動物在體心臟傳導系統標測技術的研究生教學新模式探索

王小康,趙若瑾,呂昀徽,岳廣新,劉尚雨,賀 婷,彭 鵬,孟 亮,李巨波,張寶杰,申 晨,崔永春,王 欣,

(1.北京協和醫學院,中國醫學科學院阜外醫院,國家心血管病中心,心血管疾病國家重點實驗室,心血管植入材料臨床前研究評價北京市重點實驗室,動物實驗中心,北京 102800;2.北京協和醫學院,中國醫學科學院阜外醫院,國家心血管病中心,心血管疾病國家重點實驗室,心臟外科中心,北京 100037;3.北京協和醫學院,中國醫學科學院阜外醫院,國家心血管病中心,心血管疾病國家重點實驗室,心律失常中心,北京 100037)

目前，中國心血管病患病率及死亡率處于上升階段［1］。心律失常是心血管外科手術常見的并發癥之一，術中心臟傳導系統損傷是重要原因之一［2］。然而，傳統的心血管專業技術教學模式“理論-操作-考核”（theory-practice-test，TPT）是以臨床授課老師為主導的持續輸出方式，學生被動輸入大量晦澀難懂的理論知識，且在基礎理論尚未牢固掌握的情況下直接進行實踐操作，這導致學生對心臟傳導系統理論知識和臨床技能的掌握狀況均不理想［3］。因此，如何將被動教育轉化為主動、有針對性的教學，是臨床教學工作者不斷探索的熱點問題［4］。

本研究擬探索一種完整的貫通式課程教學體系，即“理論授課-實體操作-五問（5WHYs）分析-針對性強化訓練-考核”（special technique intensive mode，STIM），實現基礎知識與實踐操作相結合的心臟傳導系統標測技術動物在體教學新模式，并對其教學效果進行評估。

1 研究對象與方法

1.1 對象選擇

本研究共募集中國醫學科學院阜外醫院心血管臨床專業在讀碩士研究生10人，其中男生6名，女生4名；年齡25～35歲，平均年齡為（29±2）歲，學員教育背景相近。隨機分入對照組（TPT組，n=5）和實驗組（STIM組，n=5），其中TPT組男生3人、女生2人，STIM組男生3人、女生2人，分別按TPT和STIM教學模式對學生進行心臟傳導系統的解剖和標測訓練。

1.2 實驗動物

普通級雄性家豬2只，12月齡，體質量為70～80 kg，購自中科奧格生物科技有限公司［SCXK（川）2019-032］，動物質量合格證編號為511214800000006。本研究在中國醫學科學院阜外醫院動物實驗中心［SYXK（京）2019-0041］完成。飼料購自北京三元禾豐牧業有限公司。動物實驗方案獲得阜外醫院實驗動物管理和使用委員會批準［文號：0102-1-2-ZX（X）-26］。實驗用豬術前采用氯胺酮（10 mg/kg）和速眠新（2 mg/kg）肌內注射誘導麻醉，術中用2%異氟烷維持麻醉。全部操作完成后，使用丙泊酚（2.5 mg/kg）將實驗用豬深度麻醉，然后經靜脈注射15%氯化鉀溶液20 mL對實驗用豬實施安樂死。

1.3 教學與考核

1.3.1 理論授課

采用小班授課方式，結合視頻模擬教學課件，主要內容包括心臟傳導系統的組成、形態結構、解剖定位、電傳導路徑、生理病理特點、心臟電生理標測的原理和方法，心臟外科手術常見心臟傳導系統受損部位等，使學生熟悉心臟解剖結構，掌握心臟傳導系統的解剖位置及電生理傳導路徑，為應用實驗動物活體構建心臟傳導系統的三維電生理結構解剖圖和電傳導圖奠定基礎。

1.3.2 實體操作

10名學生分成2組，即TPT組和STIM組，每組各5人。每組使用1頭實驗用豬，均進行以下實體操作內容，即標測儀器操作、標測導管和起搏電極的置入路徑及方法、標測特殊解剖部位的標識、電解剖圖、電壓圖、電激動圖、電傳導圖的構建及解讀。帶教老師示范操作，全程輔導。

1.3.3 5-WHYs分析

回顧理論培訓和實體操作中所學知識，對重要知識點以及操作方法進行歸納。以問卷的方式匯總培訓中學生遇到的問題，在示教老師指導下，首先識別問題，說明哪里存在問題。然后，澄清問題，匯總學生在實體操作中遇到的實際問題是什么，討論應該如何做。其次，分解問題，將問題分解為小的獨立的元素，例如：我還知道什么？還有其他子問題嗎？再次，調查這個問題為什么發生，從而建立一個通向根本問題的原因-效果關系鏈。最后，思考采取什么樣的糾正措施能處理根本問題，以防止再發生。

1.3.4 針對性強化訓練

示教老師針對5-WHYs中的問題進行總結回答，夯實理論基礎。針對實體操作中存在的問題和薄弱環節制定強化訓練計劃，對STIM組學生進行強化訓練，提高實操技能。

1.3.5 考核

培訓結束后，由2名高年資醫師對全程參與TPT和STIM模式培訓的兩組學生進行培訓效果考核?？己藭r間為1 h，考核內容與評分見表1。

表1 心臟傳導系統標測技術培訓效果考核表Table1 Assessment indicators for cardiac electrical conduction system mapping techniques during

1.4 數據統計分析

應用GraphPad 8軟件統計分析上述考核數據。計量資料以-x±s表示，并用單側t檢驗方法分析兩組數據差異，計算P值，以P＜0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 受訓人員情況

10名學生均完成全程培訓及考核，培訓流程如圖1所示。兩組教學時長均為8學時。

圖1 心臟傳導系統解剖和標測技術教育模式流程圖Figure 1 Flowchart of the technical education model of cardiac electrical conduction system anatomy and mapping techniques

2.2 心臟傳導系統的標測技術培訓內容

示教老師首先示范標測解讀心腔內電極放置位置（圖2A），解讀腔內心電圖譜（圖2B）；然后示教構建心臟電生理解剖圖（圖2C）、電壓圖（圖2D）和電激動圖（圖2E），并對其生理意義進行解讀。學生通過動物在體實踐，加深了對心臟電生理解剖系統理論知識的掌握，熟悉標測技術要點。在5WHYs討論分析環節，學生提出的主要問題是實驗用豬在心血管解剖結構和電生理特征方面與人體是否有差異。帶教老師利用標測過程中心臟冠狀動脈造影圖像，詳細解讀豬心臟的外形結構和主要血管的發出位置與人十分相近，但是豬的奇靜脈直接匯入右心房，與人的奇靜脈先匯入上腔靜脈再匯入右心房有明顯的不同。此外，實驗豬的心電圖QRS波肢體導聯Ⅱ、Ⅲ、aVF，胸前導聯V1-6P波為負向波；而在正常人群中，V1-2導聯中P波的波型可為正向、正負雙向，偶為負向，且V3-6導聯中P波的波形多為正向。這些差異可能與豬的非直立體位相關。以上這些解讀可加深學生對于心臟電生理機制的理解。

圖2 心臟腔內心電圖檢測及Ensite三維標測示教圖Figure 2 Intracardiac electrocardiogram detection and EnSite 3D mapping teaching diagram

2.3 心臟傳導系統標測技術培訓中的問題分析

示教老師與學生總結和分析實踐過程中存在的問題以及標測失敗的原因，見表2。然后，針對存在的問題進行一對一指導。最后對腔內心電圖解讀和標測儀的使用標準操作規程等重點內容進行理論和實踐的強化訓練。

表2 心臟電生理標測中存在的問題及原因分析Table 2 Problem-and-reason analysis for cardiac mapping

2.4 考核

STIM組中，總成績優秀3人（占60%），良好2人（占40%）。TPT組中總成績良好1人（占20%），中等3人（占40%），及格1人（占20%）。

STIM組構建和解讀心電解剖圖得分為（2.0±0）分，TPT組得分為（1.4±0.5）分；STIM組構建和解讀心電壓圖的得分為（2.6±0.5）分，TPT組得分為（2.0±0）分；STIM組構建電激動圖的準確度（2.4±0.5）明顯高于TPT組（1.4±0.5），差異均有統計學意義（P＜0.05）。結果提示STIM培訓模式后心血管專業研究生學習效果提升具有優效性。

3 討論

STIM模式是一種以問題為導向的新型教學模式，它是在TPT模式的基礎上增加了5WHYs分析和針對性強化訓練兩個教學流程。此種模式打破了單向傳遞知識的壁壘［5］，將“翻轉課堂”的優勢融入其中［6］，通過臨床學生與教師之間的充分討論答疑解惑，使其存在的問題得到解決，出現的技術問題得到強化練習。教師也可以據此個性化評估學生對知識和操作的掌握程度，從而達到因材施教，切實解決臨床技術學習時出現的疑難問題，培養學生的自主學習能力。

3.1 心臟傳導系統標測是心血管專業研究生必備的基本手術技術

由于心臟傳導系統分布廣泛且肉眼不可見，心臟外科手術中損傷傳導系統的風險較高。尤其是瓣膜替換術、房室間隔缺損修補術、動脈調轉矯治術中，傳導系統受損的風險顯著增加。所以正確且熟練掌握心臟傳導系統解剖知識對心血管專業學生尤為重要。隨著醫學研究生熟練掌握心臟傳導系統的相關知識的臨床需求增強，心臟傳導系統在心血管專業研究生教學中越來越受到重視。心臟傳導系統標測是心血管手術中一項基本手術操作技術。熟練使用標測儀、準確連接管路、正確置入標測導管和起搏電極、準確識別雙電位和刺激電位、準確分辨活體標測時的A波及V波、正確構建并解讀心臟電解剖圖和電壓圖、正確構建電激動圖等，除了需要對理論知識的熟練掌握，更需要無數次實踐操作練習總結的經驗。將STIM培訓模式運用到研究生心臟傳導系統標測技術動物在體教學中，為研究生提供積累經驗的機會，對提高心血管專業研究生教育質量，實現醫學生“早臨床、多臨床、反復臨床”的教育目標，培養醫學人才具有重要意義［7］。

3.2 STIM訓練模式對于提高研究生心臟傳導系統標測技術具有明顯的優勢效應

本研究采用小班理論授課和動物在體實操訓練，并在單位時間內完成規定項目的效果評價?？己私Y果表明，STIM新教學模式與傳統的TPT教學模式相比，顯著增加了學生的動手實踐機會，使學生在心臟傳導系統解剖結構和電生理三維標測操作的教學實踐中顯示出質的飛躍。結果提示傳統TPT的教學模式已經不能滿足臨床醫學專業研究生臨床實踐需要，STIM模式則大大提高了理論和實踐教學強度，是一種有效提高研究生臨床技能類課程教學質量的方法。

3.3 STIM新培訓模式的優點

（1）充分調動學生的積極性和主動性。STIM培訓模式在傳統培訓模式基礎上增加了總結分析和針對性強化訓練環節，學生相互交流學習心得，總結經驗，積極主動找出操作過程中存在的問題，并由教師一對一指導進行針對性訓練，保證學生的每一項操作都規范，提高學生參與感。（2）學習效率高。STIM這種循序漸進、問題導向性、個性化訓練的小班授課強化訓練模式，有別于傳統灌輸式教育一輪學習過后直接考核的模式，是在一輪學習結束后，總結分析問題，以問題為導向再進行一輪強化訓練，及時查漏補缺，提高學生學習效率。（3）有助于降低實驗動物在體操作過程中心律失常的發生率。心臟手術的任何一項操作都有可能損傷心臟傳導系統，導致心律失常。了解心臟傳導系統的解剖結構，學習并熟練掌握心臟電生理三維標測技術是心外科醫生必備的基本技能。因此，心外科研究生接受標測技術強化訓練，可以提升操作熟練度，積累臨床經驗，有助于全面掌握手術技能。

3.4 STIM培訓模式的局限和展望

本研究存在的不足包括：接受STIM心臟傳導系統解剖和電生理三維標測培訓和知識考核的學生數量不多，培訓實施的時間不長，學生鞏固知識的時間較短，考核表中項目有待細化和完善等。但上述數據以及分析結果可以初步說明STIM是一個有助于心血管專業研究生提升個人心臟傳導系統解剖和三維電生理標測能力的教學新模式。未來我們將繼續致力于探索能夠提升研究生教育教學質量與效率的方法，例如開發用于心臟電生理標測用模擬教學用具，擴大參與調查對象的數量，以本研究STIM教學模式探索為基礎，努力尋找特色鮮明、能夠有效提高臨床研究生教學質量，并有利于規范化培養高素質特色人才的教學新模式，從而提高我國心血管專業研究生教育質量，使其順利轉入臨床。

［醫學倫理聲明Medical Ethics Statement］

本研究涉及的所有動物實驗均已通過北京協和醫學院中國醫學科學院阜外醫院實驗動物使用與管理委員會審核批準［No.0102-1-2-ZX（X）-26］。所有動物實驗操作均在中國醫學科學院阜外醫院動物實驗中心完成，符合國內外實驗動物相關法律法規條例要求進行。

All animal experiments involved in this study have been reviewed and approved by the Institutional Animal Care and Use Committees(IACUC)of Fuwai Hospital,Chinese Academy of Medical Sciences,Peking Union Medical College[Approval Letter No.0102-1-2-ZX(X)-26].All operations were performed in the Animal Experimental Center of Fuwai Hospital,Chinese Academy of Medical Sciences in accordance with the requirements of laws and regulations related to experimental animals,including the guidelines such asAnimal Management Regulations(01/03/2017),Laboratory Animal:Guideline for Ethical Review of Animal Welfare(GB/T 35892-2018),ARRIVE 2.0,IGP 2012 and IAVE 2010.

[作者貢獻Author Contribution]

王欣和崔永春提出研究思路；王小康、趙若瑾、呂昀徽、賀婷和岳廣新負責數據分析和撰寫論文；劉尚雨、彭鵬、孟亮、李巨波、張寶杰和申晨負責動物實驗；崔永春審訂論文。

[利益聲明Declaration of Interest]

所有作者均聲明本文不存在利益沖突。