陳競萌，余 丹，劉延麗，薛茂強(qiáng)

（廈門大學(xué) 醫(yī)學(xué)院 臨床技能中心，福建 廈門 361102）

外科手術(shù)學(xué)是外科學(xué)的重要組成部分，是基礎(chǔ)課程向臨床課程過渡的橋梁，是臨床外科的基礎(chǔ)[1]。由于醫(yī)學(xué)學(xué)科的特殊性以及倫理要求，醫(yī)學(xué)生無法直接在患者身上進(jìn)行手術(shù)練習(xí)[2]，使得外科手術(shù)學(xué)成為學(xué)生最難掌握的實驗課程之一。為解決此問題，很多醫(yī)學(xué)院校引入實驗動物開展外科手術(shù)實驗教學(xué)。這類手術(shù)涉及無菌技術(shù)、麻醉、切開、分離、結(jié)扎、止血、縫合等一系列操作，能夠起到培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生基本手術(shù)實踐能力的作用[3]。外科動物手術(shù)作為聯(lián)接理論與臨床實踐的橋梁性實驗內(nèi)容，是外科教學(xué)的重要環(huán)節(jié)[4]。學(xué)生通過動物模擬手術(shù)操作，能夠進(jìn)一步深化對外科學(xué)理論的消化與吸收，提高其專業(yè)技能，為后期從事臨床工作奠定良好的基礎(chǔ)[5]。因此，在醫(yī)學(xué)人才成長過程中，外科動物手術(shù)教學(xué)對臨床思維能力的培養(yǎng)、人文倫理素養(yǎng)的提升、手術(shù)整體意識的增強(qiáng)及外科手術(shù)技能的錘煉均具有十分重要的意義[6-7]。

傳統(tǒng)的外科動物手術(shù)實驗教學(xué)是教師作手術(shù)示范時，學(xué)生圍著教師看操作演示。隨著20 世紀(jì)末我國大規(guī)模的醫(yī)學(xué)擴(kuò)招，醫(yī)學(xué)院校學(xué)生人數(shù)快速增加，教學(xué)任務(wù)加重，對傳統(tǒng)臨床實踐教學(xué)方式提出了挑戰(zhàn)[8-9]。由于醫(yī)學(xué)實訓(xùn)條件有限，許多手術(shù)細(xì)節(jié)學(xué)生看不清楚，部分學(xué)生沒有機(jī)會動手進(jìn)行外科手術(shù)練習(xí)。此外，學(xué)生不懂的部分又不能反復(fù)在活體動物上演示，在很大程度上影響了教學(xué)效果，阻礙了學(xué)生臨床操作技能和動手能力的提高。醫(yī)學(xué)是一門實踐性極強(qiáng)的科學(xué)，臨床技能訓(xùn)練是醫(yī)學(xué)教育過程中的重要環(huán)節(jié)，沒有足夠的訓(xùn)練，學(xué)生難以成為合格的臨床醫(yī)師[10]。由于外科手術(shù)實驗需要特定的手術(shù)器械、專門的實驗動物和專業(yè)的操作環(huán)境，課下學(xué)生難以復(fù)制這些教學(xué)條件，因此課上充足的時間和練習(xí)機(jī)會是至關(guān)重要的。如何讓學(xué)生更好地理解手術(shù)全過程，掌握手術(shù)的基本操作手法和技術(shù)要領(lǐng)，保證課上教學(xué)質(zhì)量一直困擾著醫(yī)學(xué)教學(xué)工作者。

為解決上述問題，我校臨床技能中心（以下簡稱“中心”）引入DSS（digital surveillance system）數(shù)字監(jiān)控傳輸系統(tǒng)，改善模擬手術(shù)室建筑布局，開展外科手術(shù)實驗教學(xué)，取得了良好效果。

1 DSS 數(shù)字監(jiān)控傳輸系統(tǒng)

DSS 數(shù)字監(jiān)控傳輸系統(tǒng)，可對攝像頭、硬盤錄像機(jī)、存儲服務(wù)器等多種監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行實時調(diào)度、控制。該系統(tǒng)的存儲、轉(zhuǎn)發(fā)、接入量這三個關(guān)鍵指標(biāo)非常穩(wěn)定，操作界面設(shè)計人性化，系統(tǒng)使用簡捷、實用性強(qiáng)。系統(tǒng)安裝完畢后，運(yùn)行桌面上的DSSClient 程序，點擊中心服務(wù)器，輸入服務(wù)器IP 地址，再輸入賬號密碼進(jìn)行登錄。

DSS 系統(tǒng)具備實時預(yù)覽、錄像回放、視頻上墻、語音對講等功能。學(xué)生通過根節(jié)點編碼器選擇攝像頭，觀看全景及近景。學(xué)生在觀看教師操作過程中，可通過鼠標(biāo)右鍵選取相應(yīng)功能進(jìn)行個性化調(diào)整，如就某些手術(shù)動作進(jìn)行抓圖，便于后期與教師進(jìn)行交流。還可根據(jù)需要調(diào)節(jié)清晰度，選擇主碼流或輔碼流，確定實時優(yōu)先或流暢優(yōu)先，調(diào)節(jié)畫面畫質(zhì)，包括亮度、對比度、飽和度、色調(diào)等。在示教過程中打開音頻，在答疑討論過程中打開對講進(jìn)行交流互動；在示教過程中隨時進(jìn)行錄像，便于課后反復(fù)學(xué)習(xí)。進(jìn)入云臺，可對攝像頭進(jìn)行角度、變倍、白平衡、曝光、光圈、聚焦等調(diào)整，以便獲得更清晰的圖像效果。錄像回放是學(xué)生練習(xí)過程中的強(qiáng)化學(xué)習(xí)手段，使學(xué)生對某些難點步驟加深印象。答疑互動過程中選擇正確的或錯誤的學(xué)生攝像頭進(jìn)行視頻上墻和語音對講，可以直觀、及時地反饋學(xué)生的操作，保證教學(xué)效果。

DSS 系統(tǒng)可解決眾多學(xué)生擁擠在一起觀看示范教學(xué)的問題，將課堂的物理范圍擴(kuò)大，示教空間獨(dú)立設(shè)置，實時傳輸視頻，保證學(xué)生獲得同等的學(xué)習(xí)條件，便于每組學(xué)生模仿示教教師的團(tuán)隊配合及精細(xì)手術(shù)動作。

2 DSS 系統(tǒng)在外科手術(shù)實驗教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 建筑布局及設(shè)備配置

模擬手術(shù)室盡量按照臨床實際的手術(shù)環(huán)境構(gòu)建。為了保證教學(xué)效果，結(jié)合DSS 實時監(jiān)控傳輸系統(tǒng)的教學(xué)優(yōu)勢，中心在考察了多家醫(yī)院的手術(shù)環(huán)境后，建立了基于DSS 系統(tǒng)的外科手術(shù)實驗教學(xué)平臺，包括更衣室、刷手區(qū)、麻醉室、消毒間、手術(shù)室等區(qū)域?？臻g布局仿照醫(yī)院設(shè)計，以提升模擬教學(xué)效果，模擬手術(shù)室空間布局如圖1 所示，三維立體圖見圖2。模擬手術(shù)室內(nèi)增加了設(shè)備儲放間及監(jiān)控室，便于課中實驗技術(shù)人員維護(hù)傳輸系統(tǒng)。同時，為了保證手術(shù)室的無菌性，上課期間，實驗動物從緩沖間進(jìn)入麻醉室和消毒間，進(jìn)行麻醉消毒后再進(jìn)入手術(shù)間。手術(shù)后的污物處理走專用的污物通道，手術(shù)室的門采用腳觸式感應(yīng)門，便于直接進(jìn)入?！叭齾^(qū)兩通道”的設(shè)計符合臨床實際，增強(qiáng)了學(xué)生的無菌概念。手術(shù)室安裝層流空氣過濾消毒設(shè)施，采用方向向下的空氣層流設(shè)計，可使實驗動物備皮時產(chǎn)生的毛發(fā)不飄散到空氣中。

中心引入了真實的手術(shù)設(shè)備，如手術(shù)床、無影燈、麻醉機(jī)、中控臺等標(biāo)準(zhǔn)手術(shù)單元。模擬手術(shù)室共配備13 個標(biāo)準(zhǔn)手術(shù)單元，其中1 個為示教手術(shù)單元，將其獨(dú)立設(shè)置在一個房間，避免教師示教時受到干擾，稱為獨(dú)立手術(shù)室（見圖3），其余12 個手術(shù)單元共同放置于大手術(shù)室（見圖4）。每個手術(shù)單元配有醫(yī)氣終端、1 臺臺式一體式計算機(jī)、1 個可升降和移動的設(shè)備平臺、1 個影像看片箱、1 張手術(shù)床、2 個無影燈、1 個器械柜。同時，每個手術(shù)單元配有2 個超高清攝像頭，1 個用于全景監(jiān)控，另1 個安裝在無影燈中，確保精細(xì)手術(shù)動作的攝錄。所有計算機(jī)通過DSS 系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)接，保證統(tǒng)一教學(xué)。

圖3 獨(dú)立手術(shù)室

圖4 大手術(shù)室

2.2 DSS 系統(tǒng)功能的實現(xiàn)

2.2.1 教師示教

外科手術(shù)示教分術(shù)前、術(shù)中、術(shù)后三部分，學(xué)生除了關(guān)注術(shù)中操作技能外，還能學(xué)習(xí)術(shù)前準(zhǔn)備和術(shù)后處理，同時還能培養(yǎng)手術(shù)過程中學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力。教師示教時，將12 組學(xué)生手術(shù)單元的DSS 監(jiān)控視窗同時開啟2 個，1 個為全景監(jiān)控，另1 個為手術(shù)區(qū)域精細(xì)監(jiān)控。在全景監(jiān)控視窗，學(xué)生可以清晰地看到教師示教術(shù)前準(zhǔn)備分工以及術(shù)后處理環(huán)節(jié)。

（1）術(shù)前。教師通過IP 對講器向?qū)W生講解本次手術(shù)的目的、內(nèi)容以及注意事項，分配手術(shù)角色（主刀、一助、二助、麻醉師、巡回護(hù)士、洗手護(hù)士）。之后，讓學(xué)生觀看教師的術(shù)前準(zhǔn)備，包括備皮、麻醉、手術(shù)器械開包、消毒、鋪巾、穿手術(shù)衣、戴無菌手套等。學(xué)生此時按照5~6 人一組在大手術(shù)區(qū)各自的手術(shù)單元就位。通過DSS 系統(tǒng)全景監(jiān)控，觀看術(shù)前準(zhǔn)備，選擇主碼流、流暢優(yōu)先，調(diào)整畫質(zhì)亮度，調(diào)節(jié)云臺攝像頭角度、變倍、光圈、聚焦等，開啟音頻，開始錄像。實驗技術(shù)人員在監(jiān)控區(qū)同時開啟 13 個手術(shù)單元的DSS 視窗，以便發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

（2）術(shù)中。教師示教手術(shù)過程及注意事項，學(xué)生在自己的手術(shù)單元觀看DSS 系統(tǒng)監(jiān)控，監(jiān)控為實時圖像傳輸，教師佩戴頭麥，邊演示邊講解，學(xué)生可實時觀看手術(shù)教學(xué)（見圖5）。此時學(xué)生選取手術(shù)區(qū)域精細(xì)監(jiān)控畫面，選擇主碼流、實時優(yōu)先，提高畫質(zhì)亮度和飽和度，調(diào)節(jié)云臺角度，擴(kuò)大光圈面積，通過鼠標(biāo)自行調(diào)整視窗大小。對于有疑問的地方隨時進(jìn)行抓圖標(biāo)記，待教師示教結(jié)束后進(jìn)行提問。DSS 系統(tǒng)位于無影燈中的攝像頭，分辨率非常高，教師在手術(shù)過程中的結(jié)扎、止血、縫合、打結(jié)等精細(xì)動作能得到清晰地攝錄。

圖5 學(xué)生觀看教師手術(shù)示教實景

（3）術(shù)后。教師將對實驗動物進(jìn)行處理，清點器械，脫除無菌手套、無菌手術(shù)衣等，此時再將DSS 系統(tǒng)調(diào)整為全景監(jiān)控，選取主碼流、流暢優(yōu)先，調(diào)整畫質(zhì)亮度，結(jié)束錄像，開啟對講。

2.2.2 學(xué)生操作

（1）術(shù)前。每班學(xué)生按5~6 人自行分組，并選出組長，根據(jù)手術(shù)內(nèi)容確定角色，如主刀、一助、二助、麻醉師、巡回護(hù)士和洗手護(hù)士，在后面的動物實驗中進(jìn)行角色輪換，使每名學(xué)生都有親自動手的機(jī)會。學(xué)生術(shù)前需檢查每組的手術(shù)物品，包括手術(shù)器械、敷料、無菌巾、消毒液、備皮包、靜脈輸液物品等。在對實驗動物進(jìn)行麻醉和備皮后，學(xué)生須按照無菌操作的原則進(jìn)行刷手、穿手術(shù)衣。由于這兩項內(nèi)容是之前學(xué)習(xí)過的內(nèi)容，為保證學(xué)生操作的準(zhǔn)確性，利用每組的計算機(jī)，統(tǒng)一播放刷手和穿脫手術(shù)衣的視頻，學(xué)生可以依照視頻反復(fù)強(qiáng)化技能，加深記憶，避免了所有學(xué)生擁擠在一起觀看視頻或不看視頻僅憑自己的記憶進(jìn)行錯誤操作的情況出現(xiàn)。視頻播放完畢，學(xué)生統(tǒng)一刷手、穿手術(shù)衣，此時教師通過DSS 系統(tǒng)查看12 組學(xué)生的動作，如發(fā)現(xiàn)有違反無菌操作原則的動作，及時通過IP 對講器提醒學(xué)生。DSS 監(jiān)控系統(tǒng)使學(xué)生可以分散在各組進(jìn)行操作，不必?fù)頂D在一起，保證了無菌性和動作的規(guī)范性。

（2）術(shù)中。學(xué)生進(jìn)行手術(shù)操作時，1 名教師選取12 組學(xué)生區(qū)域的DSS 圖像，在學(xué)生操作過程中及時標(biāo)記每組的問題，進(jìn)行記錄，其余教師進(jìn)行巡回指導(dǎo)。在巡回指導(dǎo)過程中若發(fā)現(xiàn)某組學(xué)生的某個動作做得非常好或出現(xiàn)典型錯誤時，則通過視頻上墻和語音對講功能，指導(dǎo)學(xué)生掌握正確動作，規(guī)避錯誤手法。

（3）術(shù)后。教師對DSS 監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行總結(jié)，對每組學(xué)生進(jìn)行反饋，便于學(xué)生知曉自己的問題，下次課可以有針對性地改進(jìn)。同時，教師將錄制的視頻發(fā)給學(xué)生，使學(xué)生在課后能夠反復(fù)學(xué)習(xí)觀看手術(shù)內(nèi)容。在DSS 監(jiān)控系統(tǒng)的輔助下，教師可以示教整個手術(shù)流程，真實模擬臨床實際，學(xué)生不僅可以學(xué)到細(xì)微的手術(shù)動作，還可以觀摩手術(shù)者之間的配合，有助于提高學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力，強(qiáng)化手術(shù)操作技能。

3 基于DSS 系統(tǒng)的外科手術(shù)實驗教學(xué)平臺的優(yōu)勢及實踐效果

新技術(shù)手段在模擬教學(xué)中的運(yùn)用為學(xué)生提供了一個寬松、清晰、標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)環(huán)境，為接軌臨床實踐提供了契機(jī)。相對于傳統(tǒng)擁擠的示教環(huán)境，使用DSS 系統(tǒng)進(jìn)行外科手術(shù)實驗教學(xué)的優(yōu)勢明顯。

（1）良好的演示效果?；贒SS 系統(tǒng)的外科手術(shù)實驗教學(xué)平臺最大的優(yōu)點是具備清晰的演示和實時傳輸能力，高分辨的攝像頭使精細(xì)動作能在學(xué)生眼前得到清晰地呈現(xiàn)，學(xué)生無須擔(dān)心站在后排看不清楚示教，每名學(xué)生可獲得同等的教學(xué)資源。視像的實時傳輸、教師的及時講解、個性化的視窗調(diào)節(jié)有利于學(xué)生掌握精細(xì)的手術(shù)動作，為進(jìn)入臨床實踐打下良好基礎(chǔ)。

（2）界面簡潔、操作簡單?；贒SS 系統(tǒng)的外科手術(shù)實驗教學(xué)平臺在完善建筑布局及設(shè)備配備的基礎(chǔ)上，操作非常簡便，不需要提前培訓(xùn)，學(xué)生就可以應(yīng)用自如。

（3）提高反饋互動效率。在傳統(tǒng)的示教過程中，教師無法對學(xué)生的某些操作手法進(jìn)行統(tǒng)一點評，學(xué)生也不能觀看到其他學(xué)生的操作，不利于取長補(bǔ)短?；贒SS 系統(tǒng)的手術(shù)示教使學(xué)生之間互相學(xué)習(xí)成為可能，同時提升了教師的答疑效率，增加了反饋互動機(jī)會。

目前，中心基于DSS 系統(tǒng)的外科手術(shù)實驗教學(xué)平臺已連續(xù)運(yùn)行6 年，學(xué)生反饋良好。在學(xué)生反饋中，“合理運(yùn)用現(xiàn)代化手段”一項，選擇“非常好”的比例為100%。在教學(xué)反饋訪談中，學(xué)生普遍認(rèn)為基于DSS 系統(tǒng)的模擬手術(shù)室提高了實驗教學(xué)效率，使學(xué)生有更多的動手機(jī)會，增強(qiáng)了臨床實踐信心；臨床指導(dǎo)教師認(rèn)為該教學(xué)方式能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)團(tuán)隊協(xié)作能力，增加手術(shù)操作技能的練習(xí)機(jī)會，有效提高了學(xué)習(xí)效率和教學(xué)效果。

4 結(jié)語

基于DSS 系統(tǒng)的外科手術(shù)實驗教學(xué)平臺的建立，改善了外科手術(shù)實踐的條件，基本解決了眾多學(xué)生擁擠在一起觀看示教的問題，增加了學(xué)生的實踐機(jī)會，緩解了教學(xué)資源不足的困境。此外，DSS 數(shù)字監(jiān)控傳輸系統(tǒng)使遠(yuǎn)距離統(tǒng)一教學(xué)成為可能，使每名學(xué)生都可以看到高清的手術(shù)操作及團(tuán)隊配合，有效提高了外科手術(shù)實驗教學(xué)效果。