国外医学训练模型在医学教学中的应用探索
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摘要：随着医学教育的不断深入，医学模拟教育成为重要的教学途径，当今对医学模型等教学载体的需求日渐增加，医学模型在医学教育中的作用愈发凸显。本文总结了诸多教育专家的经验，重点介绍国外热门医学模型的应用现状、研发进展和应用效果，分析海外医学模型的长处和不足，探究未来应用前景。
关键词：医学模型;医学教学应用;临床技能;临床思维
中图分类号：R642 文献标识码：B DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2019.15.005
文章编号：1006-1959（2019）15-0014-02
Abstract：With the continuous deepening of medical education， medical simulation education has become an important teaching method. Today， the demand for teaching carriers such as medical models is increasing， and the role of medical models in medical education is becoming more and more prominent. This paper summarizes the experience of many educational experts， highlights the application status， research progress and application effects of popular foreign medical models， analyzes the strengths and weaknesses of overseas medical models， and explores future application prospects.
Key words：Medical models;Medical teaching application;Clinical skills;Clinical thinking
醫学训练模型（medical models）在临床教学中的重要性愈加凸显，已经成为医生进行医学模拟教学中经常使用的工具，具有不可替代的作用。借助医学模型能使医学生更好的接受医学知识和技能，在创伤性教学中的应用尤为关键。运用医学模型开展教学可以让学生在没有操作风险的环境中学习医学知识，在操作过程中掌握医学知识[1]。本文现对医学模型的应用现状及特点进行总结。
1国外医学模型的应用现状
1.1教学模型分类 在医学教育中使用医学模拟教学，依赖于较高的科技含量及具有多样性的医学模型。其中，所使用的医学模型能帮学生重塑患者生病及治疗过程。在进行教学的过程中涉及到五大模块，分别为基础解剖示教模型、局部功能性模型、计算机互动模型、接触虚拟培训系统、接触生理驱动模拟系统。五大模块各有侧重：基础解剖示教模型展示各种生物的内部结构;局部功能性模型突出不同的结构的功能;计算机互动模型利用计算机虚拟网络强化了学生对于功能的理解;虚拟培训系统帮助学生训练在课堂上学习的知识，强化技能;生理驱动模拟系统则强调机体运作的原理[2]。因此，医学模拟技术的发展趋势，是从低层次向高层进行递进变化。
1.2国外研发企业及产品
1.2.1国外模型及功能 世界多国均在医学模型方面有大量的资金投入，其中尤以美国纳斯、美国戈马德公司、美国医学教育公司（METI）、英国AR 、英国LT、日本坂本、挪威挪度和德国CLA为领军生产企业。以美国纳斯为例，其生产的医学模型工艺精湛，材质优异，其常用产品包括全身心肺复苏模型、高级全身护理模型和注射训练模型，其中注射训练模型又包括幼儿头部静脉注射模型、皮内注射模型、肌肉注射模型、动脉针刺臂模型、静脉针刺臂模型等。这些医学训练人体模型充分体现了国外医学模型的仿生化趋势，注重细节和真实性。
全身心肺复苏模型配有检测器。在操作过程中，根据电子监测器上指示灯的变化调整通气量，还可显示按压深度，便于及时纠正。该模型不仅能用于成年人的训练，还可用于儿童教育。当儿童进行操作时需将胸腔内的按压弹簧替换成儿童能操作的弹簧。同时将电子监测系统中的信息转换为儿童模式便于练习。高级全身护理模型采用仿真材料制作，真实生动，皮肤纹理和血管清晰可见。护理模型人还能够产生不同的心音，皮肤会根据不同的损伤情况发生形状和色泽的改变，与真人无异。注射训练模型能清晰看到8条供血系统，学生在进行静脉穿刺练习的时候可以自由的进行选择操作位置。用于手臂模型上的静脉系统变得简洁化，在外部供应的人造血经过静脉血管流入，操作者可以感知到静脉瓣，能够清晰地看到骨骼标志，关节可灵活弯曲，皮肤质地柔软。
1.2.2国外新兴模型技术 在3D技术的浪潮引领下，3D医学模型在教学中的应用价值逐渐凸显。以人体解剖学为例，目前传统的授课方式主要借助图片和实验室标本增加医学生对某种疾病的感性认识，但是这些图片很难在医学生脑中形成清晰且正确的三维立体结构图，而尸体标本存在来源不足、保存困难和医学伦理问题，且尸体标本多为正常结构，无法展示病理结构。3D模型纳入医学教学，在一定程度上有助于医学生对结构空间的理解和记忆。在2018年出版的第9版的医学著作《系统解剖学》，学习者只需要通过二维码的扫描，便能获取三维的器官图像，并且可以自由的进行角度转换，帮助其理解复杂的人体结构图。 3D 打印技术的发展为医学的发展提供了较多的发展方向，无论是海外还是国内对于其在医学上的应用做出了高度评价。Waran V等[3]利用腦积水患者的CT和MRI影像学数据，建立3D模型，利用3D打印技术制作出头颅复制品，将其用于神经外科学员的内窥镜相关操作训练，3D模型有助于第三脑室底造瘘术，内镜活组织检查以及脑室镜导航整合的技能训练。薛恩兴等[4]认为，将 3D打印运用于骨骼分析，能够快速的制定治疗方案。董庆等[5]在临床实践中发现，运用3D打印进行肺段模型构建，有利于开展胸外科的解剖教学。3D打印所收到的教学效果远大于运用三维技术得到的重建图像[6]。
2应用效果及存在问题的对策
2.1应用效果分析 近年来出现了“模拟病房”和“模拟病例”[7]，通过电脑软件设计程序，在高级综合模型如高级综合模拟人（ECS）上设置不同的生理指标变化，可进行多种体格检查，如测血压、听心音等，还能够生动的再现逼真的医疗环境。此外，医学生可以不限次数反复实践练习，大大提升了教学的成效。
美国医学院联合会（AAMC）报道了医学模型已大范围用于医学院校的在校学生、医院实习医师和住院医师培训中。绝大多数医学院校使用模拟教具提供教学效果评估（81%），学习进度评估（56%），复习（37%），资格考试和分级考试（19%），模拟教具还可显著提高患者的安全性，减少医疗纠纷[8]。
曾有学者进行了一项关于医学院运用模拟人训练的案例研究，调查中选取了108所北美医学院，该研究统计的数据显示，50%的医学院使用1个模拟病案进行教学所花费的平均费用在5万美元;35%的学校需要5万～10万美元不等的金钱投入;15%的学校花费要超过 10 万美元。此外，模拟病例的研发时间通常为2年[9]。可见，高端医学模型在一定程度上仍存在缺陷，发展仍存在较大阻碍。
2.2存在问题
2.2.1价格昂贵 基础解剖示教模型和局部功能性模型使用频率高，但是反复使用，损耗很大，而且学校、医院和医疗培训机构并不能承担或不愿意承担如此昂贵的价格，所以不会引进最先进的产品，转而选择质量中等，价格便宜的种类，更不会大量购买。
2.2.2资金、资源不足 居于医学模型中较高层次的模型系统，如计算机互动模型等，该系统从提出到应用于实际教学的过程中需要投入大量的人力、时间和金钱。目前从事该项研究的主要是一些高科技产业技能公司，这些高新技术公司在进行产品研发时并没有从教学的目的出发，在进行相关模拟软件的设计中过分追求功能上的延伸。由此，医学模型发展的一大难题在于模型中核心系统软件欠缺。
2.2.3师资欠缺 师资不足也是应用国外医学模型的另一大瓶颈，当代医学模型产品新颖、科技化，需要教师重新学习操作方法，但是目前医学院校的教师大多忙于临床和科研，没有足够的时间和精力落实教学工作，医学生也并不能接触到一线的模拟软件。可见高端模型训练指导老师的培训需进一步加强。
3总结
目前，随着患者自我保护意识的不断提高，医学生临床实习直接操作的机会越来越少，医学模型的重要性渐凸显。医学模型给学生提供了多次练习的机会，缩短理论与实践的距离，实现从理论到实践的跨越，避免了不必要的纠纷，在医学生技能培养方面发挥着举足轻重的作用。未来解决医学教学中存在的难题，还需要不断改进医学模型的生产技术，加强对其产品的管理力度。世界高端模拟产品厂商及医疗器械厂商均逐鹿此具有无限前景的项目，引领着一场方兴未艾的科技革命，但技术与经费也限制其的广泛使用。近年来，国内医学模型也在不断发展壮大，国内模型在价格上有一定的优势，软件更新上也更接近临床，但目前不占主导地位。医学模型研究的与开发需要得到更加广泛的重视，尤其针对综合性多功能教学模型，需要挖掘更多元更深层次的应用。
参考文献：
[1]万学红，姚巡，卿平.现代医学模拟教学的发展及其对医学教育的影响[J].中国循证医学杂志，2008，8（6）：413-415.
[2]李剑.医学模拟教育与医学教育革命[J].中国医院，2004，8（7）：73-74.
[3]Waran V，Narayanan V，Karuppiah R，et al.Neurosurgical endoscopic training via a realistic 3-dimensional model with pathology[J].Simul Healthc，2015，10（1）：43-48.
[4]薛恩兴，陈成旺，张宇.3D打印在本科生骨科实习教学中的应用[J].教育教学论坛，2017（40）：73-75.
[5]董庆，曹守强，刘恋，等.3D打印肺段模型在胸外科解剖教学中的应用[J].现代生物医学进展，2017，17（7）：1368-1370，1356.
[6]张亮，邱宏.3D打印技术在医学领域的应用[J].中国医学装备，2018，15（6）：154-157.
[7]钟慧，李熠，游咏，等.虚拟仿真教学平台在诊断学实验教学中的探索与思考[J].教育现代化，2018，5（44）：189-190.
[8]梁竹巍，高婉丽.模拟教具在妇产科教学中的应用体会[J].继续医学教育，2014，28（2）：9-10.
[9]Huang G，Reynolds R，Candler C.Virtual patient simulation at US and Canadian medical schools[J].Acad Med，2007，82（5）：446.
收稿日期：2019-4-22;修回日期：2019-5-13
编辑/肖婷婷
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