1. 引言
近些年，医学实习教学中多存在理论学习繁重，而实践教学量不足等情况，其主要原因为随着人文主义的发展、病人自我保护意识的增强及法律法规的健全等原因，导致临床实践教学困难程度逐渐提高。神经病学由于其解剖结构复杂而特殊，患者症状难以鉴别等原因，导致学生常因未能进行足够的实践而无法充分掌握相关知识，临床教学效果不理想 [1] [2] 。
腰椎穿刺术是医学四大穿刺之一，是我科常见的一种侵入性有创医疗操作。是使用腰椎穿刺针通过腰椎间隙到达蛛网膜下腔，建立蛛网膜下腔至外界的通道，并经由此通道测定脑脊液压力、收集脑脊液、释放颅内压。对诊断脑膜炎、脑炎、脑血管病变、脑瘤、脊髓病变等神经系统疾病有重要意义 [3] [4] 。
目前的法律及医疗环境不允许医学实习生通过在患者身上直接实习学习该项技能，这使得教学目标与教学手段之间产生了矛盾，因而医学教育工作者必须探索新的教学方法，既达到教学目标又不违反相关法律，能够满足教学和实习的需要既有利于教师规范教学又有利于医学生规范操作反复实践是从理论到临床的一个很好的桥梁 [5] [6] 。
本研究将虚拟仿真技术应用在腰椎穿刺术实践教学当中，应用虚拟仿真技术平台提高临床实践教学水平。
2. 资料与方法
2.1. 一般资料
随机抽取我校2020年级中西医临床医学学生(毕业生)为研究对象，两组学生学习起点相同、基础知识水平相当，使用的教材、教学资源、授课内容、授课教师均相同，具有可比性。为确保数据的可比性和科学性，我们进一步规定以下纳入和排除标准：1) 纳入标准：a. 符合我校规定年限内完成学业任务的临床医学生(毕业生)；b. 已在我们科室完成实习任务(持续1周)；c. 仍未熟练掌握腰椎穿刺操作流程；d. 对腰椎穿刺所涉及的局部解剖结构尚不熟悉。2) 排除标准：a. 拒绝随机入组参与研究者；b. 在操作过程中过于紧张，难以有效控制情绪；c. 已经熟练掌握腰椎穿刺技术并可以独立完成。本研究共纳入120名学生，采用随机分组方法分成两组，对照组和观察组。对照组包含60名学生，其中男性37名，女性23名；年龄介于22至26岁之间，平均年龄为23.72岁。观察组包含60名学生，其中男性39名，女性21名；年龄范围为22至26岁，平均年龄为23.27岁。两组成员在年龄、性别上均无明显差异(P < 0.05)。详见表1。
Table 1. Comparison of basic information
表1. 基本信息比较
2.2. 教学方法
2.2.1. 传统教学方式
腰椎穿刺是一种常见的医学操作，用于获取脊髓脑脊液或在脊柱手术中进行局部麻醉。传统的教学方法如下：1) 通过解剖学教材、解剖模型、图表及电子学习资料进行腰椎部位解剖结构的学习。2) 在了解解剖结构的基础上通过课堂讲解、教科书、学术文章等方式进一步学习腰椎穿刺的基本原理、适应症、禁忌症、并发症及其预防和处理方法等。3) 拆解腰椎穿刺步骤及要点，并由有经验的医师在腰椎穿刺模拟人上进行腰椎穿刺操作的实际演示，以展示正确的操作步骤、姿势和技巧。学生观察并学习正确的操作方法。4) 提供模拟训练器材，如人体模型、仿真皮肤和穿刺针等，让学生进行实际的模拟操作。模拟训练有助于学生熟悉操作步骤、提高技能并培养自信心。并告知结课时进行考核。5) 进行考核。
2.2.2. 虚拟仿真教学方法
理论学习均如上进行。在虚拟仿真教学开始前一周，教师会将虚拟仿真实验室的使用注意事项、平台操作指南、基本要求以及需要预先掌握的知识上传至线上教学平台。学生需要在上课之前自行学习。这些内容包括解剖学知识、穿刺操作的步骤和技巧、穿刺过程中的注意事项等。之后学生将通过虚拟仿真实验进行腰椎穿刺操作的模拟练习。在实验中，学生将进行启动准备、患者准备、穿刺位置确定、穿刺操作、脊髓脑脊液采集等完整的操作流程。他们可以通过实践摸索，并在实验结束后系统会给出每个操作步骤的评分和反馈。教师可以根据学生的操作情况进行个性化指导，并通过查看学生的操作数据来评估他们的掌握情况。通过对穿刺操作的反思和总结，培养学生对腰椎穿刺技术的理解和应用能力。学生也可以通过远程登录的方式对实验进行复习，并反思可能存在的不规范和错误。
2.3. 考核方案
这批学生在接受临床技能操作培训(腰椎穿刺术)时，对照组学生将采用传统的演示授课方式。实验组学生将采用基于虚拟仿真技术的教学方式。实验组学生在腰椎穿刺术虚拟仿真软件上反复模拟训练，课后考核合格标准：每个学生在虚拟仿真软件中完成模拟训练过程并连续三次均合格。如不达标可自行重复训练，重新参加课后考核。对照组学生将采用传统的演示授课方式。
对所有学生进行培训后操作技能考核，实验组和对照组的考核标准均采用统一的临床操作能力评分标准(参加毕业生临床能力考核或其他)，均由两名教师监考和评分，考核成绩取两名教师给出的平均分。最后对两组学生考核成绩进行统计学比较。
2.4. 统计学方法
应用SPSS22.0软件对数据进行统计学分析，计量资料用(x ± s)表示，采用两样本t检验，P < 0.05表示差异有统计学意义。
3. 结果
两组学生考核成绩先进行正态检验，两组数据均符合正态分布，后进行两组独立样本t检验。每组都有60名参与者。实验组的平均成绩为(90 ± 4.54)分，最高分97、最低分75，而对照组的平均成绩为(82.78 ± 5.32)，最高分95、最低分69。此外，通过t检验发现两组之间的平均成绩差异是显著的(t = 7.98, P = 0.014)，表明实验组的表现优于对照组，并且这种差异在统计学上是可信的。值得注意的是，两组的及格率均为100%，但实验组的分数范围更广，从最低分75分到最高分97分，而对照组的范围是69分到95分。详见表2。
Table 2. The comparison of the academic performance of two groups of students
表2. 两组学生成绩比较
本研究将虚拟仿真技术应用在腰椎穿刺术实践教学当中，应用虚拟仿真软件提高临床实践教学水平。研究结果提示相较于传统腰椎穿刺教学模式，结合虚拟仿真软件的教学方式能够取得更好的教学效果。
4. 讨论
腰椎穿刺术是一项重要的穿刺诊断及治疗技术，寻找一种安全而具有可重复性的仿真模拟训练方法，对于训练医学实习生穿刺技能以及指导临床医师特殊病例的实践操作均具有重要意义 [7] [8] 。
目前在临床示教教学中学生主要通过对模拟人进行操作练习，但传统模拟人数量有限且其穿刺点经学生练习后均已被标记，后续学生再练习的时候容易走进误区，直接在标记点盲目操作，但实际在患者身上进行穿刺时，术前准备、摆放体位以及定穿刺点均非常重要，否则在临床操作过程中容易出现穿刺步骤混乱、穿刺失败等情况。而虚拟仿真穿刺系统是利用计算机程序，显示屏和鼠标在虚拟现实的情况下，进行器械准备、选定穿刺点、消毒铺巾和麻醉，直至穿刺和抽液。学生可以在示教课前和课后进行预习和复习，进一步熟悉整个操作流程，使其在实习或住院医生阶段面对真正的患者进行腰穿操作的时候更加自信，并可以避免因为操作不当或者操作不熟练增加病患痛苦减少不必要的医患矛盾甚至医疗纠纷 [9] [10] 。
当前医疗环境下医学生因未能进行足够的实践教学而无法充分掌握腰椎穿刺操作相关知识及操作能力欠佳、临床教学效果不理想的问题 [11] 。虚拟仿真技术是指利用模拟技术创设出模拟患者和模拟临床场景，代替真实患者进行临床教学和实践的教育方法。其具有时间方便性、可调节性、可重复性、不怕出错、能够记录和回放以及高仿真性等优势特性 [12] [13] 。
目前，虚拟仿真教学法已经是医学教育中的一个主流趋势，此教学法的应用，很好地解决了医学生实践教学中无法在真实患者身上进行有创操作等难题，在国内外临床技能实践教学中应用日益增多 [14] 。虚拟仿真模拟教学方法，可以弥补传统教学活动中实践能力培养不足的问题，打破了局部功能训练模型的局限性，促进了临床医学教学改革的进程，可以有效提升学生的实践能力和专业能力，也极大地提高了教学效率和教学质量，完全可以在以后的实训教学中大力推广应用。
基金项目
新疆医科大学教育研究与教学改革项目(项目编号：YG2021061)。
NOTES
*通讯作者。