什么是虚拟患者模拟？它如何用于学习、考核和在线练习

发布于 · 作者 VMS, Alehundred Studios

虚拟患者模拟是对真实临床病例的交互式计算机模拟，由你扮演临床医生：你采集病史、为患者检查、判断发生了什么并决定下一步，软件会根据你的选择作出反应。一项纳入 51 项随机试验的荟萃分析发现，虚拟患者在提高临床技能方面优于传统教学，在传授知识方面至少同样有效。下面介绍虚拟患者模拟是什么、它与 VR 和标准化病人有何不同、证据显示了什么、它如何用于学习和考核、“虚拟模拟”在护理中指什么，以及 AI 患者目前的发展情况。

什么是虚拟患者模拟？

虚拟患者模拟是指以医疗服务提供者的身份，在电脑、平板或头显上完成一个模拟的患者病例。发表于 Journal of Medical Internet Research 的 Digital Health Education Collaboration 综述将虚拟患者定义为“以卫生专业培训、教育或考核为目的，对真实临床情景的交互式计算机模拟”。在虚拟患者病例中，“学习者被置于医疗服务提供者的角色，决定获取哪些临床信息及其顺序、鉴别诊断，以及患者的管理和随访”。

医疗模拟学会（Society for Simulation in Healthcare，SSH）使用的定义读起来就像医学、医师助理、护理或院前急救专业学生的工作说明。它与美国医疗保健研究与质量局（AHRQ）联合出版的 Healthcare Simulation Dictionary 将虚拟患者描述为“一种模拟真实临床情景的计算机程序，学习者在其中作为医疗服务提供者采集病史、进行体格检查，并作出诊断和治疗决策”。

一个典型的虚拟患者病例包括：

虚拟患者模拟与 VR、模拟人和标准化病人有何不同？

区别在于媒介。虚拟患者存在于软件中；模拟人是实体模拟器；标准化病人是受过训练的扮演者。

SSH 词典把虚拟患者列为基于计算机的模拟的一个子类，与“游戏、虚拟患者、虚拟现实任务训练器、虚拟环境、虚拟现实和沉浸式虚拟现实模拟”并列。这意味着虚拟患者既可以出现在笔记本电脑屏幕上，也可以出现在 VR 头显里。VR 描述的是 3D 环境；虚拟患者是你在其中遇到的病例。

虚拟患者是对动手训练的补充。正如 JMIR 综述所说：“虚拟患者不应取代、而应补充与真实患者的接触。”

虚拟患者模拟有效吗？

有效。迄今规模最大的综述显示，它在技能上有明显提升，在知识上的结果至少相当。

Kononowicz 荟萃分析遵循 Cochrane 方法，纳入 51 项随机试验、4,696 名参与者，大多数来自医学，其余来自护理、药学、物理治疗、骨科医学和牙医学。主要发现如下：

作者的结论是：“使用虚拟患者的教育提供了一种主动的学习形式，有益于临床推理技能。”

2024 年发表于 Journal of Medical Internet Research 的一项荟萃分析，在 27 项随机试验、1,480 名医学和护理参与者中，把虚拟模拟与模拟人和真人直接比较。结果发现两者在知识、操作技能、临床推理和沟通技能上均无显著差异，结论是：“鉴于良好的成本效用以及在时间和空间上的高度灵活性，虚拟模拟是传统面对面学习方式的可行替代方案。”

虚拟患者模拟如何用于学习和考核？

虚拟患者用于在床旁实践之前培养临床推理，并对照既定标准检查表现。

用于学习时，Kononowicz 综述把虚拟患者描述为“一种学习方式，让学习者在床旁学习之前主动运用和训练自己的临床推理与批判性思维能力”。综述还补充说，当它们“用于知识与技能相结合并应用于解决问题的场景，以及尚无法直接接触患者时，影响会更大”。

设计很重要。在这些试验中，叙事式病例优于自主度更高的设计；在沟通技能方面，带反馈的虚拟患者优于不带反馈的同一病例。选择工具时，综述的这条提醒值得记住：“呈现自由度很高的逼真患者情景，不能成为忽视围绕学习目标进行引导的借口。”

用于考核时，虚拟患者给每位学习者同一个病例并对同样的步骤评分，这正是 OSCE（客观结构化临床考试）考站的做法。一个好的目标是美国医学院协会（Association of American Medical Colleges）13 项核心置信职业行为（Core EPAs）中的第一项。AAMC Core EPA 指南这样定义 EPA 1“采集病史并进行体格检查”：“住院医师第一天就应能够在无人监督的情况下，以有优先次序、有条理的方式，并在尊重患者的前提下，完成准确的完整或重点病史采集和体格检查。”

同一项 EPA 还要求学习者“展示以患者为中心的检查技巧，体现对患者隐私、舒适和安全的尊重（例如解释体格检查的操作，在每一步告诉患者正在做什么，检查过程中为患者遮盖身体）”。设计良好的虚拟患者评分表奖励的正是这些行为，而不仅仅是正确的诊断。

护理中的虚拟模拟是什么？

在护理中，虚拟模拟是基于屏幕或 VR 的模拟，遵循与其他任何模拟相同的规则：清晰的目标、有引导的体验和事后的复盘。SSH 词典对虚拟模拟最简单的定义是“在计算机屏幕上呈现的对现实的再现”。

美国国家护理委员会理事会（National Council of State Boards of Nursing，NCSBN）设定了更大的框架。它的 Simulation Guidelines for Prelicensure Nursing Education Programs 将模拟定义为“一种以有引导的体验替代或放大真实体验的技术方法，以完全互动的方式唤起或复现真实世界的重要方面”，并将复盘定义为一项“在模拟体验之后进行、由引导者主持、鼓励参与者反思性思考，并就参与者的表现提供反馈”的活动。

这些指南以 NCSBN 全国模拟研究为基础，该研究发现“在知识获取和临床表现方面，使用 10% 或更少模拟（对照组）、25% 模拟或 50% 模拟的各组之间没有统计学显著差异”。关于临床学时，专家组的观点是“关键不在于学时数，而在于体验的质量”。多少模拟可以计入临床学时、哪些形式可以计入，由各州护理委员会决定。

INACSL Healthcare Simulation Standards of Best Practice 中有几项标准于 2025 年修订，它们同样适用于虚拟模拟：

可以免费在线进行虚拟患者模拟吗？

可以。很多虚拟患者病例可以在线运行或作为可下载的应用使用，选择范围从免费病例到学校授权的平台都有。在家训练如今已很常见：在 Kononowicz 综述中，学生在家使用虚拟患者的试验比例，从 2011 年之前的 16 项中 1 项，上升到 2011 年之后的 22 项中 11 项。

VMS 自带 3 个免费病例，你不用付费就能体验完整流程。订阅可以解锁全部病例，订阅者还可以在多人模式中与朋友或同学共享自己的病例，前提是由订阅者主持会话并保持连接。

比较免费或低门槛的选择时，检查以下几点：

  1. 主动决策。你应该提问、检查和作决定，而不只是点击翻看幻灯片。
  2. 真实的检查步骤。看是否包括自我介绍、取得同意、手卫生、病史、体格检查和结束接诊，而不只是诊断。
  3. 反馈。每个病例结束后有分数、评分表或对你遗漏内容的解释。
  4. 可重复性。可以再次进行同一个病例，看看自己是否进步。
  5. 与考试对应。病例与你要参加的考试对应，例如 USMLE、COMLEX、PANCE、NCLEX 或 NREMT。
  6. 保存的记录。你的尝试会被保存，方便你和教师跟踪进度。

AI 可以充当虚拟患者吗？

可以。AI 虚拟患者已经存在，早期研究令人鼓舞，但仍在研究之中。SSH 词典已经指出：“虚拟患者使用人工智能（AI）对用户或学习者作出恰当的反应。”

图宾根大学 2024 年发表于 JMIR Medical Education 的一项研究测试了一个 GPT-4 聊天机器人，它扮演患者供学生采集病史，然后给出反馈。在 106 次对话、1,894 组问答中，AI 患者的回答“在超过 99% 的情况下在医学上是合理的”，其反馈与人类评分者的一致性被作者称为“几乎完全一致”（Cohen kappa 0.832）。在 45 个反馈类别中有 8 个一致性较低，作者“主张在医学培训中谨慎地引入 AI 驱动的反馈机制”。

简而言之：AI 患者在练习病史采集中的对话部分方面很有前景。体格检查、动手操作的顺序以及一致、客观的评分表，仍然来自步骤明确、设计良好的病例。

如何充分利用一个虚拟患者病例？

把每个病例都当作一次真实接诊，按顺序进行，每次都如此。

  1. 开始前阅读目标和病例题干。
  2. 自我介绍，核对患者身份并取得同意。
  3. 洗手或戴上手套。
  4. 进行重点病史采集。
  5. 按合理的顺序检查：视诊、触诊、叩诊、听诊，并使用正确的器械。
  6. 向患者解释每一步，并照顾到患者的舒适和隐私。
  7. 结束接诊并进行总结。
  8. 查看你的分数和遗漏的步骤，然后在没有提示的情况下重做这个病例。

VMS 如何进行虚拟患者模拟？

Alehundred Studios 开发的 VMS（Virtual Medical Simulator）把每个病例都作为 OSCE 考站运行：一位虚拟患者、一份分步评分表和 0 到 100% 的分数。它支持 PC（鼠标和键盘）和 VR（激光指针）。

你选择一个专业：医学（MD、DO）、医师助理（PA）、护理（RN、PN、NP）或院前急救（EMT、护理人员）。在接诊中，你自我介绍，取得同意，戴上手套或洗手，用双手（触诊、听诊、测脉搏）和听诊器、叩诊锤等器械为患者检查，然后结束接诊，这正是 EPA 1 描述的顺序。

VMS 有三种模式：教学、训练和考核。“OSCE 考试”按钮会从你的专业中随机挑选一位患者，并以考核模式开始，没有提示，并有时间限制。每次尝试都保存在你的账户中，你可以看到自己如何进步。病例围绕 USMLE Content Outline、COMLEX-USA Master Blueprint、AAMC Core EPAs、NCCPA PANCE Blueprint、2026 年 NCLEX-RN 和 PN Test Plan、National EMS Education Standards 和 NREMT，以及 INACSL Standards of Best Practice 编写，每个病例都会标出它训练的考试内容领域。学校在网页病例编辑器中设置病例，修改实时同步到模拟器，教师可以看到每位学生的成绩。学生也可以用个人账户独自训练。

常见问题

什么是虚拟患者？

虚拟患者是对真实临床情景的交互式计算机模拟，用于卫生专业的培训、教育或考核。你作为医疗服务提供者采集病史、进行检查，并作出诊断和治疗决策。

虚拟患者模拟有什么用途？

它用于学习和考核。学生用它在床旁实践之前培养临床推理和检查流程，项目用它给每位学习者同一个病例并对同样的步骤评分，就像 OSCE 考站一样。

虚拟患者模拟的例子是什么？

一位 58 岁胸痛的男性出现在你的屏幕上或头显里。你采集他的病史，用双手和听诊器为他检查，判断最可能的情况并选择下一步，病例会对照评分表为每一步评分。

虚拟患者模拟有效吗？

有效。一项纳入 51 项随机试验、4,696 名参与者的荟萃分析发现，虚拟患者在提高技能方面优于传统教育（SMD 0.90），在传授知识方面至少同样有效；作为传统教学的补充时，知识提升明显。

护理中的虚拟模拟是什么？

它是在屏幕上或 VR 中进行、遵循模拟标准的模拟：可衡量的目标、预简报、有引导的病例和计划好的复盘。NCSBN 指南和 INACSL Healthcare Simulation Standards of Best Practice 说明了项目应如何开展。

有免费的患者模拟游戏吗？

有。VMS 自带 3 个免费病例，你不用付费就能体验完整流程。订阅可以解锁全部病例，订阅者还可以在多人模式中与朋友或同学共享自己的病例，前提是由订阅者主持会话并保持连接。

AI 能充当虚拟患者吗？

能。一项 2024 年的研究发现，GPT-4 虚拟患者在超过 99% 的情况下给出了医学上合理的回答，对病史采集的评分与人类评分者高度一致。在这项技术仍在评估期间，研究人员建议谨慎引入。

参考来源

  1. Kononowicz AA, Woodham LA, Edelbring S, et al. Virtual Patient Simulations in Health Professions Education: Systematic Review and Meta-Analysis by the Digital Health Education Collaboration. Journal of Medical Internet Research, 2019.
  2. Jiang N, Zhang Y, Liang S, et al. Effectiveness of Virtual Simulations Versus Mannequins and Real Persons in Medical and Nursing Education: Meta-Analysis and Trial Sequential Analysis of Randomized Controlled Trials. Journal of Medical Internet Research, 2024.
  3. Society for Simulation in Healthcare; Lioce L, ed. Healthcare Simulation Dictionary, Third Edition. Agency for Healthcare Research and Quality, AHRQ Publication No. 24-0077, 2025.
  4. Association of American Medical Colleges. Core Entrustable Professional Activities for Entering Residency: Faculty and Learners' Guide. AAMC, 2014.
  5. National Council of State Boards of Nursing. NCSBN Simulation Guidelines for Prelicensure Nursing Education Programs. NCSBN, 2016.
  6. International Nursing Association for Clinical Simulation and Learning. Healthcare Simulation Standards of Best Practice. INACSL, 2025.
  7. Holderried F, Stegemann-Philipps C, Herrmann-Werner A, et al. A Language Model-Powered Simulated Patient With Automated Feedback for History Taking: Prospective Study. JMIR Medical Education, 2024.

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