ORSIM模拟器提升规培医师纤支镜操作能力的实践研究
赵柏松 吴军 金赛芬 宋兴荣
[关键词] ORSIM模拟器;规培医师;纤支镜;实践研究;困难气道
[中图分类号] R-4 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701（2021）22-0156-05
Research on the practice of ORSIM simulator to improve the operation ability of fiberoptic bronchoscope for standardized training physicians
ZHAO Baisong WU Jun JIN Saifen SONG Xingrong
Department of Anesthesiology，Guangzhou Women and Children′s Medical Center，Guangdong，Guangzhou 510623，China
[Abstract] Difficult airway refers to the difficulty of face mask ventilation or intubation by anesthesiologists who have received professional training，and improper treatment will lead to the death of patients.Previous research has confirmed that fiberoptic bronchoscope is the most effective method to deal with difficult airway，which helps to reduce the incidence of improper airway treatment.However，it is found that anesthesiologists can′t skillfully use fiberoptic bronchoscope to deal with difficult airway.The reason is that they are short of clinically practical experience，few cases of difficult airway and emergencies.Therefore，it is impossible to give enough opportunities for standardized training physicians.Optical remote sensing imagery （ORSIM） simulator is a kind of portable virtual fiberoptic bronchoscope simulator with high simulation.Standardized training physicians with ORSIM simulator can improve their operation ability of fiberoptic bronchoscope.However，there is little research on how to train anesthesiologists to use ORSIM simulator to improve their ability to cope with difficult airway.According to this，the following scientific hypothesis is put forward.Through group training，the ORSIM simulator group is more skilled than the conventional manikin group in using fiberoptic bronchoscope.Meanwhile，the former group has lower failure rate of endotracheal intubation and can deal with difficult airway more opportunely and effectively than the latter group.This project intends to explore the optimal teaching and training scheme using ORSIM simulator and incorporate specific training methods into the anesthesia training system，so as to ultimately improve the ability of training anesthesiologists to cope with difficult airway.
[Key words] ORSIM simulator; Standardized training physicians; Fiberoptic bronchoscope; Practical research; Difficult airway
困難气道是指经过专业训练的有五年以上临床麻醉经验的麻醉科医师所经历的面罩通气困难或气管插管困难的临床情况[1]。困难气道又分为非紧急气道和紧急气道。非紧急气道：仅有困难气管插管而无困难面罩通气，患者能够维持满意的通气和氧合，能够允许有充分的时间考虑其它建立气道的方法。紧急气道：只要存在困难面罩通气，无论是否合并困难气管插管，均属紧急气道。如手术中遇到紧急型的困难气道且处理不当，患者极易陷入缺氧状态，必须紧急建立气道。其中少数患者既不能插管也不能氧合，可导致气管切开、脑损伤和死亡等严重后果。
中华医学会麻醉学分会专家组于2013年起草和制订了《困难气道管理指南》[2]。其中，指出麻醉医师在麻醉前要对患者进行充分的气道评估，从而判断气道类型;再依据气道类型选择麻醉诱导方式;在充分预充氧合的基础上，适当的麻醉深度、充分的肌肉松弛、首选可视喉镜或最熟悉的工具以保证首次插管成功率的最大化;如插管失败则立即行面罩通气，如面罩通气失败则推荐使用二代喉罩通气，如面罩或喉罩可以保证患者氧合则需仔细思考如何让患者安全的完成手术;如患者处于“既不能插管又不能氧合”时则需果断建立紧急有创气道通气，最终确保患者安全。那么，麻醉医师要在麻醉前对患者进行充分的气道评估，有资料显示大约90%以上的困难气道病人可以通过术前评估被发现。对于已知的困难气道病人，可安排经验丰富的高年资麻醉医师对患者进行手术，在有准备有步骤地处理下将显著增加病人的安全性。
1 使用纤支镜是应对困难气道的最有效方法
纤维支气管镜（简称纤支镜）是由几万根透光度很高的玻璃或丙烯树脂拉成很细的纤维所组成的导光束，来诊断支气管疾病的一种仪器[3]。它的管腔很小，柔软可弯曲，导光能力强，亮度大，视野清晰，可以轻巧地由口腔或鼻腔进入气管直至各支气管段口，医生可在直视下观察气管、左右各叶支气管开口及黏膜情况。柔性气管导管是一种新型气管导管，与普通气管导管行气管插管相比，不易发生插入困难，也不易损伤声门附近组织，其尖端柔软且恰当弯曲呈喙形，较易置入气管。那么，在纤支镜引导下使用柔性气管导管进行气管插管相当于在直视下完成插管过程，具有刺激轻、插管过程平稳等优点，可避免直接喉镜插管所致的上呼吸道组织和黏膜损伤[4]。已预知可能气管插管困难（如口周瘢痕挛缩、颞颌或颈椎关节炎、颌面部创伤、呼吸道损伤、解剖异常等）、未预知气管插管困难或失败（如直接喉镜气管插管或盲探气管插管困难或失败）及禁用直接喉镜行气管插管的患者，均为纤支镜下行柔性气管导管插管的适用人群。由此可知，熟练操作纤支镜是应对困难气道的有效方法[5]。困难气道的管理与麻醉安全和质量密切相关，30%以上的严重麻醉相关并发症（脑损伤、呼吸心搏骤停、不必要的气管切开以及气道损伤等）是由气道管理不善引起的。因此，使用纤支镜插管的能力是气道管理的核心技能。这是一种复杂的麻醉专业技能，需要手眼协调能力，麻醉医师必须熟练掌握纤支镜的操作技能，这是麻醉医师肩负的不容推卸的责任。
2麻醉规培医师无法熟练使用纤支镜应对困难气道
2.1規培医师缺乏临床实际操作经验
住院医师规范化培训是指医学本科专业毕业生在完成医学院校教育后，以住院医师的身份在认定的培训基地接受提高临床能力为主的系统性规范化培训[6]，这是医学人才培养的重要手段和必要途径[7]。大部分规培医师都在医学本科期间接受了良好的教育，储备了足够的专业理论知识，对气道解剖学，病理学和医学设备等也具备理论基础。但是，缺乏临床实际操作经验。
2.2规培医师的纤支镜的临床操作能力难以提高
困难气道是指经过专业训练的有五年以上临床麻醉经验的麻醉科医师所经历的面罩通气困难或气管插管困难的临床情况。从医学对困难气道的定义来看，五年以上临床麻醉经验的麻醉科医师在遇到困难气道的情况下都会感觉到面罩通气困难或插管困难，那么，规培医师的临床工作经验是远不足5年的，如果在临床工作中遇到困难气道，通常是要请求上级医生处理的。以我院麻醉科为例，对于已预料的困难气道，会安排有经验的高年资麻醉医师在纤支镜下使用柔性气管导管对患者进行气管插管，以确保患者生命安全。对于未预料的困难气道，麻醉规培医师应尽快请求上级医师帮助，患者的生命安全是首位的，在规培医师不能熟练使用纤支镜且临床经验不足的情况下，是不能贸然让规培医师对困难气道患者进行纤支镜下插管的，对于这种困难气道患者，只能由高年资麻醉医师进行纤支镜下插管操作。规培医师在整个困难气道的插管过程中，只能通过“看”来了解高年资麻醉医师是如何使用纤支镜来应对困难气道的，没有也不能给予规培医师实际临床操作的机会。那么，在这种困境下是很难提高麻醉规培医师的纤支镜的临床操作能力的。
2.3传统的培训模式的弊端
目前针对麻醉规培医师在纤支镜的操作方面是有被列入到住院医师规范化培训计划当中的，并且有相关培训，但是这种培训主要是通过人体气道模型来进行练习，这是一种传统的培训模式，可以让规培医师在模型上操作纤支镜，然而模型是固定不变的，而困难气道的患者在气管插管过程中所发生的临床问题却是千变万化的，那么仅仅是针对模型来进行训练是无法满足实际的临床操作要求的。如何使麻醉规培医师提高纤支镜的操作能力，以应对困难气道的问题就陷入了死循环。我们可以大胆推断传统的用人体气道模型培训纤支镜的方法是过时的，我们提倡用更新的、基于模拟的方法来提升规培医师的纤支镜操作能力[8]。
3使用ORSIM模拟器对规培医师进行培训能提高其纤支镜的操作能力
3.1 ORSIM模拟器可以有效提高麻醉规培医师在纤支镜使用方面的操作能力
ORSIM模拟器是一种便携式高仿真虚拟的纤支镜模拟器[9]，是专门为教授纤支镜下困难气道气管插管而设计的最为先进的模拟器[10]。它由硬件和软件构成，其中硬件由三个部分组成：虚拟支气管镜、插入支气管镜的接口和笔记本电脑。支气管镜的接口相当于一个传感器，将虚拟支气管镜插入到支气管镜接口后，操作人员操控虚拟支气管镜并发生位置的移动，支气管镜接口就将从虚拟支气管镜接收到的数据传输到计算机并进行数据转换，然后通过模拟内窥镜视图的形式将虚拟的纤支镜插管过程同步呈现在笔记本电脑屏幕上。软件部分：根据临床相关情景设置了多个不同复杂程度的虚拟困难气道，并相应地设置了不同难度的测试，以及临床相关的评分系统。也可以选择气管插管的虚拟入口点，如虚拟口腔插管，虚拟鼻腔插管等，并且能够自动记录，反馈，测量相关临床数据。也可以按照主题选择插管情景：如正常口腔插管、正常鼻腔插管、肿瘤部分阻塞喉部插管、舌根部肿瘤，喉部通路非常有限插管、咽喉脓肿插管、由于前庭褶皱引起的阻塞性病变，狭窄的喉部气道插管，发炎，肿胀的会厌插管等[11]。使用ORSIM模拟器，麻醉规培医师可自主选择气管插管的入口点，或按照主题进行训练，或根据自身水平分级训练。可以有效提高麻醉规培医师在纤支镜使用方面的操作能力。而且，EJA和BJA上均有报道：使用ORSIM模拟器进行虚拟纤支镜模拟训练是获得纤支镜插管技能的有效辅助手段，可以纳入核心住院医师培训。使用ORSIM模拟器培训纤支镜优于仅有教学的培训，可以显著缩短麻醉医师的插管时间。目前，我院已引进此设备，但是并没有应用于规培医师的具体规划。因此，我们如何制定ORSIM模拟器用于规培的具体培训计划？这将成为我们需要解决的首个科学问题。
3.2 ORSIM模拟器在提高规培医师纤支镜的操作能力方面的探索
为解决上述问题，提高规培质量，我院麻醉科在业内率先提出规培医师运用ORSIM模拟器来培训纤支镜的模式，在此过程中我们尝试性打破了“人体气道模型”的传统模式，在使用ORSIM模拟器前，教授规培医师气道解剖的课程以及ORSIM模拟器的使用方法[12]。实际的ORSIM模拟器培训中，在提升规培医师纤支镜操作能力方面，要做到有计划、有主题的培训，并根据规培医师的自身水平进行分级训练[13]。在此过程中我们发现规培医师的纤支镜操作能力均有所提高，而且其临床操作的信心相较传统培养模式所培养出的规培医师有显著增高。因此，我们认为使用ORSIM模拟器进行培训的模式可成为提升规培医生纤支镜操作能力的有效模式，有待于深入研究和推广[14]。因此，在ORSIM模拟器培训过程中，如何总结出一套适合我院规培体系的教学方案，这将成为本研究所需解决的第二个科学问题。
3.3将符合实验设计的麻醉规培医师随机分为“模拟器组”和“传统组”
使用纤支镜进行气管插管是必要的气道管理技术。在这种背景下，我们拟设计随机对照实验，将我院麻醉规培医师的纤支镜临床操作能力培训分为：模拟器组和传统组两组人群一般资料无明显差异（P<0.05）。其中，模拟器组是使用ORSIM模拟器进行纤支镜下气管插管的培训，而传统组是使用人体模型来进行纤支镜下气管插管的培训。另外，为提高实验的准确性，我院对参与实验的麻醉规培医师的入选标准也做了相关要求，临床工作少于5年、纤支镜下插管经验少于5次并且没有使用过ORSIM模拟器的人员。也就是说，参与的规培医师通常具有气道管理经验，但不具备纤支镜气管插管经验。将符合入选资格的规培医师随机分配到模拟器组和传统组，比较两组规培医师在纤支镜下气管插管能力提升的差异。
3.4 “模拟器组”用ORSIM模拟器进行分阶段系统性的培训
首先，从我院麻醉科中挑选出具有丰富的纤支镜下气管插管的、有丰富困难气道临床经验的、熟练操作ORSIM模拟器的高年资的临床医师担任我们的模拟器组带教老师。模拟器组在操作ORSIM模拟器前，由模拟器组带教老师带领并组织规培医师观看纤支镜下气管插管的逐步说明的教学演示，并组织学习气道解剖学的基础知识，为所有参与者提供基本的理论知识。另外讲解ORSIM模拟器的操作方法和教学内容设定，将模拟器组的规培医师分成七个阶段进行培训，由简入深，分别为：①正常口腔插管;②正常鼻腔插管;③肿瘤部分阻塞喉部插管;④舌根部肿瘤，喉部通路非常有限插管;⑤咽喉脓肿插管;⑥由于前庭褶皱引起的阻塞性病变，狭窄的喉部气道插管;⑦发炎、肿胀的会厌插管。
3.5 “传統组”用人体模型进行培训
为使得“模拟器组”和“传统组”在客观条件上更加公平，我们选用相同的师资力量，也是从我院麻醉科中挑选出具有丰富的纤支镜下气管插管、处理困难气道临床经验的高年资的临床医师担任我们的带教老师，并根据我院目前现行的传统纤支镜下气管插管的教育模式，对传统组规培医师进行气管插管相关知识的理论授课，然后进行理论考试并记录成绩。考试成绩合格后，由带教老师带领传统组的规培医师使用人体模型进行纤维支气管下气管插管的练习。需要强调的是，在此次随机分组实验中，我们尽量给予两个组相同的客观条件，但是有一些客观因素是传统组无法避免的。比如传统组教育模式可以提供一种可控的学习环境，不过用于训练模型的种类、构造、性能不同，带教教师的教案设置不同，达到的教学效果亦不同，学生对知识的掌握程度更是参差不齐，此弊端已经在以往的规培教育中有所体现，但是无法在传统组中规避。
3.6 对“模拟器组”和“传统组”进行两次考核
在分组培训进行一段时间后，并按照以往教学经验，我们推断两组规培医师应该可以掌握一般情况下的纤支镜下气管插管，此时我们对“模拟器组”和“传统组”进行第一次考核，包括模拟临床情况以及口腔和鼻腔支气管镜插管，为此我们选取不知道分组情况的3名高年资临床麻醉医师对两组规培医师进行考核评分，我们推测，由于培训的时间不长、且考核内容较为基础，此次考核“模拟器组”和“传统组”水平差异不大。但是随着培训时间的延长，“模拟器组”将分阶段系统的学习到纤支镜下气管插管所遇到的各种困难气道，而传统组学习不够系统，在第二次考核中，“模拟器组”和“传统组”在纤支镜下气管插管能力方面会有明显差异，且我们推断“模拟器组”的纤支镜下气管插能力和熟练程度要远远超过“传统组”。
3.7对“模拟器组”的培训经验进行总结并纳入到后期的规培计划中
我们要通过“模拟器组”和“传统组”的随机实验，对比出模拟器组比传统组的优势，比如：是否提高了纤支镜下气管插管的熟练程度;通过ORSIM模拟器训练是否可以缩短纤支镜下气管插管时间、是否降低困难气道插管失败率等。并且通过实验摸索出一套适合规培医师培训的分阶段的纤支镜下气管插管的培训计划。并推断使用ORSIM模拟器进行纤支镜下气管插管模拟训练可能是获得纤支镜下气管插管技能的有效辅助手段，可以纳入核心住院医师培训。关于模拟器训练的最佳持续时间和培训的最佳间隔仍需要我们在实际的培训中探索发现。虽然ORSIM模拟器为临床经验提供了有效的补充，但它仅限于气道的培训和评估，其主要作用是提高处理困难气道的能力，要求麻醉规培医师在培训后返回手术室以获得管理困难气道的技能和经验。因此，我们要对ORSIM模拟器训练的培训经验进行总结并纳入到后期的规培计划中。
我院作为华南地区最大的儿科诊疗中心具有麻醉手术量多，麻醉难度大的特点，来我院就医的患者多为孕妇、幼儿等特殊群体以及一些下级医院或非专科医院无法处理的转到我院来的危重患者[15]。面对我院这些特殊的危重的病人群体，不能通过术前评估发现的困难气道的概率要远远高于正常患者人群，未能通过术前评估发现的困难气道，如果在手术中才被确定为困难气道，在这种危及患者生命安全的紧急的情况下又该如何才能保证患者的安全性，我们认为，借助医疗器具将有助于降低困难气道处理不当的发生率。
4小结和展望
综上所述，将规培医师分为“ORSIM模拟器”组和“传统人体模型”组，并分别进行为期半年的培训，“ORSIM模拟器”组比“传统人体模型”组的规培医师使用纤支镜更为熟练、气管插管失败率更低、遇到困难气道更能及时有效的应对。另外，通过2年时间总结出使用“ORSIM模拟器”最佳的培训方案，应按照规培医师的实际情况分阶段的实施培训，并将具体培训方法纳入我院住院医师培训体系中，完善我院麻醉规培体系。
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（收稿日期：2020-09-03）
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