优化基于模拟器的急诊经食管超声心动图培训：一项随机对照试验
引言
经食管超声心动图（TEE）作为一种较新的床旁超声检查方式，在急诊科（ED）应用日益广泛，常用于协助管理危重症患者，如识别休克病因等，且已有研究证明急诊科医师实施 TEE 可行，美国急诊医师学会也于 2017 年出台相关实践指南。
但关于向急诊科医师传授这项技能的最佳实践，证据有限。健康志愿者教学不实际，让大量学习者进入手术室获取经验也不可行，而高保真模拟器的基于模拟的培训被证明有效，且技能能较好转化为实际操作。不过，这种培训耗费资源，合理安排课程提高效率很关键。目前尚无研究比较不同教学方法，本研究旨在比较集中练习和可变练习在使用高保真模拟器向急诊医学住院医师教授复苏性 TEE 方面的效果。
急诊经食管超声心动图
休曼科技始终密切关注医学教育领域的前沿研究，深耕具身智能技术在模拟医学教育中的应用。作为致力于以具身智能技术赋能沉浸式模拟医学教育的企业，我们深知高保真模拟训练对技能传递的核心价值 —— 不仅要还原操作场景的物理真实性，更要通过智能算法优化训练路径，让学习者在沉浸式体验中实现技能的高效习得与长效保留。
方法
研究流程图。TEE，经食管超声心动图
研究设计
本研究为单中心前瞻性随机对照试验，使用高保真超声模拟器评估 TEE 学习和应用情况，经当地机构审查委员会批准，所有数据去标识化且保密，参与者均签署书面知情同意书。
研究地点和人群
研究在一所学术健康科学中心进行，该中心是急诊医学住院医师培训项目基地，也是主要超声培训地点，有活跃的急诊超声 fellowship 项目。纳入标准为在研究期间参加急诊医学轮转、已完成包含 TTE 培训的核心和高级超声轮转的急诊医学住院医师；排除标准为曾接受过 TEE 培训。
研究方案
参与者先完成基线问卷评估对 TTE 和 TEE 的熟悉程度，再参加 30 分钟急诊 TEE 讲座，内容包括设备功能、扫描适应症和禁忌症等，讲座后熟悉 Vimedix 超声模拟器，并完成基线技能评估，获取五次固定顺序和五次随机顺序的 TEE 视图。
随后用随机数生成器将参与者随机分为可变练习组或集中练习组。集中练习组重复 10 次相同序列的五个 TEE 视图扫描；可变练习组以随机顺序完成 10 组不同序列的五个 TEE 视图扫描。练习期间参与者可参考参考卡，指导员会提供反馈。
训练后参与者完成技能评估，获取两组五个图像序列，一次固定顺序，一次随机顺序，且每组中一半参与者先进行固定顺序扫描，另一半先进行随机顺序扫描。
训练后 2 周参与者返回进行技能迁移测试，根据两个临床患者情景获取 TEE 视图并诊断，扫描分别按先前练习过的序列和新随机顺序各进行一次，且每组中一半参与者先按练习过的序列扫描，另一半先按随机顺序扫描。测试后完成问卷评估自我信心。
测量和结果
通过技术技能客观结构化评估（OSATS）及模拟器指标分析评估学习情况。OSATS 中每个视图的最终图像被存储，由两名不知情专家评审员用 5 分制评分，3 分及以上为成功视图。模拟器自动记录探头加速次数等指标。
主要结果是迁移测试中成功视图的百分比，次要结果包括动作效率、正确诊断百分比及信心水平。
数据分析
选择 1.2 个标准差的效应量，采用 0.8 的检验效能和 0.05 的双尾 alpha 值，每组需 11 名参与者。用配对 t 检验比较 OSATS 评分和模拟器指标，卡方检验比较分类数据，显著性水平为 0.05。
结果
33 名住院医师受邀参与，28 名（84.8%）完成研究，集中练习组和可变练习组各 14 名。所有参与者接受过床旁 TTE 培训，无 TEE 培训及扫描经历，两组培训前成功视图率、模拟器指标及练习时间无显著差异，洗脱期间均未进一步接触或练习 TEE。
注：数据以均数（± 标准差）或例数（百分比）表示
缩略语：PGY（毕业后年限）、TEE（经食管超声心动图）、TTE（经胸超声心动图）
OSATS 表现方面，培训前两组成功 TEE 视图无显著差异；培训后两组几乎每次尝试都能获得成功视图；迁移测试中，集中练习组成功视图率高于可变练习组，平均图像得分也更高，且在先前练习过的和新的视图序列中结果一致，而两组在模拟患者病例中正确诊断的比例无显著差异。
分组练习（固定练习组与变化练习组）的成功观看率。误差线代表 95% 置信区间
模拟器指标表现上，培训前两组无显著差异；迁移测试中，集中练习组在所有四个模拟器效率指标上都优于可变练习组，仅角度变化次数有统计学显著性，其他指标差异不显著。
信心方面，两组在 10 分制的 TEE 自我报告信心水平及特定 TEE 视图的自我报告信心上均无显著差异。
采用 10 分量表评估的经食管超声心动图（TEE）操作信心
讨论
研究发现，对于使用模拟器向急诊医学住院医师教授 TEE，集中练习教学策略优于可变练习。集中练习组在延迟迁移测试中成功视图比例显著更高，完成全新视图序列时结果也一致，且动作效率更高，两组信心水平相似。
临床医生实施的聚焦 TEE 在管理危重症患者中很有用，能提供多种有价值信息，且相比传统 TTE 有诸多优势，经过短暂培训，急诊科医师可学习并用于指导复苏。
在急诊科实施 TEE 的挑战之一是培训方式，基于模拟器的培训有效，但缺乏相关数据。有证据表明可变练习可能对学习有积极影响，但也有研究未发现其好处，甚至有研究发现集中练习更优。本研究结果可用精通学习效应解释，且 TEE 探头操作较新且复杂，可能更适合重复练习。
局限性
本研究存在一些局限性，同意参与的住院医师可能更有动力学习 TEE，存在选择偏倚，但每组参与者基线特征相似；仅在培训后 2 周评估技能保留，无法确定更长洗脱期后结果是否一致；样本量小，但检验效能足够；在模拟器上进行，无法确定结果是否转化为实际扫描表现，但先前研究表明该模拟器表现可转化为实际操作。
结论
该研究证实，在 TEE 模拟器培训中，重复固定视图序列的集中练习可显著提升急诊医师的技能保留与操作效率。这一结论为模拟医学教育的课程设计提供了重要参考，也为技术研发指明了方向 —— 通过智能技术优化训练路径，将进一步释放模拟培训的价值。
行业观察与休曼科技的实践思考
这项研究再次印证了在模拟训练中 “结构化练习” 与 “智能反馈” 的核心价值 —— 这与休曼科技的技术理念高度契合。我们认为，优质的医学模拟教育需具备三大特征：
场景的沉浸式还原：通过具身智能技术构建高保真物理交互场景，如模拟 TEE 探头操作时的力反馈、图像动态响应，让学习者获得与临床一致的感官体验；
训练的个性化适配：基于算法实时捕捉操作数据（如研究中提及的探头移动距离、角度变化），为不同学习阶段的医师推送适配练习方案（如从固定序列到可变序列的渐进式训练）；
效果的长效追踪：借鉴研究中 “延迟迁移测试” 的设计逻辑，通过智能系统记录技能 Retention 曲线，为持续优化培训路径提供数据支撑。
目前，休曼科技已将具身智能技术应用于超声、腔镜等多项临床技能模拟训练系统，通过 “感知 – 分析 – 反馈” 的闭环设计，助力医疗机构实现高效能的技能培训。未来，我们将继续紧跟临床研究前沿，把诸如 “练习模式优化” 等实证发现转化为技术创新方向，让模拟医学教育更贴近临床需求，赋能更多医师快速掌握核心技能。
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