APSF Newsletter：整合模拟器：把现实和虚拟仿真天衣无缝整合用于技能和安全培训

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编者按：

整合模拟器：把现实和虚拟仿真天衣无缝整合用于技能和安全培训

张惠   第四军医大学口腔医学院麻醉科   

彭勇刚   美国佛罗里达大学医学院麻醉科

麻醉学是一门实践性和应用性很强的临床学科， 临床操作更是麻醉学科必不可缺的技能，各种围术期的有创性操作，对患者的术中监测及麻醉管理，都起到至关重要的作用。  以往初学这些操作都需要在患者身上取得真实的体验，而缺乏实践经验的医生由于操作不当时常会给患者带来不必要的痛苦和血的代价。模拟仿真教学因为其独具的安全、灵活、可重复性、不受时间和医疗资源的限制，能为受培训者及时提供反馈、可以溶于系统化、规范化、可视化、标准化等教学优势，已经逐渐成为医学从业人员接受训练和获取临床技能的一种重要教学方法。 目前国内如华西医院、宣武医院等已经把模拟教学引进到麻醉住院医生培养中，尤其在当今医疗行业实施医生规范化培训的要求，相信未来这种现实和虚拟仿真整合技术一定会在临床麻醉安全培训中发挥重要作用。

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    RA和CVA整合仿真器是源于医学成像 (MRI、CT) 真实的解剖学三维解剖组件。整合仿真器的现实组件如肋骨，头颅，和皮肤是通过三维打印机再现高仿真人体模型。许多医疗操作都会应用针或带金属导芯的导管。亚毫米分辨率的小型磁传感器可跟踪实体针的顶端位置（X，Y，Z）和方位（卷，偏航，螺距），以确定针尖是否在虚拟三维组件比如静脉所占据的空间，然后注射器可模拟回抽淡蓝色给出正确的信息反馈。整合模拟仿真器设计的三维彩色可视化（实时视觉增强） 能够使用户形象地看到“盲目”和引导下操作时虚拟复制针与内部组件的相互反应。模拟器可采集操作期间使用者的全部动作，事后回放操作过程（总结）并自动计算出一个客观透明的评分。一般来说，虚拟组件模拟软组织，而现实组件是可触摸的，有时作为解剖标记，用来模拟骨骼结构例如锁骨，胸骨切迹，和棘突。混合模拟器无需触觉装置，使用者通过感觉实体针和实体结构之间相互机械作用这么一种低成本方法来获得触觉信息反馈。用于引导CVA和RA等操作的超声技术，很容易整合介入并进一步增强整合模拟仿真器的功能和真实性。

    CVA模拟仿真器被授予2011年度ASA最佳科学和教育展览一等奖，RA模拟仿真器获得2013年度ASA最佳病人安全展览的APSF Ellison Pierce奖 。在模拟环境中，CVA模拟仿真器降低了中心静脉置管时医源性气胸的发生率7，该并发症最近已被归属到严重的事件报告（以前称为“无事件”）。通过结合最好的虚拟和现实模拟，整合模拟仿真器代表了新一代病人模拟器和训练工具，在模拟医疗操作时，增强解剖认知（更好的三维解剖模型和安全的可视化技术 ），和精神支配技能（针尖显影在超声平面），从而进一步提高病人的安全性。APSF研究基金项目提供了重要而及时的模拟研究资金，不断产生新的成果，并促进病人安全。

References

1.    GravensteinJS. Simulators studies for role in patient safety. APSF Newsletter 1988;3(1):7-8.Available at:

http://apsf.org/newsletters/html/1988/spring/

2.    CooperJB. APSF awards four 1989 patient safety research grants. APSF Newsletter 1988;3(4):34.Available at: http://apsf.org/newsletters/html/1988/winter/

3.    BrullSJ. APSF awards 4 grants. APSF Newsletter 2004- 05;19(4):46-47. Available at:

http://apsf.org/newslet- ters/pdf/winter2004.pdf

4.    FischlerIS, Kaschub CE, Lizdas DE, Lampotang S. Understanding of anesthesia machinefunction is enhanced with a transparent reality simulation. Simul Healthc 2008;3:26-32.

5.    KeatsAS. APSF awards three research grants. APSF Newsletter 1987;2(4):32. Available at:

http://apsf.org/ newsletters/html/1987/winter/

6.    LampotangS, Lizdas D, Rajon D, Luria I, Gravenstein N, Bisht Y, Schwab W, Friedman W,Bova F, Robinson A: Mixed Simulators: Augmented Physical Simulators withVirtual Underlays. Proceedings of the IEEE Virtual Reality 2013 meeting978-1-4673-4796-9/13: 7-10, 2013.

7.    RobinsonAR III, Gravenstein N, Cooper LA, et al. A mixed-reality part-task trainer forsubclavian venous access. Simul Healthc 2014;9:56-64.

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APSF Newsletter  Volume 29, No.1, 1、19

整合模拟器：把现实和虚拟仿真天衣无缝整合用于技能和安全培训

河南省人民医院麻醉科    郑向明 翻译

佛罗里达大学医学院麻醉科彭勇刚 审校

SemLampotang, PhD, David Lizdas, Albert R. Robinson III, MD, Olga Ihnatsenka, MD,Nikolaus Gravenstein, MD  Department ofAnesthesiology, Center for Safety, Simulation & Advanced LearningTechnologies, Uni versity of Florida.

    模拟仿真教学已被接受为医疗卫生系统公认的医学教育和培训内容，发展形成的模拟讲座目前已被列为高水准维持认证麻醉学考核组成部分。从初期由斯坦福大学和佛罗里达大学设计的以麻醉学为中心的人体模拟人模型到包含生命体征比如呼吸音和心音，眼征和胸廓运动的人体模型1,2， 麻醉患者安全基金会（APSF）开创并引领了模拟人模型的发展。包含解剖和生理设计的病人模拟也将应用于其他医疗学科的培训。APSF还通过其科研资助项目推动基于屏幕并联网的虚拟麻醉机3,4和其他各种以屏幕为基础的虚拟仿真系统的发展5。

    模拟本身并不是最终目的，而是获得技能的手段，技能主要分3种类型（情感，认知和精神支配）形成技能三角（图1）。情感技能主要指人与人的相互关系，人际交往能力，领导力和团队精神。认知技能包括知识应用和思路等，如决定，策略，风险评估和风险缓解。精神支配技能是以“做”的品质或表现作为中心，比如手灵巧度，手眼协调能力和空间立体能力。