《Teaching and Learning in Nursing》:Virtual reality simulator for teaching intramuscular medication administration: development and evaluation
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背景:肌内(intramuscular, IM)药物管理需要解剖学知识和无菌技术。虚拟现实(virtual reality, VR)是一种创新的教育工具,可增强护理教育中的心理运动技能发展。目的:开发并评估一个用于教授在臀中肌(ventrogluteal, V
背景:肌内(intramuscular, IM)药物管理需要解剖学知识和无菌技术。虚拟现实(virtual reality, VR)是一种创新的教育工具,可增强护理教育中的心理运动技能发展。目的:开发并评估一个用于教授在臀中肌(ventrogluteal, VG)位点进行IM药物管理的VR模拟器。方法:研究人员进行了一项方法学研究,分为四个阶段:分析规划、建模、实施和评估。该模拟器是与工程系合作开发的,重点关注本科护理学生和执业护士。参与者使用技术接受模型(Technology Acceptance Model, TAM)(感知有用性和易用性)对模拟器进行评估。接受度使用内容效度指数(content validity index, CVI)分析,得分CVI ≥ 0.80的项目被认为合适。伦理批准来自研究伦理委员会。结果:15名评审员参与;66.7%曾使用过VR头戴式显示器,20%曾将VR用于教育目的。所有项目均达到CVI ≥ 0.80,显示出强烈的接受度。结论:经过验证的VR模拟器有望作为教授和专业培训IM药物管理的补充教育工具。
肌内(intramuscular, IM)药物管理是护理实践中的关键技能,尤其在疫苗接种和抗生素给药中广泛应用。然而,臀中肌(ventrogluteal, VG)位点因其缺乏大血管和神经安全优势,被推荐为首选注射部位,但在临床中常因解剖标志识别困难、培训不足而被忽视。传统教学方法依赖实体模型和临床实习,存在资源消耗大、重复训练受限等局限。虚拟现实(virtual reality, VR)技术通过沉浸式模拟环境,为技能训练提供了安全、可重复的替代方案。尽管VR在医学教育中发展迅速,但针对VG位点IM给药的专业VR工具仍然匮乏。为此,研究人员开展了这项研究,旨在开发并评估一款VR模拟器,用于教授VG位点的IM药物管理,以补充现有教学手段。该论文发表在《Teaching and Learning in Nursing》。
研究人员采用方法学研究框架,分四个阶段开发VR模拟器:分析与规划、建模(概念、导航、界面)、实施和评估。关键技术方法包括:使用Unreal Engine 5游戏引擎和Blueprint可视化脚本语言构建虚拟环境;通过头戴式显示器(head-mounted display, HMD)实现沉浸式交互,用户可用手部自然操作(如手持注射器、定位解剖标志);采用Hochstetter(V)法(将手掌置于大转子,食指指向髂前上棘,中指指向髂嵴,形成三角区域)进行解剖定位。模拟器原型通过30秒视频展示,供远程评估。评估工具基于技术接受模型(Technology Acceptance Model, TAM),由15名评审员(包括免疫接种护士、护理学院教授和本科生)进行感知有用性和易用性评分,使用内容效度指数(content validity index, CVI)分析,阈值设为CVI ≥ 0.80。样本来源于圣保罗大学护理学院的技能与模拟实验室,以及合作工程实验室。
**结果**
**概念模型与故事板**:通过文献综述定义了核心内容,构建了20个场景的脚本,涵盖从患者互动到药物注射的完整工作流程。原型包含两个关键场景:使用Hochstetter法描绘VG区域,以及在正确位置进行注射。
**导航与界面模型**:用户通过HMD进入虚拟健康单元,可移动、旋转视角(左右各45°),用手部动作交互。虚拟手以深色手套呈现,操作包括握住注射器、手控定位和模拟注射。注射仅允许在正确位点(三角中心)进行。
**评审员特征**:15名评审员中,66.7%(10人)曾使用VR头显,20%(2人)用于教育目的。平均年龄39.93岁(标准差11.37),平均毕业年限18.48年(标准差10.44)。
**感知有用性评估**:所有项目CVI ≥ 0.80,其中“作为IM给药训练的补充”和“用于专业培训”均得分0.933;“用于抗生素和疫苗培训”得分最低(0.800)。
**感知易用性评估**:所有项目CVI ≥ 0.80,“可无限次重复训练”获得1.000(完全一致);“可随时随地训练”得分最低(0.800)。评审员建议将模拟器作为补充工具,而非唯一教学方法。
**讨论**:VR模拟器被接受作为补充教学工具,与传统实验室和临床教学并行。其可持续性优势突出:无需耗材、可无限重复,支持环境友好型技能训练。然而,设备成本、眩晕症(cybersickness)(由视觉与前庭信号冲突引起的头晕、恶心等症状)和缺乏触觉反馈(haptic feedback)是主要挑战。未来需整合动态视野调整、自适应眼动追踪等人工智能策略,并开发高精度触觉硬件以增强解剖定位的真实感。多学科合作(护理、工程、设计)是成功开发的关键。
**结论**:本研究开发的VR模拟器用于教授VG位点IM药物管理,经评估在感知有用性和易用性方面表现满意(CVI ≥ 0.80)。模拟器可作为实践课的补充,促进安全、可重复的解剖训练,提升护理专业能力。未来研究将探索支持家庭自我注射场景,并通过面对面评估(使用VR眼镜)分析人体工学、沉浸感和交互性,并纳入不同患者体位以贴近临床实际。