邵文淼

【摘要】緊張的醫(yī)患關系，國家分級診療的推廣實施，各大醫(yī)院大力發(fā)展微創(chuàng)外科手術等因素嚴重束縛住院醫(yī)師臨床外科技能的培訓，目前各種技能培訓都存在缺陷而影響技能培訓的結(jié)果。虛擬現(xiàn)實（ Virtual Reality，VR）技術因其重復操作性強，可以模擬手術操作，有身臨其境的感覺。大大提升了培訓效果。

【關鍵詞】臨床技能;VR技術

今年暑假有幸參加了重慶某三甲醫(yī)院的暑期院社會實踐調(diào)研活動，在活動中發(fā)現(xiàn)：參加住院醫(yī)師規(guī)范化培訓的醫(yī)生和本院的低年資住院醫(yī)師一天除了寫病歷、換藥、記錄病程等臨床工作外，就是忙于復習備考研究生等，很少主動參加手術，問其原因，多數(shù)是因目前外科大多是做腔鏡、內(nèi)窺鏡、經(jīng)皮穿刺等微創(chuàng)手術，對解剖結(jié)構(gòu)不清楚，看不懂。另外，微創(chuàng)手術學習曲線、培訓周期長，緊張的醫(yī)患關系、對患者負責的態(tài)度等，即使上手術臺也沒有親自動手操作機會，沒意思。熟悉的解剖學知識，熟練的外科操作技能是成為一個優(yōu)秀外科醫(yī)生必備的基礎條件。想必國家花費大量人力、物力、財力倡導住院醫(yī)師規(guī)范化培訓的宗旨也在于此，在外科微創(chuàng)環(huán)境下如何盡快掌握人體的解剖學知識和快速提升住院醫(yī)師的外科操作技能呢？結(jié)合到我平時掌握、了解的虛擬現(xiàn)實（ VirtualReality， VR）技術相關知識，是否通過將VR技術應用到臨床外科實踐技能的培訓中去，達到提升住院醫(yī)的外科操作技能。

1 制約年輕醫(yī)生臨床技能培養(yǎng)的因素

傳統(tǒng)的臨床技能培訓教學模式嚴重不適宜現(xiàn)代醫(yī)學的快速發(fā)展和當今復雜的醫(yī)療環(huán)境及醫(yī)患關系。這主要體現(xiàn)在： （1）傳統(tǒng)的外科技能培訓模式是通過住院醫(yī)師記憶解剖圖譜、尸體解剖熟悉人體解剖結(jié)構(gòu)、觀看手術、上級醫(yī)生帶教、指導手術、自己獨立完成手術。這種培訓模式嚴重影響和制約了年輕外科醫(yī)生的成長。（2）醫(yī)院為了提高自身生存、發(fā)展空間以及在同行業(yè)的競爭力、影響力。都在快速發(fā)展、推廣微創(chuàng)技術，各種先進的微創(chuàng)設備武裝到各個臨床科室，使住院醫(yī)師失去了基本的切開、止血、縫合、打結(jié)的鍛煉機會。（3）患者不斷強化的維權(quán)意識導致醫(yī)療環(huán)境惡劣和醫(yī)患關系日益緊張，上級醫(yī)生不敢放手住院醫(yī)師操作。 （4）為晉職稱、提高學歷學位，住院醫(yī)師整天忙于復習備考等，與臨床實踐相沖突[1-2]。（5）分級診療的逐步推廣和各項從醫(yī)法律法規(guī)完善，住院醫(yī)師臨床動手操作機會明顯減少，也有少部分住院醫(yī)忽略臨床實踐。造成臨床技能操作不規(guī)范的現(xiàn)象。因此，如何培養(yǎng)、提升、規(guī)范住院醫(yī)外科操作技能。是亟待解決的答問題。

前輩們對住院醫(yī)進行規(guī)范化培訓已經(jīng)作了大量的探索和臨床實踐工作。如尸體標本培訓，即可熟悉各手術入路的解剖結(jié)構(gòu)，又可以強化記憶和規(guī)范技能操作。但資源匱乏、成本昂貴，重復操作差。開放臨床技能自主訓練，對教學模型需求多，且耗損大?？陀^結(jié)構(gòu)化臨床考試（ Obj ectiveStructured Clinical Examination， OSCE）存在對操作平臺要求多，且標準化病人遴選會受到眾多主觀因素影響，導致結(jié)果不客觀。通過網(wǎng)絡教學訓練臨床技能，有利于自主學習及提高學習質(zhì)量。處于起步階段，受網(wǎng)絡資源和視頻拍攝質(zhì)量的影響。

2 虛擬現(xiàn)實（Vi rtual Real ity，VR）技術

VR技術在醫(yī)學領域的應用為年輕醫(yī)生外科臨床技能的培訓開辟了新天地[3]。VR技術是在多媒體技術、計算機仿真技術、計算機圖像處理與識別、網(wǎng)絡技術、人工智能技術等基礎上發(fā)展起來的交叉學科[4]。VR技術的基本特征是沉浸性、交互性和構(gòu)想性。沉浸性是指計算機生成的虛擬環(huán)境能給人一種身臨其境的感覺，如同進入了一個真實的客觀世界：交互性是指用戶能夠自然地跟虛擬環(huán)境中的對象進行交互操作，從而感知和響應虛擬環(huán)境：構(gòu)想性是指虛擬現(xiàn)實向用戶提供了發(fā)揮想象力的機制，能夠啟發(fā)用戶的創(chuàng)造性思維，提高感性和理性認識。VR技術，是在20世紀80年代由美國Jaron Lanier最早提出。近幾年VR技術己成為國內(nèi)外科技界關注的一個熱點，其發(fā)展日新月異、在醫(yī)學領域得到了廣泛應用。

3 VR技術就在您身邊

2016年4月，英國皇家倫敦醫(yī)院ShafiAhmed醫(yī)生完成了醫(yī)學發(fā)展史上的首次VR手術。每位醫(yī)生都可以通過MedicalRealities網(wǎng)和or APP中的VR3 600實時觀看ShafiAhmed醫(yī)生切除癌組織的全過程。在我國，來自全國20個省市的3000多位醫(yī)師觀看了上海六院張長青教授VR手術APP直播，所有醫(yī)生都體驗到VR技術給醫(yī)學教育帶來的震撼與創(chuàng)新。

4 VR技術在外科臨床技能培訓的應用

4.1 VR技術的“尸體”解剖

上世紀90年代，漢堡大學醫(yī)學技術研究所創(chuàng)建了3D虛擬人體圖譜。學生則可以自由地在三維人體空間進行各種操作[5]。1999年，在Intemet上出現(xiàn)了“虛擬青蛙解剖”。2016年澳大利亞創(chuàng)建了第一個人體Organon 3DVR模型，在VR環(huán)境下看到肌肉、神經(jīng)、血管、骨骼、脊髓，胸腔、腹腔、盆腔、顱腦內(nèi)臟器等的位置形態(tài)與人體完全一致。無須像以前解剖學圖譜繪制人體結(jié)構(gòu)時，對組織采取不同的顏色來區(qū)分。比如動脈用紅色，靜脈用藍色，神經(jīng)組織用黃色等。在這種環(huán)境中學習，有一種“與世隔絕感”，不會受周圍環(huán)境的影響。據(jù)調(diào)查，這種虛幻環(huán)境下的真實感受，可以極大提高高中學生對醫(yī)學產(chǎn)生濃厚興趣。

4.2 VR技術重建人體解剖結(jié)構(gòu)

外科醫(yī)師主要通過傳統(tǒng)CT/MRI等影像學資料或常規(guī)醫(yī)學影像信息系統(tǒng)（ picture archiving and communicationsystems，PACS）來獲取影像學信息[6]。然而從PACS獲取的CT/MRI掃描多為二維圖像。不能真實客觀顯示患者解剖、病變結(jié)構(gòu)的三維空間圖像。而以VR技術為基礎的三維影像工作站對C T/MRI影像資料能夠快速進行虛擬三維解剖重建，通過觸屏的方式對重建圖像進行旋轉(zhuǎn)、分割等處理，可以從任意角度觀察病變及病變與周圍正常組織的解剖關系。實現(xiàn)了根據(jù)對患者個體化解剖的精確量化，來制定手術入路方案。

4.3 VR技術的仿真

外科手術訓練可以在VR模擬戴手套，消毒鋪巾、切開、止血、縫合、打結(jié)、對肌肉、血管、神經(jīng)等組織進行分解、剝離等操作。觸摸屏上輕松地實現(xiàn)多人互動，有身臨其境的感覺。有效地輔助解剖教學、激發(fā)學生的學習興趣，提高了教學和培訓質(zhì)量。

4.4 VR手術觀摩及手術操作練習

現(xiàn)場觀摩手術是臨床外科醫(yī)生成長的必經(jīng)之路。但這個成長之路非常漫長。隨著VR技術、3D技術、醫(yī)學影像信息化的迅速發(fā)展，大數(shù)據(jù)庫建立，虛擬手術仿真系統(tǒng)可以根據(jù)醫(yī)學影像信息和數(shù)據(jù)創(chuàng)建虛擬手術環(huán)境，在虛擬環(huán)境中建立3D模型設計手術切口、穿刺位置、角度，以及經(jīng)切口，穿刺位置所經(jīng)歷的解剖結(jié)構(gòu)直至到達手術部位。進行手術部位病灶清除等，即預演手術整個過程。從中可以提前預測手術過程中可能出現(xiàn)的問題并采取補救措施，從而提高手術的成功率。有了這個虛擬系統(tǒng)，醫(yī)生可以更加合理的選擇制定手術方案和方法，減少手術給患者帶來的各種損傷和傷害，并可以提高準確判斷病灶的位置的準度，對各種復雜的內(nèi)科、外科手術都有很好輔助判斷效果[7]。

4.5 VR技術直接實施手術、VR技術結(jié)合3D技術，可以虛擬病灶與周邊重要組織結(jié)構(gòu)的關系，并可以嘗試從不同的入路顯露病變，來選擇最安全有效的手術方式

基于VR技術的Dextroscope手術計劃系統(tǒng)是目前最具應用前景的手術計劃工具之一[8]。系統(tǒng)可對虛擬圖像進行任意角度的旋轉(zhuǎn)和切割，可進行任意切面的觀察和測量，系統(tǒng)工具還可對特殊部位進行分離、著色、縮放等操作，最終直觀地顯示病變的位置、大小及其與血管、神經(jīng)、脊髓、腦組織等重要結(jié)構(gòu)的解剖關系。Ferroli P[9]等進行了前顱底腦膜瘤手術的VR手術計劃，證實VR手術計劃可直觀顯示腫瘤與周圍解剖結(jié)構(gòu)的位置關系，也可模擬手術全過程。使年輕在虛擬的真實環(huán)境中，可重復性的反復訓練，臨床操作技能不斷提高。達到在虛擬環(huán)境中磨練，在現(xiàn)實手術中提高的目的。不僅增加了學習興趣和熱情，還增強了患者、術者的自信心，降低醫(yī)療風險。

VR技術還處于初級應用階段。仍然存在相當多尚未解決的理論問題和技術障礙。目前主要面臨的困難是：沒有相應的治療評估標準、設備價格昂貴，還不能大規(guī)模推廣應用。

參考文獻

[1]韓穎，閆麗娜，張云.醫(yī)學生臨床實習需求調(diào)查研究[J].中國現(xiàn)代醫(yī)藥雜志，2016，18 （04）：88-90.

[2]李雁平，高潔，李彤等.臨床技能實訓中心的建設與發(fā)展趨勢探析[J].中華醫(yī)學教育雜志，2014，34 （04）： 593-594.