重症医学模拟教学的最佳实践

序言

奥斯卡·王尔德曾诙谐地说过‘经验不会凭空而来’。虽然事实曾经的确如此，但重症医学模拟教育所要达到的目的是提供强大的学习载体，某种意义上就是凭空而来，通过让参加模拟教学的学习者身处真实而安全的复杂情景中，藉由非批判性点评和自身反馈让模拟过程中的表现发挥作用。目的是要在医疗专业训练中降低患者不良事件的同时提高质量和效率。

本章首先对重症医学模拟教育的历史做一概述，之后是讨论各类模拟形式的理论基础、优势和局限性。讨论学习和表现过程中应激的影响因素，并总结重症医学模拟教育最佳实践的核心原则。

重症医学模拟历史

模拟可定义为以完全互动的方式全面唤起并重复真实情景的教学方法。和许多充满常规且具有高风险作业的工业一样，麻醉重症、重症医学和急诊医学专业早早就支持采用模拟训练。20世纪60年代Laerdal开发了第一个心肺复苏模拟人-“复苏人-安妮”，之后不久Gordon生产出了第一个模拟人。随着20世纪80年代Barrows开发了“标准患者”（比模拟患者和真实患者的作用更广泛，经过认真训练能够以标准化的方式恒定地表现自己的疾病），这些创新成为开创现代模拟医学的标志。之后，Gaba及其同事在此基础上将技术上的模拟和标准患者整合并置于可再现的工作环境中，从而构建成为综合麻醉模拟环境（Comprehensive Anesthesia Simulation Environment，CASE），现代其客户对为专门目的设计的模拟中心是很熟悉的。

20世纪下半叶模拟技术飞速的发展恰逢新的教育理论出现，促使了与工作环境相关的具体经验为成人教育奠定基础。自20世纪90年代后以来，模拟训练在大学和之后的医学继续教育课程设置中逐渐增多，经常作为理论教学和临床知识应用间的桥梁。

21世纪，模拟教学的前景无限。就模拟设备的复杂程度而言，从工作中常见的简易模型到单独肢体部分任务练习模型，直到和标准患者共同应用的高精尖集成设备都有。同时，模拟教学范围涵盖了从建设教学中心到个体化床旁完全实时训练的内容。下面进一步详述当代模拟教学的技术、理论和应用。

模拟教学模式

应用标准患者、全身模型、部分任务练习模型、计算机控制模拟器或者混合模拟器目的在于模拟临床环境。

标准患者以重复的方式表现其疾病，要么是依照脚本来的演员要么是事先培训的患者。部分任务训练模型是用来从容练习操作技能的模型，如静脉穿刺手臂模型。完成CPR培训的人对全身模型都很熟悉。计算机控制模拟器属于虚拟环境，学习者常用来熟练那些不能实际操作的设备；明显的例子如仿真支气管镜。

混合模拟器把模拟患者同部分任务练习模型结合起来，能够进行情景式学习；例子有瑞典制造的军队致命性出血控制教学模型，澳大利亚国防军使用的损伤控制手术模拟器。

模拟教学应用的必要性

就理论、实践、伦理上的必要性，以及已出版的有效性证据来说，重症医学教学中采用模拟应用是恰当的。

理论必要性

一些成人教育理论支持在重症医学领域应用模拟教学。Knowles成人教学（“成人教育”）的建构主义理论假定成人学生拥有的经验宝库是一种学习资源，其内在动力是有目的地将知识用到工作中去。Kolb提出的关于经验的教学模型同样强调具体经验是反思和巩固理解的催化剂。Kolb认为的确只有在新情境中学习者学习的内涵得到检验才能加深理解；因此有些作者认为反复模拟并点评才是理想的学习状况。同样，不止一个转化学习理论（如Mezirow）认为学生碰到迷茫的困境会激发其原有认知模式中的关键反射，进而转变观点。（译者注：麦基罗(Mezirow)将转化学习定义为“使用先前的解释，分析一个新的或者修订某一经验意义的解释并作为未来行动向导的过程”。）

这些理论将具体经验、关键反射和学以致用作为成人教育的要素。因此，除了直接来自临床的经验，在促进重症医学成人教育方面模拟教学的表面校度好于其他教学技术。

实践必要性

模拟教学可以让学习者置身于工作中少有的的高危状况中。尤其有利于需要更高临床职责锻炼的医护完成角色“转化”；例如低年资医生晋级为专科医师，或是专科医师晋级为初级顾问。

伦理必要性

从患者身上学习一直是医学教育的根基。遗憾的是，当学习内容涉及复杂或危重患者时实践教学就存在伦理问题。传统上，实用主义站在训练有素的医务工作者是社会的需要这一角度认为有监督地通过患者来学习是理所当然的。但，不伤害原则要求学习者不应伤害患者。因此临床医生在学习过程中造成的医源性损伤只有在想方设法将患者伤害降到最低才算是合理的，包括使用模拟教学这样的其他教学方法。

模拟教学效果

评价教学方法效果常用的方法是柯克帕特里克层级（Kirkpatrick’s hierarchy），分四个层次：反映、学习、行为、结果。这部分内容对柯克帕特里克四个层级中每一分层支持模拟教学的证据进行简要阐述。

反应

一些meta分析和系统性综述明确几乎所有学习者都对模拟教学持肯定看法。但是对其价值了解不代表能可靠预测模拟训练后的表现。

学习

模拟教学训练后对知识转化的自我评价和客观评价这两种方法的效果都已被证明。提升所学技能的例子明显的有：心脏高级生命支持、中心静脉导管穿刺置管术、胸腔穿刺术和纤维支气管镜气管插管。

行为

模拟教学课程后行为发生改变在重复模拟和工作中都得到证实。例子有重症医学科住院医师们床旁技能的提高、创伤治疗方案依存性提高、恶性高热模拟病例的治疗水平提高。但是，学生间行为改变的持久性有较大差异。

结果

在柯克帕特里克评估层级中，“结果”指的是方法对机构有意义的终点的影响，例如患者预后。虽然过去有大量关于模拟促使知识和特定行为提升的证据，但是就以患者为中心的获益还缺乏证据。

然而最近，许多研究确立了模拟教学和关键临床指标间的因果联系。关于模拟精益培训几项加拿大的研究中发现提高了中心静脉置管成功率而且降低了感染率 。有关更复杂的培训效果，爱丁堡一家医院的儿科医疗急救小组进行规律的模拟训练后，能更早地识别患者病情恶化，更多的患者从普通病房转入重症医学科，降低了医院病死率。同样，夏威夷创伤中心通过现场仿真课程改善了治疗的及时性和全面性。

模拟精度

“完美”的模拟应当很难与学习者工作的临床环境区分开。通常这是说模拟近乎以“高保真”的水平复制临床环境。但由于许多原因单单保真的概念是没用的，要采用定义更加严谨的概念就要避免有争议的术语。

精度一词涵盖多个层面。模拟“现实”情景有多个维度。创建模拟教学模式需要参考物理现实、概念（语义上）现实、情感（表象上）现实。接下来概述所有这些概念。

物理现实

物理现实包括那些在模拟环境中可以被测量或观察到的各个组成部分，例如复苏模型的物理特征及其监测设备。

概念现实

概念现实包括模拟教学环境中哪些“只能被人理解的事”，比如事物之间的概念和关系。对模型失血血压下降的观察就是一个概念现实的例子。关于概念现实重要的是其间信息以双向互通的方式传递给参与者而不是以关联的方式；模拟监测、口述或呈现体征都是模型需要配备的同等重要的功能。因此概念现实是可以独立于物理现实而实现的。

情感现实

情感现实指的是模拟教学中学习者体验到的情感状态和信念。模拟教学的社交构成有两种途径可以体验到：首先，是复杂的实时情节，再者是用来再现特定临床情况的学习情节。成功的模拟教学会让学习者体会到教师所期望的临床情节，与这期间的既定目标有关。哪怕是物理现实存在不足，学习者也能形成对那一情节的概念上的感觉。

实践意义

以上所述现实模拟模式在多维度方面最突出的问题是，哪方面现实最重要？答案在于所学内容。

精度在传统概念上常常与物理现实混淆。模拟中心以及模特的定期改良以便更好地再现真实生活中的病人和现象。遗憾的是，不断增加物理现实不一定就能增加学习者的参与热情。相反，学习者需要乐于融入“默契”中，并且其意愿主要取决于情节的概念现实和情感现实而不是情节的外在布置。

手灵巧性任务需要更多的关注必需动作的物理属性上。这并不意味着组织或设备必须精确复制出来，但却需要有足够的相似度让学习者进行练习。不同的任务不同的学习者参与度会不同。实际上已证明模拟教学具有适用于一种操作技能学习（如纤维支气管镜气管插管），但却不适于教授和它看来差不多的其他技能（如可视喉镜检查）的特点。

另一方面，开发学习者临床推理能力的情节设计概念上的精度非常重要。还有，情感上的精度使得参与度较高从而协同促进了模拟教学中物理和概念上的实现；在后面模拟训练中应激的作用那部分再行探讨这一情况。

认知框架

“框架”是Goffman提出的用来解释学习者是如何理解情势的一种结构。框架是态度、信念、信息和已有经验共同形成的认知结构；如，针对麻醉医师的“困难气道框架”或者急诊医师的“穿透性胸外伤”框架。框架的应用是有意或无意用的，而且框架是让人关注并能影响行为的决定性情况要素。当情况超出了学习者的最初框架范围，理解情况上就会有困难。

模拟教学为学习者提供了安全的环境，通过个人反应学习者改进其最初框架，这也是专业导师反馈的结果。然而，为了确保学习者获得对他们今后工作中有用的初始框架，能让其体验到教师所期望的情节并具有足够概念现实和情感现实的模拟教学就非常重要。

模拟中心训练

专门的模拟中心的发展是努力建造完全重现临床工作环境以期学习环境能够身临其境的结果。模拟中心适于大量人员参加的模拟教学、一定时间从容练习的部分任务训练、用到的设备庞大或易损不便运输的临床情节模拟、或者大量视频记录和回放的情况。模拟中心训练的好处还包括：有经验丰富的教师、大量供私下讲解的空间、和工作环境物理上隔绝（干扰打断最少）。

多数模拟中心的课程都开设了重症医学专业。其中最著名的是澳大利亚和新西兰麻醉医生学会开设的麻醉危机有效管理课程，并已成功地进入其他领域。该课程通过身临其境的模拟教学巩固理论教学，重点是麻醉危机资源管理和麻醉的非技术技能。

早年，“集中训练营”式的加强模拟训练中心也开设了临床医师从职业生涯的一个阶段晋级到下一阶段的培训。Wayne及同事报道，操作技能水平、病情恶化的识别、沟通技能在为期两天的培训后明显提升。

尽管基于特定设备的课程很成功，但模拟训练中心同样有其不足。建设和维护费用高，临床医师要离开岗位来参加，只在偶尔的情节进行中有多学科团队。

现场训练

早在21世纪00年代，出现了另外一种在工作中的模拟教学方式。冠以“现场”、“移动”、甚至“游击”模拟，这种方式的特点是在真实的医疗环境中结合多种方法进行患者模拟训练。现场模拟的优点见下列。

首先，现实模拟用的是“真正的团队”，这些人同时负责真实患者治疗。这能增强模拟的概念现实和情感现实并为队员提供相互了解的机会。还有，现场模拟有利于转向新的操作环境，如图.2所示，展示的患者处置和撤退程序是澳大利亚皇家空军救治小组在海上开展的向斐济灾难撤退任务的演练。站在学习经验的角度，现场模拟能巩固经验，作用上更符合学习者的实际工作需要，必将能改善学习效果。

第二，不像模拟中心受控的环境，现场模拟包括了真正提供医疗服务体系的组成部分。现场模拟因此能辨别临床环境中“将要发生的意外”，有助于提高机构的安全。Walker和同事对这一作用的报道可以作为一个例子，在他们整个医院的不同区域进行事先未通知的现场心肺复苏模拟程序他们发现了大量的“潜在问题”。应当引起注意的是在重症医学科这种高度紧张的环境中如果在真正呼吸心跳骤停抢救中出现这些问题，对患者而言后果是灾难性的。

第三，现场模拟为临床医师提高复杂操作技能水平的练习提供了合适的锻炼条件。最近报道了成功将这种方法应用在了纤维支气管镜气管插管和经胸心脏超声培训中。

第四，现场训练允许团队反复练习低概率事件。模拟中心那部分训练较少的课程产生行为改变的持久性问题被提了出来；那么，简要的现场巩固训练就能解决这个问题。

最后，现场训练更高效，因为可以在一个部门常规运转中闲暇的时间段安排模拟训练，意味着不需要员工脱离岗位到模拟中心训练。

应当说明的是现场模拟并非是要代替模拟中心训练。这两种方法相互补充常常针对不同的对象。模拟中心学习内容常常由一系列技术性和非技术性学习课程的一部分构成。相反，现场训练专门针对通过增进沟通、解决问题和反应能力提高实际临床团队的职能。

应激、学习和表现：

模拟教学的意义

应激是环境威胁超越个体处理机制能力时所触发的复杂的心理和神经激素反应。学习者的应激是制定重症医学模拟教学计划时的重要考量。模拟本身就充满应激而且重要的是要考虑到应激是如何影响模拟教学参与者的学习和表现。认识到模拟教学能引起应激，就要求教学人员考虑在模拟训练中操控学习者的应激源是否有可能促进形成工作中有效处置应激的策略。

应激和表现

应激可以是有益的。学习者遇到障碍时评价情形有两个阶段：首先是判定克服障碍的条件；然后评估人和环境的可用资源。如果资源足够所需，学习者面对的就是“挑战”；如果资源不足，学习者面对的就是“威胁”随即出现应激表现。

应激同样可以妨碍模拟环境中的表现。包括Krage及同事在内的几个研究证实，当进行实验性干扰分散注意力时，如噪音和搭档中断脚本时，CPR质量就下降。有趣的是，研究中应激导致的表现不佳在比低年资医生经验丰富的医师中一点不少。

应激和学习

应激影响学习者存储、记住、回忆信息的能力。应激和记忆间的关联看似能直觉到；几乎所有重症医学医护人员都能回想起充满应激的临床场景，在脑海中挥之不去。然而，不是所有充满应激的体验都容易回想起来，这可能是由于应激对短时记忆、记忆巩固和记忆提取造成的影响有差别。

应激能损害短时记忆，即处理短期存储信息的能力。Prottengeier及同事最近针对一群医学生、医辅人员、麻醉师中的研究证实了这种情况，要求在进行气管插管或其他气道操作时完成简单的心算，由于认知负荷增加，操作错误增加且速度下降。相反，至少有一个研究提到，表现为“挑战反应”的学习者交感神经系统活跃但不伴有诸如皮质醇增高的应激反应引起的其他神经激素升高，正常的短时记忆得以保存。

当短时记忆受损时，应激似乎增强记忆的巩固。导致垂体-下丘脑-肾上腺素轴激活和皮质醇水平升高的事件要比不触发应激反应的事件更容易让人回忆大量细节而且也更长久。这也更说明了那句话“拿枪逼着”才能学好。然而，应当注意到这只是触发应激反应关于记忆巩固的一个方面。对于模拟教育机构这很恰当，因为模拟课程能让学习者面对被同事评价的忐忑心情；如果模拟教学的“社交评价”是应激的主要来源，那么期望通过点评增强学习效果和关键点可能是不可靠的。

因此，学习者应激也许不是坏事，这种应激是事件本身特点所致的，或者来自于现场训练中引入的紧张工作中的真实干扰。

尽管能潜在增强记忆巩固，应激同样损害记忆的提取。和短时记忆一样，这种负向作用出现在学习者对情节充满挑战向被击垮转变的那点上。

模拟和操控应激反应

应激会刻在记忆里；但学习者不是总能记住模拟教学的教师们希望他们学到的东西。应当慎重选择应激源做到在概念上和要记住的信息有联系。噪音产生的紊乱应激、抽象的干扰或者吓唬人的老师有可能加深了的是这次模拟教学不值得的印象。

应激调节和应激免疫训练

遗憾的是，无论参加培训的学习者如何有效消化吸收以期达到模拟教学的学习效果，但应激反应对记忆提取的影响几乎肯定会让这些课程内容不会在早期就用到临床实践中去。这方面的调查已经让一些作者怀疑模拟教学是否不能让学习者“成功免疫”而能对抗应激，从而只能习惯应激的后果。

20世纪70年代梅琴鲍姆 （多纳德·H·梅琴鲍姆Donald Herbert Meichenbaum）创建了应激免疫训练，一种认知行为治疗方式。最初表述为三个阶段：概念化教育阶段；技巧学习与巩固阶段；应用和维持阶段。概念化教会学习者认识到应激的本质并鼓励评价其现有应对策略的效果。然后训练学习者解决问题、认知重构、放松技巧、自我监督和降低唤醒技巧。认知重构旨在调整负面情绪；放松和降低唤醒技巧旨在改善对应激的生理反应。最后，让学习者接触工作中可能碰到的应激的相类似的应激。若用来降低焦虑的“表现”，这种相类似的应激就与特定角色或任务相关，内心演练和逐渐接触可能让现实生活事件不那么新颖，从而增加可预测和可控感。同时地，应激免疫训练增强自我效能信念（译者注：自我效能信念是个人在运用策略完成既定任务时所表现出的对自我行为有效性的看法〈班杜拉，1986〉。），这有利于改变感知威胁、感知认知和情绪资源之间的平衡，从而降低了应激反应激活的可能性。

基于模拟的应激免疫训练已经被全世界军方广泛采用。几个成功用于军事场景的技术将会轻易的转化到重症医学模拟教学中。

认知控制策略

各种各样的技巧可用来帮助学习者把注意力集中在任务相关的信息上，同时避免干扰。注意力训练就是这类方法的一种。参与者利用模拟训练识别工作环境中可能出现的干扰，例如旁人、家属或环境影响，然后找到应对干扰的策略。模拟训练中，鼓励参训者通过“积极自我对话”肯定自己的执行能力，同时先“暂停”分心的或消极的思维放到以后再考虑。行为心理学专家常常把这些策略传授给运动员，让其在模拟课程上集中于应激调节。

生理控制策略

控制呼吸、放松肌肉和生物反馈技巧都旨在让学习者缓解应激造成身体上的损害。

超额学习

超额学习指的是就一项任务反复训练超越熟练水平以至增加自律性并由此降低应激导致的记忆提取减退的影响。由于有可能降低学习者应对新情况的灵活性，这一技巧受到批判。但是，超额学习在学习者必须牢牢掌握固定不变的技术时其作用特别大；急救药物准备、检查气管插管和检查通气设备都是很明显的例子。

心理训练

与上述的认知控制策略一样，心理训练在军队和优秀运动员广泛采用。心理演练特别有助于学习者准备进行复杂艰巨的任务。想要克服并在精神上战胜迈向成功的障碍，心理演练就能降低模拟训练中接触到的应激源造成的影响，而且提升自我效能信念。

超现团队训练

防止干扰、控制负面思想、肯定自我能力和调节应激生理反应的能力一旦被学习者掌握，他们就准备好可以在“工作条件”下训练了。模拟训练应当为学习者全方位呈现所有能想到的应激源，包括设备意外故障、无助的同事、同时发生的紧急情况、诊断不明确以及患者意外死亡。

应激源要逐步引入。重症医学模拟通常有两个目的：教授新技能和巩固已有能力。假定一般应激能够从知识记忆中去除，推荐应当在任务熟练明确后增加应激强度。

未来研究方向

现在模拟教学研究已经证实模拟已被学习者很好接受，做到了知识传递，可以改变临床行为。将来的研究可能在于发现不同模拟教学策略优点组合上的证据。特别是，有必要探索未来现场训练和模拟中心训练在应激、表现、知识传递和记忆保持上的作用，以便重症医学教育工作者可以选择合适的模拟活动范围满足其机构的需要。还应当考虑到决定模拟训练所学如何转变为实践的挑战。学习可以是特定的内容或情景；因此某一技能领域和场景的杰出表现不预测其他方面的表现。在工作中严格评价模拟教学成果方面，除了重复模拟外针对其他方法的研究还很少。将来研究应当阐明不同模拟教学方法所传授的特定知识、技能和态度的可转化性和持久性。

应激的作用同样仍然未完全阐释。研究应当探索明确降低模拟中社交评价固有应激的方法，应当是依据证据改进模拟教学和实践评价。同样重要的是要确定模拟活动中谨慎引入概念和情感现实应激是否能加强记忆巩固，以及学习者是否可能对工作中的应激产生“免疫”。

结论

就重症医学模拟教育最佳实践总结原则如下：

●模拟方法要符合成人学习原则。课程设计要考虑到最大化反应、巩固和体验的效果。

●选择符合预期学习效果和学习者体验的模拟形式。针对个体操作技能教学，考虑采用高度物理现实的部分任务训练。针对个体临床技能教学的大规模学习队伍，考虑把模拟融合在专门培训中心的系列课程中。当帮助富有经验的参与者提高水平时，考虑高度情景化的现场模拟，精心设计最大化概念现实和情感现实。

●特别要注意应激对表现的影响。排除与学习的内容无关的应激，但也应当逐步引入临床应激，所用方式要能有的放矢地增加学习者心理韧性。模拟教学课程要考虑纳入应激免疫策略。

●通过模拟教学打造高效的团队并创建更安全的工作环境。现场模拟中不断练习可以很好地提升临床团队的表现，也能通过识别出潜在威胁患者的安全隐患促进机构的安全。