張?chǎng)?衛(wèi)子然 楊德君 顏榮林 王偉軍

腸鳴音作為人體重要的生理信號(hào)，可直接有效地反映小腸的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，是諸多胃腸和腹部外科疾病診斷和病程監(jiān)測(cè)的重要臨床體征[1-3]。目前，臨床上公認(rèn)的腸鳴音檢測(cè)方法是采用傳統(tǒng)的聲學(xué)聽(tīng)診器進(jìn)行腹部聽(tīng)診，由于其操作簡(jiǎn)便，長(zhǎng)期以來(lái)作為經(jīng)典的體格檢查方法被用于臨床教學(xué)[4-5]。事實(shí)上，與心音、呼吸音相比，腸鳴音的定義一直較為模糊，聲音的產(chǎn)生具有隨機(jī)性強(qiáng)、周期性差、規(guī)律性低、變異度高等特點(diǎn)[6-7]。因此，準(zhǔn)確、可靠地完成腸鳴音的聽(tīng)診檢查并非易事，往往需要相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的臨床實(shí)踐和一定經(jīng)驗(yàn)的積累[8]。臨床診斷學(xué)是最早開(kāi)始系統(tǒng)進(jìn)行視觸叩聽(tīng)體格檢查相關(guān)理論和實(shí)踐操作技能教學(xué)的課程，是醫(yī)學(xué)生學(xué)習(xí)聽(tīng)診的“啟蒙課”[9]。然而，筆者從曾經(jīng)的醫(yī)學(xué)生到目前從事臨床醫(yī)學(xué)教學(xué)的教師，發(fā)現(xiàn)在實(shí)際的腸鳴音聽(tīng)診教學(xué)中，仍然延續(xù)著傳統(tǒng)的教學(xué)方法，即：（1）教師口頭描述腸鳴音的聽(tīng)診特征；（2）教師示范性聽(tīng)診，告知聽(tīng)診結(jié)果；（3）學(xué)生模仿進(jìn)行腸鳴音聽(tīng)診，自行體會(huì)聽(tīng)診結(jié)果。由于目前腸鳴音仍然缺乏明確的判別標(biāo)準(zhǔn)，僅依據(jù)“氣過(guò)水聲”“咕嚕聲”“金屬音”等簡(jiǎn)單模糊的描述，對(duì)于初次接觸腸鳴音聽(tīng)診的醫(yī)學(xué)生而言，很難從各種外界雜音中準(zhǔn)確分辨出真正的腸鳴音信號(hào)。其次，傳統(tǒng)的聲學(xué)聽(tīng)診器無(wú)法采集和記錄腸鳴音信息，學(xué)生和教師又無(wú)法同步進(jìn)行聽(tīng)診，由于腸鳴音幾乎沒(méi)有規(guī)律性，進(jìn)一步增加了學(xué)生對(duì)各種不同腸鳴音識(shí)別的難度。筆者發(fā)現(xiàn)，很多醫(yī)學(xué)生在臨床實(shí)習(xí)甚至是在住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)階段，仍然沒(méi)有真正掌握腸鳴音聽(tīng)診的技巧，無(wú)法準(zhǔn)確判別腸鳴音的有無(wú)和性質(zhì)。團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)了一種低功耗便攜式腸鳴音監(jiān)測(cè)儀（以下簡(jiǎn)稱“腸鳴音監(jiān)測(cè)儀”），能夠連續(xù)采集、記錄、實(shí)時(shí)播放和存儲(chǔ)人體腸鳴音信號(hào)，通過(guò)嘗試將其輔助應(yīng)用于醫(yī)學(xué)本科生臨床診斷學(xué)腸鳴音教學(xué)，取得了良好的效果，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2019 年9 月—2020 年1 月，選取海軍軍醫(yī)大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)五年制本科2017 級(jí)第二教學(xué)班學(xué)生作為研究對(duì)象，納入標(biāo)準(zhǔn)為該教學(xué)班全體學(xué)生共90 名，無(wú)排除標(biāo)準(zhǔn)。采用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的方法，將學(xué)生分為對(duì)照組和試驗(yàn)組各45 名。試驗(yàn)組女生13 名，男生32 名，平均（20.0±1.0）歲；對(duì)照組女生16 名，男生29 名，平均（19.9±1.1）歲；兩組性別比例和平均年齡差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。對(duì)照組采用傳統(tǒng)聲學(xué)聽(tīng)診器進(jìn)行腸鳴音聽(tīng)診教學(xué)，試驗(yàn)組采用腸鳴音監(jiān)測(cè)儀輔助進(jìn)行腸鳴音聽(tīng)診教學(xué)。兩組學(xué)生的一般資料見(jiàn)表1。

1.2 方法

對(duì)照組采用傳統(tǒng)聲學(xué)聽(tīng)診器進(jìn)行教學(xué)，具體步驟如下：（1）教師按照教材內(nèi)容描述腸鳴音的聽(tīng)診特征，如“氣過(guò)水聲”“咕嚕聲”等。（2）教師隨機(jī)選定某學(xué)生作為受試者，進(jìn)行示范性聽(tīng)診，將受試者在指定時(shí)間段內(nèi)腸鳴音的發(fā)生次數(shù)和性質(zhì)告知學(xué)生，從而對(duì)該次腸鳴音的聽(tīng)診結(jié)果作出定性描述（腸鳴音正常、腸鳴音活躍、腸鳴音亢進(jìn)、腸鳴音減弱或腸鳴音消失）。（3）學(xué)生模仿進(jìn)行互相聽(tīng)診，自行體會(huì)聽(tīng)診結(jié)果。試驗(yàn)組采用腸鳴音監(jiān)測(cè)儀輔助進(jìn)行教學(xué)，具體步驟如下：步驟（1）（2）同對(duì)照組。（3）在選定的受試者中以腸鳴音監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行采集并實(shí)時(shí)播放，教師和所有學(xué)員同步進(jìn)行聽(tīng)診，當(dāng)出現(xiàn)腸鳴音時(shí)，教師可隨時(shí)指出并講解。（4）將采集的腸鳴音文件保存并交學(xué)生進(jìn)行課后復(fù)習(xí)。

1.3 觀察指標(biāo)

1.3.1 課程考核

通過(guò)腸鳴音監(jiān)測(cè)儀構(gòu)建隨機(jī)人群的腸鳴音大數(shù)據(jù)庫(kù)和疾病模型下的典型標(biāo)準(zhǔn)化腸鳴音數(shù)據(jù)庫(kù)，從兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中分別隨機(jī)選取一段時(shí)長(zhǎng)3 min 左右的聲音信息進(jìn)行上機(jī)考核，受試學(xué)生通過(guò)聽(tīng)錄音回答一段時(shí)間內(nèi)腸鳴音的出現(xiàn)次數(shù)，標(biāo)記出現(xiàn)腸鳴音的時(shí)點(diǎn)并描述腸鳴音的性質(zhì)，滿分以100 分計(jì)。

1.3.2 教學(xué)反饋

課后對(duì)兩組學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)研，問(wèn)卷的每項(xiàng)內(nèi)容均采用10 分制，由學(xué)生按照程度高低自行量化評(píng)分。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

結(jié)果應(yīng)用SPSS 26.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析，計(jì)數(shù)資料用n（%）表示，采用χ2檢驗(yàn)；計(jì)量資料用（）表示，采用t檢驗(yàn)，P＜0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 研究結(jié)果

2.1 課程考核

試驗(yàn)組和對(duì)照組學(xué)生在臨床診斷學(xué)腸鳴音聽(tīng)診部分成績(jī)分別為（83±11）分和（77±13）分，試驗(yàn)組顯著優(yōu)于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=2.364，P=0.020）。

2.2 教學(xué)反饋

共發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷表90 份，回收有效調(diào)查問(wèn)卷83 份，其中試驗(yàn)組44 份，對(duì)照組39 份。試驗(yàn)組學(xué)生的總體教學(xué)反饋顯著優(yōu)于對(duì)照組，學(xué)生認(rèn)為通過(guò)腸鳴音監(jiān)測(cè)儀輔助進(jìn)行教學(xué)，使課堂教學(xué)更加生動(dòng)，學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握程度均優(yōu)于對(duì)照組。同時(shí)，通過(guò)對(duì)腸鳴音監(jiān)測(cè)儀研發(fā)過(guò)程的講解，增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新研究意識(shí)。兩組學(xué)生對(duì)本次課程的量化評(píng)分見(jiàn)表1。

表1 兩組學(xué)生教學(xué)反饋統(tǒng)計(jì)（分，）

表1 兩組學(xué)生教學(xué)反饋統(tǒng)計(jì)（分，）

3 討論

腸鳴音聽(tīng)診是一種傳統(tǒng)的、經(jīng)典的體格檢查方法，其對(duì)于腹部外科和胃腸道疾病的診斷及鑒別診斷具有重要的臨床意義[10]。雖然以CT、MRI 和消化內(nèi)鏡為代表的現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)備的應(yīng)用在一定程度上淡化了腸鳴音聽(tīng)診的價(jià)值，但任何的輔助檢查手段都無(wú)法取代體格檢查在疾病診斷中的重要地位[11-12]。因此，腸鳴音聽(tīng)診一直是臨床診斷學(xué)課程中重要的教學(xué)內(nèi)容，是所有醫(yī)學(xué)生都需要掌握的臨床基本技能之一[13]。然而，由于腸鳴音信號(hào)弱，缺乏規(guī)律性，聽(tīng)診過(guò)程中容易受到外界環(huán)境及體件與受檢者皮膚摩擦等所產(chǎn)生的雜音干擾，導(dǎo)致腸鳴音聽(tīng)診的主觀性強(qiáng)，總體準(zhǔn)確率不高[14-15]。利用普通聽(tīng)診器進(jìn)行教學(xué)無(wú)法實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生的實(shí)時(shí)、同步聽(tīng)診，對(duì)于初次接觸該內(nèi)容的學(xué)生而言，僅通過(guò)一些擬聲詞的描述，便自行體會(huì)從各種聽(tīng)診的雜音中準(zhǔn)確識(shí)別腸鳴音難度極大，甚至造成一些認(rèn)知偏差，對(duì)學(xué)生以后的臨床工作造成不利影響[16]。其次，由于腸鳴音無(wú)法記錄和存儲(chǔ)，在教學(xué)過(guò)程中不一定能夠找到具有典型腸鳴音的病患，例如腸鳴音亢進(jìn)、金屬音等，造成部分教學(xué)內(nèi)容的缺失。同時(shí)，由于腸鳴音的學(xué)術(shù)定義至今仍較為模糊，因此學(xué)生是否真正掌握了腸鳴音聽(tīng)診的技能，能否準(zhǔn)確識(shí)別腸鳴音的發(fā)生和性質(zhì)難以進(jìn)行客觀、量化的考核。

針對(duì)普通聽(tīng)診器在腸鳴音聽(tīng)診教學(xué)中的各種弊端，張燕等[17]將一種新型多人用聽(tīng)診器用于護(hù)理基礎(chǔ)教學(xué)，其能夠?qū)崿F(xiàn)聽(tīng)診教學(xué)同步，學(xué)生在帶教教師的同步指導(dǎo)下感受到最真實(shí)的聽(tīng)診教學(xué)內(nèi)容，對(duì)正常和異常的聽(tīng)診音加深認(rèn)識(shí)；同時(shí)有效避免常規(guī)聽(tīng)診器在床邊教學(xué)、病房查房時(shí)對(duì)患者反復(fù)檢查的情況，充分縮短患者檢查部位暴露時(shí)間，取得了較為理想的效果。周銘[18]研發(fā)了一種教學(xué)用聽(tīng)診器，其在傳統(tǒng)聽(tīng)診器本體上安裝微型無(wú)線發(fā)射器，通過(guò)微型無(wú)線接收器的接收、放大，將拾音頭拾到的待檢聲音放大傳出，使得病房教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)所有學(xué)生都能清晰聽(tīng)到聽(tīng)診器發(fā)出的聲音，提高了臨床教學(xué)質(zhì)量。

毋庸置疑的是，盡管聲學(xué)研究技術(shù)和裝備在不斷進(jìn)步，但目前臨床上仍然缺乏進(jìn)行自動(dòng)化腸鳴音采集和分析的可靠工具。到本世紀(jì)初，包括小波變換、多層感知器、獨(dú)立成分分析和自回歸滑動(dòng)平均模型等分析方法已廣泛應(yīng)用于腸鳴音的自動(dòng)化分析[19]。近年來(lái)，隨著人工智能輔助技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的破局和推廣應(yīng)用，使得人們能夠從全新的維度來(lái)解析和認(rèn)識(shí)人體腸鳴音的變化。2020 年，國(guó)內(nèi)東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院江志偉教授團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種基于人工智能的連續(xù)腸鳴音聽(tīng)診記錄儀的臨床應(yīng)用[20]，其通過(guò)對(duì)31 例接受結(jié)直腸癌手術(shù)的患者進(jìn)行圍手術(shù)期腸鳴音監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)接受快速康復(fù)外科（enhanced recovery after surgery，ERAS）措施處置的患者，術(shù)后早期進(jìn)食能夠增加腸鳴音的發(fā)生頻率，進(jìn)一步證實(shí)了食物會(huì)刺激胃腸蠕動(dòng)，也為ERAS早期進(jìn)水、進(jìn)食的主張?zhí)峁┝擞辛σ罁?jù)。最近，澳大利亞的研究人員研發(fā)了一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的腸鳴音檢測(cè)器，其通過(guò)收集40 名志愿者的腸鳴音信息，生成了一個(gè)由6700 個(gè)手動(dòng)標(biāo)記片段組成的腸鳴音數(shù)據(jù)集，用于訓(xùn)練和測(cè)試該腸鳴音檢測(cè)器的性能。結(jié)果表明，其總體準(zhǔn)確率達(dá)90%以上[21]。類似的，課題組研發(fā)了一種便攜式可穿戴的腸鳴音監(jiān)測(cè)儀，其不僅能夠?qū)崟r(shí)、動(dòng)態(tài)、連續(xù)的采集人體的腸鳴音信號(hào)，并通過(guò)藍(lán)牙與手機(jī)應(yīng)用程序進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)聲音的實(shí)時(shí)記錄、播放和分析[22]。同時(shí)，我們利用該監(jiān)測(cè)儀的存儲(chǔ)功能，對(duì)健康志愿者進(jìn)行大樣本的臨床數(shù)據(jù)采集，構(gòu)建腸鳴音大數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生理性腸鳴音發(fā)生頻率、音調(diào)特征的客觀性描述。在此基礎(chǔ)上，我們進(jìn)一步通過(guò)對(duì)急性機(jī)械性腸梗阻、急性胃腸炎、急性腹膜炎等疾病模型的腸鳴音采集，構(gòu)建典型標(biāo)準(zhǔn)化腸鳴音，實(shí)現(xiàn)對(duì)病理性腸鳴音臨床特征的準(zhǔn)確記錄，這些可作為腸鳴音臨床教學(xué)的寶貴的資源庫(kù)。此外，由于腸鳴音具有環(huán)境噪音干擾大、周期性差、隨機(jī)性強(qiáng)等特點(diǎn)，人工提取普適穩(wěn)定的特征極為困難。因此，項(xiàng)目組隨后也提出了一種有效的腸鳴音檢測(cè)方法，即先提取腸鳴音的梅爾頻率倒譜系數(shù)（mel-frequency cepstral coefficients，MFCC）特征，然后采用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提取更加穩(wěn)定抽象的特征，最后采用softmax 識(shí)別出腸鳴音出現(xiàn)的位置和具體類別[2]。目前，該款腸鳴音監(jiān)測(cè)儀已經(jīng)在臨床和教學(xué)中不斷推廣應(yīng)用，起到了積極的作用。

研究中，我們通過(guò)腸鳴音監(jiān)測(cè)儀輔助教學(xué)，以傳統(tǒng)的聽(tīng)診器教學(xué)作為對(duì)照，發(fā)現(xiàn)腸鳴音監(jiān)測(cè)儀輔助教學(xué)能夠顯著提升學(xué)生對(duì)腸鳴音聽(tīng)診技巧的掌握，總體考核成績(jī)更優(yōu)異。由于臨床診斷學(xué)的體格檢查一般采用8～10名學(xué)生的小班課教學(xué)，在課堂教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，腸鳴音監(jiān)測(cè)儀能夠通過(guò)聲音放大系統(tǒng)將采集的腹部聽(tīng)診信號(hào)進(jìn)行公放，當(dāng)出現(xiàn)腸鳴音時(shí)，教師可以隨時(shí)向?qū)W生指出；同樣，對(duì)于一些可疑信號(hào)，學(xué)生也可以隨時(shí)詢問(wèn)，從而形成良好的師生互動(dòng)氛圍，大大提升了腸鳴音聽(tīng)診的教學(xué)效率。教學(xué)反饋問(wèn)卷的結(jié)果也進(jìn)一步證實(shí)，腸鳴音監(jiān)測(cè)儀作為腸鳴音聽(tīng)診的輔助性教具引入課堂教學(xué)，能夠活躍課堂氣氛，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握，值得在本科生的臨床教學(xué)中進(jìn)行推廣應(yīng)用。值得注意的是，普通的聲學(xué)聽(tīng)診器仍然是目前臨床上普遍應(yīng)用的常規(guī)腸鳴音檢查設(shè)備，而腸鳴音監(jiān)測(cè)儀應(yīng)當(dāng)作為一種輔助性或補(bǔ)充性的教具被用于臨床教學(xué)，而不應(yīng)當(dāng)因此而徹底摒棄對(duì)常規(guī)聽(tīng)診器使用方法的教學(xué)。