腹部外伤患者诊疗虚拟仿真实验

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腹部外伤患者诊疗虚拟仿真实验

学院:第一临床医学院
所属学科:临床医学类
专业门类:临床医学
项目申报人:徐皓
课程年份:2020
课时数:3
课程唯一编号:202007

实验简介:

腹部外伤患者的急诊诊断和治疗是外科教学和科研的难点之一。正确的诊断和治疗可降低其死亡率。但腹部外伤多具有复杂性,涉及多学科的综合运用,涉及到临床医学专业多方面的理论知识与操作技能,模拟实训和现场、医院实习存在高风险、高消耗的难题,可实施性弱。因此,对其进行场景再现和过程的虚拟仿真实验具有非常重要的意义。

本项目依托南京医科大学临床技能操作系统,重点面向《外科学》《内科学》《诊断学》等专业核心课程的关键知识点,构建腹部外伤急诊就诊场景,服务于6个课时的教学。通过各实验步骤的设计:


1)以腹部外伤患者的案例为背景,熟悉腹部外伤患者急诊诊疗的完整流程,加强学生对腹部外伤患者急诊诊疗的感性认识。

2)设计复杂多样的外伤情境,通过在线交互操作,掌握腹部外伤处理的基本原则和方法,提升学生对腹部外伤现场病因的判断、决策以及应变能力。

3)构建高度仿真的虚拟急诊诊疗过程,虚拟再现腹部外伤患者不同病因和严重程度,实时呈现对应的诊疗措施和疗效,掌握腹部外伤诊疗原则和方法及建立多学科诊疗思维,培养学生的临床应变、临床思维、综合评判及沟通等多种能力。

        (4)使用南京医科大学临床技能操作系统,通过线上虚拟交互(训练诊疗思维判断)与线下模拟实训(掌握操作技能方法)相结合,提升临床实践教学的质量和效率。

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学院:第一临床医学院
所属学科:临床医学类
专业门类:临床医学
项目负责人:徐皓
课程年份:2020
课时数:3
课程唯一编号:202007

实验简介:

腹部外伤患者的急诊诊断和治疗是外科教学和科研的难点之一。正确的诊断和治疗可降低其死亡率。但腹部外伤多具有复杂性,涉及多学科的综合运用,涉及到临床医学专业多方面的理论知识与操作技能,模拟实训和现场、医院实习存在高风险、高消耗的难题,可实施性弱。因此,对其进行场景再现和过程的虚拟仿真实验具有非常重要的意义。

本项目依托南京医科大学临床技能操作系统,重点面向《外科学》《内科学》《诊断学》等专业核心课程的关键知识点,构建腹部外伤急诊就诊场景,服务于6个课时的教学。通过各实验步骤的设计:


1)以腹部外伤患者的案例为背景,熟悉腹部外伤患者急诊诊疗的完整流程,加强学生对腹部外伤患者急诊诊疗的感性认识。

2)设计复杂多样的外伤情境,通过在线交互操作,掌握腹部外伤处理的基本原则和方法,提升学生对腹部外伤现场病因的判断、决策以及应变能力。

3)构建高度仿真的虚拟急诊诊疗过程,虚拟再现腹部外伤患者不同病因和严重程度,实时呈现对应的诊疗措施和疗效,掌握腹部外伤诊疗原则和方法及建立多学科诊疗思维,培养学生的临床应变、临床思维、综合评判及沟通等多种能力。

        (4)使用南京医科大学临床技能操作系统,通过线上虚拟交互(训练诊疗思维判断)与线下模拟实训(掌握操作技能方法)相结合,提升临床实践教学的质量和效率。

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  • 实验教学目标
  • 实验原理
  • 实验教学过程与实验方法
  • 实验步骤
  • 实验结果与结论

①通过线上虚拟实验,解决了腹部外伤患者的急诊诊疗高难度和高消耗的问题,为急诊外科实践教学开辟了新路径。

②通过线上虚拟实验,学生运用所学知识和技能独立诊治虚拟伤者,自主训练更具有学习积极性。

③通过线上虚拟实验,学生既能建立“争分夺秒”的急救意识,又能训练紧急情况下的综合评判和决策能力。

④通过线上虚拟实验,教师能了解不同学生对知识点的掌握情况,在模拟实训教学中给予针对性的指导,提高教学效率和质量。

通过虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通信技术,构建高度仿真的虚拟实验环境和对象,重现复杂多样的腹部外伤的急诊诊疗全过程(图1)。学生在虚拟诊疗中自主实施诊断及治疗,虚拟伤者即时表现出相应的病情变化。实验过程中,学生必需进行评估-病史采集-完善检查-诊断-治疗-及术后并发症诊断及处理的流程,直至伤者死亡或顺利出院。实验全程计时,训练学生“争分夺秒”的急救意识及多学科诊疗思维。实验过程中,系统记录所有已执行的操作并同步显示,实验结束立刻给出评价报告,帮助学生理清思路,最终成功抢救伤者。并通过系统整理评估学生临床实践效果,了解薄弱点,及时调整教学计划,对学生进行强化训练。以期让学生全面掌握腹部外伤的诊断和治疗。


启动南京医科大学临床技能操作系统,进入“腹部外伤患者的诊疗虚拟仿真实验”虚拟实验项目,先进入“学习引导”模块,熟悉“腹部外伤患者诊疗”的项目内容,了解学习目标并且复习相关知识和操作技能。

然后进入“虚拟训练”模块,根据自己的学习进度选择“学习模式”或“训练模式”。训练结束在“评价反馈”中查看练习结果。

虚拟实验重在训练临床诊疗思维,模拟实训重在技能操作练习,“虚实结合”全面提升学生的核心胜任力,缩短学生临床见习、实习的适应期,最大限度的减少临床实习风险

(1)实验方法描述:

1)储备知识学习:通过“学习引导”:项目简介、学习目标、学习帮助、课件、视频等完成项目储备知识学习。

2)虚拟仿真训练:通过虚拟人驱动临床案例完成评估、诊断、治疗、术后各模块,完成学习训练与反馈。

3)项目考核:通过项目考核模块,完成临床案例考核评价。

4)应用形态:可以同时在电脑端、手机端、Pad开展教学应用。


第一部分为诊断,包含5个子项。

①    生命体征(血压、心率、脉痒、呼吸、意识等)及病情严重程度(休克程度等)判断。

②    体征、腹部查体

③    判断损伤类别(开放、闭合)、损伤范围(是否有腹腔脏器、血管损伤)。

辅助检查:血液检查(血常规、肝功能、肾功能、淀粉酶、凝血功能、电解质、肿瘤标志物)、尿常规、尿淀粉酶、心电图、B超(肝胆胰脾、双肾输尿管膀胱)、影像学检查(腹部立位平片、胸部CT平扫,腹部CT平扫,腹部CTA,骨盆CT,肋骨CT)、诊断性腹穿、腹腔灌洗等。

②    采集病史:开放性损伤:常由锐器、枪弹、弹片所引起。受损脏器的顺序:肝、小肠、胃、结肠、大血管等。闭合性损伤:常系坠落、碰撞、冲击、挤压、拳大脚踢等钝性暴力。受损脏器的顺序:脾、肾、小肠、肝、肠系膜等。腹部损伤的严重程度,是否涉及内脏器官、涉及什么内脏器官等情况在很大程度上取决于暴力的强度、速度、着力部位和作用方向等因素。它们还受到解剖特点、内脏器官原有病理情况和功能状态等内在因素的影响。

? 第二部分为临床诊断:

① 空腔脏器损伤:腹部损伤空腔脏器破裂主要表现为弥漫性腹膜炎,临床表现为恶心、呕吐,腹肌紧张;腹部实质性脏器破裂的主要临床表现为腹腔内出血,可表现为脉率加快、脉搏微弱、血压不稳;部分外伤性腹膜后血肿患者可表现为GeryTurner征阳性,即腰胁部淤斑;腹膜后十二指肠破裂的病人有时可出现睾丸疼痛、阴囊血肿、阴茎异常勃起等症状和体征。对腹膜刺激最强的顺序:胃液、胆汁、胰液、肠液,血液最轻。有时可以有气腹征。

② 实质器官:主要表现是出血。出血出到体外、腹腔内、腹膜后以及消化道或泌尿系统内。胆汁和胰液外漏可同时伴有腹膜炎。

③ 外伤时实质器官和空腔器官的损伤可同时存在,所以出血和腹膜炎的症状和体征可同时存在。

?  第三部分为治疗,包含2个子项目

① 手术治疗:剖腹探查术

② 保守治疗:动态观察病情变化、胃肠减压、抗感染、扩容等。

  第四部分为术后处理:

① 术后恢复情况的了解:观察术后各项生命体征,胸腹腔各种引流管的情况(量和性状),胃管情况(量和性状),切口愈合情况。术后完成相关实验室检查。

② 术后并发症的判断:根据术后情况综合判断患者术后是否存在并发症。

并发症的处理:如腹腔出血,切口感染,呼吸道感染,肠瘘等情况。


以上关键实验步骤说明为全部决策正确的结果,抢救成功。实验中设计了多处决策、判断,考察临床思维能力。若决策失败或延误,则会导致抢救失败,患者死亡。


(1)    是否记录每步实验结果:是

(2)    实验结果与结论要求:实验报告           

其他描述:本项目由系统自动记录每一步操作,在实验结束后自动生成实验报告,即时反馈给学生。报告包括诊断和治疗两部分。要求学生能及时、准确的判断病情变化,并给予相应的处理。实验中任何决策错误或延迟,均会导致诊疗失败、患者病情恶化甚至死亡。


学生端可查看的结果报告:分别以列表、柱形图和雷达图的形式反馈在五部分的成绩和完成度。

同时,通过学习路径图直观反映学生的急救与监护的有效性,在每个路径的节点上反馈学生的掌握情况。具体要求如下:

①  急诊预判:在患者到达医院时通过对生命体征的测量,分清轻重缓急,优先处理危及生命的重伤;熟悉急诊抢救程序。

②  快速完成病史采集及诊断:向患者或相关知情人了解患者病史,作出初步诊断。

③  确定治疗方案:根据患者情况制定合适的治疗方案。如需剖腹探查则需要根据术中情况再次决定手术方案。如:脾脏损伤,是否需要切脾;结肠损伤,是否需要肠造瘘等。

④  术后情况观察及并发症的处理:熟悉术后需要观察的各项指标,并对术后并发症进行及时的处理。


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  • 网络要求
  • 硬件要求
  • 用户操作系统要求

(1)说明客户端到服务器的带宽要求(需提供测试带宽服务)

通过测试,客户端访问服务器的带宽要求为≥10M。本次带宽的测试是基于目前主流计算机配置,模拟用户网络学习环境,最大限度的还原用户在线学习虚拟仿真实验项目的带宽需求。

测试一:物理连接链路测试:客户端与运行项目的服务器进行PING操作,通过调节-t、-l等参数,测试虚拟仿真实验项目网站间的延迟情况和丢包情况。当客户端到服务器带宽小于10M的时候,ping主流网站的延时较高,达到30ms以上甚至更高,出现明显丢包现象。

测试二:测试线路带宽质量:通过教育网、电信、移动等不同运行商网络及对应的不同带宽,访问本虚拟仿真实验项目页面的加载情况,通过不同地域IP地址的访问速度反映带宽质量。当客户端到服务器带宽小于10M的时候,访问项目速度较慢,三维模型的加载时间过长,使用效果不理想,建议带宽要求为10M及以上。

 

(2)说明能够支持的同时在线人数(需提供在线排队提示服务)

根据目前服务器的配置,服务器能够提供的并发响应的最佳数量为300人,通过程序测试,模拟同时在线用户数量在2000、5000的情况下,每分钟增加用户数1000个进行循环递增,进行连续测试。据本次性能测试的结果,当同时在线用户数量2000以下,并发进行业务操作时,基本能够维持平台的正常运行;当同时在线用户数量超过5000时,服务器的CPU占用持续达到100%,并出现假死现象,系统不能够正常运行。

(1)计算机硬件配置要求

客户端建议配置: CPU I3 ,主频: 2.4 ,内存: 4GB ,硬盘: 500GB ,独立显卡;服务器建议配置: CPU 2605V3 ,内存: 16GB ,硬盘: 2TB

2)其他计算终端硬件配置要求

无。

(1)   计算机操作系统和版本要求

本项目可在Windows 7及以上版本均可运行。

(2)   其他计算终端操作系统和版本要求

在MacOS X 10.0、iOS10.0、Android 6.0及以上版本运行时,需要输出HTML5版本。

(3)支持移动端:是