本文作者：牛俊祝 單位：河南護(hù)理職業(yè)學(xué)院

1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概況

虛擬現(xiàn)實(shí)（VirtualReality,簡稱VR）,又稱臨境技術(shù),是指利用三維圖形生成技術(shù)、傳感交互技術(shù)以及高分辨率顯示技術(shù),生成三維逼真的虛擬環(huán)境[1]。通俗地講,虛擬現(xiàn)實(shí)就是一種人與通過計(jì)算機(jī)生成的虛擬環(huán)境可自然交互的人機(jī)界面。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)起源于美國,目前以風(fēng)行于軍事訓(xùn)練、娛樂、醫(yī)學(xué)、教育、建筑等各個(gè)行業(yè)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的理論基礎(chǔ)是建構(gòu)主義和人本主義學(xué)習(xí)理論。教育是一個(gè)傳授知識的過程,通過學(xué)習(xí)者的親身經(jīng)歷可以加速這一過程并且鞏固所傳授的知識,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是為此而設(shè)計(jì)的很多方法中最有效的。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有不可替代的且令人鼓舞的應(yīng)用前景,因?yàn)樗试S學(xué)生與現(xiàn)有的各種信息互動(dòng),在仿真過程中,學(xué)生可以經(jīng)歷不同的時(shí)間和空間、可以接觸各種仿真物體以及接觸虛擬境界的各個(gè)部分。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有感知性、交互性、構(gòu)想性等特點(diǎn),認(rèn)真分析臨床醫(yī)學(xué)教學(xué)中遇到的問題和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的契合點(diǎn),必將為臨床醫(yī)學(xué)教育帶來新的生命力。

2目前臨床醫(yī)學(xué)教育中存在的問題

2.1臨床實(shí)踐與醫(yī)學(xué)倫理之間的矛盾

眾所周知,臨床操作中有部分是具有侵入性的,對病人來說,可能會(huì)有創(chuàng)傷性和危險(xiǎn)性。假如醫(yī)學(xué)生的技能操作尚不規(guī)范和熟練,讓其直接施行操作,很有可能將對病人構(gòu)成傷害,甚至危及他們的生命,這有悖于醫(yī)學(xué)倫理。其次,學(xué)生多組見習(xí),如果反復(fù)檢查同一名患者,必然會(huì)造成患者的不合作,從愛傷觀念和人道主義觀念出發(fā),需要有新的教學(xué)方法來代替以真人為對象的臨床實(shí)踐教學(xué)。

2.2臨床技能實(shí)踐與資源短缺的矛盾

臨床醫(yī)學(xué)是一門實(shí)踐性、規(guī)范性、直觀性較強(qiáng)的學(xué)科,實(shí)踐教學(xué)部分不可或缺。隨著近年來高校的擴(kuò)招,院校有限的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)習(xí)床位等資源不能很好地滿足臨床醫(yī)學(xué)生的實(shí)踐需求,師資力量和實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行能力也面臨著很大的考驗(yàn)。

2.3醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)與帶教教師積極性的矛盾

隨著社會(huì)法制觀念的普及,社會(huì)醫(yī)療需求的增加,醫(yī)患糾紛日益增加,在對醫(yī)師尚沒有相對科學(xué)和公正的法律保護(hù)的情況下,要指導(dǎo)醫(yī)學(xué)生在病人身上進(jìn)行臨床技能訓(xùn)練,臨床帶教老師往往要冒著極高的風(fēng)險(xiǎn),有些帶教醫(yī)師基于自我保護(hù)意識,經(jīng)常避重就輕,躲避帶教。這對提高臨床技能教學(xué)質(zhì)量極為不利。

3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)教學(xué)中的優(yōu)勢

首先,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用,既可避免臨床醫(yī)學(xué)實(shí)踐教學(xué)對患者的健康造成影響,又可使學(xué)生在虛擬的教學(xué)環(huán)境中以及模擬患者的病情變化中學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)知識和相關(guān)的操作技能,以便在真實(shí)的臨床醫(yī)學(xué)實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)學(xué)有所用,不僅使臨床醫(yī)學(xué)實(shí)踐教學(xué)的順利進(jìn)行得到保障,還可以較高地保證教學(xué)質(zhì)量。

其次,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供的無損耗實(shí)踐環(huán)境可以模擬實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)的全部過程,改變了傳統(tǒng)的教師演示、學(xué)生練習(xí)的教學(xué)模式。學(xué)生可在不占用實(shí)驗(yàn)室資源的情況下,掌握實(shí)驗(yàn)的操作流程,這樣就很大程度地節(jié)約了實(shí)驗(yàn)室資源,有效緩解供需矛盾。

最后,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以使醫(yī)學(xué)生在接觸臨床之前就提前進(jìn)入虛擬的臨床氛圍,在虛擬環(huán)境中進(jìn)行模擬操作,掌握必備的基礎(chǔ)知識理論,可以使其動(dòng)手能力得到鍛煉,進(jìn)而避免在接觸真實(shí)臨床環(huán)境時(shí)出現(xiàn)手忙腳亂的狀態(tài),防止造成安全隱患。

4虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)教育中的具體應(yīng)用

4.1虛擬人體

美國國立醫(yī)學(xué)圖書館（NLM）早在1985年,就開始進(jìn)行人體解剖圖像數(shù)字化的研究,美國科羅拉多州立大學(xué)醫(yī)學(xué)院將一具女性尸體和一具男性尸體分別作了1mm和0.33mm間距的CT和MR掃描,然后將尸體冰凍后切成1mm的薄片并照相,經(jīng)圖像重建生成冠狀面和矢狀面映像,所得圖像數(shù)據(jù)經(jīng)壓縮后,建立了“可視人”,并出版發(fā)行了CD盤片[2]。學(xué)生可在計(jì)算機(jī)屏幕上對“可視人”進(jìn)行矢狀面和冠狀面的解剖,并且可以縮放局部圖像。這一項(xiàng)研究應(yīng)用對解剖學(xué)的教學(xué)有著非同尋常的意義。汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院于2002年9月引進(jìn)挪威的綜合模擬人（SimMan）,主要用于臨床技能教學(xué)和考核[3]。首都醫(yī)科大學(xué)于2004年引進(jìn)了美國的HPS和智能型高級綜合數(shù)字模擬人,率先在國內(nèi)開展基于VR的急診醫(yī)學(xué)高仿真模擬教學(xué)[4]。學(xué)生的診治操作由計(jì)算機(jī)評判“,病人”的狀況隨時(shí)改變——或惡化或好轉(zhuǎn),學(xué)生在此過程中可獲得真實(shí)的臨床操作體驗(yàn)。此外,虛擬人體可開展虛擬解剖學(xué)、虛擬內(nèi)窺鏡學(xué)等學(xué)科的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。

4.2虛擬實(shí)驗(yàn)室

虛擬實(shí)驗(yàn)室是在計(jì)算機(jī)加上一組軟件和相關(guān)的硬件,讓使用者在操作這臺(tái)計(jì)算機(jī)時(shí)就像在操作一臺(tái)實(shí)驗(yàn)儀器一樣。很多臨床醫(yī)學(xué)教育中的實(shí)驗(yàn)都可以在虛擬實(shí)驗(yàn)室中開展進(jìn)行。在“實(shí)驗(yàn)室”里,學(xué)生有充分的實(shí)驗(yàn)自主權(quán),可以仿真實(shí)現(xiàn)各種實(shí)際中甚至不可視、不可入、不可摸、危險(xiǎn)性高的實(shí)驗(yàn),擴(kuò)寬了教學(xué)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間與空間的限制,學(xué)生甚至可以“全天候”地開展實(shí)驗(yàn),降低了實(shí)驗(yàn)教學(xué)對客觀物質(zhì)條件的依賴。虛擬實(shí)驗(yàn)室的硬件用來解決信號的輸入和輸出問題,軟件更為關(guān)鍵,它能很方便地改變、增減系統(tǒng)的功能與規(guī)模,美國加利福尼亞大學(xué)科爾曼實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的EXP軟件,就是一個(gè)用于神經(jīng)生理學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)的基于虛擬現(xiàn)實(shí)的多功能軟件。應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的培訓(xùn)模型是一種較新穎的教學(xué)方法,不僅為醫(yī)學(xué)生提供了在校早期接觸臨床的機(jī)會(huì)和條件,而且還能使其臨床技能操作能力和綜合診斷思維能力得到提高,有效激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情和潛力,較快地掌握臨床診療實(shí)踐規(guī)律,最后,還有助于學(xué)生的職業(yè)道德及行為規(guī)范的養(yǎng)成。

近幾年,在醫(yī)學(xué)教育中,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的作用顯得越來越重要,尤其體現(xiàn)在提高病人的安全性、培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)操作技能與自信、教育規(guī)范化等方面凸顯了巨大優(yōu)勢。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅可以提高醫(yī)學(xué)教學(xué)水平,還有助于做到客觀化考核,但是,它永遠(yuǎn)不可能取代真正的臨床實(shí)踐,它只是醫(yī)學(xué)生接觸真實(shí)病人之前的過渡性培訓(xùn)。我們應(yīng)該適當(dāng)?shù)匕烟摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)和其它教育模式有機(jī)結(jié)合起來,提高醫(yī)學(xué)專業(yè)課課堂的教學(xué)效率。