2014, 28:49-53. DOI: 10.1053/j.jvca.2013.07.011
[3] Neelankavil J, Howard-Quijano K, Hsieh TC, et al. Transthoracic echocardiography simulation is an efficient method to train anesthesiologists in basic transthoracic echocardiography skills[J]. Anesth Analg, 2012, 115:1042-1051. DOI: 10.1213/ANE.0b013e318265408f
[4] Platts DG, Humphries J, Burstow DJ, et al. The use of computerised simulators for training of transthoracic and transoesophageal echocardiography. The future of echocardiographic training[J]. Heart Lung Circ, 2012, 21:267-274. DOI: 10.1016/j.hlc.2012.03.012
[5] Mark DG, Ku BS, Carr BG, et al. Directed bedside transthoracic echocardiography:preferred cardiac window for left ventricular ejection fraction estimation in critically ill patients[J]. Am J Emerg Med, 2007, 25:894-900. DOI: 10.1016/j.ajem.2007.01.023
[6] Sobczyk D, Nycz K. Feasibility and accuracy of bedside transthoracic echocardiography in diagnosis of acute proximal aortic dissection[J]. Cardiovasc Ultrasound, 2015, 13:15-23. DOI: 10.1186/s12947-015-0008-5
[7] Jensen MB, Sloth E, Larsen KM, et al. Transthoracic echocardiography for cardiopulmonary monitoring in intensive care[J]. Eur J Anaesthesiol, 2004, 21:700-707. DOI: 10.1097/00003643-200409000-00006
[8] Orme RM, Oram MP, McKinstry CE. Impact of echocardiography on patient management in the intensive care unit:an audit of district general hospital practice[J]. Br J Anaesth, 2009, 102:340-344. DOI: 10.1093/bja/aen378
[9] Dawe SR, Pena GN, Windsor JA, et al. Systematic review of skills transfer after surgical simulation-based training[J]. Br J Surg, 2014, 101:1063-1076. DOI: 10.1002/bjs.9482
[10] Dawe SR, Windsor JA, Broeders JA, et al. A systematic review of surgical skills transfer after simulation-based training:laparoscopic cholecystectomy and endoscopy[J]. Ann Surg, 2014, 259:236-248. DOI: 10.1097/SLA.0000000000000245
-
期刊类型引用(3)
1. 马怀玲. 基于精准医学理念的心脏手术麻醉教学. 科教导刊. 2024(34): 141-144 . 
百度学术
2. 张菁，芮娜，冉红，张平洋. 模拟器教学在临床医学技能培训中的应用与思考. 中国医药导报. 2022(35): 189-192 . 百度学术
3. 李世兴，时向民，李健，单兆亮. 应用创新性体系培训房间隔穿刺技术体会. 中国继续医学教育. 2021(23): 61-65 . 百度学术
其他类型引用(0)
计量
- 文章访问数: 457
- HTML全文浏览量: 77
- PDF下载量: 90
- 被引次数: 3
