引用本文： 张伟义, 杨笛, 伍怡萱, 杨磊. 心脏超声模拟教学效果的系统评价. 中国循证医学杂志, 2020, 20(12): 1421-1426. doi: 10.7507/1672-2531.202004159 复制
随着现代医学的发展，超声技术在麻醉急救和重症领域的应用越来越广泛，涵盖了创伤快速评估、心脏超声评估、肺超声评估及超声引导下神经阻滞技术等。其中，心脏超声培训在国外早已融入到了医学本科培训中[1]。早期的心脏超声培训除传统的教师讲授以外，还包括图片、视频等教学方法[2]。
近年来，随着模拟教学的发展，超声模拟教学已经被应用于不同层级医师的临床培训中[3]。有研究发现，与传统教学方式相比，模拟教学能够明显提高学员的理解能力和动手操作能力[4]。然而，基于循证证据的床旁心脏超声教学推荐意见[5]中却并未提及模拟教学。因此，为了解目前心脏超声模拟教学的现状以及评价心脏超声模拟教学的教学效果，为后期该教学方式在我国的推广和改进提供依据，我们进行了此次系统评价。
1 资料与方法
1.1 纳入与排除标准
1.1.1 研究类型
随机对照试验（randomized controlled trail，RCT）。
1.1.2 研究对象
接受同一时期心脏超声临床教学培训的临床医生或实习医生。
1.1.3 干预措施
试验组：采用任一模拟教学方法对学员进行超声培训；对照组：同一时期采用其他非模拟教学方法（如传统视频教学或多种教学方式结合的联合教学方式等）对学员进行超声培训。
1.1.4 结局指标
① 培训后即刻评价指标：心脏超声结构图像识别评分、获取超声图像质量评分、获取正确超声图像所需时间；② 培训后长期评价指标：学员使用超声频率、学员接诊患者死亡率。
1.1.5 排除标准
① 非中、英文文献；② 重复发表的文献；③ 无法提取数据的文献。
1.2 文献检索策略
计算机检索 CNKI、VIP、PubMed、EMbase、The Cochrane Library 数据库，搜集关于心脏超声模拟教学效果的 RCT，检索时限均从建库至 2020 年 3 月 7 日。中文检索词包括：心脏超声、经食道超声、经胸超声、教学等；英文检索词包括：education、teaching、medical student、undergraduate、measurement、echocardiography、transthoracic echocardiography、random*等。以 EMbase 为例，其具体检索策略见框 1。
1.3 文献筛选和资料提取
由 2 名研究者独立筛选文献、提取资料并交叉核对。如有分歧，则通过讨论或与第三方协商解决。文献筛选时首先阅读文题，在排除明显不相关的文献后，进一步阅读摘要和全文以确定是否纳入。如有需要，通过邮件、电话联系原始研究作者获取未确定但对本研究非常重要的信息。资料提取内容包括：① 纳入研究的基本信息：研究题目、第一作者、发表杂志等；②研究对象的基线特征和干预措施；③ 偏倚风险评价的关键要素；④ 所关注的结局指标和结果测量数据。
1.4 纳入研究的偏倚风险评价
由 2 名研究者独立评价纳入研究的偏倚风险，并交叉核对结果。偏倚风险评价采用 Cochrane 手册 5.1.0 推荐的 RCT 偏倚风险评估工具。
1.5 统计分析
采用 RevMan 5.3 软件进行统计分析。计量资料采用标准均数差（standard mean difference，SMD）为效应分析统计量，二分类变量采用风险比（risk ratio，RR）为效应分析统计量，各效应量均提供其 95%CI。纳入研究结果间的异质性采用 χ2 检验进行分析（检验水准为 α=0.1），同时结合 I2 定量判断异质性大小。若各研究结果间无统计学异质性，则采用固定效应模型进行 Meta 分析；若各研究结果间存在统计学异质性，则进一步分析异质性来源，在排除明显临床异质性的影响后，采用随机效应模型进行 Meta 分析。明显的临床异质性采用亚组分析或敏感性分析等方法进行处理，或只行描述性分析。Meta 分析的水准设为 α=0.05。若研究结果报告的效应量为中位数，则根据相关文献对数据进行转换[6]。
2 结果
2.1 文献筛选流程及结果
初检共获得文献 1 402 篇，经逐层筛选，最终纳入 7 个 RCT[7-13]。文献筛选流程及结果见图 1。
图1
文献筛选流程及结果
2.2 纳入研究的基本特征和偏倚风险评价结果
表1
纳入研究的基本特征
表2
纳入研究的偏倚风险评价结果
2.3 Meta 分析结果
2.3.1 学员心脏超声结构图像识别评分
共纳入 6 个 RCT[7, 9-13]，包括 256 名学员。随机效应模型 Meta 分析结果显示，模拟教学组学员在心脏超声结构图像识别评分中显著高于对照组［SMD=1.38，95%CI（0.81，1.94），P<0.000 01］（图 2）。亚组分析发现，模拟教学组学员在心脏超声结构图像识别评分中显著高于传统讲授组［SMD=3.53，95%CI（1.67，5.40），P=0.000 2］和视频授课教学组［SMD=1.10，95%CI（0.73，1.48），P<0.000 01］，但与床旁教学组相比差异无统计学意义［SMD=1.80，95%CI（−0.67，4.26），P=0.15］。
图2
模拟教学组与对照组学员心脏超声结构图像识别评分比较的 Meta 分析
2.3.2 学员获取超声图像质量评分
共纳入 3 个 RCT[9-11]，包括 164 名学员。固定效应模型 Meta 分析结果显示，模拟教学组学员在获取超声图像质量评分上显著高于对照组［SMD=2.08，95%CI（1.71，2.44），P<0.000 01］（图 3）。
图3
模拟教学组与对照组学员获取超声图像质量评分比较的 Meta 分析
2.3.3 学员获取正确超声图像所需时间
共纳入 3 个 RCT[8, 9, 11]，包括 144 名学员。固定效应模型 Meta 分析结果显示，模拟教学组学员在获取正确超声图像所需时间上明显短于对照组［SMD=−1.19，95%CI（−1.55，−0.83），P<0.000 01］（图 4）。
图4
模拟教学组与对照组学员获取正确超声图像所需时间比较的 Meta 分析
3 讨论
在医学教学研究中，教学效果通常可分为以下 4 个等级[14]：接受了解（等级 1）、学习掌握（等级 2）、习惯培养（等级 3）和改善结局（等级 4）。本次系统评价发现，目前的医学教学 RCT 报告的评价指标以等级 1 和等级 2 为主，均是培训完成后进行即刻测试，以了解培训早期效果。通过模拟教学方法，学员在接受了解心脏超声以及学习掌握使用心脏超声方面较传统的讲授和视频教学具有明显优势。这与国内外其他类型的研究结果类似。有研究[15]显示，接受 3D 模拟教学的学员相较于接受传统 2D 图像教学的学员，在超声图像的识别和获取的测试中，能够获得更好的测试成绩。另一个国外的 RCT[16]结果也显示，模拟教学组学员获取正确超声图像的能力优于传统讲授组。然而，目前未有研究报告与等级 3 和等级 4 相关的长效结局指标。考虑到模拟教学设备高昂的价格，以及相关师资的培养成本，从改善患者预后的医学教育最终目的而言，该方案是否适合在国内普及推广尚无法做出定论。在国外的超声教学中也存在着同样的问题。一个关于超声在毕业后医学教育的系统评价[17]中提到，虽然大家认为毕业后医学教育中进行超声技能培训理论上将有助于改善医疗质量，然而这样的结论却很难进行评估验证。除此以外，通过本次研究的亚组分析发现，模拟教学与床旁教学相比，在学员心脏超声结构图像识别评分上并没有明显优势。有 RCT[18]研究得出类似结论，即模拟教学与采用健康志愿者模特教学相比，其教学效果相似。因此，我们在考虑推广心脏超声模拟教学的时候，必须同时考虑时间和教学成本是否合理。
我国目前超声模拟教学主要集中在大型教学医院，经费和师资较为充足，其中培训的学员包括住院医师、进修医师和实习医师。但是由于培训后，各类学员工作医院条件差异较大，因此难以实施规范的长期后效评价。随着最近几年国内住院医师规范化培训和专科医师培训制度的建立，我们认为可依托国内大型教学医院，在住院医师阶段推广普及超声模拟教学培训并在专科医师阶段进行后效评价，从而将医师工作条件的异质性降到最低，更好地对模拟教学的长期效果进行评价，填补国内外医学模拟教学在长期后效评价中的空白。
本研究的局限性：① 由于纳入研究数量较少，对照措施不尽相同，可能影响结果准确性；② 纳入学员样本量不大，来源也不一致，可能影响结果的代表性；③ 纳入研究缺乏长期后效评价指标，例如临床心脏超声使用频率、围术期患者死亡率等，因此，是否值得推广心脏超声模拟教学尚无法做出定论。
综上所述，接受心脏超声模拟教学培训的学员，在培训后即刻评价指标上优于传统教学方式。然而，长期后效评价指标在两种培训方式间是否存在差异尚需要进一步高质量的研究来证实。
随着现代医学的发展，超声技术在麻醉急救和重症领域的应用越来越广泛，涵盖了创伤快速评估、心脏超声评估、肺超声评估及超声引导下神经阻滞技术等。其中，心脏超声培训在国外早已融入到了医学本科培训中[1]。早期的心脏超声培训除传统的教师讲授以外，还包括图片、视频等教学方法[2]。
近年来，随着模拟教学的发展，超声模拟教学已经被应用于不同层级医师的临床培训中[3]。有研究发现，与传统教学方式相比，模拟教学能够明显提高学员的理解能力和动手操作能力[4]。然而，基于循证证据的床旁心脏超声教学推荐意见[5]中却并未提及模拟教学。因此，为了解目前心脏超声模拟教学的现状以及评价心脏超声模拟教学的教学效果，为后期该教学方式在我国的推广和改进提供依据，我们进行了此次系统评价。
1 资料与方法
1.1 纳入与排除标准
1.1.1 研究类型
随机对照试验（randomized controlled trail，RCT）。
1.1.2 研究对象
接受同一时期心脏超声临床教学培训的临床医生或实习医生。
1.1.3 干预措施
试验组：采用任一模拟教学方法对学员进行超声培训；对照组：同一时期采用其他非模拟教学方法（如传统视频教学或多种教学方式结合的联合教学方式等）对学员进行超声培训。
1.1.4 结局指标
① 培训后即刻评价指标：心脏超声结构图像识别评分、获取超声图像质量评分、获取正确超声图像所需时间；② 培训后长期评价指标：学员使用超声频率、学员接诊患者死亡率。
1.1.5 排除标准
① 非中、英文文献；② 重复发表的文献；③ 无法提取数据的文献。
1.2 文献检索策略
计算机检索 CNKI、VIP、PubMed、EMbase、The Cochrane Library 数据库，搜集关于心脏超声模拟教学效果的 RCT，检索时限均从建库至 2020 年 3 月 7 日。中文检索词包括：心脏超声、经食道超声、经胸超声、教学等；英文检索词包括：education、teaching、medical student、undergraduate、measurement、echocardiography、transthoracic echocardiography、random*等。以 EMbase 为例，其具体检索策略见框 1。
1.3 文献筛选和资料提取
由 2 名研究者独立筛选文献、提取资料并交叉核对。如有分歧，则通过讨论或与第三方协商解决。文献筛选时首先阅读文题，在排除明显不相关的文献后，进一步阅读摘要和全文以确定是否纳入。如有需要，通过邮件、电话联系原始研究作者获取未确定但对本研究非常重要的信息。资料提取内容包括：① 纳入研究的基本信息：研究题目、第一作者、发表杂志等；②研究对象的基线特征和干预措施；③ 偏倚风险评价的关键要素；④ 所关注的结局指标和结果测量数据。
1.4 纳入研究的偏倚风险评价
由 2 名研究者独立评价纳入研究的偏倚风险，并交叉核对结果。偏倚风险评价采用 Cochrane 手册 5.1.0 推荐的 RCT 偏倚风险评估工具。
1.5 统计分析
采用 RevMan 5.3 软件进行统计分析。计量资料采用标准均数差（standard mean difference，SMD）为效应分析统计量，二分类变量采用风险比（risk ratio，RR）为效应分析统计量，各效应量均提供其 95%CI。纳入研究结果间的异质性采用 χ2 检验进行分析（检验水准为 α=0.1），同时结合 I2 定量判断异质性大小。若各研究结果间无统计学异质性，则采用固定效应模型进行 Meta 分析；若各研究结果间存在统计学异质性，则进一步分析异质性来源，在排除明显临床异质性的影响后，采用随机效应模型进行 Meta 分析。明显的临床异质性采用亚组分析或敏感性分析等方法进行处理，或只行描述性分析。Meta 分析的水准设为 α=0.05。若研究结果报告的效应量为中位数，则根据相关文献对数据进行转换[6]。
2 结果
2.1 文献筛选流程及结果
初检共获得文献 1 402 篇，经逐层筛选，最终纳入 7 个 RCT[7-13]。文献筛选流程及结果见图 1。
图1
文献筛选流程及结果
2.2 纳入研究的基本特征和偏倚风险评价结果
表1
纳入研究的基本特征
表2
纳入研究的偏倚风险评价结果
2.3 Meta 分析结果
2.3.1 学员心脏超声结构图像识别评分
共纳入 6 个 RCT[7, 9-13]，包括 256 名学员。随机效应模型 Meta 分析结果显示，模拟教学组学员在心脏超声结构图像识别评分中显著高于对照组［SMD=1.38，95%CI（0.81，1.94），P<0.000 01］（图 2）。亚组分析发现，模拟教学组学员在心脏超声结构图像识别评分中显著高于传统讲授组［SMD=3.53，95%CI（1.67，5.40），P=0.000 2］和视频授课教学组［SMD=1.10，95%CI（0.73，1.48），P<0.000 01］，但与床旁教学组相比差异无统计学意义［SMD=1.80，95%CI（−0.67，4.26），P=0.15］。
图2
模拟教学组与对照组学员心脏超声结构图像识别评分比较的 Meta 分析
2.3.2 学员获取超声图像质量评分
共纳入 3 个 RCT[9-11]，包括 164 名学员。固定效应模型 Meta 分析结果显示，模拟教学组学员在获取超声图像质量评分上显著高于对照组［SMD=2.08，95%CI（1.71，2.44），P<0.000 01］（图 3）。
图3
模拟教学组与对照组学员获取超声图像质量评分比较的 Meta 分析
2.3.3 学员获取正确超声图像所需时间
共纳入 3 个 RCT[8, 9, 11]，包括 144 名学员。固定效应模型 Meta 分析结果显示，模拟教学组学员在获取正确超声图像所需时间上明显短于对照组［SMD=−1.19，95%CI（−1.55，−0.83），P<0.000 01］（图 4）。
图4
模拟教学组与对照组学员获取正确超声图像所需时间比较的 Meta 分析
3 讨论
在医学教学研究中，教学效果通常可分为以下 4 个等级[14]：接受了解（等级 1）、学习掌握（等级 2）、习惯培养（等级 3）和改善结局（等级 4）。本次系统评价发现，目前的医学教学 RCT 报告的评价指标以等级 1 和等级 2 为主，均是培训完成后进行即刻测试，以了解培训早期效果。通过模拟教学方法，学员在接受了解心脏超声以及学习掌握使用心脏超声方面较传统的讲授和视频教学具有明显优势。这与国内外其他类型的研究结果类似。有研究[15]显示，接受 3D 模拟教学的学员相较于接受传统 2D 图像教学的学员，在超声图像的识别和获取的测试中，能够获得更好的测试成绩。另一个国外的 RCT[16]结果也显示，模拟教学组学员获取正确超声图像的能力优于传统讲授组。然而，目前未有研究报告与等级 3 和等级 4 相关的长效结局指标。考虑到模拟教学设备高昂的价格，以及相关师资的培养成本，从改善患者预后的医学教育最终目的而言，该方案是否适合在国内普及推广尚无法做出定论。在国外的超声教学中也存在着同样的问题。一个关于超声在毕业后医学教育的系统评价[17]中提到，虽然大家认为毕业后医学教育中进行超声技能培训理论上将有助于改善医疗质量，然而这样的结论却很难进行评估验证。除此以外，通过本次研究的亚组分析发现，模拟教学与床旁教学相比，在学员心脏超声结构图像识别评分上并没有明显优势。有 RCT[18]研究得出类似结论，即模拟教学与采用健康志愿者模特教学相比，其教学效果相似。因此，我们在考虑推广心脏超声模拟教学的时候，必须同时考虑时间和教学成本是否合理。
我国目前超声模拟教学主要集中在大型教学医院，经费和师资较为充足，其中培训的学员包括住院医师、进修医师和实习医师。但是由于培训后，各类学员工作医院条件差异较大，因此难以实施规范的长期后效评价。随着最近几年国内住院医师规范化培训和专科医师培训制度的建立，我们认为可依托国内大型教学医院，在住院医师阶段推广普及超声模拟教学培训并在专科医师阶段进行后效评价，从而将医师工作条件的异质性降到最低，更好地对模拟教学的长期效果进行评价，填补国内外医学模拟教学在长期后效评价中的空白。
本研究的局限性：① 由于纳入研究数量较少，对照措施不尽相同，可能影响结果准确性；② 纳入学员样本量不大，来源也不一致，可能影响结果的代表性；③ 纳入研究缺乏长期后效评价指标，例如临床心脏超声使用频率、围术期患者死亡率等，因此，是否值得推广心脏超声模拟教学尚无法做出定论。
综上所述，接受心脏超声模拟教学培训的学员，在培训后即刻评价指标上优于传统教学方式。然而，长期后效评价指标在两种培训方式间是否存在差异尚需要进一步高质量的研究来证实。
