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虚拟现实训练系统在康复作业治疗学临床教学中的应用

2023-10-08谢惠敏张晓倓李军耿雨涵王烁黄丽萍

中国继续医学教育 2023年16期
关键词:治疗学虚拟现实康复

谢惠敏 张晓倓 李军 耿雨涵 王烁 黄丽萍

脑卒中、骨折术后、周围神经损伤及外周创伤性疾病后的功能康复在临床上尤为重要,其上肢功能的恢复与患者的精神状况、家庭和谐及生产力的维持有重要关系[1-2]。临床上,患者得病后的3~6个月是最佳恢复期[3]。因此康复治疗师如何能在有限的时间内对患者进行有效的、个性化的、综合的作业治疗与患者的预后息息相关。作业治疗(occupational therapy,OT)是以康复对象为中心,通过有选择的作业活动和(或)适当的环境干预来改善躯体、心理和社会功能,促进活动和参与,提高生活质量的康复医学专业[4]。目前,较常见的作业治疗教学方式较为枯燥,例如:传统教学、小组讨论、短时间的临床实践等。虚拟现实(virtual reality,VR)技术是通过传感器、模拟运算、情景展现等来实现对特定环境的构建,其具有3 个特性,即沉浸性(immersion)、交互性(interaction)和构想性(imagination)[5]。虚拟现实技术应用于医学教学中,能有效地弥补实验教学资源的不足、突破时间和空间限制、充实理论知识的学习、模拟真实场景避免危险[6]。其在康复作业治疗学中应用,能为学生提供更加丰富多彩的教学场景体验,呈现更加清晰的诊疗思路,并带来身临其境的治疗感受。为进一步评估此种教学方法在康复作业治疗学临床教学中的应用效果,笔者将VR 训练系统教学法与传统教学法进行了研究与对比。

1 资料与方法

1.1 一般资料

将2021 年9 月—2022 年6 月在解放军总医院实习的60 名康复治疗及相关专业实习生作为研究对象(所有学生均来自北京体育大学四年级),根据不同的教育方法随机分为试验组和对照组各30 名。试验组(VR 训练系统教学)30 名,男11 名,女19 名,平均年龄(21.3±2.3)岁;对照组(传统教学法)30 名,男14 名,女16 名,平均年龄(21.7±1.8)岁。两组学生在年龄及性别差异无统计学意义(P>0.05),有可比性。

1.2 方法

对照组实施传统教学法,包括带教老师的理论授课,操作方法的讲解,临床患者的一对一治疗演示,以及学生一对一对患者的操作。每天训练时长120 min,每周5 d,共计实施1 个月。

试验组实施VR 训练系统教学法,除了传统教学,还增加VR 训练系统下的情景模拟演示,VR 作业治疗模拟实操以及VR 模拟治疗,每天训练时长120 min,每周5 d,共计实施1 个月。其中模拟演示将展示不同场景、病种、性格、病程、患病程度的患者需要进行的作业治疗,模拟实操将需要学生在充分理解作业治疗的原理及熟练掌握方法后对模拟病人进行分析与治疗,模拟治疗将提供学生不同阻力的气动手,模拟病人进行操作。该系统还将记录学生每次使用的情况,小测的分数,并附教学讲解。

1.3 观察指标

对两组学生1 个月后的教学结果进行分析,以理论考核成绩(满分100 分)、操作考核成绩(满分100 分)以及对带教满意度(满分110 分)进行分析。其中,理论及操作考核70 分为合格,90 分为优秀。其中带教满意度包括:对该科目的兴趣程度(趣味性、主动性、积极程度)、带教模式、学习有效性、临床思维(观察能力,解决问题能力,操作)、临床与理论结合度、与患者沟通和交流能力、对带教老师的满意度、对带教模式的满意度等(每项10 分)。带教老师对所有带教环节进行了满意度评估,每个学生只能选择唯一的一项最满意带教环节。所有的带教环节包括:跟随带教老师接诊患者、听带教老师分析病例、旁观带教老师操作治疗患者、小组讨论、独自对患者开始治疗、听课、应用虚拟现实训练系统(对照组无此选项)。

1.4 统计学方法

采用SPSS 21.0 统计学软件进行分析。计数资料以n(%)表示,采用χ2检验,计量资料用()表示,采用t检验,如果组间方差不齐或不符合正态分布,则采用t’检验。P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 试验组与对照组教育成果对比

试验组无论是理论考试还是操作考试,平均成绩均显著高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。理论考试及技能操作考试的优秀率均为试验组较高,差异有统计学意义(P<0.05)。但无论是哪种考试形式的合格率,差异无统计学意义(P>0.05),见表1。

2.2 试验组与对照组带教满意度对比

试验组从兴趣度、带教模式、学习有效性、临床思维、理论实践结合度、与患者沟通和交流能力、对带教老师满意度等方面均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),见表2。

表2 试验组与对照组教学满意度对比(分,)

2.3 带教最满意环节

试验组最满意环节:选择应用虚拟现实训练系统21 名(70.0%),听老师分析病例4 名(13.3%),独自对患者开始治疗3 名(10.0%),跟随老师接诊患者环节2 名(6.7%)。对照组最满意环节:听老师分析病例9 名(30.0%),旁观老师操作治疗患者8 名(26.7%),跟随老师接诊患者5 名(16.7%),独自对患者开始治疗4 名(13.3%),小组讨论3 名(10.0%),听老师授课1 名(3.3%)。

3 讨论

现代医学研究认为脑卒中等疾病引起的肢体功能障碍常是由运动神经元损伤所致,所以若想使功能得到恢复,需进行精细化的运动[7]。对患者来说,越早开展康复训练,其后期恢复程度也就越高[7-8]。而作业治疗学是康复治疗学专业的核心课程,也是必修课程。不但要求学生掌握专业知识,同时要加强对学生康复操作技能的培训。作业治疗学的目的是能够最大限度地帮助恢复患者躯体、心理和社会方面的功能,增进健康,减少肢体功能的丧失及残疾的发生[9]。在临床康复中,针对有各种功能障碍的患者,作业治疗师需要确定患者存在的问题,根据患者躯体功能情况结合患者的康复需求制定短期、长期的康复训练方案。所以本门课程在理论教学的基础上,应重点培养学生临床思维能力、实践能力、随机应变能力、利用工具器具对患者进行训练的能力以及创新能力。

3.1 理论授课及教学思路

由于我国卫生专业学习的特点,传统理论授课多集中于职高或大学的前几年,与实践相分离。传统授课方式通常是课堂上以教师讲解为主,学生常规化理解记忆,很容易造成学生对课本知识的不理解,概念的误解及操作手法的错误。近几年来,有一些针对康复作业治疗学理论课堂革新的新课形式,例如:以“一体三层”为设计思路的教学模式,基于“作业治疗模拟实践框架”的教学模式,全面线上讨论式教学,以“问题为基础”结合“病例为基础”的加强式教学模式等[10-13]。这些新颖的教学模式也确实取得了一定的成效,但没有手把手地实践操作或模拟操作,终归无法将理论与实践完美结合。

3.2 实践教学

理论课授课完毕后,学生将迎来实习或见习。此时学生会对康复作业治疗学有一个新的、全面的理解。但受到“缺乏以作业治疗为特色的紧密型校企合作单位”、学生临床科目较多且繁杂、需多学科轮转、实习时间有限、患者缺乏、学生认识不足等等限制,往往在临床实践过程中,学生也很难完全掌握康复作业治疗的全部内容[12,14]。同时,学生偶尔跟随带教老师给临床患者做治疗,也容易造成其因没有深化理解作业治疗的内容从而造成治疗无效或患者满意度差的情况。学生因无法感同身受,并不能很好地实现临床实践与理论相结合或在临床实践过程中不能与患者良好沟通。碎片化时间的利用、手把手体验感以及“重复性教学”,可以更好地解决这类问题。学生可以利用有限的课上或课下时间,根据自身对课程的理解,进行“个性化”的教学实践。罗志伟等[12]曾探索过线上教学模式与传统面授课程在康复作业治疗学中的应用差异,其文中提到线上教学模式接近于一种翻转课堂,学生可利用“碎片化”时间安排学习,可提高学习自主性。也有人将“标准化病人”应用于作业治疗的教学中,认为标准而重复的模式可以强化重点知识的输入[15]。

3.3 结合实践教学及理论教学的虚拟现实训练系统

本门课程主要应用虚拟现实训练系教学方法,除了传统教学环节还增加了VR 训练系统下的情景模拟演示,VR 作业治疗模拟实操以及VR 模拟治疗,每天训练时长120 min,每周5 d,共计实施1 个月。其中模拟演示将展示不同场景、病种、性格、病程、患病程度的患者需要进行的作业治疗,模拟实操需要学生在充分理解作业治疗的原理及熟练掌握方法后对模拟病人进行分析与治疗,学生将感受到不同肌力的患者应用器具的差异。每个学生还可设立自己的账户,用于记录学习时间、学习次数、已学习内容,以及模拟考核成绩等。该系统还将记录学生每次使用的情况,附教学小测及教学讲解,并在实习结束后帮助带教老师总结学生的模拟考试分数。教学内容丰富、形式新颖、考核方式多元化,改变传统课堂上以教师为中心的单一授课模式,将授课重点放在培养学生自主学习、发现问题、分析问题并解决问题的能力上,注重培养学生综合学习能力。同时,特有的气动手教学模块,能够让学生佩戴气动手模拟病人接受训练,并能感受到不同力量的患者在训练时的难易程度,能更好地帮助学生了解患者的病理生理情况,并选择最适合的治疗方式[16]。通过带教满意度发现,应用虚拟现实训练系统的学生对课程的满意度、接受度、学习情况、与患者的沟通情况均明显优于应用传统教学方式的学生。在带教满意缓解中,应用了虚拟现实训练系统的学生70% 都对该训练系统感到最为满意。教研室曾在外科康复医学教育中应用了该系统,也发现了同样的教学效果[17]。对于作业治疗这样的需要理论结合实践的课程,采用虚拟现实教学系统结合传统教学方式的效果明显优于传统课堂教学,情景化、沉浸式的学习内容能增长学生的学习兴趣和热情,同时成绩反馈又促进了教师对教学情况的反思,起到教学相长的作用[18]。

虚拟现实训练系统具有趣味性高,沉浸式强,直观体验好等特点。对于康复治疗及相关专业实习生在作业治疗学的学习上较传统教学方法有更好的教学效果,亦可提高学生对该门课程的满意度。

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