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黄晶晶,金也,刘嘉铭,等.虚拟现实腹腔镜模拟器训练在腹腔镜经腹腹膜前疝修补术中应用价值的前瞻性研究[J].中华消化外科杂志,2024,23(9):1209-1213. DOI:10.3760/cma.j.cn115610-20140717-00341.● 本文发表在《中华消化外科杂志》2024年第23卷第9期，欢迎阅读、引用![]()
陆朝阳教授![]()
黄晶晶医师
黄晶晶 金也 刘嘉铭
林汉 崔逸峰 陆朝阳
通信作者：陆朝阳
目的 探讨虚拟现实腹腔镜模拟器训练在腹腔镜经腹腹膜前疝修补术（TAPP）中的应用价值。方法 采用前瞻性队列研究方法。选取2023年7—8月哈尔滨医科大学附属第一医院20名具有≥3年普通外科临床经验且无腹腔镜基础的年轻医师进行培训。采用随机数字表法将学员分为两组，进行虚拟现实腹腔镜模拟器训练的学员为虚拟现实组，进行普通腹腔镜模拟器训练的学员为普通组。两组学员利用各组腹腔镜模拟器，进行为期10d（每项技能训练时间为2h，3项技能小计6h/d）的培训，培训内容为腹腔镜手术基本技能（夹持、剪切以及缝合打结）。正态分布的计量资料以x±s表示，组间比较采用独立样本t检验，组内比较采用配对t检验。偏态分布的计量资料以M（范围）表示。计数资料以绝对数表示，组间比较采用χ²检验。结果 （1）训练前学员情况。筛选出符合条件的学员20位，男13例，女7例；年龄为31（30~34）岁。10名虚拟现实组学员中，男7例，女3例；年龄为（31.5±1.4）岁；训练前TAPP模拟手术时间为（42±4）min。10名普通组学员中，男6例，女4例；年龄为（31.2±1.0）岁；训练前TAPP模拟手术时间为（42±4）min。两组学员性别、年龄、训练前TAPP模拟手术时间比较，差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。（2）训练前后学员基本技能情况。虚拟现实组学员训练前夹持评分为（5.1±1.0）分，剪切评分为（4.9±1.0）分，缝合打结评分为（4.7±1.5）分；训练后夹持评分为（8.0±1.3）分，剪切评分为（7.9±1.5）分，缝合打结评分为（6.6±1.3）分，学员训练前后上述指标比较，差异均有统计学意义（t=-5.75，-5.21，-3.07，P<0.05）；普通组学员训练前夹持评分为（5.3±1.0）分，剪切评分为（5.0±1.2）分，缝合打结评分为（4.3±1.5）分；训练后夹持评分为（7.1±1.2）分，剪切评分为（6.7±1.3）分，缝合打结评分为（5.7±1.1）分，学员训练前后上述指标比较，差异均有统计学意义（t=-3.73，-3.16，-2.42，P<0.05）。（3）训练前后学员完成模拟手术情况。虚拟现实组学员训练后完成TAPP模拟手术时间为（29±3）min，训练前为（42±4）min，训练前后比较，差异有统计学意义（t=7.69，P<0.05）。普通组学员训练后完成TAPP模拟手术时间为（36±4）min，训练前为（42±4）min，训练前后比较，差异有统计学意义（t=3.75，P<0.05）。虚拟现实组学员训练后完成TAPP模拟手术时间短于普通组学员，两组比较，差异有统计学意义（t=-3.89，P<0.05）。结论 虚拟现实腹腔镜模拟器和普通腹腔镜模拟器均能提升学员腹腔镜基本技能以及TAPP模拟手术的熟练程度，且虚拟现实腹腔镜模拟器训练效果更佳。虚拟现实技术；经腹腹膜前疝修补术；腹腔镜模拟器；外科教学；腹腔镜检查
腹股沟疝修补术是常见的普通外科手术。腹腔镜经腹腹膜前疝修补术（transabdominal preperitoneal prosthesis，TAPP）的手术例数及在各国腹股沟疝治疗指南中所占比例逐年增加。TAPP难度较大、学习曲线长，需要腹腔镜专科医师完成。随着计算机技术发展进步，虚拟现实腹腔镜模拟器问世。虚拟现实技术应用于临床教学，能够为腔镜技能训练提供新方法［1］。在这种安全环境中训练，学员可以重复交替练习，并可以收到即刻触觉反馈，且允许出错，有助于提升学习主动性［2‑3］。本研究前瞻性分析2023年7—8月我科腹腔镜零基础学员进行腹腔镜训练的情况，探讨虚拟现实腹腔镜模拟器训练在TAPP中的应用价值。
资料与方法
采用前瞻性队列研究方法。选取20名学员进行腹腔镜培训。
纳入标准：（1）完成外科住院医师规范化培训，并具有≥3年普通外科临床经验，能胜任普通外科开腹手术第一助手工作，并能独立完成开腹腹股沟疝修补术。（2）未进行过腹腔镜技能训练。
排除标准：（1）无法独立完成开腹腹股沟疝修补术。（2）进行过腹腔镜技能训练。
根据培训方案不同，采用随机数字表法将学员分为两组，进行虚拟现实腹腔镜模拟器训练的学员为虚拟现实组，进行普通腹腔镜模拟器训练的学员为普通组。
由具有丰富TAPP经验的医师，针对学员开展腹腔镜基本知识讲座，内容涵盖TAPP基本知识、术中可能遇到的困难及解决办法、手术技巧等。TAPP基本步骤为游离腹膜间隙、放置补片、缝合腹膜。手术中所需要的重要技能为夹持、剪切以及缝合打结。两组学员利用各组腹腔镜模拟器，进行为期10d（每项技能训练时间为2h，3项技能小计6h/d）的连续培训。
（1）虚拟现实组训练方案：虚拟现实技术具有人体解剖视觉重现及反馈技术，提供了操作视频教程、基本模块练习、手术病例练习和训练评估反馈等模块，让学员能够在无风险环境中训练手术技能并提升熟悉度［4］。虚拟现实腹腔镜模拟器可以选择单一模块训练，也可以模拟完整手术流程。虚拟现实组学员采用虚拟现实腹腔镜模拟器，操作训练模块包括钛夹钳夹模块、剪切模块、缝合打结模块。
（2）普通组采用普通腹腔镜模拟器练习夹持、剪切以及缝合打结，具体操作为黄豆夹持训练、布片剪切训练和缝合打结训练。
观察指标：（1）训练前学员情况。（2）训练前后学员基本技能情况。（3）训练前后学员完成模拟手术情况。
评价标准：训练前后，普通组3项技能操作由专家进行评分，评分为时间+熟练度，时间（5分）：>6min，0分；>4min且≤6min，2分；≤4min，5分；熟练度（5分）：由专家进行学员熟练度评分。总分为10分。虚拟现实组使用模拟器自带反馈系统自动为学员打分，总分为10分。
应用SPSS 22.0统计软件进行分析。正态分布的计量资料以x±s表示，组间比较采用独立样本t检验，组内比较采用配对t检验。偏态分布的计量资料以M（范围）表示。计数资料以绝对数表示，组间比较采用χ²检验。P<0.05为差异有统计学意义。
结 果
筛选出符合条件的学员20名，男13例，女7例；年龄为31（30~34）岁。10名虚拟现实组学员中，男7例，女3例；年龄为（31.5±1.4）岁；训练前TAPP模拟手术时间为（42±4）min。10名普通组学员中，男6例，女4例；年龄为（31.2±1.0）岁；训练前TAPP模拟手术时间为（42±4）min。两组学员年龄、训练前TAPP模拟手术时间比较，差异均无统计学意义（t=0.54，0.12，P=0.598，0.904），性别比较，差异无统计学意义（P=1.000），具有可比性。
虚拟现实组学员训练后夹持、剪切、缝合打结评分均高于训练前，学员训练前后上述指标比较，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表1。
普通组学员训练后夹持、剪切、缝合打结评分均高于训练前，学员训练前后上述基本技能评分比较，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表2。虚拟现实组学员训练后完成TAPP模拟手术时间与训练前比较，差异有统计学意义（P<0.05）。普通组学员训练后完成TAPP模拟手术时间与训练前比较，差异有统计学意义（P<0.05）。见表3。虚拟现实组学员训练后完成TAPP模拟手术时间与普通组学员比较，差异有统计学意义（t=-3.89，P<0.001）。腹股沟疝是普通外科领域的常见病，腹股沟疝修补术位列普通外科手术开展频次的前列［5-8］。相较于传统的开放手术，腹腔镜腹股沟疝修补术（laparoscopic inguinal hernia repair，LIHR）自1990年报道以来，应用数量持续上升［5，9‑12］。因其微创特点，包括术后疼痛轻微、康复迅速，LIHR在全世界范围获得广泛认可［13‑17］。在LIHR技术框架内，主流手术方式为TAPP与全腹膜外修补术，两者并发症发生率均较低［18‑20］。然而，TAPP涉及腹腔操作，操作不当可能引发诸如腹腔器官粘连、内脏伤害乃至肠瘘等严重并发症［21‑23］。这提示TAPP普及与教育过程中，强化技术培训的重要性，旨在减少复发及并发症风险［24］。腹腔镜手术要求外科医师具备高超的手眼协调能力和熟练的手术器械操作技能，这类技能需要通过长期实践训练才能掌握［25-26］。因此，腹腔镜模拟器的研发和应用显得尤为重要［27］。普通腹腔镜模拟器包括图像采集器、液晶监视器、操作仿真模型、手术器械仿真腹壁器械插入孔等组成部分［28］。尽管普通腹腔镜模拟器在视觉和操作上能够模拟真实手术环境，但在触觉反馈方面仍存在局限性，无法完全替代实际手术中的复杂情况［29］。虚拟现实腹腔镜模拟器配备触觉反馈系统，能够模拟手术器械与人体组织的相互作用，如切割、缝合等操作时的阻力和反馈力［30］。这种触觉反馈使医师能够更真实地感受到手术操作中的细微变化，从而提高手眼协调能力和手术技能［31］。虚拟现实腹腔镜模拟器还能实时记录医师的手术操作过程并给出即时反馈。这种即时反馈有助于医师及时了解自己的操作水平和存在的问题，从而有针对性地进行改进和提高［32］。此外，虚拟现实腹腔镜模拟器能够创造出高度逼真的三维手术场景，使医师在模拟环境中获得与真实手术相似的视觉体验［33］。这种逼真的视觉效果有助于医师更好地理解手术过程，提高手术操作的准确性和安全性［34］。除基本技能练习外，虚拟现实腹腔镜模拟器还可提供操作视频教程和手术病例练习，并模拟真实手术中的复杂情况，如突发出血、组织粘连等。这种病例模拟使医师能够在虚拟环境中应对各种突发情况并积累经验［35］。虚拟现实腹腔镜模拟器还可以根据不同医师的培训需求和手术技能水平进行灵活设置。医师可以根据自己的需要选择训练模块、调整手术难度和参数，从而实现个性化培训［36］。本研究中，虚拟现实组和普通组学员在训练开始前处于同一水平。经过10 d的训练，两组学员完成TAPP模拟手术的时间均显著缩短。这提示通过虚拟现实和传统的腹腔镜模拟器进行训练，都能够有效提升学员的操作技能和手术效率。其证明模拟训练在外科教学中的重要性和有效性［37］。本研究结果显示：虚拟现实组学员在训练后完成TAPP模拟手术时间的表现优于普通组。这提示虚拟现实腹腔镜模拟器在外科教学中具有显著优势和潜力。本研究的局限性：样本量相对较小，无法代表所有学员的实际情况。此外，本研究重点关注TAPP模拟手术时间变化，未对其他手术技能进行全面评估。因此，未来应进一步扩大样本量，并增加对学员手术技能的综合评估指标，更全面地评价虚拟现实腹腔镜模拟器的培训效果。综上，虚拟现实腹腔镜模拟器和普通腹腔镜模拟器均能提升学员腹腔镜基本技能以及TAPP模拟手术的熟练程度，且虚拟现实腹腔镜模拟器训练效果更佳。作者贡献声明 黄晶晶：研究实施，论文撰写；金也、刘嘉铭、林汉：研究实施，随访，数据收集；崔逸峰：数据整理，统计分析；陆朝阳：研究设计，论文修改，经费支持详见本刊官方网站 http://www.zhxhwk.com本文为《中华消化外科杂志》原创文章，版权归中华医学会所有。其他媒体、网站、公众号等如需转载本文，请联系本刊编辑委员会获得授权，并在文题下醒目位置注明“原文刊发于《中华消化外科杂志》，卷（期）：起止页码”。谢谢合作！
