医学培训中虚拟急诊远程医疗严肃游戏:定量、专业反馈信息评估研究

简介

背景

新媒体技术，如涉及虚拟病人的严肃游戏，与医学生喜欢的学习方式一致，并被他们视为积极的。1-3.作为一种学习医学专业所需技能的创新方式。这主要是因为严肃游戏和虚拟病人在吸引学习者的同时，避免了与真实病人相关的风险。大多数涉及医学教育中严肃游戏中的虚拟病人的研究都侧重于描述医生和医学生的创新教学方法的设计和开发[4-8］．然而，来自对照试验设计或类似严格方法的证据[9-15这表明了严肃游戏和虚拟病人干预在医学教育中的有效性。没有多少严肃的游戏专注于通过远程医疗支持医学生应对医疗紧急情况的技能，以管理面临心血管并发症的患者的症状。此外，由于大多数旨在评估严肃游戏和虚拟患者的研究都是由学生作为参与者，因此缺乏与实际专业团体进行的评估/影响测量。1，2，5］．本研究试图通过设计和开发来填补这两个空白，并试图通过专业的反馈-知情评估研究来量化一款虚拟急诊远程医疗严肃游戏在医疗培训中的潜力，该研究由90名专业的急救人员护理人员专门负责急诊病例的评估和管理。

医学生对游戏的态度

严肃游戏与数字原生代一致。16]偏好的学习方式，这似乎也适用于医学教育[17，18］．在医学教育领域，一些研究表明，医学生对医学教育中的游戏以及从新媒体(如沉浸式3D虚拟环境或虚拟指导系统)中学习的态度是有利的。1-3.］．最近一项针对来自美国两所大学的217名医科学生的研究[1]，绝大多数(98%)学生赞成利用科技加强健康教育，认为教育应更好地利用新媒体技术(96%)，以及相信游戏具有教育价值(80%)。在Jaffer等人的研究中，接受培训的医生对虚拟指导系统的态度也被报道为有利的[3.]，该研究考察了英国57名初级医生如何使用虚拟系统的简短介绍的效果。医学生偏好从新媒体(如沉浸式3D虚拟环境)中学习的证据也来自一项对90名药学专业二年级硕士学生的研究[2］．62名医学生对在医学教育中使用涉及电子虚拟病人的严肃游戏互动演算法持赞成态度，他们认为互动演算法是有效的学习工具，有助加深对急症医学的认识[19］．

大量证据表明，严肃游戏与医学生偏好的学习风格一致;因此，下一步是评估记录此类游戏的学习收获的经验证据是否也支持它们在医学教育中的整合，正如[所建议的那样]。20.尤其是在急诊医学领域

医学教育中涉及虚拟病人的严肃游戏

针对医学教育的严肃游戏开发和实施是一个不断发展的领域。根据Graafland等人[21］，Who对严肃游戏在医学教育和外科技能培训中的应用进行了系统综述，其中包括25项研究，涵盖了1995年至2012年间出版的30种严肃游戏，严肃游戏形成了一种创新的医学专业人员教育方法。严肃游戏试图提供价格合理、易于访问和可用的交互式虚拟世界，支持培训和教育应用。9］．顺应这些趋势，传统的以教师为中心的教学模式正在向以学生为中心的教学模式转变，在医学教育中，学生可以掌握自己的学习[22］．

在医学教育中涉及虚拟病人的游戏的一些属性使其具有吸引力和实用性，包括游戏环境提供了一个安全可控的设置，玩家可以在其中以吸引人的方式学习，同时避免与真实病人相关的风险[4］．虚拟病人模拟具有所需人员和资源较少、可随时访问、高度标准化等显著优势[23]，并可能支持学习过程，并在教授沟通技巧、以病人为中心、临床推理和反思性思维方面是一个有价值的补充[24］．根据Ghanbarzadeh等人的系统综述[25]，虚拟病人可以被护士、外科医生、学生和其他医务人员等受训人员使用，他们的表现可以通过不同的方式进行评估和基准测试。然而，虚拟病人的编写、改编和交换是出了名的困难和昂贵。从历史上看，这限制了它们的吸收和效用，尽管它们能够提供高质量的学习机会[26]尽管人们对三维虚拟世界和虚拟病人对医学教育者的教育潜力充满热情[27］．

最近有很多研究案例都是在严肃的医学教育游戏中加入虚拟病人，例如针对执业医生的心脏病学[4]，演练专业行为，例如为医学生记录病人的病史[5]，透过初级医生医疗模拟器，提高初级医生的培训效率[6]，为初级护理医生教授胰岛素疗法[7]，外科训练和发展临床技能，以应对灾难性事件中遭受的伤害[8]，教授医德、医法及医学专业素养[28]，以及将基于网络的虚拟病人改造为多用户虚拟环境，以供本科生牙科教育[29］．本研究特别感兴趣的是关于心脏病急诊治疗的虚拟病人游戏，我们将在下面讨论。

在心脏病学领域，但不专注于急救，Dafli, Bamidis和Dombros [4]描述了一个模拟虚拟病人的试点方案的设计和实现，该方案可能用于希腊医学教育。在他们的场景中，执业医生可以与虚拟病人互动，对他进行检查，选择诊断测试和询问方法，选择不同的方法，并就心脏病事件的治疗做出决定。内容是真实的，并通过添加视听材料来增强，以模拟医疗现实，并允许用户通过系统开发临床技能。尽管虚拟患者的应用尚未得到大量用户的评估，但它似乎是一个有前途的应用，可以扩展用户与真实患者的体验，并允许他们以系统、安全、受保护的方式练习临床技能，并根据自己的需求和经验水平进行调整[30.］．

在急诊治疗领域，但不关注心脏病学，奥克兰大学的第二人生模拟岛、医疗中心和急诊室模拟代表了一个案例，在严肃游戏中，更多的体验式和沉浸式多用户虚拟环境被用于设计和托管虚拟患者，以及在急诊医学和护理中使用体验式学习工具[31］．另一个案例是使用Second Life虚拟模拟环境进行模拟急诊医学口腔考试，对象是急诊医学住院医师，他们需要获得委员会认证才能成为急诊医生[32］．

在严肃的医学教育游戏中涉及虚拟病人的研究文献中确定的一个共同主题是，即使它们提供了虚拟世界医疗模拟的迹象，表明它们有可能使学生在无风险的环境中练习专业行为，在与现实世界的病人接触之前提供技能练习的机会，但它们的工作并不总是通过实证研究得到验证。这对于丹佛斯等人的研究是正确的[5］．这同样适用于Diehl等人[7]，他们计划在未来的研究中使用随机对照试验设计来评估他们的游戏《InsuOnline》[33他们只对他们为职业心理健康护士培训开发的两个叙述虚拟患者进行了初始可用性测试。麦克沃伊等[34]调查了虚拟病人，作为一种教育干预，以改善儿科基础专科培训生在疑似虐待儿童管理方面的教育。他们的评估方法侧重于使用问卷调查，旨在确定受训者对虚拟病人作为教育工具的价值的看法，但尚未得到专业人士的评估。

来自对照试验的研究证据支持严肃游戏在医学教育中的有效性

如本文前一节所述，在医学教育的严肃游戏中涉及虚拟病人的大量研究，专注于描述教授医生和医学生的创新方法的设计和开发。然而，其中只有少数人将虚拟病人游戏用于心脏病急诊治疗。

采用对照试验设计或类似严格方法(随机分配给实验组和对照组)来研究在医学教育中提出的严肃游戏干预的有效性的研究并不多。来自对照试验的研究证据支持严肃游戏[9]和虚拟病人的部署[11，13]与传统教育方法相比，在基本生命维持技能等方面提供了加强学习和提高后续表现的潜力[11]、小儿呼吸系统疾病知识的获取[13]、血液学及心脏病学课题[14]，以及医学生的心脏检查能力[15］．研究还表明，在提高医生药物滥用管理技能方面，基于患者的虚拟电子学习项目的短时间干预(例如1小时)并不一定比传统培训更有效[12］．文献中也有一些研究，尽管他们使用了强有力的方法，但没有衡量学习收益，而是关注虚拟病人培训对学生信心的影响，如病史记录和临床乳房检查[35，36］．

本研究感兴趣的是通过虚拟患者专注于心脏病学急诊治疗的对照试验研究，这些研究将在接下来讨论。在一个部分涉及紧急心脏病事件治疗的领域，因为它涉及使用除颤器的基本生命支持，Kononowicz等[11]在基本生命支持系统和自动体外除颤器(BLS-AED)课程中引入了一个自愿的虚拟病人模块，以研究这一增加是否会提高参加课程的学生的知识和技能。一半的学生被随机分配到一个实验组，并自愿进入一个虚拟患者模块，该模块由六个展示BLS-AED知识和技能的病例组成。这项研究历时6周，涉及226名大一医科学生。114名有资格的研究参与者中有61人使用了自愿模块。使用虚拟病人的小组在知识获取和一些关键的BLS-AED行动技能方面比没有使用的小组，或者那些故意不使用虚拟病人的实验组学生表现出更好的结果。

在一项涉及心脏病学但不涉及急诊治疗的研究中，Botezatu等人也报告了积极的结果，表明与传统学习方法相比，虚拟患者的留存率更高[14他对49名学生的早期和延迟评估结果进行了随机对照研究，在内科课程中使用虚拟患者学习和检查血液学和心脏病学主题。

在急诊治疗领域，但不一定在心脏病学领域，Dev等[37]在基于在线游戏技术的多人学习环境中，测试了虚拟急诊科患者的急诊医学场景架构。该模型和虚拟急诊科学习环境的有效性在一项研究中进行了评估，在该研究中，12名高级医科学生和一年级住院医师以4人一组管理6例创伤病例。他们在测试前和测试后的表现结果显示了显著的学习，结果与在人体模型模拟器中获得的结果相当。

其他研究人员并没有将重点放在虚拟患者和传统模块之间的比较上，而是试图通过结合这两种方法来最大化它们的好处。这些尝试表明，虚拟世界中的虚拟病人或作为严肃游戏的一部分，作为传统医学教育教学技术的补充，提供了巨大的学习潜力。这方面的证据来自Papadopoulos等人将虚拟病人作为儿科牙科辅助教学工具的研究[10]及为执业医护人员提供临床技能培训[23］．在心脏病学和急诊治疗领域的类似研究在文献中没有发现。

涉及虚拟病人的严肃游戏的文献趋势

上述证据不仅证明了医学生对严肃游戏进行教育和培训的潜力，而且还表明了严肃游戏利用虚拟病人来提高学生在医学教育各个领域的学习的潜在有效性和能力，包括本研究的重点——心脏病学急诊方面的一些研究。然而，对近年来医学教育中虚拟病人实施研究的文献综述显示出两个空白。第一个差距是缺乏与实际专业团体进行评估/影响测量;与大多数现有研究一样，参与者通常是医科学生。上述研究的两个例外是海因里希斯等人的工作[38](2010)和Salminen等人的研究[24］．海因里希斯等[38]试图确定一个虚拟急诊科是否为培训急诊科医生和护士应对大规模伤亡事件的有效临床环境。虚拟急诊科是根据斯坦福大学医学中心的急诊科设计的。这项研究的参与者是专业人士，更具体地说，10名医生平均有4年的培训后经验，12名护士平均有9.5年的研究生经验。同样，在Salminen等人的研究中[24]，开发虚拟病人模型是为了促进医学生的反思实践和临床推理，以及使用开发的模型创建的案例，由10名经验丰富的初级保健医生组成的小组进行了验证，然后由参与该医学项目的教职员工组成的工作组进一步改进。

在相关文献中发现的第二个差距是，没有多少严肃的游戏专注于支持医学生应对医疗紧急情况的技能，通过远程医疗治疗面临心血管并发症的患者的症状。现有的一些基于场景的游戏，例如已开发并重新用于“心脏病学、急诊医学、心电图”领域的eViP虚拟病人项目的一部分的游戏，主要基于呈现给用户的文本信息，尽管有些游戏还包含音频和视频。用户通常被要求在多项选择中做出诊断选择(例如，由DecisionSim开发的eViP Mr Horcek)。尽管有些游戏能够提供即时或基于询问的反馈给用户，但其他游戏却不能提供此类反馈。这些游戏的一个重要限制是，它们不是模拟现实紧急护理条件的实时游戏，从某种意义上说，用户没有任何时间压力，通常不需要在有限的时间内解决问题，而在现实中，如果医疗专业人员没有及时反应，他们可能会失去病人。另一个限制是用户不必一直与虚拟病人接触;他或她可能只与屏幕上的文字指令或选择互动，而不是在任何给定的时间观察虚拟病人或心电图信号。

现有的另一类游戏是商业游戏，如《MicroSim》[39，它可以通过模拟真实的病人场景来提供资源高效、自我导向的学习，帮助学习者发展决策和批判性思维技能。在MicroSim院前版本中，患者病例设置在院前环境和救护车中。学习者可以使用救护车上提供的大多数工具和药物，以及院前环境的初始场景[39］．另一个实现沉浸式虚拟学习空间的严肃游戏例子是《Pulse!!》，它是为培训医疗保健专业人员临床技能而开发的。-虚拟临床学习实验室。在这款游戏中，图形重现了一个逼真的、交互式的虚拟训练环境，在这个环境中，文职和军事医疗保健专业人员练习临床技能，以便更好地应对在战斗或生物恐怖主义等灾难性事件中遭受的伤害。该游戏旨在支持护士和医疗专业人员所需的一系列培训需求[8］．然而，商业模拟，如Microsim和Pulse!!通常涉及到向医院提供医学教育的高成本，并且并不总是经过研究验证。

本研究试图解决两个确定的差距，不仅设计和开发虚拟紧急远程医疗(VETM)严肃游戏，而且还涉及一些专业人士，他们同时是利益相关者，特别是专业救护人员护理人员专门处理紧急情况，在评估这款游戏的教育潜力。VETM游戏的设计和开发阶段将在下一节中进行描述，随后将对游戏进行定量的、专业的反馈评估。

关于医疗紧急情况的严肃游戏:虚拟紧急远程医疗(VETM)

VETM背后的原理

VETM游戏是一款基于模拟的严肃游戏，是为了响应将严肃游戏融入医学教育和培训的号召而开发的。该游戏的开发还提供了一个学习环境，可以作为紧急情况下传统训练的补充，同时也符合当今医学生对新媒体和新学习技术的偏好。该游戏利用心电图数据，设计和开发用于培训执业医生、医学生或其他卫生保健专业人员，如护士和护理人员，通过远程医疗系统解决现实生活中的紧急临床情况。游戏的用户学习如何应对医疗紧急情况，评估和管理虚拟病人的症状，谁位于救护车，通过涉及心血管并发症的不同场景。该游戏允许用户在练习技能的同时接受系统和虚拟病人的即时反馈。VETM游戏基于成人学习和以问题为基础的学习原则，如自我节奏、情境化和学习者积极参与的实践方法[7并采用流行的游戏化策略来吸引用户。更具体地说，游戏是基于场景的，为致力于实现这些目标的用户提供明确的目标，为正确的表现行为分配点数以加强目的，用户在游戏中的进度是可见的，以便进行进度监控，并通过体验向用户提供持续的反馈，如[40］．

VETM游戏的概念是基于塞浦路斯大学和弗雷德里克大学的eHealth实验室开发的真实系统。这项工作最初旨在开发一种用于紧急远程医疗的综合便携式医疗设备。该系统能够将关键的生物信号(ECG、血压、心率、氧饱和度、温度)和患者的静态图像从紧急地点传输到紧急呼叫中心;从而使医生能够以更有效的方式指导院前护理，改善患者预后并降低死亡率。该系统设计用于在多个通信链路上运行，如移动、卫星、ADSL [41，42］．系统不断更新与电讯及操作系统环境有关的技术问题。除了正在进行的紧急远程医疗系统的工作外，电子健康实验室小组正在研究实时视频的传输，如[43-46］．

VETM技术规格

关于技术规格，VETM游戏实现了一种名为Scribulance的脚本语言，这是C和Pascal的混合。Scribulance是一种用户友好的高级脚本语言，专门为游戏开发。它支持创建自定义场景，这些场景目前是基于文本的。游戏是使用编程语言c#和XNA制作的。为了支持开发游戏场景的高级脚本语言，还创建了一个场景编译器。出于测试和评估的目的，实现了几个使用脚本语言特性的脚本，以检查它们是否正常工作，并进行了详细的逐命令调试，以检查代码流是否按预期工作[47，48］．

VETM教学设计

作为图1如图所示，游戏界面包括上方的“心电图”显示，左侧为用户可使用的“动作”和“药物”，右侧为虚拟的“患者”，屏幕右上方为患者的身体状态(心率、呼吸、温度等)的附加信息。“Actions”菜单提供了几个选项供用户选择。在这个特殊的例子中，用户可以“和病人说话”，看看他是否有反应，“测量他的体温”，“确保他的气道是打开的”等等。每次玩游戏时，这些选项的顺序都会随机改变，并根据场景中患者是否有并发症而改变。如果用户选择为患者提供药物，那么在“药物”下会出现一个下拉菜单，其中有几种通常在救护车上提供的药物选项(如硫酸阿托品、肾上腺素、乙酰水杨酸、扑热息痛、沙丁胺醇、氢化可的松等)，并可以选择每种药物的剂量。

此外，还提供了一些图形格式的“工具”。它们位于病人周围。工具包括“氧气面罩”、“提供静脉输液”、“听诊器”、通过“触诊”或“实施心肺复苏术”来检查病人的选项、检查病人瞳孔的“手电筒”，以及“启用心电图”来监测病人心脏的选项(图1）.

在用户的每一个操作之后(可以以三种可能的形式之一发生，要么是使用工具，要么是请求操作，要么是提供药物)，界面的底部会提供即时反馈。在图1，用户尝试测量病人的体温，收到的反馈是:“温度是36.2摄氏度”。用户在每次操作后都会得到一个正或负的分数。在游戏过程中，用户可以随时查看自己的分数。如果他们这样做了，他们会得到一份到那时为止正确和不正确行为的详细报告。或者，用户可以在游戏结束时获得正确操作(用绿色表示)和错误操作(用红色表示)的详细报告。最终报告还包括挽救患者所需的时间和用户的总评分。

作为游戏指导性设计的一部分，用户还可以访问该场景的特定“目标”，游戏的“目标”和将场景置于上下文中的场景的“指示”。如图1，它们位于虚拟病人的下方。在这个名为“呼吸困难和胸部不适”的场景中，“说明”如下:

紧急调度中心接到一个紧急电话，派你去处理以下事件:“丈夫感觉不舒服，下班回家，情况越来越糟，呼吸困难，心前区疼痛”。你们是救护人员。你必须检查和治疗病人，确定工作诊断和鉴别诊断，实施治疗，根据当地情况和可能的后续步骤确定方向。现场情况:2013年9月2日下午13:30，晴空万里，风平浪静，气温20°C(68°F)。十分钟后到医院

在试图挽救患者之前，用户还可以访问并咨询患者的“历史”。在此场景中，用户可获得的患者历史如下:

65岁男性，表现为呼吸困难及胸部不适。一周前他也有过类似的症状，但现在症状加重了。病史:肺癌正在接受化疗。

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VETM的场景编辑器

这款游戏有两类目标人群:学生和培训师。一方面，当目标人群是医科学生、护士、护理人员和卫生专业人员等用户时，它可以用于特定场景下的培训和实践目的。另一方面，它可以用于教学或培训目的，当目标人群是高级用户时，如医学教授或参与培训医疗专业人员的人，他们可以使用游戏的场景编辑器编写自己的场景，所需的编程知识非常有限。

VETM中的场景编辑器导入了用Scribulance编写的场景，Scribulance是一种非常简单的基于状态的脚本语言，类似于c语言。这种语言可以用作者定义良好的选择及其效果的方式描述场景。然后可以轻松地将场景添加到游戏中。如果场景中没有错误，它将被成功添加并可供播放。

想要在游戏中添加场景的医学教授或培训师需要从技术层面了解场景的基本结构，下文将对此进行描述。场景由状态、函数和变量组成。

一个状态可能包含以下事件:(1)玩家将看到的选项集合(一个选项有一组当该选项被选中时要遵循的命令)，(2)进入事件(当该状态被激活时要遵循的一组命令)，(3)退出事件(当该状态被禁用时要遵循的一组命令)，以及(4)时间事件集合。对于每个时间事件，用户必须指定以分钟和秒为单位的时间。时间事件是一组命令，当指定的时间过去后，状态已被激活。

变量保存场景所需的临时值。例如，变量可以是病人服用某种药物的时间。函数是一组不与状态相关联的命令。它可以有任意数量的参数(也称为参数)，并且可以返回单个值。函数通常用于场景中多次重复的代码。注释是以下内容之一的文本形式的信息:“历史”、“目标”和“说明”，可以由用户在每个场景中自定义。一个场景必须至少有一个状态，而其他一切都是可选的。

VETM游戏目前在Windows操作系统的个人电脑(pc)上作为独立应用程序运行[47，48］．这款游戏可以共享和重新使用(通过改变它的场景，或者创建新的场景，并使用包含的虚拟紧急远程医疗编译器编译它们)。医学教育中多类型内容共享与再利用(mediator)的不同实例[49]，如“mEducator 3”。0 Melina+， Drupal 7的扩展版本，作为安装配置文件提供，使网站管理员能够安装一个学习管理系统，专注于医学教育。作为图2显示，VETM游戏被列为一个共享的互联网资源，并使用适当的元数据进行描述。

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本研究的研究问题

本研究涉及专业人员对VETM游戏的一个场景(“呼吸困难和胸部不适”)的评估，并试图为以下研究问题提供答案:专业人员对虚拟急诊远程医疗游戏在培训参与治疗急诊病例的人员方面的潜力有何看法?

本研究背景下的“专业人员”是专门评估和管理院前急诊病例的专业救护人员。专业人士的“感知”指的是参与者对游戏的优势和局限性的感知。这些在评估问卷中进行了操作，评估问卷是根据游戏的六个维度开发的:(1)用户界面，(2)难度水平，(3)反馈，(4)教育价值，(5)粘性和(6)术语。

方法

评估的背景

VETM游戏的评估是作为培训研讨会的一部分进行的，培训研讨会的对象是专门评估和管理院前急诊病例的专业救护车护理人员。培训由塞浦路斯卫生部组织;它总共有250个小时的时间，分布在2年里，大约50次5小时的会议，并且是强制性的。

共有90名参与者被分为四组参与了评估。四次培训会议于2014年10月6日至7日和10月13日至14日在一个拥有12台台式电脑的教学机构的计算机实验室举行。每次会议的持续时间约为1.5小时。评估环节包括:(1)演示，(2)游戏亲身体验，(3)评估。第一部分包括第一作者简短的5分钟游戏演示，展示用户界面，用户可用的工具，ECG部分等，参与者签署知情同意书，允许自愿和匿名使用他们的人口统计数据和问卷评估数据，录音他们的评论，检查当他们与游戏互动时自动创建的日志文件。参与者被告知，他们将被要求完成一份问卷来评估游戏，并在自愿的基础上口头提供他们的评论。

在第二部分中，参与者被要求在每台台式电脑上以两人一组的方式探索游戏，并尝试解决“呼吸困难和胸部不适”的场景。该场景涉及对一个经历呼吸困难和心前区疼痛的虚拟病人的检查、治疗和诊断。参与者的目标是双重的:正确地解决场景，并亲身体验游戏的功能，这样他们就可以评估它。共有81名参与者以小组形式工作，9名参与者以个人形式工作。在83%(75/90)的案例中，参与者是两人一组工作，在7%(6/90)的案例中，参与者是三人一组工作。

在第三部分中，参与者被要求单独完成一份问卷调查，并通过简短的访谈向第一作者口头表达他们对游戏的改进、价值(如果有的话)和困惑之处等的想法，第一作者将参与者的回答录音。

参与者

本研究的参与者是90名专门从事院前急诊病例评估和管理的专业救护车护理人员。在伦理考虑方面，研究的参与是匿名和自愿的，参与者签署了一份知情同意书，研究方案此前已由塞浦路斯大学的审查委员会批准。

数据源

概述

该研究包括三个数据来源:游戏评估问卷，游戏自动创建的日志文件，以及参与者以简短访谈形式发表的评论(在他们与游戏互动时或随后进行)。下面将描述这些数据源。

游戏评价问卷

就游戏评估工具的描述而言，这包括三个部分。第一部分由人口统计数据组成，如:性别、年龄、以前使用远程医疗系统的经验、经验年限、专业领域、以前使用教育游戏的经验以及以前使用医学教育游戏的经验。

第二部分由36个问题组成，采用李克特5分制(非常不同意、不同意、既不同意也不同意、同意、非常同意)。该工具评估了游戏的六个维度:(1)用户界面(8个问题，Q1-Q8);(2)难度(5题，Q9-Q13);(3)反馈(5个问题，Q14-18);(4)教育价值(9题，Q19-27);(5)用户粘性(6个问题，Q28-Q33);(6)术语和语言(3个问题，Q34-36)。

对这36个项目进行了内部一致性信度分析，结果表明该仪器具有良好的内部一致性(Cronbach alpha=.9)。

问卷的第三部分包括5个开放式问题，涉及他们在游戏中喜欢或不喜欢的东西，困难或困惑的东西，对游戏的改进建议，以及他们是否有兴趣将游戏用于培训目的。对问卷中5个开放式问题的用户手写答案进行录入和分析。

游戏日志文件

每次玩游戏时，都会自动创建一个日志文件，其中包含用户解决该场景所花费的时间、他或她所犯的错误类型等信息。分析的日志文件总数为379。

用户简短访谈的录音评论

用户简短采访中的录音评论被逐字记录下来。共进行了24次简短访谈，共55名参与者(40名男性，15名女性)，总时长为106分钟。每次简短访谈平均持续4.4分钟(最小=1分钟，最大=18分钟)。

分析

关于问卷回答的分析，数据被编码在一个统计包(IBM/SPSS Statistics 20)中，使用数字1到5对答案进行编码(分别为完全不同意到完全同意)，并对所有36个问题计算描述性分析方法(主要统计有效频率、均值和标准差)。四个问题(Q10, Q12, Q17, Q20)是消极的(例如，Q10 -游戏对我来说没有挑战性，Q12 -我需要更多的时间来解决问题，Q17 -当我做出选择时收到的反馈令人困惑，Q20 -我不清楚我能从游戏中学到什么)，他们的分数在计算复合分数之前被颠倒了。复合分数的计算方法如下:将被测者在六个被测维度下各题项的得分相加，然后重新记录，以反映原始问题的李克特5分制。例如，在第二个维度“难度水平”中，5个相关问题(Q9-Q13)的总和可能得到的最低分数为5，最高分数为25。将5-8编码为1,9-12编码为2,13-16编码为3,17-20编码为4,21-25编码为5。为了报告结果的一致性，所有六个维度都遵循了相同的过程。

将日志文件中包含的信息传输到SPSS中进行分析。总的来说，我们对23种不同类型的错误进行了编码和分析。所有用户在这4个阶段中投入游戏的总时间为13.5小时。

参与者在问卷的5个开放式问题中的回答被单独编码，每个问题的编码频率被计算出来，以了解参与者对游戏的反应。

我们定性地分析了用户简短访谈中的录音评论，以补充开放式问题的分析主题，并确定用户对VETM游戏的认知的新兴主题。用户在简短访谈中的评论最初被分为三个大类，对应于问卷调查的五个问题中的四个:游戏的积极方面，游戏的消极或令人困惑的方面，以及改进建议。另外一个主题是测试游戏的教育价值。

结果

参加者人口统计资料

该研究的参与者是90名专业救护车护士(67%，60/90男性和33%，30/90女性)。从…可以看出表1，参与者平均年龄为32.23岁(SD 5.25, n=89)，年龄范围为25 ~ 49岁。他们平均有8.55年的专业经验(平均8.55年，标准差5.26年，n=85)，范围从1到26年。绝大多数参与者81%(71/90)有5年以上的工作经验，其中30%(27/90)有10至26年的工作经验。

绝大多数参与者87%(78/90)之前没有任何游戏经验，无论是教育游戏还是医疗领域的游戏。在玩过这两种游戏的人中(13%，12/89)，他们每周玩游戏的平均时间约为半小时(每周0.57小时)。70%的参与者(63/90)以前也没有任何远程医疗系统的经验。

用户在解决呼吸困难和胸部不适问题中的行为

对日志文件的分析显示，在四个评估阶段中，这款游戏总共被玩了379次。用户平均尝试解决问题8次(平均值8.39，标准差3.6)，最小2次，最大21次。结果是“成功”，即在20.6%(78/379)的病例中挽救了患者，结果是“失败”，即在79.4%(301/379)的这些尝试中失去了虚拟患者。用户每次与游戏互动的平均时间为2.17分钟(SD为52.3秒)，每次场景的互动时间从15秒到5分钟不等。表2显示了专业人员在尝试解决VETM游戏的呼吸困难和胸部不适场景时所犯的23个最常见错误的频率。

用户对VETM游戏的评价

评估结果载于表3有两种格式:(1)使用频率(从“非常不同意”到“非常同意”四个类别中每一个类别的参与者的百分比)，以及(2)使用描述性统计(均值和标准差)。描述性统计用于确定参与者对游戏的感知的一般趋势，频率用于更详细地检查参与者对每个问题的回答结果(表3）.

表4总结了VETM游戏评估的六个维度(界面、反馈、难度水平、教育价值、参与度和术语)中的每一个的描述性统计数据。从…可以看出表4总体结果在用户粘性(平均3.99,SD 0.87, n=84)、游戏界面(平均3.83,SD 1.0, n=83)和教育价值(平均3.83,SD 1.05, n=84)方面相对较高，而在游戏中提供的反馈(平均3.4,SD 0.79, n=81)、难度级别(平均3.2,SD 0.65, n=84)和游戏中使用的术语(平均3.32,SD 1.0, n=84)方面相对较低。参与者对VETM游戏的评价的主要结果将在本文的下一节中进一步讨论。

用户对游戏的态度

用户对游戏的态度是通过两个定性数据来源来检验的:用户在问卷中的五个问题中的书面评论和用户在简短访谈中的口头评论。用户的录音评论补充了来自问卷开放式问题的数据，并为用户对游戏的反应和态度提供了更广泛的解释。由于负面评论和用户觉得令人困惑或难以理解的游戏功能会自然而然地引出改进建议，下面将这些内容整合在一起，从用户的负面评论开始，自然而然地引出他们对游戏的改进建议。

用户对游戏中令人困惑或困难的功能的识别以及对游戏的改进建议

在问题2和问题3中，用户指出了在与游戏互动时造成困惑或阻碍他们解决问题过程的游戏功能，并在问题4中提供了改进游戏的建议。

更具体地说，问题2(你不喜欢VETM游戏中的什么?)有57人回答。五分之一的人(21%，15/57)指出了一些需要改进的漏洞，8%(6/57)的人认为挽救病人的时间不够，尤其是在并发症状态下，同样数量的人不喜欢游戏是用英语而不是希腊语编写的这一情况(8%，6/57)。只有3人提到的其他负面功能包括需要提供更多选择(3/57)，以及游戏的图像(3/57)和颜色(3/57)。

问题3(游戏中哪些事情是困难的或造成混乱的?)有51人回答;28%(13/51)的人再次提到了游戏中的一些漏洞，而11%(5/51)的人表示这并不难，所以他们没有什么可报告的。三个人提到了游戏中的其他困难，如提供确切的药物剂量(3/51)，英语语言的使用(3/51)，以及评估患者状态的困难(3/51)。

问题4(你有什么改进游戏的建议吗?)有57人回答;13%的人建议与有经验的护理人员合作来改进游戏并修正发现的错误(8/57)，8%的人建议将游戏翻译成希腊文(5/57)，增加护士可以采取的干预选项(3/57)，并改进图像(3/57)。

关于游戏的负面或令人困惑的方面，因为这些是从用户的访谈分析中编码出来的，用户至少一次提出了缓解困难的建议，确定了以下特征:更严格地遵循护士熟悉的“ABCDE”协议(M14，访谈7;M26，访谈13)，使用药物的通用名称(男性培训师，访谈6)，添加所有可能给药的药物，使它们在所有开发的场景中可见(F6，访谈10;F7，面试11;M37，面试22;M38，面试23)，并包括每个人的标准剂量(M21，面试10;M35，采访21)，将心脏，肺，ECG声音添加到游戏(M14, F15采访7)，通过增加字体和改变书面反馈的颜色，使执行CPR时经过的时间更明显(M15，采访8;M37，面试22;M39，访谈23)，在进行心肺复苏时提供肾上腺素的能力(M22，访谈10;M32，面试19;M37，访谈22)，让除颤器一直存在，而不是让它只出现在需要它的场景中(M28，访谈14)，让用户选择电流电压和焦耳来除颤(M29，访谈15)，最后，将游戏翻译成希腊语，因为用户更熟悉希腊语而不是英语(M28，访谈14; M38, Interview 23).

从访谈分析中可以发现一个有趣的方面，那就是有经验的用户希望在游戏中少一些指导和支撑。用户评论说，如果目标人群是专业人士，那么游戏应该提供更高级的选项(M7, Interview 4;M15，面试8;M23，面试11;M27，面试14;M39，面试23;F15，面试24)，并且不立即向用户提供这些选项(M23，面试11)。他们还建议增加更高级的选项，例如增加更多类型的氧气面罩(M23，采访11;M9，面试4;F2，面试5; F8, Interview 13) so that the user can learn how to identify the correct mask to be applied depending on each medical incident that is presented in the game and the addition of more advanced questions, such as “how much oxygen to provide” instead of simply providing oxygen (M9, Interview 4; F2, Interview 5), or “identify which type of IV should be induced” rather than simply providing IV for experienced users (M15, Interview 8; M14, Interview 7), or “getting a different sound or input when examining a different part of the lungs” (M16, Interview 8; M20, Interview 10). Experienced participants could, however, understand that the game in its current state would be useful for medical students and first-year nurses who are inexperienced. Another suggestion included changing the animated character of the virtual patient into a human character to make the game more realistic (F5, Interview 8).

讨论

主要结果

本研究旨在对VETM游戏进行专业反馈评估，以确定专业人员对该游戏在培训心脏病急诊病例评估和管理人员方面的潜力的看法。总体而言，在游戏界面、反馈、难度水平、教育价值、用户粘性和游戏中使用的术语这6个维度上的评估结果都是积极的(6个维度的平均值在3.2到3.99之间，满分为5分)。这一发现表明，专业人士可以看到VETM游戏的潜力，可以通过远程医疗系统和虚拟病人，在现实生活的临床场景中训练、练习或评估用户解决问题的技能，这与先前记录医学生对游戏的积极态度的研究一致[1]、初级医生对新媒体的好感度、医学生对在医学教育中使用涉及虚拟病人的严肃游戏的好感度[19］．

更详细地讨论了每个维度的评估结果。评估的第一个维度是游戏的界面，基于8个相关问题的累积结果进行评估。从…可以看出表4，游戏界面的复合平均分为3.83 (SD 1.01)，这表明游戏界面是令人满意的。的更详细的结果可以显示表3，四分之三的参与者(76%，66/87)认为游戏对用户友好(Q4)， 70%(61/87)的人喜欢游戏的界面(Q5)， 64%(55/86)的人认为游戏易于操作(Q8)。超过60%的参与者同意或强烈同意访问游戏目标(第一季，66%，57/87)和说明(第二季，61%，54/88)以及患者的病史(第三季，77%，68/88)很容易。然而，游戏的响应时间(Q7, mean 3.55, SD 1.05, n=85)和游戏图像的评价(Q6, mean 3.47, SD 1.05, n=87)得到了相对较低的分数。最后一点可能与三位参与者提出的改善游戏图像的建议有关，以及在其中一次采访中关于将动画角色更改为人类角色的评论。

评估的第二个维度是指游戏的难度是否合适(平均值3.2，标准差0.65,n=84)，基于5个相关问题的累积结果进行评估，其中2个负面短语(Q10和Q12)被逆转。超过一半的参与者(55%，48/88)认为解决问题的时间是足够的(Q11, mean 3.44, SD 1.13, n=88)。近40%(34/88)的参与者认为解决这个问题很容易，而27%(24/88)的参与者认为解决这个问题很难。值得注意的是，大约34%(30/88)的参与者不确定他们尝试的场景是简单还是困难。通过分析379个游戏日志文件计算出的成功率可以部分反映这一点，参与者平均尝试解决问题8次，成功率普遍较低(20.6%)。参与者的个人特征，如以前的专业经验、使用远程医疗系统的经验和玩教育游戏的经验，可能会影响他们对游戏难度的看法。

评价的第三个维度是指游戏提供的支持用户学习的反馈的充分性(平均值3.40，标准差0.79,n=81)，基于5个相关问题的累积结果进行评估。共有63%(54/85)的人认为他们可以在玩游戏时从错误中学习(Q18)。61%(52/86)的参与者认为在玩游戏时记录自己的分数很容易。收到的反馈是足够的，39%(33/85)的参与者(Q16)和27%(23/85)的参与者(Q15)认为游戏提供了在犯错误后恢复的方法。最后一点似乎涉及到参与者的一个误解领域，他们认为游戏应该提供在犯任何类型错误后恢复的方法，而不是游戏的设计目标是额外模拟在现实生活中不可逆转的错误，因此在游戏环境中也应该不可逆转。

评估的第四个维度是游戏的价值，它是根据9个相关问题的累积结果进行评估的。结果显示，参与者对VETM游戏评价较高(均值3.83，标准差1.05,n=84)。大多数参与者认为游戏具有教育意义(64%，54/85)，对医学生来说很有趣(72%，63/87)，对医学生的培训有用(67%，58/87)，对学习有帮助(69%，60/87)。尽管玩游戏的实际体验很短，但超过一半的参与者(55%，48/87)认为他们通过游戏学会了如何诊断和治疗心血管类型的并发症，57%(50/87)认为学习目标已经明确。最后，64%(54/85)的参与者会向他们的同事推荐这款游戏，69%(60/87)的参与者会将其用于教学目的。最后一个发现与参与者在问卷第5题的书面评论中提到的一致，也与他们在采访中报告的一致，他们提到了游戏的原创性，他们表示了下载游戏的意图，以练习更多的场景，他们提到了优点，如消除培训成本，消除与真实患者打交道的危险，并为用户提供在安全的环境中从错误中学习的能力。

这些发现与文献中关于严肃游戏的可承受性、可访问性和可用性的报道是一致的。9，23]，以及如何避免与[所报告的真实患者相关的风险。4，30.］．此外，参与者对游戏的教育价值的积极反应与先前文献中报道的医学生对游戏的积极态度的研究结果一致。1-3.，19］．

评估的第五个维度是参与，共有6个问题进行评估。它在六个维度中具有最高的平均分(mean 3.99, SD 0.87, n=84)。大多数参与者认为游戏是有价值的(73%，62/85)，时间过得很快(72%，62/86)，他们被活动所吸引(67%，58/87)，有动力接受游戏的挑战(65%，56/86)，并感到“在控制中”(55%，48/87)。此外，这一发现也与文献中报道的医学生和专业人士对游戏的普遍积极态度一致。1-3.，19］．

评估的第六个和最后一个维度是指在特定场景中使用的术语是否正确和一致(平均值3.32,SD 1.0, n=84)，并基于两个相关问题的累积结果进行评估。

正如文献综述中记载的那样，缺乏对实际专业群体的评估/影响测量，因为大多数旨在评估严肃游戏和虚拟患者的研究都是由学生作为参与者。从方法学的角度来看，本研究建立在海因里希斯等人[38他们在一个虚拟急诊科中通过一小部分专业人员样本(特别是22名参与者)验证了他们的工作。

没有多少开源的严肃游戏专注于支持医学生应对医疗紧急情况的技能，通过远程医疗管理面临心血管并发症的患者的症状。从游戏设计和开发的角度来看，这项研究克服了作为eViP虚拟患者项目的一部分而开发的游戏在“心脏病学、急诊医学、ECG”领域的一些局限性。更具体地说，与该领域已经存在的其他非商业游戏不同，VETM游戏本质上不是线性的，每次游戏提供给用户的选择顺序都是随机变化的，它是一个实时游戏，模拟紧急护理的现实条件，要求用户在时间压力下解决问题，通过远程医疗系统，可以随时观察到患者和心电图信号，因此可以随时与虚拟患者进行即时联系。

限制

尽管VETM游戏在本研究中已经被专业人士验证了其潜在的教育价值，并且结果是积极的，但它还没有使用对照试验设计进行验证，这是该领域未来研究方向的一部分。

未来研究方向

大多数用于医疗保健的游戏都没有被验证为教育工具[7］．正如Graafland等人[21]指出，开发或用于培训医疗专业人员的游戏在整合到教学方法之前需要经过验证。与会者指出的一些弱点将作为重新设计VETM游戏的输入。进一步的研究应该定义有效的性能参数，并正式验证任何严肃的游戏，然后才能将其视为医学专业人员的成熟教学工具。为了解决使用严格方法的需求，例如对虚拟患者进行评估的对照试验，因此，进一步的研究方向将是确定VETM的教育效果，在一个包含试验组和对照组的受控环境中。实验组的参与者将与VETM互动，作为练习急救技能的一种方式，而对照组的参与者将遵循传统的教学方法。两组参与者都将接受关于他们在紧急情况下处理患者症状的解决问题的技能的前后测试。

此外，真正的紧急远程医疗系统将会扩展，包括:(1)增加处理病人的紧急场景[50])，(2)重大灾害期间的医疗保健服务和病人位置管理[51(3)从救护车到医院的超声急救视频转换[44-46］．可以预见，上述功能将被集成到VETM严肃游戏中，以支持先进的紧急远程医疗服务。

结论

为了响应在医学教育和培训中融入严肃游戏的呼吁，并根据报告虚拟病人实施在医学教育中的有效性的研究结果，本文试图描述虚拟紧急远程医疗(VETM)游戏的设计和评估，这是一款基于模拟的虚拟病人游戏，由与mediacator最佳实践网络合作开发[49］．VETM游戏利用心电图数据，通过远程医疗系统和虚拟患者，培训执业医生或医学生在现实生活中的紧急临床场景中解决问题。

VETM游戏的创新之处在于，它不同于以往在紧急情况下使用远程医疗进行培训的尝试，它不仅允许用户在给定的场景中练习，还允许他们在所需的编程知识非常有限的情况下编写自己的场景，因为场景编辑器使用非常简单的基于状态的脚本语言，类似于c语言。它可以部分解决文献中提出的关于虚拟患者编写、改编和交换的难度和额外成本的问题。另一个使VETM游戏与众不同的因素是，它是通过Melina+(医学教育链接竞技场)平台免费提供的，可以在不同的环境，不同的场景，不同的语言等中重新利用[49］．

为了回应文献中发现的与实际专业群体缺乏评估/影响测量的差距，本研究对VETM游戏的教育潜力进行了定量、专业反馈的评估。专业人员也是本案的利益攸关方，其中包括专业护士，其专长是评估和管理急诊病例。

评估的结果对游戏的价值很有希望，并提供了这款教育游戏在远程医疗中的潜力。根据Cugelman的说法[40)，“用户是干预效果的最终法官，因此任何游戏化干预都需要用户测试，以确定它们是否有效。”4)根据Cugelman的建议[40]，第一批测试游戏的用户是专业人士，他们提供的输入和反馈是游戏定量评估的一部分。这项研究表明，在涉及心血管并发症的急诊治疗领域中加入游戏元素有可能提高医学生的学习体验，并可能增加他们练习的内在动机，使学习体验更愉快，并可能更有效，尽管后者仍有待观察。VETM有可能成为大规模持续医学教育的一个有吸引力的选择，以帮助提高医学生、护士、护理人员、救援人员等在急救方面的知识，并有可能改善面临心血管或其他问题的患者的诊断和治疗。