综合性模拟训练对中心静脉导管置管培训效果的评价:一项对比观察性研究
背景
基于模拟的培训(SBT)对超声引导下中心静脉导管置管(US-IJCVC)等复杂医疗操作至关重要,医生经验水平直接影响并发症发生率。动态触觉机器人训练器(DHRT)虽能改进传统人体模型培训,但与后者均仅聚焦 CVC 的穿刺针插入环节。为此,研究团队开发 DHRT 扩展版本(DHRT+),可提供 CVC 额外步骤的实操训练与自动化反馈,其包含完整医疗套件、模拟静脉通道及个性化交互界面。DHRT 与 DHRT + 结合可形成覆盖穿刺针插入和导管放置的综合培训,本研究对比二者联合培训与单纯 DHRT 培训对住院医师自我效能感及 CVC 技能的影响。
方法
47 名住院医师接受单纯 DHRT 培训,59 名接受 DHRT+DHRT + 综合培训。所有医师在训练前后填写中心静脉置管自我效能感(CLSE)问卷,训练后在人体模型上完成完整 CVC 操作,由专家依据 US-IJCVC 核对表评分。
结果
US-IJCVC 核对表中,DHRT + 组在 “口头告知并确认知情同意”“通过导管回抽血液” 两项表现显著优于单纯 DHRT 组;两组训练后自我效能感均提升,但培训类型对 CLSE 中 “按正确顺序使用适当器械”“缝合固定导管并粘贴敷料” 有显著预测作用,综合培训组这两项术后自我效能感更高。
结论
在模拟培训中融入综合训练,有望从学习效果与自我效能感两方面改进 US-IJCVC 教学。
背景
十余年来,SBT 因能模拟真实操作、避免患者风险,已融入医学教育,在 CVC 培训中应用渐广。CVC 需通过心脏快速给药,美国年操作量超 500 万例,且需按特定顺序完成操作,可分为操作准备、穿刺针插入、导管放置、置管后监测四类步骤。

表 1 CVC 操作步骤分解及 DHRT 与 DHRT + 的培训覆盖范围
CVC 并发症率高,与操作者经验直接相关 —— 完成操作少于 50 例的医生,并发症风险是经验丰富者的两倍。当前 CVC 常用的人体模型模拟器存在局限:仅模拟单一解剖结构、需专业观察者反馈、易损耗,且与 DHRT 类似,均聚焦穿刺针插入,无法覆盖导丝、手术刀等器械使用步骤,易导致新手失误。
DHRT 含触觉机械臂、模拟超声屏等,提供 17 种不同病例的穿刺针插入培训及自动化反馈,效果与人体模型相当,且能提升学习者自我效能感。但为覆盖更多操作步骤,研究团队开发 DHRT+,学习者可使用真实 CVC 套件,通过交互屏查看动态生命体征,系统还能追踪器械使用并反馈,且要求按序完成导管后续操作。DHRT 与 DHRT + 结合可形成综合培训,本研究评估其对医师操作表现及自我效能感的影响。

图 1 用于 CVC 培训的 DHRT 系统

图 2 DHRT + 系统(计算机视觉追踪所用的顶置摄像头未在图中显示)
方法
研究问题与假设
RQ1:两组医师在 US-IJCVC 核对表评分上是否有差异?
H1:综合培训组因实操更多步骤,在 DHRT + 明确培训的核对表项目上效率更高、通过率更高;
H2:两组在其余核对表项目上无差异。
RQ2:两组医师在自我效能感上是否有差异?
H3:两组所有 CLSE 指标均提升,但综合培训组在 DHRT + 明确培训的指标上术后自我效能感更高;
H4:两组在其余 CLSE 指标上无差异。
研究对象
106 名赫尔希医疗中心住院医师参与,42 人自认女性、63 人男性、1 人其他性别;专业涵盖普通外科(14 人)、麻醉科(25 人)、内科(35 人)、急诊科(15 人)及其他领域。

表 2 研究对象专业方向汇总
研究流程
所有医师签署知情同意书后,先完成线上前置培训(含 demographic 问卷、CVC 知识测试、交互式视频),再参与线下模拟培训:
单纯 DHRT 组(2021 年):完成 6 次 DHRT 训练,填写术后 CLSE 问卷;
综合培训组(2022 年):DHRT 训练次数依表现调整(3-6 次),后续完成 DHRT + 完整操作,再填写术后 CLSE 问卷。
最终两组均在人体模型上完成 US-IJCVC 操作,由专家依核对表评分。

图 3 单纯 DHRT 培训组与综合(DHRT+DHRT+)培训组的培训流程
评估指标与结局指标
US-IJCVC 核对表
含连续变量(插入尝试次数)、有序变量(动作时间与效率,1-5 分制)及 24 项二分类指标(通过 / 未通过),用于判断医师是否熟练。
CLSE 问卷
19 项 5 点李克特量表,评估医师对 CVC 相关技能的信心。
结局指标
RQ1:主要为动作时间与效率及 9 项二分类核对表指标,次要为插入尝试次数及 13 项二分类核对表指标;
RQ2:主要为 2 项 DHRT + 明确培训的 CLSE 指标,次要为其余 17 项 CLSE 指标。
数据分析
用 SPSS 29.0 分析:连续与有序变量用 Mann-Whitney U 检验,二分类指标用 Pearson 卡方检验(或 Fisher 精确检验),自我效能感差异用一般估计方程(GEE)分析。
结果
RQ1:US-IJCVC 核对表评分差异
动作时间与效率:两组无显著差异(单纯 DHRT 组中位数 = 3,综合组 = 3,p=0.486),部分否定 H1;
二分类指标:经 Bonferroni 校正(α=0.002),综合组 “通过导管回抽血液” 通过率(81%)显著高于单纯组(50%,p<0.001);“口头告知并确认知情同意” 综合组通过率(86.4%)也显著高于单纯组(53.2%,p<0.001);
插入尝试次数:两组无显著差异(均中位数 = 1,p=0.688)。
RQ2:自我效能感差异
经 Bonferroni 校正(α=0.0026),GEE 分析显示两组所有 CLSE 指标术后均提升(p<0.001):
综合组 “缝合固定导管”(中位数 = 4)、“按正确顺序使用适当器械”(中位数 = 4)评分显著高于单纯组(均中位数 = 3,p<0.001);
“多次尝试后置入穿刺针” 项,术前单纯组评分更高(p=0.011),术后两组无差异(p=0.001)。
讨论
现有 US-IJCVC 培训多聚焦穿刺针插入,DHRT + 正是为填补培训缺口开发。研究发现综合培训组在两项核对表指标表现更优、两项 CLSE 指标自我效能感更高,其余指标两组无差异。
US-IJCVC 核对表方面,综合组仅 “通过导管回抽血液”(DHRT + 培训项目)显著更优,部分支持 H1;“口头告知并确认知情同意”(非 DHRT + 项目)综合组更优,可能因综合培训提升操作整体性认知,但需进一步验证。
CLSE 问卷方面,两组术后自我效能感均提升,且综合组在 DHRT + 培训的两项指标上更优,支持 H3。但需注意,综合组自我效能感与操作表现未完全同步(如 “口头告知并确认知情同意” 表现优但自我效能感无差异),可能存在信心过度膨胀,需后续探究。
总体而言,DHRT 与 DHRT + 结合的综合培训,为改进 US-IJCVC 教育提供了初步潜力。
结论与局限性
结论
初步证据表明,CVC 培训中融入综合训练可提升医师部分步骤的自我效能感与核对表评分。未来需扩大样本量验证结果、整合 DHRT 与 DHRT + 为单一设备、探究自我效能感与表现不同步的原因。
局限性
观察性研究无法确定差异仅由 DHRT + 导致,需后续实验验证;
纸质填写核对表与问卷易有误差,导致样本量波动;
多名专家评分存在主观差异;
两组 DHRT 训练次数不同,可能影响自我效能感;
数据仅来自美国一家医疗中心,外推性受限;
无 “其他额外培训” 对照组,无法确定效果是否源于 DHRT + 内容本身。
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