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虚拟现实仿真训练能否补充和/或取代早期以患者为基础的胃肠内窥镜训练?

关键信息

1.虚拟现实仿真训练可能使受训内镜医师(通过观察胃肠内部来检查问题的专科医生)在独立完成上、下消化道(即肠道)内镜检查方面比未接受训练者更具优势。

2.我们没有找到确凿的证据表明虚拟现实仿真训练比基于患者的新手内镜医师培训更有益处。

什么是虚拟现实仿真训练,它如何应用于胃肠内镜检查?

胃肠内窥镜检查是指通过使用内窥镜,一种带有摄像头的柔性管,来检查胃部或肠道。传统上,这是在训练有素的内视镜医师的监督下,在临床环境中进行的教学。虚拟现实计算机模拟器利用计算机技术创建一个三维环境,学习者可以在其中安全地练习技能,而不会对患者造成风险。这些模拟操作再现了现实生活中的场景或医疗程序。他们使用内窥镜等物理工具使体验更具互动性。然而,模拟训练可能很昂贵。因此,重要的是确保新手(即受训人员)基于模拟训练所获得的技能,能够转化应用到现实生活中。

我们想要发现什么?

我们想确定虚拟现实仿真训练是否可以补充或取代传统基于患者的胃肠内窥镜检查训练。我们研究关注的主要结局是探索虚拟现实仿真训练是否会对受训人员获得的“综合能力分数”产生影响 - 即显示某人技能水平的综合分数。

我们做了什么?

我们检索了研究虚拟现实仿真训练与无训练、基于患者的训练或其他形式的虚拟现实训练比较获益情况的研究。我们总结并比较了不同研究的结果,并根据研究方法和规模等因素对证据的质量进行了评级。

我们发现了什么?

我们纳入了20项试验,涉及500 名受试者和3975次内镜检查。十项试验将虚拟现实训练与无训练进行了比较;五项试验将虚拟现实训练与基于患者的内窥镜训练进行了比较;一项试验将虚拟现实训练与另一种形式的内窥镜模拟训练进行了比较;四项试验比较了两种不同的虚拟现实训练方法。其中 12 项试验研究了结肠镜检查(检查整个结肠);3 项试验研究了乙状结肠镜检查(仅检查结肠下部);5 项试验研究上消化道内窥镜检查(检查食道、胃和小肠)。受试者是接受过有限或没有接受过内窥镜检查培训的医学实习生和护士。

主要结果

虚拟现实内窥镜模拟训练对比无训练

对于新手来说,虚拟现实训练与未接受训练相比,其综合能力得分可能几乎没有差别。然而,使用虚拟现实模拟进行训练的新手可能更有能力独立完成检查。我们不知道虚拟现实仿真训练是否能帮助新手更快地完成检查,看到更多肠道内壁,减少患者的不适,或者比没有接受过训练的人获得更高的整体表现评分,因为证据质量极低。各组均未报告不良(即有害、不必要的)事件。

虚拟现实内窥镜模拟训练与传统基于患者的训练

在将虚拟现实模拟与传统训练进行比较的研究中,只有一项研究报告了受试者的综合能力得分,但它没有提供足够的数据来让我们分析结果。与传统基于患者的培训相比,我们不明确虚拟现实仿真训练对新手独立完成检查、更快完成检查、看到更多肠道内壁、引起患者更少不适或获得更高整体表现评分的影响,因为证据质量极低。各组都未报告任何不良事件。

证据的局限性是什么?

我们对许多结局的证据没有把握度。一些研究几乎没有提供关于如何将受训人员分配到不同组别的信息,或者测量结局的人是否知道哪些受训人员在哪个组,这可能会影响他们如何评估受训人员。此外,受试者和内窥镜检查的数量太少,因此无法确定某些结局。未来的研究应该考虑哪些支撑模拟训练项目的学习理论最有效。

这一证据的时效性如何?

证据截至2023年10月18日。

研究背景

内窥镜检查培训传统上采用学徒模式,新手在经验丰富的内窥镜医师的监督下在真实患者身上培养技能。为了优先考虑患者的安全,模拟训练已成为一种让新手在无风险环境中练习的手段。这是本综述的第二次更新,本综述于2012年首次发表,并于2018年更新。评估虚拟现实(virtual reality, VR)模拟训练在胃肠内窥镜检查中的有效性。

研究目的

确定 VR 模拟训练是否可以补充和/或取代早期常规内窥镜检查训练(学徒模式),用于诊断性食管胃十二指肠镜检查、结肠镜检查和/或乙状结肠镜检查,适用于内窥镜检查经验有限或没有内窥镜检查经验的医疗专业受训人员。

检索策略

我们检索了 CENTRAL、MEDLINE、Embase 和其他13个数据库,同时查阅了参考文献并手工检索了综述文章、会议摘要和会议记录,以确定纳入本综述中的研究。我们进行了数据库检索,截至2023年10月18日,并进行了灰色文献检索,截至2023年12月。

纳入排除标准

我们纳入了随机和半随机临床试验,比较 VR 内窥镜模拟训练与任何其他内窥镜训练方法(例如传统基于患者的训练、其他形式的内窥镜模拟)或无训练。我们还纳入了比较两种不同VR训练方法的试验。我们仅纳入了在临床环境中评估人类结局的试验。受试者是医学专业实习生:医生(医学生、住院医生、研究员和从业医生)、护士和医师助理,他们具有有限或没有内窥镜检查经验。

资料收集与分析

两位作者独立评估了试验的合格性和方法学质量,并提取了试验特征和结局资料。主要结局是作者定义的能力综合得分。次要结局是独立完成检查、检查时间、不良事件或严重缺陷发生、患者不适、整体表现评分和粘膜可视化。

我们将受试者群体相似、干预与对照类型相同,结局测量标准相似的研究进行数据合并与 meta 分析。我们计算了二分类结局数据的风险比(risk ratios, RR)和95%置信区间(confidence intervals, CI)。当研究报告相同或不同的结局测量时,我们分别计算了连续变量的平均差异 (mean differences, MD) 和标准化平均差异 (standardised mean differences, SMD) 以及 95% CI。我们用GRADE系统评估证据的质量。我们使用原始的 Cochrane 基于领域的工具评估了偏倚风险。

主要结果

我们纳入了20项试验(500名受试者;3975项内窥镜检查)。我们评价四项试验(20%)为较低偏倚风险。十项试验比较了 VR 训练与无训练,五项试验比较了 VR 训练与常规内窥镜训练,一项试验比较了 VR 训练与另一种内窥镜模拟训练,四项试验比较了不同的VR训练方法。由于四项对比在临床和方法学上存在很大的异质性,我们没有对几个结局进行 meta 分析。由于存在偏倚风险、不精确性和异质性,我们评价证据质量为中等、低等、或极低。

VR内窥镜模拟训练与无训练对比。 综合能力评分基于5级Likert 量表评分来评价七个领域:无创技术、结肠镜发展、仪器控制的使用、检查流程、助手使用、具体检查的知识以及整体表现。评分范围为7至35;分数越高代表能力越强。与未接受培训相比,VR训练可能对综合能力得分几乎没有影响(MD=3.10, 95% CI [-0.16, 6.36]; 1 项试验,24 次检查;低质量证据)。VR 训练可能为受试者带来获益,以独立完成检查来衡量(RR=1.62, 95% CI [1.15, 2.26]; 6项试验,815 次检查;中等质量证据)。VR模拟对总体表现评分(MD=0.45, 95% CI [0.15, 0.75];1项试验,18次检查)、粘膜显像(MD=0.60, 95% CI [0.20, 1.00];1项试验,55次检查)、检查时间(MD=-0.20分钟, 95% CI [-0.71, 0.30];2项试验,29次检查)和患者不适(SMD=-0.16,95% CI [-0.68, 0.35];2项试验,145 次检查)的影响非常不确定。报告了与检查相关的不良事件或严重缺陷的三项试验报告称,均未在任一组中发生此类事件(550次检查;中等质量证据)。

VR内窥镜模拟训练与传统基于患者的训练对比。 一项试验报告了综合能力评分,但没有提供足够的数据进行定量分析。与传统的基于患者的训练相比,VR 训练可能会导致更少独立完成检查(RR=0.45, 95% CI [0.27, 0.74];2项试验,174次检查;低质量证据)。VR 模拟对检查时间(SMD=0.12, 95% CI [-0.55, 0.80];2 次试验,34 次检查)、总体表现评分(MD=-0.90, 95% CI [-4.40, 2.60];1 次试验,16 次检查)和粘膜视觉效果(MD=0.0, 95% CI [-6.02, 6.02];1 项试验,18 次检查)的影响非常不确定。VR 训练与传统训练相结合似乎比单独的 VR 训练更有优势。报告了与检查相关的不良事件或严重缺陷的三项试验报告称,均未在任一组中发生此类事件(72 次检查;极低质量证据)。

作者结论

尽管证据质量为中等至极低,但我们可以得出结论,相比于未接受训练的情况,VR 训练通常能使受试者相较于未受训的同伴取得一定优势,这可以通过独立完成检查、总体表现或能力评分以及粘膜视觉效果来衡量。我们发现没有足够的证据来建议或反对使用基于 VR 模拟的培训来替代早期的传统内窥镜培训。未来研究需要进一步帮助确定基于 VR 模拟的培训在补充和/或取代传统内窥镜培训方面的潜在用途。

翻译笔记

原译者:朱思佳 (北京中医药大学循证医学中心),更新译者:时豫 (Cochrane Hong Kong,香港中文大学医学院那打素护理学院),原审校:卜繁龙、鲁春丽,更新审校:陈永凤(Cochrane Hong Kong,香港中文大学医学院那打素护理学院)。2025年9月22日。简体中文翻译由Cochrane中国协作网成员单位,北京中医药大学循证医学中心翻译传播工作组负责,联系方式:tina000341@163.com

引用文献
Sabrie N, Khan R, Plahouras J, Johnston BC, Scaffidi MA, Grover SC, Walsh CM. Virtual reality simulation training for health professions trainees in gastrointestinal endoscopy. Cochrane Database of Systematic Reviews 2025, Issue 9. Art. No.: CD008237. DOI: 10.1002/14651858.CD008237.pub4.

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