CBL+血管介入模拟器教学法在规培生DSA教学中的应用

Application of CBL Combined with Vascular Intervention Simulator in the Teaching of DSA for Standardized Training Residents

摘要

目的 探讨案例教学法结合血管介入模拟器综合教学模式在规培生全脑血管造影教学中的应用效果。 方法 以2020 — 2024年在神经外科规范化培训的171名住院医师为研究对象，随机分为常规教学组（75人）和案例教学法结合血管介入模拟器组（96人）。常规教学组采用传统教学方法进行教学，案例教学法结合血管介入模拟器组除常规教学组的教学方法外，学员进行为期3个月的血管介入模拟器训练以及CBL教学。培训结束后进行理论、操作考试和对教学效果进行问卷调查，评价教学效果。 结果 案例教学法结合血管介入模拟器组理论和操作考试的多个单项成绩和总成绩均高于常规教学组（P<0.05）。调查问卷显示，案例教学法结合血管介入模拟器组在提高学习兴趣、临床思维能力、临床实践能力、手术熟练程度、教学满意度等方面均优于常规教学组（P<0.05）。 结论 案例教学法结合血管介入模拟器的综合教学模式能够显著提高神经外科规培生全脑血管造影教学的教学质量及效果。

Abstract

Objective To explore the application effects of comprehensive teaching mode of case-based learning (CBL) combined with vascular intervention simulator in the training of Digital Subtraction Angiography (DSA) for standardized training residents. Methods A total of 171 residents who participated in the standardized training of Department of Neurosurgery from 2020 to 2024 were selected as the study objects and divided into the control group (n=75) and the experimental group (n=96). The control group was taught with traditional teaching method, while the experimental group was taught with three-month vascular intervention simulator training and CBL teaching apart from traditional teaching method. After completion of training, theoretical and operational exams and questionnaire survey of teaching effect were conducted to evaluate the teaching effect. Results Several individual project scores and the total score of the experimental group was higher than those of the control group (P<0.05). The questionnaire survey showed that the experimental group is superior to the control group in terms of enhancing learning interest, clinical thinking ability, clinical practical ability, surgical proficiency, and teaching satisfaction (P<0.05). Conclusion The comprehensive teaching mode combining CBL and vascular intervention simulator can significantly improve the teaching quality and effect of DSA for neurosurgical residents in standardized training.

关键词

案例教学法 / 介入模拟器 / 全脑血管造影 / 教学

Key words

Case-based learning / Intervention simulator / Digital Subtraction Angiography / Teaching

20世纪80年代，脑血管病的介入治疗方法引入中国，并得到逐步推广和广泛应用。因其具有疗效确切、创伤较小、手术时间相对较短，恢复快等优点，不仅得到越来越多神经科医生的重视，而且患者及患者家属的接受度也越来越高^［1］。全脑血管造影术是从事神经介入工作的医师所必须具备的入门级基础和基本技能，这对保障医疗安全及学员的正常学习曲线均有着重要的意义。随着中国脑防委卒中防治项目以及百万减残工程的推进，以及国家卒中中心建设的要求，越来越多的基层单位迫切需要大量的神经介入医师，因此神经介入医师的培训工作任重而道远。如何在保障患者安全的基础上，建立规范化培训体系，提高培训效果，是摆在全国各大神经介入培训中心教师们面前的一个重要课题。传统的医师培训模式为，学员经过初步考核或筛选后进入培训中心，采取自学加系统培训，先学习脑血管的解剖及介入理论基础等相关知识，然后是在台下参观并由带教老师进行现场理论教学，逐步由二助过渡为一助，经过一定时期的学习，考核合格后再独立成为手术医生的培训模式^［2］。由于所有的培训过程均在患者身上进行操作，出于对保障患者安全的考虑，所以学员的基本理论和操作基本功必须扎实，因此培训过程只能稳步推进，所以培训时间要求较长。根据欧洲神经放射协会等组织制定的神经血管介入培训标准，一名医师需要接受2~3年的专业培训，才能有资格通过神经血管介入领域的认证^［3］。在中国有一定基础的提高班学员一般至少需要3个月，零基础的学员一般需要1年时间^［4］。虽然实操训练是一种高效学习方式，能让学员精准掌握技能。但医疗行业有其特殊性，服务对象是患者，关乎生命健康。在训练初期，学员常因紧张、经验匮乏，出现操作失误。尤其是脑血管介入手术对眼手协调能力要求极高，轻微差错都可能引发严重后果，甚至危及患者生命安全。而且手术复杂程度与所需练习时长、次数成正比，越复杂的手术越需要大量重复地练习，这无疑大大增加了医疗过程中的潜在风险。除此之外，导师的水平的参差不齐也与学员的培训效果密切相关，所以传统训练模式是一种风险相对高、效率低的培训模式，因此亟待降低培训风险，提高培训效率^［5］。

血管介入模拟器属于高仿真手术模拟训练系统，通过高度还原手术场景，为临床医师提供了沉浸式的实操平台，助力他们开展动手能力培训，反复进行实践操作演练，有效提升手术操作水平^［6］。其能够对脑血管介入治疗过程中涉及的各类复杂情况进行逼真模拟，可以使学生在无风险的环境下反复地练习，从而帮助学生克服畏难情绪，增加兴趣，提高学习和培训效果^［7］。

以案例为基础的学习（Case-based Learning，CBL）作为启发式教学的重要分支，遵循“以临床病例为起点，以问题解决为驱动，将学生置于主体地位，由教师发挥引导作用，并对教学内容进行优化整合”的教学思路，成为推动现代临床医学教学改革、引领学科发展的关键方向^［8］。

本文拟通过分析CBL联合血管介入模拟器教学法在神经外科住院医师规范化培训中的应用价值，为提高规培生学习脑血管造影技术的效果提供新的思路，现报道如下。

1 对象与方法

1.1 材料

1.1.1 培训设备

研究采用以色列 Simbionix 公司的 Angio Mentor Flex 血管介入手术模拟器。该系统运用触觉仿真技术，能逼真还原手术触感。同时，系统配备完善的术中监测功能，可实时跟踪模拟患者的各项状况。

1.1.2 研究对象

选取2020 — 2024年在西安交通大学第二附属医院神经外科规范化培训的171名住院医师为研究对象，既往无神经介入类似相关经验。其中男性129名、女性42名，所有研究对象对本研究均知情且同意。

1.1.3 分组方式

将2020年9月 — 2024年8月在神经外科参加住院医师规范化培训的75名学员随机纳入常规教学组，96名学员随机纳入CBL+血管介入模拟器教学组。带教教师均由具有教师资格证且具备主治医师以上职称的教师担任，有5年以上神经介入手术经验，专业基础知识扎实丰富、操作技能娴熟，以及具有良好的沟通能力。

1.2 研究方法

1.1.4 常规教学组教学实施

以带教教师为中心，采用传统教学方法进行教学，每名带教教师负责3~5名学生的培训，根据教学计划，运用多媒体课件与普通模型，直观呈现手术操作步骤。培训流程依次为：理论授课环节，由专业教师系统讲解手术相关理论知识；操作示范阶段，教师亲自演示规范的手术操作流程，让学员有直观参照；跟台带教过程中，学员跟随教师在实际手术场景中学习，老师现场指导；最后是教师评价环节，对学员在整个培训过程中的表现进行综合评估，给予针对性反馈与建议。

1.1.5 CBL+血管介入模拟器组教学实施

除常规教学组的教学方法外，学员进行为期3个月的血管介入模拟器训练以及CBL教学。

1.1.5.1 血管介入模拟器的应用

规培学员进入西安交通大学外科实验平台使用Simbionix Angio Mentor Flex血管介入手术模拟器进行培训。具体方法：①系统登录与档案创建：学员登录培训系统，系统自动为每位学员建立专属的个人培训档案，用于全程精准记录学习数据，以便后续评估个人培训水平。②定制培训计划：学员依据自身知识储备、技能基础等实际情况，在系统引导下定制个性化培训计划，确保培训内容与个人需求精准匹配。③沉浸式模拟培训：学员在高度逼真的虚拟现实环境中，开启系统学习进程，包括血管解剖、介入手术操作基础练习，独立完成脑血管造影模拟操作及相关并发症的处理方法等培训。④考核与进阶：培训结束后进行考核，合格者继续进入临床学习。每次训练时长为1小时每人，每周2次。

1.1.5.2 CBL教学实施

带教教师设计具备典型代表性和知识性的CBL教学案例，同时提出问题，包括术前准备（适应证、禁忌证、备皮、药品等）术中操作（穿刺位置及注意事项、导丝、导管的选择和控制、造影剂的剂量及投射角度的选择、造影结果的判读）；术后处理（拔鞘的要点及术后观察注意事项）。组织学员分组并展开讨论，鼓励学生查阅文献及参考资料。再次上课，激发学员根据学习结果进行讨论。带教教师再次布置问题，并强调需要补充的资料。第三次课上，学员发表意见，并相互提问并讨论，带教教师进行汇总答疑。

1.1.6 评价指标

上述教学活动结束后，对教学效果进行评价，包括神经介入理论考试、操作考核以及问卷调查。

1.1.6.1 理论考试

理论考试主要考查脑血管造影术前的准备、对患者适应证及禁忌证的判断、病史的掌握、术前药物的准备及调整、手术知情同意书要点、脑血管的常见解剖及变异、操作规范及注意事项、常见异常结果的判读、术后注意事项等，满分100分。

1.1.6.2 操作考试

由学员对所管病人在同一带教老师指导下进行全脑血管造影，主要考核消毒、铺巾、穿刺、置鞘、主动脉弓造影、双侧颈总动脉、颈内、外动脉、双侧锁骨下、椎动脉造影、人文关怀等。

1.1.6.3 培训效果与满意度调查问卷

课题组自行设计，并经专家组评定认可后实施。问卷内容包括提高学习兴趣、锻炼临床思维能力、临床实践能力、手术熟练程度、教学满意度5个维度，每方面评分1~5分。

1.2 统计学方法

采用SPSS 23.0进行统计学分析，计量资料采用均数±标准差（x±s）表示，数据进行正态分布检验，组间比较采用独立样本t检验，计数资料以［n（%）］表示，进行χ²检验，以P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组学员基线资料比较

将25名学员纳入常规教学组，其中男性57名（76%），女性18名（24%）；平均年龄（22.25±2.23）岁，入科成绩（81.14±3.51）分。96名学员纳入CBL+血管介入模拟器教学组，其中男性72名（75%），女性24名（25%）；平均年龄（21.87±2.42）岁，入科成绩（80.85±3.87）分。两组学员的性别、年龄、入科成绩等一般基线资料差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性，见表1。

2.2 两组规培学员理论考试成绩比较

CBL+血管模拟器组与常规教学组比较，在术前物品及患者准备、适应证、禁忌证、病史的掌握、知情同意书的要点方面无显著性差异（P>0.05）。在术前药物准备及调整、脑血管解剖及变异、操作规范及注意事项、常见异常结果判读、术后观察及注意事项、总成绩方面有显著性差异（P<0.05），见表2。

2.3 两组规培学员操作考试成绩比较

CBL+血管模拟器组与常规教学组比较，在消毒铺巾、穿刺置鞘、主动脉弓造影、右侧颈总动脉造影、右侧颈内、外动脉造影、右侧锁骨下、椎动脉造影、左侧颈总动脉造影、左侧颈内外动脉造影、左侧锁骨下、椎动脉造影、人文关怀、总成绩方面均有显著性差异（P<0.05），见表3。

2.4 两组学员培训效果调查结果比较

CBL+血管模拟器组与常规教学组比较，在提高学习兴趣、锻炼临床思维能力、临床实践能力、手术熟练程度、教学满意度、总成绩方面均有显著性差异（P<0.05），见表4。

3 讨论

住院医师规范化培训是国家医师培训体系中的重要组成部分。“岗位胜任力”是规范化培训对学员提出的重要要求，而神经外科培训中学员的介入操作“岗位胜任力”一直是培训中的难点。血管介入治疗风险高、操作复杂，再加上当下医患关系紧张的矛盾尚未得到彻底化解，这些现实因素压缩了规培医生的实践空间，导致他们获得实操的机会相对较少。目前，全国已经有多家神经介入培训基地，这些基地是经过国家卫健委继续教育中心严格考核的，在培训及教学方面积累了一定的经验。这些中心一般手术量较大，学员学习的机会相对较多，如果规培学员没在这些中心，那么学习的机会将相对偏少，无形中学习的难度将增加。即使在这些有着相对丰富教学经验的中心，也存在学生上手容易，学精难，带教教师放手易，但是放心难，稍不注意也是很容易出现各种问题，有些甚至可能导致严重并发症。这些是目前规培生介入培训过程中存在的普遍现象。

3.1 CBL教学的优势和发展方向

CBL是基于以问题为基础的教学模式（Prob-lem-based Learning，PBL）原理发展而来的，它巧妙吸纳了PBL以学员为核心、开展启发式教学的长处，让医学生成为学习的主动探索者，充分激发其自主学习潜能。同时，CBL着力攻克PBL在实际运用中与临床实操存在脱节的难题，紧密关联理论知识与真实医疗场景。经实践验证，CBL不仅促使医学生灵活运用知识，将课堂所学精准对接临床需求，还极大地活跃了教学氛围，全方位增进师生间的互动交流，提升教学相长的成效^［9］。在国内CBL教学历经多年实践，已积累了颇为丰富的经验，成效显著。不过，在实际教学过程中，若仅采用单一的CBL教学模式，无论是对学生自身素养，还是对教师教学能力，都有着较高要求。但也存在以下问题，案例选择难度大，合适的案例是CBL教学成功的关键，但要找到或编写既符合教学目标，又具有代表性、启发性和时效性，同时难度适中的案例并不容易。案例过难或过易都可能影响教学效果，而且不同学生对案例难度的感受可能存在差异，难以满足所有学生的需求。教学准备工作量大，教师需要在课前对案例进行深入研究，设计问题，预测学生可能出现的问题和解决方案，还要准备相关的资料和背景信息。学生也需要花费大量时间预习案例，查阅资料，这对于师生双方来说都意味着较大的工作量，可能会给时间和精力带来一定压力。教学进度难把控，在CBL教学过程中，学生对案例的讨论和分析可能会出现各种情况，讨论方向可能偏离主题，或者在某些问题上花费过多时间，导致教学进度难以按照预定计划进行，可能会影响教学内容的完整性和系统性。学生参与度不均衡：在小组讨论等CBL教学形式中，可能会出现部分学生积极参与，主导讨论过程，而部分学生参与度较低，依赖他人完成任务的情况。这可能导致部分学生无法充分发挥CBL教学的优势，影响学习效果。评价体系不完善，CBL 教学的评价不能仅仅基于考试成绩，还需要考虑学生在案例分析、小组讨论、问题解决等过程中的表现，但当前，在CBL教学领域，尚缺少一套完善、科学且客观的评价体系。该体系的缺失，致使难以全面、精准地衡量学生的学习成果，进而极有可能干扰对教学成效的评估与反馈工作，阻碍教学质量的提升。在面对不同教学资源和学生素质的高校教学中，联合其他教学法的CBL教学可在一定程度上优势互补，降低教学门槛，进一步提高教学效果，因此联合应用新技术及新方法成为了一个新的发展方向^［10-13］。

3.2 血管介入模拟器的特点

现代医学的快速发展开辟了新的血管内治疗教学培训的新途径。美国 Simbionix公司研发的Angio Mentor™血管内介入模拟培训系统，它运用先进的触觉仿真技术，不仅能让使用者在操作时获得高度逼真的触感反馈，还具备实时监测模拟患者术中状况的功能。作为一款多学科适用的模拟训练系统，它广泛应用于多个学科的诊断与介入治疗培训。这款模拟器为学员创造了宝贵的血管内介入手术实操机会。学员借助它，能够开展全脑血管造影、颈动脉支架植入、动脉瘤填塞等一系列复杂手术的模拟操作。在安全无风险的虚拟环境下，学员可反复练习介入手术技巧，这无疑为他们提供了另一种高效且可靠的学习途径。研究显示其可有效提高脑血管病的临床教学效果^［14］。

3.2 CBL联合血管介入模拟器的优势

本研究结果显示，CBL联合血管模拟器组在理论及操作考试、培训效果评价成绩较常规教学组学员比较均有显著性差异（P<0.05）。说明将两者结合应用于全脑血管造影教学，产生了显著的协同效应。从教学效果来看，规培生在理论知识考核和实际操作考核中的成绩均有明显提升，这表明他们不仅掌握了扎实的理论知识，还具备了较强的实际操作能力。而且，规培生对这种教学模式满意度较高，反馈规培生能切实感受到更强的参与感，收获更大的成就感。

脑血管疾病的介入治疗本身就具有一定的难度。由于规培医师大多数此前未经过系统的理论及实践学习，基础相对较为薄弱，加之在神经外科轮转时间相对较短，因此对他们来说具有时间短、任务重、难度大的特点，这更加增加了他们学习的难度，而CBL结合血管介入模拟器，可弥补这一不足。主要表现在以下几个方面：①克服恐惧心理，激发学习兴趣：新学员刚开始在患者身上操作时难免有紧张、畏难以及对射线的恐惧等情绪，但在模拟器下训练由于不是真人，以及具有一定的容错率和无射线伤害等可以帮助学员克服恐惧心理，新时代的青年对电子设备具有独特的兴趣及敏感性，容易激发他们的学习兴趣。②增加动手机会，培养自信心：虚拟介入培训系统，不仅能帮助教师生动采用案例教学法讲解介入过程、操作难点及风险、注意事项等，利于学生边学习边操作，优势在于可反复应用，能最大程度地提高规培医生的实践机会，增强了信心。③客观评价在实践中提高：血管介入模拟器一大突出特性，就是能在操作过程中实时生成反馈，并同步给出评价。在操作过程中，机器能够实时监测，精准收集各种数据，给出每次练习的评价，操作是否得当，是否造成不良损害等。血管介入模拟器培训，降低了对真实病例的需求，可高效助力冲破技术瓶颈阻碍。④提高教学效果：带教教师设计具备典型代表性和知识性的CBL教学案例，同时对术前准备、术中操作、注意事项、术后处理等围手术期问题全流程设计问题，引发学员的思考及培养严谨的工作作风。CBL与血管介入模拟器培训联合克服了传统的“填鸭式”记忆和被动思考的刻板教学模式，提升了学员的学习热情，使他们对学习的兴趣愈发浓厚，有效地弥补了平面视图教学的不足，丰富的实操机会与真切的沉浸式体验，能有效培养学员自主学习与独立思考的能力，从而提高教学效果^［7］。

3.4 存在问题

然而，这种教学模式在应用过程中也存在一些挑战。一方面，血管介入模拟器设备成本较高，限制了其在部分教学机构的普及。另一方面，CBL教学法对教师的素质要求较高，教师的病例选择和引导能力与教学效果密切相关，若教师准备不足，可能影响教学效果^［15］。

4 结语

综上所述，血管介入模拟器结合 CBL 教学法在规培生全脑血管造影教学中具有显著优势和良好的应用前景。尽管存在一定挑战，但通过合理配置资源、加强教师培训等措施，使得这种教学模式在推广过程中持续完善，进而为培养高素质介入医学人才奠定更加坚实的基础。

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基金资助

西安交通大学医学部教学改革研究项目(20cx001)