一项研究比较了虚拟现实模拟、3D打印器官模型以及两者结合在腹腔镜手术技能培训中的应用效果

虚拟现实（VR）与3D打印器官模型单独均能有效提升腹腔镜技能，但混合训练模式效果更优。27名新手分为VR、3D、混合三组，混合组先VR训练5周再3D模型训练5周，最终通过猪源离体模型完成结肠端端吻合术，视频录像由盲法OSATS评分评估。结果显示混合组OSATS评分（30.67±3.46）显著高于3D组（29.00±3.64）和VR组（24.78±2.99）（P<0.01），但操作时间相近。3D组在信心提升、模拟真实性和整体有效性方面评分最高（P<0.01），混合组学习曲线最短。术后调查表明3D和混合组在手术兴趣和操作信心上进步更显著（P<0.05）。

　　

摘要

目的

虚拟现实（VR）模拟器和3D打印的器官模型在独立提升腹腔镜操作技能方面都非常有效。本研究旨在评估结合这两种方式的混合培训计划的协同效果。

方法

27名外科新手被随机分为三个相等的组（VR组、3D组和混合组）。混合组在10周内接受了两阶段的培训：前5周进行VR模拟，后5周使用3D模型。最终任务是在猪的离体模型上进行腹腔镜下结肠端到端吻合术，并通过视频记录进行盲法OSATS评估。主要评估指标包括OSATS评分和手术时间。数据采用ANOVA、卡方检验、Kruskal–Wallis H检验及事后检验进行分析。学习曲线通过CUSUM分析进行评估，调查数据则使用Wilcoxon符号秩检验和Mann–Whitney U检验进行分析。

结果

OSATS评分：混合组优于3D组，优于VR组（分别为30.67±3.464、29.00±3.640、24.78±2.99，P < 0.01）。各组的手术时间相似：VR组为120.33±51.42分钟，3D组为119.56±34.04分钟，混合组为135±25.08分钟。液体泄漏测试显示，VR组的液体泄漏量和泄漏速率显著高于其他两组（p < 0.05）。学习曲线方面，混合组的学习速度更快。器械操作方面，3D组和混合组的表现优于VR组（p < 0.05）。培训后调查显示，3D组和混合组在对外科手术的兴趣和腹腔镜操作信心方面均有提升（p < 0.05）。3D组在增强信心、真实感及整体效果方面评分最高（p < 0.01）。

结论

与仅使用VR的培训计划相比，混合培训计划能提升培训效果，尤其是3D模型在优化技能掌握方面表现出显著优势。将3D打印模型整合到混合培训计划中，可以缩短学习曲线，更好地帮助学员应对复杂的外科手术任务，从而扩大有效腹腔镜培训的覆盖范围。

图形摘要