灾难中外科功能的维持挑战：2024年能登半岛地震的成功因素与经验教训

　　本综述深入探讨了在灾害期间维持外科手术功能所面临的挑战，特别借鉴了2024年能登半岛地震的经验。文章核心在于介绍并验证了一种创新的外科教学模式——开放手术关键暴露（OPCE）课程。该课程采用基于尸体的模块化教学（包括复杂腹壁重建、肢体血管暴露、复杂腹部血管暴露和高级普外科手术），运用ADDIE教学设计框架，成功解决了外科住院医师（PGY1-PGY5）因微创技术普及而导致的开放手术经验减少的问题。研究通过严谨的知识测试（前测后测）和操作性能评估（使用ASSET+课程的评估工具）证明，该课程能显著提升各年级住院医师的知识水平（P < 0.01）和操作技能（P < 0.05），并使完成课程的毕业年级住院医师（PGY5）在33项创伤手术中的表现达到与认证普通外科医生相当的水平（P > 0.05），效应量（Cohen’s d）达到中等至大效应。这为在外科住院医师规范化培训中，通过创造性教学方法（如定期尸体实验室）有效获取和维持关键开放手术能力提供了强有力的证据，对确保（特别是在资源有限的灾难或军事部署环境中）外科救治的持续性和质量具有重大意义。

　　

Abstract

Objective: 本研究旨在确定：（1）外科住院医师能否通过每季度一次的基于尸体的教学，逐步获得处理复杂腹部和血管暴露的开放手术能力；（2）住院总医师（Chief Residents）在进行开放性创伤手术时，其表现能否达到与普通外科主治医生（Attending General Surgeons）相当的水平。

Background: 外科教育面临一个难题：一方面需要为住院医师培养处理创伤和急诊手术的开放手术技能，另一方面他们在培训期间进行这些关键操作的机会却在不断减少。本研究旨在为这一难题提供解决方案。

Methods: 我们为所有年级（PGY1至PGY5，N = 60）的住院医师设计并实施了一个季度性的、包含4个模块的开放手术序列课程，使用人体尸体进行教学。在三年期间，对所有住院医师的知识和操作能力进行了评估。我们将PGY5住院医师的操作表现与普通外科主治医生在33项创伤手术中的表现进行了比较，两组均由不知晓其培训背景的独立教师进行评估。使用t检验（P < 0.05）和效应量（Cohen’s d）进行了比较分析。

Results: 课程结果表明，所有年级的住院医师在知识（P < 0.01）和操作表现（P < 0.05）上均获得了持续的提升。PGY5住院医师与普通外科主治医生在执行33项创伤手术时的表现无显著差异。

Conclusions: 本课程的结果表明，在住院医师培训期间培养进行开放手术的能力可能需要创造性的教学方法，但这些方法能有效地为外科医生未来的实践做好准备。课程模块按顺序实施，每季度一个模块；然而，替代的实施时间表可以适应多数的住院医师培训项目。

INTRODUCTION

美国缺乏创伤外科医生来照顾重伤患者，尤其是在农村社区和主要人口区域以外的其他地区。可用专家创伤护理的缺口导致了创伤后患者结局的差异，这种差异取决于伤害发生的地理位置。当平民创伤（恐怖主义、大规模伤亡事件以及自然和工业灾难）的发生率日益增加，伤情类似战伤时，这一点尤其令人担忧，并强调所有外科医生都需要能够护理创伤患者，无论他们是否接受过创伤专科培训。外科住院医师，特别是军事住院医师，在培训后可能会在各种情况下被部署，他们可能是唯一的外科医生，在资源有限的情况下照顾战伤伤员、创伤患者、急诊普外科患者或复杂外科病例（如处理胆总管结石和大腹壁疝）。对这些类型手术的需求增加，同时伴随着在住院医师培训期间因外科中先进微创技术使用的增加而导致进行开放手术的机会减少。

尽管在住院医师期间接受了广泛培训，但年轻的主治外科医生通常缺乏对其持续专业实践中所需治疗的复杂外科问题类型的特定接触，特别是对包括腹腔内血管出血在内的创伤性损伤的及时管理。尽管有各种教育机会来解决这些不足（例如，创伤暴露高级外科技能（ASSET）课程、高级创伤手术管理等），但这些课程是为委员会认证或符合资格的外科医生设计的，并不确保参与者会执行程序或评估他们这样做的能力。这些课程在维持先前获得的创伤技能方面有其优势，但不足以支持在住院医师期间获得创伤外科能力。例如，毕业的普外科住院总医师所处理的血管创伤和筋膜切开术病例的全国平均值分别为3例和1例。对于部署中的军事外科医生来说，通常采用微创外科技术（如阑尾切除术）处理的急诊外科护理，可能因为无法获得微创技术而需要使用开放手术方法。

为了弥补这一培训差距并培养所有年级住院医师的创伤能力，我们发起了一个基于尸体的开放手术 mastery-learning 框架，采用多模式学习活动和严格的领域知识及操作技能评估。我们开发了开放手术关键暴露（OPCE）课程，为所有年级的住院医师提供多次机会学习执行复杂腹壁重建、肢体血管暴露、复杂腹部血管暴露和高级普外科手术。

本研究的目的是确定OPCE课程对获取执行复杂腹部和血管暴露（位于腹部、腹膜后、胸廓入口和四肢）的开放手术能力的影响；具体程序包括：直肠后腹壁疝修补术、前部分离术、腹横肌松解术；腘动脉暴露；锁骨下动脉暴露；左右内脏内侧旋转术；腹腔干、肠系膜上动脉和肠系膜下动脉暴露；髂动脉和静脉暴露；膈上腹主动脉暴露；胆总管探查术；肝动员、肝后下腔静脉暴露；脾动员、脾切除术。我们假设该课程将促进住院医师每一年（从实习医师到总医师）知识和操作技能的逐步提高，并将住院总医师的操作能力提高到与参加ASSET加强版（ASSET+）课程的委员会认证普通外科医生执行开放手术的水平相当。ASSET+课程不同于常规ASSET课程，因为每个ASSET+参与者都会在经验丰富的教师的一对一指导和操作评估下执行每个程序。ASSET+教师经过严格筛选、培训和评估，以确保在遵守课程的操作和绩效评估协议方面的一致性。操作绩效评估数据向学习者提供了详细信息，说明他们在连续课程日中对所有程序的绩效标准哪些达到了，哪些没有达到。

METHODS

这项前瞻性描述性研究被我们机构的机构审查委员会归类为豁免审查，并完成了对来自华盛顿特区国家首都 consortium (NCC) 的60名外科住院医师（PGY1-3和PGY5）的有目的抽样。完成临床PGY4年的住院医师被分配到轮转，这最小化了他们参与课程的机会，因此未参与研究。研究范围包括教学设计和开发实施、培训外科操作专家教师以教授和评估住院医师、 scheduling、实施以及用于评估的数据收集。我们应用ADDIE框架（分析、设计、开发、实施和评估）进行教学设计，以确保教学的所有组成部分都被明确定义和评估。

Instructional Design and Development Strategy

在此阶段，我们通过检查普外科住院医师对开放手术的要求以及军事普外科医生毕业后适用的远征实践范围，确定了需要通过新课程弥补的主要差距领域。我们专注于以下方面的具体绩效目标：（1）复杂腹壁重建（直肠后腹壁疝修补术、前部分离术、腹横肌释放术），（2）肢体血管暴露（锁骨下血管和腘血管），（3）复杂腹部血管暴露，以及（4）高级普外科（胆总管探查术、肝和脾动员、脾切除术）。

绩效目标是为PGY1-3和PGY5的每个年级住院医师编写的。确定了绩效目标和内容后，我们确定最佳的教学实施方法是为每个绩效目标设置一个单独的模块，其中包括在线资源和相关的面对面演示以及动手尸体实验室。在此基础上，我们能够明确实施每个模块所需的资源，并确定住院医师在一个学年内完成的实施时间表。

Implementation Strategy

每个课程模块的实施包括3个组成部分。在线资源包括已发表的文献和教科书，以及可以在面对面部分之前或之后访问的高清操作视频。面对面的演示回顾了内容，并促进了住院医师和模块教师之间的苏格拉底式讨论。动手尸体实验室的设计包含所有年级的住院医师，并根据他们各自的住院医师年份分配任务。例如，PGY1住院医师提问和回答问题并提供外科协助，PGY2/PGY3住院医师作为程序的主要外科医生进行操作，PGY5住院医师则进行教学、指导、回答有关程序的问题，并根据需要操作。每位专家教师根据需要促进学习，以确保向桌旁的所有住院医师提供准确和全面的信息。这些教师以及住院医师项目主任和外科评估主任也会评估他们分配到的桌旁的住院医师。这种评估支持确保所有住院医师在完成与其外科角色相关的任务时得到准确和公平的评估。

课程模块每个大约3到4小时，在指定教育日的上午按季度安排。程序在外科套房中进行，该套房配备了最多6个操作间（桌子、照明、设备、水槽、视听和远程医疗能力等），位于我们机构的解剖学学习实验室（ATL）内。ATL与我们机构的模拟设施是分开且不同的，后者使用非尸体训练模型。所有设备、器械、材料、供应品和一次性用品均由我们外科部门的手术协调员为每个模块提供和设置。所有人体尸体标本均由解剖教学实验室人员根据机构和监管政策与实践进行管理。

Assessment and Evaluation Strategy

我们决定评估住院医师在每个模块程序执行中的批判性思维和外科技能应用。对于知识评估，我们使用Google表单来进行模块前和模块后的多项选择题。问题的数量因模块而异：（1）复杂腹壁重建（15个问题），（2）肢体血管暴露（10个问题），（3）复杂腹部血管暴露（8个问题），以及（4）高级普外科（14个问题）。问题作为补充文件1提供。我们要求在进行动手实验室之前完成知识测试。我们通过计算总正确答案的百分比并使用配对t检验（P < 0.05）比较培训前和培训后的测试分数，来检查每个模块对住院医师理解模块重点的影响。计算了Cohen’s d效应大小作为培训相关知识变化的度量（Cohen’s d分类为中等≥0.5，大≥0.8，非常大≥1.4）。最后，我们计算了住院医师最常错过的问题，即每个模块问题中总受访者的5%或以上（≥5%）答错的问题。

对于操作绩效评估，我们选择了与ASSET+课程中使用的相同的绩效评估流程，因为课程教师熟悉该评估方法和软件。这些操作评估包括与每个程序相关的所有步骤，关键项目被指定为那些如果执行不准确可能导致发病率或死亡率的步骤。每个程序的绩效标准是准确且独立地完成所有程序步骤（总分100）和所有关键步骤（关键分100）。有强有力的效度证据支持用于ASSET+的操作绩效测量工具；然而，我们确定确认对住院医师评估的测量效度是值得的，并验证了每个年级住院医师之间测量结果的差异。例如，产生的评估数据对PGY5高于PGY2。在每个模块开始时，所有教师都会收到关于如何对每个程序使用操作绩效测量工具的提醒，包括如何使用评估量表和软件来完成他们的评估。所有操作绩效测量工具可在补充文件2中获得。

最后，我们通过捕获毕业住院医师在ASSET+课程第一天的操作绩效分数来检查课程对其操作能力的影响，该课程旨在维持军事外科医生的战伤护理准备状态。除了构成OPCE课程的程序外，ASSET+还包括另外20个创伤程序。为了确定课程对住院医师在ASSET+第一天表现的影响，我们还捕获了未完成OPCE的毕业住院医师和委员会认证的军事普外科医生的ASSET+第一天绩效结果。这些数据使我们能够比较在OPCE课程中涉及的那些程序上的表现，以及那些学习到的能力在多大程度上转移到ASSET+期间执行的其他创伤程序。

RESULTS

Instructional Design and Development

我们应用ADDIE框架创建了一个专注于腹部、胸部和四肢开放程序的4模块课程。最终的课程细节如图所示，包括内容领域的规范、每个年级住院医师的详细绩效目标，以及模块特定的资源、活动和评估元素。完整的表格作为补充文件3提供。

Validity of Procedural Performance Measures

通过比较每个程序各年级住院医师（每级10人，N = 40）的绩效结果，确认了操作绩效测量的效度。通过确认从最低（PGY1）到最高（PGY5）的连续培训水平，每个程序的总绩效得分更高，验证了测量的效度。

Implementation

OPCE课程在三个学年（2021-2024）中成功实施。共有25名具有模块特定专业知识的教师参与了该课程。外科部门资助了所有实验室相关资源，所有模块都成功完成，所有住院医师至少完成了一次。那些从2021年开始完成模块的住院医师已经完成了分布在四个模块中的2或3次额外课程。

Course Impact on Domain Knowledge

四个模块中每个模块的课程前和课程后知识得分均存在显著差异。每个模块中住院医师最常错过的问题（≥所有测试者的5%）如表2所示。

Course Impact on Procedural Abilities

完成了该课程的住院医师、未完成该课程的住院医师和军事普外科医生之间的ASSET+操作绩效结果比较如图3和表3所示。ASSET+操作能力的最低总分和关键分是90%。

对于在ASSET+课程中执行的OPCE特定程序，参加了OPCE课程的PGY5住院医师的总操作绩效得分显著高于未参加该课程的住院医师（t(22) = 2.52; P = 0.02），并且OPCE住院医师与委员会认证的军事普外科医生的总操作绩效得分之间无显著差异（t(451)=0.088; P = n/s）。尽管三组在OPCE关键操作得分上存在明显差异，但由于每组内部较大的标准差，这些差异未达到统计学显著性。计算出的OPCE对PGY5住院医师操作绩效结果的效应量（Cohen’s d）为总分0.8（大效应）和关键分0.7（中等偏大效应）。

额外的分析检查了三组在所有33项ASSET+程序上的差异。这些结果也在表1中给出，并与单独报告的OPCE程序的结果一致。这表明OPCE课程提高了PGY5住院医师的操作能力，这些能力转移到了其他被评估的创伤程序。值得注意的是，OPCE课程参与者在所有ASSET+程序的关键得分上显著更高。OPCE PGY5住院医师与普外科医生之间的关键得分无显著差异。

DISCUSSION

我们成功开发并实施了一个以多模式 mastery learning 为中心的课程，以支持在住院医师期间获取开放手术能力。该课程包括4个模块：（1）复杂腹壁重建，（2）肢体血管暴露，（3）复杂腹部血管暴露，以及（4）高级普外科。通过三年来的知识和操作绩效评估来衡量课程有效性。课程结果表明，每个课程模块在所有年级的住院医师中均实现了知识（P < 0.01）和操作绩效（P < 0.05）的持续获取。完成了OPCE的住院总医师在执行33项ASSET+创伤程序时表现优于未完成OPCE的住院总医师。重要的是，OPCE住院医师的表现与完成ASSET+的委员会认证普外科医生相当。

课程知识评估显示住院医师有显著提高，但每个模块的项目分析也提供了培训后仍存在的教学差距的见解。这些问题大多数与危重患者管理相关的批判性思维和判断有关；然而，模块1中错过的2个问题显示，在腹壁疝修补术中关于补片尺寸和放置的内容在外科实验室中没有得到充分讨论。我们随后通过确保所有模块1的教师充分讨论补片植入的选择和最佳实践策略来弥补这一差距。对于需要批判性思维和判断的具有挑战性的问题，我们确认内容在模块中已涵盖，并确认这些问题对与委员会认证普外科医生相当的高表现者具有区分度。

OPCE操作绩效测量是使用为军事卫生系统联合知识、技能和能力（KSA）临床战备项目开发的严格测量工具捕获的，该项目确保持续保持军事医生的远征能力。该测量工具利用区间量表来捕获所有操作组成部分的表现，包括解剖和操作知识、外科任务、技术、推理和判断。每个操作的最高绩效得分是100，联合KSA能力绩效标准是90。尽管OPCE住院医师的操作能力达到了与委员会认证外科医生相当的水平，但两组的表现都远低于能力标准（90/100）。所有组在执行关键操作步骤时也存在较大的标准差，这表明需要额外的指导，以确保所有关键绩效领域在部署到他们可能是唯一外科提供者的地点之前，对住院医师和普外科医生都得到良好发展。这些结果与其他对ASSET+课程结果的分析一致，在那些分析中，只有1%的普外科医生能够在课程第一天准确且独立地执行所有程序，但99%的人在课程第二天达到了准确性基准绩效，78%的人达到了独立性基准绩效。这些已识别的绩效差距强调需要进一步研究和深思熟虑的策略，以确保所有外科医生能够获得并维持这些关键的、拯救生命的能力。

我们已经将该课程作为我们机构外科住院医师的一项要求，并得到外科部门的支持。我们认为所有外科医生——军事和平民——获取并维持这些执行开放手术的关键能力是至关重要的，特别是对于急诊和创伤护理。开放手术在大多数外科培训项目中并不常进行，这主要是由于结合微创技术对患者有益。不同项目之间，甚至项目内的住院医师之间，在创伤轮转期间的培训机会也存在显著差异。与此同时，历史上仅限于作战行动的伤害类型现在正出现在平民急诊室和创伤中心，这是恐怖主义、大规模枪击事件和自然灾害的结果。这些类型的伤害需要快速进行全面的外科干预，而没有适当的培训，外科医生将在必要时没有准备好管理这些患者。

研究结果表明，在住院医师期间通过集中教学 deliberate implementation 参与开放手术的机会，提高了住院医师的创伤和开放手术能力，使其达到与委员会认证普外科医生相当的水平。尽管如此，PGY5住院医师和普外科医生的绩效结果低于军事外科医生的共识衍生创伤能力分数（90%）。这表明需要额外和持续的机会来进一步发展和维持创伤能力。有证据表明完成ASSET+课程有助于实现这些目标，这对OPCE PGY5住院医师也是如此，他们能够将其关键得分从65.81提高到78.27，并达到或超过了所有程序90的总分阈值。

向真实患者提供创伤护理仍然是获取和维持创伤能力的黄金标准。如果没有护理创伤患者的机会，这个4模块的短期课程可以 augment 基于患者的外科培训，并确保外科住院医师获得专业实践所需的操作知识和外科技能。我们相信该课程的结果表明，在我们整个住院医师项目期间，持续和增量地发展这些关键能力，不仅提高了保留率和向其他开放程序的转移，也提高了外科医生对维持其开放手术能力必要性的认识。

Limitations

如果具备进行尸体外科解剖所需的必要设施和资源，该课程是完全可推广的：实验室空间及维护/设置人员；尸体标本存储/处理能力；手术台和照明；器械组；一次性用品；个人防护装备；在程序重点区域未触碰过的尸体标本；教学教师；评估资源（平板电脑、手机等）。我们认识到这些资源要求对某些项目来说可能具有挑战性，并且并非每个项目都拥有外科培训所有方面的同等资源，即使他们满足认证要求。与课程实施相关的成本将取决于机构及其成本分配系统。尸体成本和可用性变化很大，我们建议与解剖实验室经理协调，以确保标本在多个培训需求中共享得到充分利用，从而降低任何单一课程或项目的尸体成本。

此外，轮转时间表可能使得所有住院医师在培训期间参与每个模块超过两次变得困难，项目主任应注意调整开放程序和实验室的时间安排，以实现所有住院医师的最大参与度。实验室课程的时间安排也可以合并为更少的课程，其中实施多个模块（例如，模块1和2在1次课程中）。

尽管存在这些局限性，我们认为课程模块是获取关键开放手术能力的增值机会，这些能力在常规患者护理的背景下难以获得。我们相信课程的模块化方法在实施方面促进了灵活性和创造性，这是我们在开发方法中首要考虑的问题。在这方面，即使不是所有项目都能够实施任何课程模块，对于那些能够这样做的项目来说，为外科住院医师和研究员提供 every opportunity 来获取和维持这些基本能力仍然很重要。我们希望，如果模块以其他创造性方式实施，其结果将与社区共享，以便我们拥有额外的基于证据的课程设计可供选择，无论项目可用的资源如何。

CONCLUSIONS

该课程的绩效结果表明，OPCE课程模块促进了在住院医师期间创伤开放手术能力的发展，并确保所有住院医师无论其在创伤轮转期间的个体经验如何，都接受培训达到军事普外科医生的水平。军事住院医师在完成住院医师培训后不久就有资格被部署，这强调了这种培训作为其住院医师课程一部分的重要性和价值。然而，OPCE课程是可转移的，适用于军事和平民住院医师项目。