随着科学的进步与理念的更新,模拟技术在医学教育领域当中的应用与日俱增,以确保在更加逼真的环境里整合学生的知识、技能以及职业态度。医学教育领域中关于模拟的学术性文章大约60年前就已出现,但仅在30年前才广泛应用于考核评价中。
美国毕业后医学教育认证委员会(Accreditation council for graduate medical education,ACGME)认为模拟技术是考核临床操作能力的最佳方法。此外,模拟技术也可运用于评价学生的患者管理计划、临床思维能力,以及职业精神等。由于模拟技术的可重复性极强,采用模型或电脑可以提供标准化的考试形式与流程,因此被许多国家应用于大型且重要的医学考试中。例如,加拿大皇家医师学会采用电脑、模型以及标准化病人(standardized patients,SP)进行国家内科医师认证考试;美国内科协会采用模拟技术进行临床技能考试;美国医师执照考试运用SP进行体格检查与病史采集等。
目前,我国的医师资格考试、住院医师规范化培训结业考试,以及各专科的技能考试等都广泛运用了模拟技术。模拟技术主要应用于病史采集、体格检查、临床操作等环节。病史采集和体格检查主要采用SP与考生进行互动。SP是受过专业训练的标准化病人,在极大程度上接近真实患者的情况,能够尽可能还原真实的临床医患沟通情境,不仅考查学生的专业知识和技能,还考查学生的人文素养及医患沟通能力。
临床技能操作根据考核内容的不同,会使用不同的模型,例如胸腔穿刺对应胸穿模型、静脉穿刺对应静脉穿刺手臂模型等。考生通过在局部模型身上的操作,展现真实的临床技能水平。由于模型的高仿真性,运用模拟的技能操作考试能够在确保病人安全的前提下,最大限度地还原真实临床环境。
针对专科技能的评价与考核也开始引入模拟技术。比如,腔镜和内镜就是采用虚拟仿真技术模拟手术台上的腔镜操作和内镜操作。显微外科的显微镜下血管吻合技术,则是利用模拟血管来对专科医生的显微缝合技术进行考核。模拟技术已经成为医学教育评价的常规手段。
运用模拟技术进行临床相关能力测评,是否能够反映考生的真实水平,是该技术是否可持续发展并推广运用的关键条件。用于衡量一套评价方法(工具)是否有效的两大指标为信度与效度。信度指可重复性,即该评价手段是否可以对不同的考生展示出相同的考试情境。效度指准确性,即某项评价手段所测验的考生水平是否准确反映了考生的真实水平。
模拟技术以“高信度”著称,可以标准化患者的多个变量,并为多名考生呈现出一致的,可重复的情境。专家认为,模拟技术的仿真度和效度是正相关的,即仿真度越高,越能反映出考生的真实水平。此外,模型内部如有探测器可记录考生操作数据,且对模型进行定期维护和校准,同时设定精确的针对模拟考试的评分标准,并对考官进行考前培训,统一评分标准,都有助于提高模拟技术在考核评价中的效度。
由于模拟技术具有极高的信度,配以专业的考题设计与考官培训,也能达到较高的效度,目前模拟技术在医学考试,尤其是技能操作考试中得以广泛应用。专家认为,模拟技能操作和真实临床操作具有等效性。
随着模拟技术的兴起,利用模型、SP、高仿真模拟人、虚拟仿真技术等手段对医学生的临床技能、临床思维,人文沟通等各方面能力进行考核评价已经常态化。模拟技术用于评价具备一些共同优势:①安全性强,避免考生使用真实患者练手,从而降低医疗风险,提升患者安全;②可控性强,在模拟环境下,一切条件都是可控的,不会存在临床上的诸多变数,从而确保考试的正常进行;③可选择性强,有一些模拟仪器或模型可以储存多个病例或呈现多种临床症状,从而可以扩大考核评价的内容范畴,为考官提供更大的灵活性。
除以上共同优势之外,不同的模拟技术,在考核评价的应用中,有不同的优势和劣势。
局部模型是应用范围最广的考核评价工具。其优势除了安全性和可控性以外,还有客观性(标准化)。同一个模型,可以被反复操作。也就是说,对于数十名甚至数百名考生而言,他们的考试对象都是同一个模型,不存在因为考试对象不同所导致的分数差异。如果是用真实病人考试,每名考生所面对的病人都不一样,即考试对象不一样,这将大大影响不同考生的得分,从而影响考试的客观性。
但是,局部模型也有局限性。一方面,局部模型的仿真度不够。在临床上,医生面对的是一个完整的,有血有肉的人。而在技能考试中,考生面对的可能只是一只手臂,或者上半身。这样的模拟环境不利于考生还原真实的临床情境,在人文沟通等能力方面容易有所欠缺。另一方面,某些局部模型的设计不够完善,使得操作困难。譬如,穿刺模型常见的问题是穿不出液体,但是考生的手法完全正确,甚至有时连临床穿刺经验丰富的考官也无法穿出液体。这种情况下,考官打分就会陷入两难。因为评分表中往往会以是否穿出液体作为一个给分项。换句话说,因为模型本身的问题,考生的分数可能会受到影响。这将影响考试的有效性和公平性。
标准化病人是在病史采集、体格检查两个考站中常用的模拟手段。其优势除了安全性和可控性之外,主要是仿真度高。相较于纯粹人工制作的模型,标准化病人是真实的,带有感情,可以正常沟通的人,与临床患者在外表特征,心理活动等方面高度相似,能够最大限度地还原真实临床场景。这对于临床技能考试而言,具备非常好的效度,即能够真实并准确地测出考生的临床能力。此外,标准化病人还具备灵活性和创新性。灵活性是指:标准化病人可以模拟广泛的临床案例,尤其是在病史采集环节,可以任意选取病例。创新性是指:标准化病人能够向考生提供及时的、建设性的反馈,从独特的患者角度衡量考生能力。通常在正规的客观结构化临床考试(objective structured clinical examination,OSCE)中,标准化病人和考官都各自具有一份评分表,相对于传统的评分模式,即分数完全由考官定夺,该模式参考了多方意见,实现了评价体系的建设性创新。
然而,标准化病人也存在一定的局限性。首先,有别于不知疲惫,具备高度客观性的局部模型,标准化病人在漫长的考试时间之后,也会倦怠或焦躁,其发挥(面对考生时的表现)以及评分(对考生的评判)可能因此受到影响,从而削弱了考试的一致性,导致前期的考生和后期的考生所面对的考试对象以及打分标准不完全一致,进而影响考生成绩。此外,培训标准化病人需要耗费时间、金钱和精力,对于培训师的要求很高。我国目前的标准化病人培训体系尚未规范,在许多医学院校,标准化病人的选取十分随意,甚至没有受过正规培训,这将大大影响考试的质量。
高仿真模拟人目前还没有纳入大型医学考试当中,主要用于情景模拟课程的课堂测试。其优势除了安全性和可控性之外,主要是为评价考生团队合作能力、临床思维能力,以及人文沟通能力等综合素质提供一个可重复操作的手段。也就是说,高仿真模拟人的出现,弥补了传统医学教育评估体系关于综合临床能力评价的空缺。此类模拟人一般自带数据存储功能,如果使用频次高,日积月累之后,用于考核评价的病例和数据将会自动存储在模拟人上,形成庞大的模拟医学试题库,方便日后的考核评价。
然而,高仿真模拟人目前在我国大多数医学院校的普及程度不高,老师和学生大多处于摸索阶段。在起步阶段,高端模拟人也存在一些有待改进的问题:首先,价格昂贵。高端模拟人的价格基本都在百万以上,还有后期的维护费用以及培训师资如何使用高端模拟人的费用,使得高端模拟人批量化进入考核评价领域变得相对困难;其次,操控复杂。此类模型往往带有高端的仪器设备,包括监护仪、平板电脑等,对于大多数临床带教老师而言,需要做充足的培训,熟悉模拟人的使用流程。并且,模拟人的成功运转需要预先录入符合教学目标的病例流程,类似电脑程序员的编程工作,要求教师先写好病例或教案,这对于适应传统教学的老师来说也是一大挑战,增添了教师的教学负担;再次,信号不稳定。高端模拟人往往都需要连接局域网,对于信息化技术要求较高。目前高端模拟人在真实使用时,容易因为断网、信号不稳定、死机等问题影响教学和考试的正常进行。在国外先进的模拟医学中心,高端模拟人的运行通常是由专业技术员(工程师或IT人员)在后台操控,临床带教老师只需发号施令即可。而在我国大部分的医学模拟中心或临床技能训练中心,极少有全职的工程师能够全程跟随课堂,而临床带教老师缺乏相应的电脑和工程技术,在模拟人运转不良时难以及时纠正,从而影响教学效果。
虚拟仿真系统在医学教育界主要以腔镜、内镜、虚拟手术系统等交互式界面为代表,一般都包括显示屏、操作仪器和配套设备,具有极强的视觉效果,一定的触觉效果,多数带有评分系统,可以对操作给予自动反馈。虚拟仿真系统除了安全性和可控性之外,最明显的优势就是为高级技能考核评价提供了有效手段,而且视觉仿真度高,能够结合临床病例,较好地还原出真实临床情况,从而测出考生的临床水平。
然而,同高端模拟人一样,虚拟仿真系统的应用也存在相应的有待完善的问题:目前的虚拟仿真技术在模拟力反馈方面还有一定差距,因此在评价操作性技能时与真实的临床实践评价等效性有待进一步提升;此外,价格昂贵,使用和维护复杂:作为高科技设备,虚拟仿真系统的运行机制非常依赖专业开发公司,一旦出现问题,普通的医护人员、教学人员可能无法解决。而在考核评价体系中,考试工具的稳定性十分重要。这就使得虚拟仿真系统要推广到日常的考核评价中,仍需进一步简化其使用和维护流程,提高稳定性和便捷性。
由于模拟技术在形态与功能方面的多样性,不同的模拟技术分别呈现出不同的优缺点。在现有条件的基础上,为了最大限度地提高模拟技术在考核评价中的应用效果,多种模拟技术混合使用将成为常态。例如,在评价学生综合临床能力时,可采用SP和局部模型混合的方式,以同时评价学生的沟通能力和操作能力。之外,模拟虚拟培训系统带有评价反馈功能,如目前的CPR模型,部分虚拟腔镜训练器。该功能具有节省考官、实时反馈、相对客观、使用方便、效率高等优点,随着模拟技术日益成熟,这类模拟设备将在考核评价中得到越来越多的应用,将成为未来的热门方向。
目前在大型考试,如国家医师资格考试和住院医师规范化培训结业考试中,所涉及的考试项目多为病史采集、体格检查,以及基本临床技能操作。然而,随着我国持续推进住院医师规范化培训,并逐步展开专科医师规范化培训,将会有更多更复杂的临床技能、临床思维,以及综合能力评价运用模拟技术。除了局部模型用于单一技能考核,高仿真全身模拟人也将运用于团队合作、临床思维以及综合能力的评价。诸如腔镜、内镜等虚拟仿真系统也将会更大规模地运用于专科医师考核,以提高患者安全,并将考试内容与流程同质化。
除了大型考试,本科生见习与实习出科考试、住院医师轮转出科考试等也经常应用模拟形式进行考核。随着形成性评价这一概念的兴起,教师在临床技能中心上课时,也可以利用SP、模型或虚拟仿真系统对学生进行测试,以巩固理论知识、强化技能操作,提升教学效果。
总而言之,模拟技术在医学教育考核评价中的地位将会日趋重要,并将运用于更加宽广的考核范围与更加多元化的考核形式中。模拟技术本身的特性尤为适合技能操作、沟通能力,以及职业精神相关的考核评价。在我国医疗改革的大背景下,模拟技术对于改善医患关系、提升医疗质量、强调患者安全,将发挥不可替代的作用。