湿性实验室
先进数字显微手术培训设施的开发
一目了然的要点
Section titled “一目了然的要点”1. 什么是先进的数字显微手术培训设施
Section titled “1. 什么是先进的数字显微手术培训设施”显微手术培训是眼科住院医师教育的主要组成部分，通过结构化的三年课程逐步教授。鉴于手术的复杂性、患者安全方面的后勤和伦理问题以及相对有限的病例数量，引入强大的模拟培训已成为必要。
模拟教育使学习者能够练习显微手术步骤，培养协调性，并学习器械和设备的细微差别。这已被证明可以提高技术熟练度并减少手术并发症。
2007年发布的《爱荷华眼科湿实验室课程》以及2009年Henderson等人发表的湿实验室设置逐步指南，构成了许多项目课程的基础。本文是基于蒙蒂菲奥里医院罗纳德·M·伯德显微手术模拟实验室开发经验的实用指南。
2. 设施的整体构成
Section titled “2. 设施的整体构成”湿实验室与干实验室的角色分工
Section titled “湿实验室与干实验室的角色分工”对于需要多个焦平面的主要眼内手术模拟，如白内障超声乳化术、青光眼引流装置植入术、玻璃体切除术和房角手术，需要手术显微镜（例如Leica M620）。
实体显微镜（例如Zeiss Stemi305）适用于仅需要放大倍数和有限焦深的单平面任务（如角膜缝合、IOL装载、连续环形撕囊术、切开和剥离练习等）。
干性实验室
用途：单平面任务的基本技能练习
显微镜：实体显微镜（如Zeiss Stemi305）
主要练习：角膜缝合、连续环形撕囊、IOL装载、切开和剥离
特点：无需生物组织。成本效益高。通过iPad集成构建数字教室。
3. 湿性实验室设备规格
Section titled “3. 湿性实验室设备规格”手术站配置（标准规格）
Section titled “手术站配置（标准规格）”- 显微镜：Leica M6220 台式安装型（带脚踏板）
- 摄像头：集成式Sony 3CCD Exwave HAD（翻新品）或高清摄像头（HDMI输出）
- 摄像头适配器：Leica Full HD OptiChrome f=55mm
- 显示器：Acer 17英寸台式显示器（支持VGA输入）
- 超声乳化仪：Alcon Infiniti（5台）、AMO Whitestar Signature（1台）
定制流体管理系统
Section titled “定制流体管理系统”集成水槽可直接从手术站处理液体。改造的浅吧台水槽（Kegco Drip Tray）与简单的可重复使用锡制油漆托盘相结合，实现了经济高效的废液管理和简化清洁。
台面选用可丽耐（Corian）材料，在成本、耐用性、可维护性和可定制性之间取得了良好平衡。台面高度、膝部空间和桌面宽度均设计为可调节凳子高度，以便最佳集成脚踏板。
该工作站旨在让教师能够一体化地进行授课、现场演示和远程教育。
主要设备：
- 75英寸触摸屏Promethean ActivPanel（安装在高度可调的液压支架上）
- 两台75英寸三星平板电视（UN75NU8000F 8系列）和一台80英寸夏普Aquos电视（用于卫星显示）
- Apple iPad Pro 12.9英寸（通过USB-C转HDMI适配器直接输出到Promethean）
- 无线领夹麦克风（Shure Lavalier WL93）+ 天花板安装扬声器（Yamaha VXC3FW）
Promethean ActivPanel 内置安卓计算机，具备在图表、插图和手术视频上叠加文本（绘图）的功能。通过闭路配置，无需HDMI分配器即可从Promethean输出到卫星电视。这使得教师可以免提放大声音，同时在室内自由走动。
教授站显微镜： Leica S9i 体视格里诺显微镜（通过多关节臂安装在桌子上）。配备集成蓝牙摄像头，支持无线连接iPad，通过Leica成像应用与iPad同步。无需缩倍镜，采用Fusion Optics技术实现出色的景深和宽范围放大。LED环形照明（同轴布置）提供均匀无影的观察。
Q
在湿实验室的教授站使用iPad的主要优势是什么？
4. 干实验室设备规格
Section titled “4. 干实验室设备规格”干实验室工作站（8台）
Section titled “干实验室工作站（8台）”显微镜：Zeiss Stemi305（安装在Stand-U多关节臂上）
- 集成无线蓝牙摄像头（连接到12.9英寸iPad Pro）
- 0.75倍缩小镜头改善视野（因为原生倍率可能过大）
- LED照明：Zeiss CL6000 LED冷光源（8台）
岛式设计：4个工作站×4个岛。每个岛有两个带集成喷淋伸缩水龙头的水槽。安装亚克力防溅板用于器械清洗和显微镜保护。电源管理使用两个8口浪涌保护电源插座（Tripp-Lite），包括iPad的持续充电。
由于手术室用凳子非常昂贵，从成本效益角度考虑，选择了一种上下调节范围大、带靠背的诊疗用旋转椅（Brewer New-Matic ST0OT1020BBLFG）。通过适当调整至桌面高度，可实现符合人体工程学的环境，适应从矮小到高大的不同身高用户。
5. 数字会议设施与多媒体设备
Section titled “5. 数字会议设施与多媒体设备”会议室将配备10台计算机工作站（MiniDell终端）、Promethean Active Panel（70英寸触摸屏）、会议硬件、ClickShare集成、3D打印机、讲台、搭载Oculus Rift VR系统的Alienware台式机以及带视频集成功能的玻璃载玻片显微镜。
这使得住院医师之间可以进行网络化讲座和小组学习活动。
| 区域 | 设备 | 主要用途 |
|---|---|---|
| 湿性实验室 | 手术显微镜/超声乳化仪 | 眼内手术模拟 |
| 干性实验室 | 体视显微镜/iPad | 基本缝合/连续环形撕囊/人工晶体装载 |
| 会议室 | Promethean、VR、3D打印机 | 讲座和小组学习 |
整个设施全天候24小时开放，旨在让住院医师和学生随时进行自主或小组学习。
6. 病理生理学与详细发病机制
Section titled “6. 病理生理学与详细发病机制”模拟教育的教学原理
Section titled “模拟教育的教学原理”通过深思熟虑的课程设计，学习者可以在轻松的环境中理解技术细节和标准，教育者可以在共同进入手术室前评估其熟练程度。尽管ACGME要求已实施多年，各项目之间仍存在显著差异，最佳实践的验证和普及仍在进行中。
模拟教育的教育效果已有以下报道。
- 技术熟练度的提高
- 手术并发症的减少
- 协调性和器械操作的掌握
- 与指导者在进入手术室前建立信任关系
数字整合教育的意义
Section titled “数字整合教育的意义”现代数字教育系统可实现以下功能：
- 实时共享：教授站点的视频输出到整个房间的卫星显示器，使所有人能观看同一手术视野。
- 录制与回顾学习：手术视频的录制和编辑便于日后回顾学习。
- 远程教育功能：Promethean与iPad的组合无需复杂的AV系统集成即可提供远程教育功能。
- 实物展台功能：iPad无需额外硬件即可实现IOL装载等宏观演示。
7. 最新研究与未来展望（研究阶段报告）
Section titled “7. 最新研究与未来展望（研究阶段报告）”虚拟现实（VR）模拟器的整合
Section titled “虚拟现实（VR）模拟器的整合”使用Oculus Rift等头戴式显示器的VR模拟器正在逐步整合到培训设施中。关于VR模拟器是否具有与真实生物组织模拟相同或更高的教育效果，目前正在进行持续研究。
下一代数字教育技术
Section titled “下一代数字教育技术”随着4K/8K影像技术的进步，术中OCT（Zeiss-RESCAN 700、Leica-EnFocus等）和抬头手术（如Alcon-NGENUITY等3D视觉系统）正在逐步整合到培训设施中。这有望使传统双目显微镜无法看到的细微结构在教学中也能可视化。
8. 参考文献
Section titled “8. 参考文献”- ACGME. Requirements for Graduate Medical Education in Ophthalmology. 2005.
- Henderson BA, Grimes KJ, Fintelmann RE, Oetting TA. Stepwise approach to establishing an ophthalmology wet laboratory. J Cataract Refract Surg. 2009;35(6):1121-1128. doi:10.1016/j.jcrs.2009.01.027. PMID:19465299.
- Lee AG, Greenlee E, Oetting TA, Beaver HA, Johnson AT, Boldt HC. The Iowa ophthalmology wet laboratory curriculum for teaching and assessing cataract surgical competency. Ophthalmology. 2007;114(7):e21-e26. doi:10.1016/j.ophtha.2006.07.051. PMID:17475332.