医学虚拟仿真概述

    互联网技术和教育信息化的迅猛发展，推动着全球范围内教育教学的深刻改革。医学虚拟仿真（medical simulation）作为医学模拟教学的新方法，依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通信等技术，构建高度仿真的虚拟医疗情景，推进核心胜任力的培养和提升，构建院校教育、毕业后教育、继续教育“三段”衔接融合的规范化临床医学人才的培养体系。目前，医学虚拟仿真已广泛应用于医学本科生、住院医师和专科医师以及继续教育的临床素质提升培训中，不仅在操作技能训练，更是在临床决策能力、团队分工合作、医患沟通以及人文素养等非技术性技能等的提升中发挥着举足轻重的作用，从而提高医护人员危机处理的胜任力。

    虚拟仿真历史源远流长。早在19世纪初，普鲁士人采用关于真实地形的沙盘模型，对作战进行模拟与推演预测。在20世纪初，虚拟仿真开始应用于航空从业人员的教学与培训，飞行模拟器可能是发展最完善的全景模拟器（FES），飞行员可以真实感知飞机在飞行过程中所有的运动变化。虚拟仿真进一步应用于驾驶和汽车设计、城市规划、制造业以及基于计算机模拟的天气预测等重要领域。在当今世界，虚拟仿真已经无处不在。

    航空模拟在教学和培训领域的应用与成功范例以及计算机即时通信技术的普及，为虚拟仿真在医学教育中的发展提供了重要参考依据。19世纪中叶，两位麻醉医师Peter Safar和Bjorn Lind研制了最早的心肺复苏模型——Resusci-Annie。19世纪60年代，Stephen J.Abrahamson博士证实采用人体模型对麻醉医师进行专科培训具有显著的优势。此后，医学模拟人不断得到改进，开始逐渐应用于专业技能培训、围术期的危机事件培训。

    在医学虚拟仿真和患者安全领域的先驱者们的推进下，虚拟仿真在医学教育中得到快速发展与广泛应用，引起了医学教育理念的更新和教育方式的改革。近几年来，医学教育从实验医学、经验医学进入以整合医学为特点、以胜任力提升为目标的多学科时代。随着医疗服务环境的变化，社会对医疗过失愈加重视，患者对诊疗质量的要求也在提高。这些现状要求医务人员不断完善、提升临床操作技能，并同时增强非技术性技能。医学虚拟仿真技术通过模拟临床情景，使医学生或医生能在安全、稳定、标准、可预测、可重复的环境中进行技能培训与评估，既免除了教学过程中使用真实患者产生的潜在伤害，又提高了医学培训的有效性。没有人是危机处理的天才，只有通过系统培训，才能练就在危机管理过程中处变不惊、临危不乱的急救技能。

    医学虚拟仿真不仅在医学知识的教授与临床技能的培训中有广泛应用，其在临床胜任力评估领域也有潜在优势。美国毕业后医学教育评鉴委员会（ACGME）提出，对专科住院医师进行临床核心胜任力的评估，为在结构化环境中通过虚拟仿真教学提高临床核心胜任力提供了可能。六大核心胜任力包括患者照护、医学知识、基于实践的学习和提高、人际交往和沟通技巧、职业素养和基于系统化的实践。ACGME认为，将医学虚拟仿真教育，包括标准化病人和医学模拟人应用于核心胜任力的培养与评估，是非常有效的教育方式。在以能力为导向的教育方式指导下，住院医师的学习目标及其所接受的课程规划，不仅重视知识及技能的培训，更注重在实际临床环境中展现六大核心胜任力，加强学习能力的培养，达到因材施教的学习效果。

    根据仿真度与功能特性，可以将医学虚拟仿真分为四代。第一代虚拟仿真属于低技术含量的模拟器，采用实验室实景制作，再现实验对象、装置、仪器设备、方法技术和实验过程，如动物实验、问题式学习（problem-based learning，PBL）等。第二代虚拟仿真是基于医学模拟人的训练，包括医学模拟人、部分任务训练器等，如气管插管、心肺复苏。第三代虚拟仿真是指为了达到教学目的，根据危机事件发生发展的机制和防治关键，设置所需要的情景，进而在标准化病人（standardized patients，SP）或高仿真医学模拟人中，逼真重现危机事件的临床情景，提升角色救治和反馈评估的能力，发挥模拟者、考核者和指导者的作用，在提高医务人员的临床基本技能水平及医患沟通能力等方面有不可替代的作用，是临床技能虚拟仿真教学的重要手段。第四代虚拟仿真是通过虚拟现实（virtual reality，VR）的方式指导学习活动。虚拟现实作为一种新型的学习模式，它使人身临其境，处于沉浸式学习的氛围。虚拟现实目前已用于临床研究，在急诊室、烧伤中心等部门中的研究显示，虚拟现实可以减少患者的疼痛，改善其焦虑紧张程度，从而减少阿片类药物的使用。

    危机是指当患者生命受到威胁时，在时间紧急和不确定性极高的情形下，必须对其做出关键性决策的事件。预防危机、应对危机、管理危机是临床医师必须了解和掌握的能力。危机资源管理（crisis resource management，CRM）主要源自航空业的驾驶舱资源管理。航空业通过运用标准化高仿真飞行模拟情景进行非技术性技能培训，如领导能力、资源利用、情境意识等，显著提高了飞行的安全性。某些医学领域与航空业高度相似，这些领域要求进行动态决策和团队管理，因此航空模拟对医学CRM的教学带来了深刻的启示。一些高风险、高敏感性的医学专业领域首先纳入CRM培训（如急救医学、手术室、产科、新生儿病房、重症监护、麻醉学等）。通过CRM培训，可以实现最优化利用所有可用资源（设备、操作和人员），从而促进患者安全。

    基于虚拟仿真的CRM培训课程，大部分时间用于多种模拟人模拟训练和教学反馈。课程开始时，教授者向参与者介绍CRM的概念，并用视频的形式进行互动，强调“执行而不是执行者”的重要性。这使得参与者在以后单独行动前可以作为一个整体去实践、分析自己的表现。为了阐明这些概念，以肠梗阻并发感染性休克的情景运行为典型CRM课程范例进行介绍。

    （以上内容选自浙江大学医学院副院长方向明主编的《围术期危机资源管理虚拟仿真教程》）



    来源：浙江大学出版社