模拟与严肃游戏对护理生心肺复苏训练的比较效果:一项随机对照试验

摘要

背景．正确实施心肺复苏(CPR)对挽救患者至关重要。目的．本研究旨在评估传统的人体模型模拟训练与智能手机平台上更新颖的严肃游戏训练对护理学生心肺复苏术教育的差异。方法．该随机对照试验于2018-2019年进行。通过有目的抽样，选取56名护生，随机分为三组:模拟心肺复苏训练组、智能手机平台严肃游戏心肺复苏训练组和未接受心肺复苏训练的对照组。每个学生在接受心肺复苏知识和技能培训前和培训后都进行了评估。结果．模拟训练组和严肃游戏训练组在训练两周后心肺复苏能力均有所提高。对照组在心肺复苏的技能和知识方面没有表现出改善。模拟干预组和严肃游戏干预组在知识问卷和心肺复苏技能示范上的得分均优于对照组。然而，模拟组和严肃游戏组在知识方面没有显著差异( vs。 ； ）或心肺复苏技巧示范( vs。 ； )．模拟组(47.75%)和严肃游戏组(38.85%)的CPR知识总分均未达到最低期望分数(70%)。但两组在演示中均表现出适当的CPR技能(模拟87.64%，严肃游戏83.06%)。结论．模拟训练组和严肃游戏训练组均可提高心肺复苏技能。心肺复苏培训可能受益于教育的多模式方法。

1.背景

心脏骤停(CA)是世界上最常见的死亡和发病率的原因之一。在北美和欧洲，普通人群每年突发CA的发病率约为每10万人50至100例[1］．证据显示，尽管近年来提倡改善CA治疗，但CA患者的总生存率仍然很低[2］．必须立即进行心肺复苏(CPR)，以保存及复苏心脏及大脑[3.］．复苏国际联络委员会描述了来自世界各地9个国家和7个地区登记处的院外心脏骤停(OHCA)后护理系统和结果的数据，报告称，在所有登记处中，旁观者CPR的提供率为19.1-79.0%。在所有注册中心，到出院的生存率或紧急医疗服务治疗的OHCA后30天生存率为3.1-20.4% [4］．

研究表明护理和医学生的CA和CPR知识有待提高[5，6］．因此，欧洲复苏委员会推出了一份指导说明，以提高医护专业学生的CPR知识[7］．研究已指出使用新训练方法的积极影响[8，9］．研究人员建议，提高医护专业学生心肺复苏术知识和技能的新的替代方法可能是有用的[5，6，10］．心肺复苏的成功率取决于适当和有效的训练。目前最流行的心肺复苏训练形式是理论介绍和基于个体人体模型的模拟程序训练模式。这允许学习者在可控和安全的环境中积极参与他们的学习过程和实践病人护理。以人体模型为基础的模拟训练已被证实可有效训练护生和医学生[11- - - - - -13］．

随着计算机普及程度的提高，在线学习和教育游戏技术越来越受欢迎[14］．严肃游戏或应用游戏是基于虚拟游戏而非纯粹的娱乐目的而设计的游戏。医学教育的严肃游戏开发和实施是一个不断发展的领域，它试图提供负担得起的、可访问的、可用的交互式虚拟学习，支持教育应用[15，16］．严肃游戏和虚拟病人的使用吸引了学习者，并避免了在真实病人身上练习的风险。严肃游戏提供灵活的学习，提高学习成果，并提高参与者之间的协作。10］．从理论上讲，严肃游戏在医学教育中的好处包括:提高远程环境下的可用性，为用户提供灵活的使用时间，以及程序或游戏本身有机会根据学习者的技能水平量身定制教育材料[17］．初步证据显示严肃游戏和虚拟病人干预在医学教育中的有效性[15，18，19］．更具体地说，护理专业学生对虚拟游戏学习的评价很高，学生报告成功获得了技能[20.］．

使用严肃的游戏来提供心肺复苏训练包括一个虚拟的紧急情况，在这个场景中，学习者被提示拯救需要心肺复苏的受害者的生命。使用严肃游戏平台进行心肺复苏训练，在接受游戏训练的学生中显示出可行性和普及性，提高了学生的注意力和自我效能，并提高了学生的准备水平[21，22］．

虽然已有研究指出模拟和严肃游戏训练方法的相对优势，但据我们所知，还没有研究直接比较两者。本研究旨在评估使用人体模型进行基于模拟的CPR训练与在智能手机平台上进行严肃游戏训练在护理学生学习结果方面的效果。我们假设，在严肃游戏组或模拟组中，心肺复苏相关的知识和技能将显著提高。

2.方法

2.1.研究设计

该随机对照试验于2018年至2019年进行，并在伊朗临床试验注册中心注册(编号:No。IRCT20150801023446N19)。

2.2.参与者和设置

通过有目的的抽样，从德黑兰的一所护理学校选出56名第一学期的护理学生(护理学生通常在毕业前上8个学期)，并随机分配到三组(使用人体模型模拟，使用智能手机平台的严肃游戏，以及不包括训练的对照组)。合格标准包括同意和知情同意参与研究，从未参加过任何CPR培训，能够使用智能手机。排除标准包括不愿意继续研究或错过任何CPR课程。

2.3.样本大小

先前的研究为护理学生的技能习得提供了教育[12的第I类和第II类误差分别为0.05和0.1 ， ， ，而且 ，因此建议当前研究中每组的适当样本量为16名参与者。预测10%的辍学率，我们考虑每组至少18名受试者。

护理专业的学生被随机分配到模拟心肺复苏训练中，训练对象是人体模型( )，智能手机平台上的一款严肃游戏( )，或对照组( ）在基线评估之前。一名研究人员助理通过掷骰子生成随机分配序列，并将参与者分为三组。她没有参与干预或结果评估。需要注意的是，在对照组中，有两名学生没有参加后测，被排除在研究之外。共有54名学生接受了评估。

2.4.仪器和数据收集

在试验前，使用三种不同的测量方法分别对学生的CPR知识和技能进行评估:人口统计学问卷、知识问卷(附录一个)及评核清单(附录)B)．人口调查问卷提供了学生的性别、年龄、生活状况(住在宿舍还是校外)、婚姻状况、高考成绩、是否接受过心肺复苏理论护理培训(是/否)、是否接受过心肺复苏实践护理培训(是/否)、是否见过他人进行心肺复苏(是/否)等信息。

本研究创建了一份20项的多项选择问卷，用于评估CPR知识。知识问卷评估了学生对心肺复苏的理解、何时使用心肺复苏、对基本生命支持(BLS)的理解以及心肺复苏所涉及的步骤。知识问卷得分在0到20分之间，20分是最熟练的得分。选择它作为任意的分界点来划分三类:“低水平(0-35%)”、“中等水平(35%-70%)”和“高水平(<70%)”。低水平分数从0到7;中等水平的分数在7.1到14分之间;高水平的得分在14.1到20之间。分数越高，知识越丰富。14分(70%)及以上表示对CPR有充分的了解。

此外，通过对训练人体模型进行10分钟的实时CA模拟场景评估CPR技能表现。每个学生的表现都使用31项评估心肺复苏技能的检查表进行评分，该检查表为本研究创建。在CPR技能评估清单上的分数从0到31分，其中31分是最熟练的分数。我们考虑了三个类别:“低水平(0-35%)”，“中等水平(35%-70%)”和“高水平(<70%)”。低水平分数从0到11;中等水平的分数在11.1到21之间;高分在21.1到31分之间。分数越高，技能越好。评分21分(70%)表示CPR表现良好。心肺复苏技能评估清单包括对BLS技能的评估。

心肺复苏知识问卷和心肺复苏技能评估清单由研究团队根据2015年美国心脏协会(AHA)心肺复苏指南制定[23］．为确定定性内容效度，10名心肺复苏专业的护理学教授和3名器械学专业的专家分别对知识问卷和评价表进行了评估。针对工具的面效度，对15名曾接受过急救课程培训的护生进行了面对面的知识问卷和评估清单的访谈。它们提供了关于所评估项目的关键资料，并对各项措施作了修改，以反映和修改任何关切。Pearson相关系数用于确定知识问卷的重测信度(0.72)，表示随时间推移测量之间的关联强度。知识问卷和评价量表采用Cronbach’s alpha系数，内部一致性分别为0.80和0.88。评估清单的评分人员包括两名接受过心肺复苏和主题评估培训的研究助理。用Cohen’s kappa系数确定技能评价表的打分者间信度，其一致性为0.93。

知识问卷和评价检查表分别作为三个干预组的前测和后测。其中一名研究人员对学生的CPR表现进行了评估。前测在训练干预前30分钟进行，后测在训练干预后两周进行。

2.5.干预

第一个干预组包括在人体模型上进行心肺复苏训练(KAR/CPR180S×1PCS，中国制造)。人体模型是专门为心肺复苏指导设计的，包括正确的心肺复苏操作的电子验证。因此，它允许学生在与人体模型接触时纠正错误。培训方案是根据2015年美国心脏协会指南制定的[23］．心肺复苏模拟器培训师是一名研究生重症护理护士，在重症护理护理方面有十年的经验，并获得心肺复苏证书。培训在护理学校模拟实验室进行。在每次训练前，对研究人体模型进行检查和校准。学生们被分成两组，每组9人。训练在一天内完成。学生们参加了两个课程，每个至少45分钟。每个学生都在模拟器上练习和执行心肺复苏，直到他们决心掌握心肺复苏。鼓励学员在每次工作坊期间及工作坊结束后向导师提问。

第二个干预组包括在智能手机平台上玩严肃游戏。这款严肃游戏基于最新版本的《基本关键动作算法》和《AHA指南》[24］．这款严肃的游戏是由Virtualware Group开发的1)并由研究人员翻译成波斯语。首先，指导学生如何安装和玩严肃的游戏。然后，玩家在一步步的指导下完成任务。事实上，这是一种没有面对面导师的自学方式。玩家在完成任务后进行自我评估，并获得反馈。当玩家失败时，他/她会再次尝试。这个小组的学生可以通过Telegram上的群聊与研究人员联系，并提出问题。学生们有两周的时间来玩这个严肃的游戏。严格的游戏训练总共大约需要两分钟。

第三组是对照组，不进行干预。对照组分别接受前测和后测，完成时间间隔为两周。对照组在数据采集结束时进行心肺复苏模拟教育。由于大多数学生住在宿舍里，他们可能会在自己之间讨论测试，我们要求测试以防止组间的污染偏见。先在对照组进行前测、后测，然后在模拟组进行，最后在严肃游戏组进行。研究过程如图所示2．

2.6.数据分析

数据在SPSS软件(16版)中使用描述统计(平均值、标准差、频率、百分比)和分析(Fisher精确检验、Kruskal Wallis、Mood中位数检验、Wilcoxon和Mann-Whitney)进行分析 )．采用Kolmogorov-Smirnov检验评价数据的正态性。统计分析师被蒙蔽了双眼。她不知道这些小组的学生分配情况。一个 被认为是显著的。值得注意的是，对两两比较使用bonferroni调整显著性检验，alpha集为0.05。有三个比较，LSD显著性所需值为0.0167。

2.7.伦理批准

这项研究遵循了《赫尔辛基宣言》的原则，并得到了阿贾医科大学伦理委员会(第1号)的批准。ir . ajaams . rec .1396.69)和出版伦理委员会的原则。所有学生均被告知研究细节，并获得口头知情同意。必威2490研究人员向学生保证，他们有权在任何时候拒绝参与或退出研究。必威2490研究人员还向这些学生保证，他们不会受到伤害，他们的个人信息将是匿名和机密的。

3.结果

3.1.背景和人口

护生平均年龄为 年。略超过一半的学生为男性(55.6%)，92.6%为单身，96.3%住在宿舍，98.1%没有接受过心肺复苏培训(理论或实践)，只有7.4%在本研究之前接触过心肺复苏。这些学生都没有获得实习护理执照。三组在任何背景特征方面均无显著差异( ）(见表1)．

3.2.心肺复苏知识

测试前CPR知识问卷得分为1 ~ 12分，平均值为 ，这表明知识低于最低标准。情绪中位数测验显示三组在测验前知识问卷上无显著差异( )．模拟组和严肃游戏组的测试前得分没有差异(Mann-Whitney测试中, ，ns)。Wilcoxon检验显示模拟组和严肃游戏干预组在知识问卷的前测与后测之间存在显著差异( 而且 ，分别)，而对照组在前测和后测之间没有差异( )．情绪中位数检验显示训练后三组学生的知识得分有显著性差异( )．在后测知识问卷上，模拟干预组与严肃游戏组无显著差异( 与 ；Mann-Whitney测试中, ，ns)。在后测中，所有三组(47.75%%模拟组，38.85%严肃游戏组，27.2%对照组)的平均知识得分都低于70%的水平，这一水平最初被设定为足够的CPR知识得分(见表)2)．

3.3.心肺复苏技能

Kruskal-Wallis测试注意到，在前测试的三组之间，CPR技能评估清单没有显著差异( )．Wilcoxon检验显示，模拟和严肃游戏干预组的CPR评估技能得分在前测和后测之间有显著提高( 两个)。对照组在测试前和测试后的得分没有显著差异( )．在后测中，模拟和严肃游戏组与对照组有显著差异( ）(见表3.)．然而，模拟游戏组和严肃游戏组在后测时没有显著差异( vs。 ，Mann-Whitney测试中, ，ns)。干预组(87.64%模拟组、83.06%严肃游戏组)的平均得分均大于70%，处于适当水平以上。

4.讨论

本研究发现，通过传统的模拟训练或更新颖的严肃游戏平台进行心肺复苏教育的护生，其心肺复苏知识和技能的发展较基线有所提高。与对照组相比，模拟训练组和严肃游戏组的CPR知识均有提高。总体而言，模拟训练组和严肃游戏组在测试后的得分上没有显著差异，这表明两者为护生提供了相似的学习量。值得注意的是，两组都没有提供足够的培训来提高护生的能力，以提高他们在问卷上的知识得分，但模拟组和严肃游戏组都显示了足够的CPR技能演示。这可能是由于学生增加知识的动力不足。

在本研究中，研究人员预期在严肃游戏组或模拟组中，心肺复苏相关知识和技能将显著提高。这一假设源自文献，表明严肃游戏比其他自学方法更有效[25］．我们发现，在心肺复苏知识和技能演示测试中，模拟组和严肃游戏组提高了成绩。然而，在本研究中，模拟游戏组和严肃游戏组对护生的教育能力没有差异。大多数研究都证明了模拟或严肃游戏教育的有效性。例如，Akhu-Zaheya等人研究了模拟对护生知识获取和知识保持的有效性。他们的研究结果表明，与只接受传统教学的学生相比，接受传统教学和高保真模拟训练的学生在BLS知识方面获得了更高的分数[11］．Heidarzadeh等人用模拟和讲座的方法比较了心肺检查培训对助产专业学生知识的影响。研究发现，与只接受课堂教学的学生相比，模拟训练能有效提高学生的知识[26］．在Li等人的一项研究中，他们使用三维虚拟技术(3D CPR游戏)对之前没有CPR训练经验的医科新生进行了测试。该技术应用于评估其对三个月CPR技能保留的影响。他们的研究结果表明，使用3D游戏可以有效地提高和保留医学生的CPR技能[27］．在另一项研究中，Low等人表明，使用iResus应用程序(这是一个免费的应用程序，以交互式和直观的格式包括当前的成人和儿童算法，同时完全忠于原始内容)显著提高了医生在高级生命维持方面的能力[28］．以往的研究在研究人群特征、培训的具体方面(如是否包括直接指导或纯粹自学)以及培训的实际平台方面存在差异。这些细微的差异可能在学习和从不同的学习方法中获得的知识中发挥作用。在我们目前的研究中，使用一个鼓励学生提问的小组主持人可能会导致小组之间更相似的结果，这使得很难将模拟和严肃游戏的发明与使用主持人/教育者区分开来。

通过问卷调查，模拟组和严肃组的训练都缺乏从这两种教育中获得的知识。在测试后，两组学生在知识问卷上的得分都没有超过70%。然而，他们能够在演示中展示足够的技能。此时，很难确定是知识问卷对学生来说过于困难，无法充分衡量他们的知识，还是两个干预组无法传达心肺复苏的基本概念和知识。学生可能会从通过讲座形式传递有关CPR知识的直接指导中受益。然而，许多证据表明，更多的护理和医学生心肺复苏知识和技能较差[5，6]，建议将这些训练方法与其他传统方法结合使用。需要进一步的调查。

4.1.限制

本研究为单中心研究，这可能限制了研究结果在其他中心的可泛化性。小样本量可以被认为是研究的另一个局限性，更大的样本量可能会得到更准确的结果。此外，研究人员在干预两周后评估了训练的效果，尚不清楚训练后的较长时间内效果是否会继续。本研究首次建立和检验了评价方法。其他测量方法可能会发现不同的结果，这些测量方法应该在其他研究中进行评估，以更清楚地确定其有效性。同时，我们试图通过干预的顺序来防止组间的污染偏差。此外，研究人员没有包括在进入护士学校之前进行心肺复苏术课程的护理学生。

5.结论

综上所述，本研究表明，传统的模拟训练和智能手机平台上新颖的严肃游戏训练对护生CPR知识和技能的提高是相同的。这两种方法都没有将知识提高到令人满意的水平，但都将技能表现提高到足够的水平。严肃游戏是一种自学模式，没有面对面的教练指导的训练;而仿真则可以访问实时CPR反馈设备。我们推测，为护士创建心肺复苏培训，包括模拟或严肃的游戏组件将提供足够的心肺复苏技能的获取。认真的游戏训练可以替代传统的人工心肺复苏训练。此外，需要直接的指导来支持CPR的理解和知识。建议进行更大样本量和纵向随访的进一步研究。

附录

答:知识问卷调查

亲爱的同学们，以下问题是为了评估你对2015年美国心脏协会(AHA)心肺复苏(CPR)指南中成人基本生命支持(BLS)的知识和认知。请仔细阅读问题，并为每个问题选择正确的选项。每个问题只有一个正确选项。(1）建议每分钟进行几次胸外按压?(一)每分钟最少30次，最多60次(b)每分钟最少60次，最多80次(c)每分钟最少100次，最多120次(d)每分钟最少120次，最多150次（2）在成人CPR过程中胸部按压的深度是多少?(一)2 - 3厘米(b)3 - 5厘米(c)4 - 6厘米(d)5 - 6厘米（3）成人的压通比是多少?(一)3: 1(b)5: 1(c)15: 2(d)30: 2（4）在CPR的初始评估后，什么时候应该重新检查病人的脉搏率?(一)每次心肺复苏后10秒(b)每次CPR循环后2秒立即进行(c)胸部按压30次后立即进行(d)做完120次胸外按压后（5）在实施心肺复苏术时，病人的脉搏会恢复，但没有呼吸的迹象。必须给病人多少通气?(一)每分钟呼吸6-8次空气(b)每分钟呼吸10-12次空气(c)每分钟呼吸18-20次(d)这取决于病人的肤色(6）对于一个45岁的不省人事的人，在没有脉搏和呼吸的情况下，胸部按压重复30次，下一步是什么?(一)按压30次后再次检查脉搏和呼吸(b)打开气道，进行两次复苏(c)做两次复苏，再检查一下脉搏(d)进行心肺复苏，停止胸外按压(7）当你在重症监护室(ICU)对病人实施心肺复苏时，经过两分钟的胸部按压和复苏循环之后，下一步是什么?(一)执行下一个压缩和通气循环(b)在5秒内检查病人的脉搏(c)在5秒内控制生命体征(d)同时检查脉搏和呼吸（8）在医院以团队为基础的CPR程序中，你进行胸部按压，你的队友参与复苏。什么时候换衣服最好?(一)每两分钟或五次心肺复苏后(b)每次心肺复苏后(c)如果一个成员累了(d)每10分钟进行一次心肺复苏练习（9)一个病人倒在地上动弹不得，在这种情况下，作为护士你首先要做的是什么?(一)心肺复苏前检查脉搏和呼吸(b)检查小学生，检查他们对光的反应(c)控制病人的反应来评估他们的意识水平(d)通知主管立即公布CPR代码（10）当你突然看到一个人倒在桌子旁边没有反应时，你首先检查现场，然后评估在无反应阶段的意识水平。你一开始做什么?(一)控制生命体征(b)要求紧急(c)将病人置于合适的体位(d)检查颈动脉脉搏率（11）一个病人从床上掉下来，当你进行初步评估时，你意识到他处于无意识状态，呼吸异常，没有脉搏。在代码组到达之前，你们分别做什么?(一)打开气道，进行复苏，按压胸腔(b)压迫胸腔，打开气道，进行复苏(c)利用环境脉冲率-打开气道-进行复苏(d)实施腹推(海姆利克急救法)-打开气道-进行复苏（12）你站在一个45岁病人的床边，他已经处于昏迷状态。在公布了代码和初步评估之后，你会发现脉搏加快，但没有正常呼吸。你会做什么?(一)打开气道，每分钟进行10-12次复苏(b)打开气道，给病人呼吸两次空气，进行胸部按压(c)在连续五个心脏按压和呼吸循环中进行复苏(d)每2分钟检查一次脉搏，如果感觉不到脉搏，立即开始复苏（13）作为一名救援人员，你会看到一个溺水的伤者。在最初的评估中，患者被发现失去意识，没有呼吸，只有脉搏跳动。你还要检查病人的气道并打开它。下一步是什么?(一)每2分钟检查一次脉搏，如果感觉不到脉搏，立即开始复苏(b)每5-6秒进行一次复苏，持续2分钟，然后检查脉搏率(c)在连续五个心脏按压和呼吸循环中进行复苏(d)连续每5-6秒进行一次复苏，直到病人恢复意识(14）作为一名救援人员，你会看到一个因窒息而失去知觉的伤者。可以感觉到脉搏，但没有呼吸。你立即开始复苏，但你注意到2分钟后没有脉搏跳动。你会做什么?(一)继续复活过程(b)纳洛酮注射液(c)直接的心脏按压(d)Recontrol呼吸(15）一个人因从高处坠落而怀疑脊椎受伤。你用什么方法打开病人的气道?(一)返回/颈部升力(b)下巴的信任(c)下巴/抬起头部倾斜(d)平/下巴抬起（16）作为一名救援人员，你会看到一个受伤的人因为窒息而失去知觉，没有呼吸。在最初的评估中也没有脉搏率，你也不确定。必威2490你会做什么?(一)实践复活过程(b)打开气道(c)开始心脏按压(d)控制脉冲率更精确(17)你在一个病人的床边，他对刺激没有反应。在最初的评估中，可以感觉到颈动脉脉搏率，但没有呼吸。寻求帮助后的下一步是什么?(一)复苏时间为5-6秒(b)检查气道阻塞情况(c)待在床边，直到救援小组到达(d)开始胸部按压复苏（18)离开家后，你突然看到住在隔壁的人已经失去了知觉，倒在地上没有任何反应。你可以立即通过手机拨打紧急电话。同时，你检查一下脉搏和呼吸，发现颈动脉脉搏和呼吸没有问题。下一步是什么?(一)在救援小组到达之前，立即实施急救(b)在救援小组到达之前只做心脏按压(c)检查病人气道是否通畅，有无阻塞(d)守在病人床边，直到救援小组到达(19)想象一下，你正躺在一位患有气道阻塞的52岁病人的床边。病人没有呼吸，但仍有意识。你会做什么?(一)执行后吹动作(b)打开气道，清除异物(c)立即采取复苏措施(d)实施腹推(海姆利克急救法)(20)在进行口对口呼吸时，伤者突然呕吐，随后出现误吸。你马上要做的是什么?(一)让病人侧躺，低头清除呕吐物(b)停止复苏，将患者置于仰卧位(c)用同样的方法保持复苏并进行1秒钟的呼吸必威2490(d)继续用嘴向鼻子呼吸，对上腹部施加压力

B.评估清单(表4）

数据可用性

用于支持本研究结果的数据包含在文章中。

信息披露

资助者没有在手稿的概念化、设计、起草和批准中发挥任何作用。

的利益冲突

作者声明他们没有利益冲突。

作者的贡献

ZF参与了论文的构思、策划、数据分析、解读、撰写和批判性修改。MY参与了论文的策划、数据收集、解读和撰写。SB参与研究解读和批判性地修改论文。MN协助规划和数据收集。JM参与了论文的修改。所有的作者都参与了这项研究，所有人都阅读并批准了最终的手稿。

致谢

我们要感谢参与这项研究的护理学生和对测量提供反馈的专家。本文是重症监护护理理学硕士论文的主要部分，该论文由Aja医科大学(批准号596372,2017年7月20日)支持。

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