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虛擬技術在臨床醫(yī)學教育中的應用

　　虛擬現實（Virtual Reality，簡稱VR），又稱臨境技術，是指利用三維圖形生成技術、傳感交互技術以及高分辨率顯示技術，生成三維逼真的虛擬環(huán)境。通俗地講，虛擬現實就是一種人與通過計算機生成的虛擬環(huán)境可自然交互的人機界面。

　　虛擬現實技術起源于美國，目前以風行于軍事訓練、娛樂、醫(yī)學、教育、建筑等各個行業(yè)。虛擬現實技術的理論基礎是建構主義和人本主義學習理論。

　　教育是一個傳授知識的過程，通過學習者的親身經歷可以加速這一過程并且鞏固所傳授的知識，虛擬現實技術是為此而設計的很多方法中*有效的。虛擬現實技術具有不可替代的且令人鼓舞的應用前景，因為它允許學生與現有的各種信息互動，在仿真過程中，學生可以經歷不同的時間和空間、可以接觸各種仿真物體以及接觸虛擬境界的各個部分。虛擬現實技術具有感知性、交互性、構想性等特點，認真分析臨床醫(yī)學教學中遇到的問題和虛擬現實技術的契合點，必將為臨床醫(yī)學教育帶來新的生命力。

一、目前臨床醫(yī)學教育中存在的問題

　　1、臨床實踐與醫(yī)學倫理之間的矛盾

　　眾所周知，臨床操作中有部分是具有侵入性的，對病人來說，可能會有創(chuàng)傷性和危險性。假如醫(yī)學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成傷害，甚至危及他們的生命，這有悖于醫(yī)學倫理。其次，學生多組見習，如果反復檢查同一名患者，必然會造成患者的不合作，從愛傷觀念和人道主義觀念出發(fā)，需要有新的教學方法來代替以真人為對象的臨床實踐教學。

　　2、臨床技能實踐與資源短缺的矛盾

　　臨床醫(yī)學是一門實踐性、規(guī)范性、直觀性較強的學科，實踐教學部分不可或缺。隨著近年來高校的擴招，院校有限的實驗設備、實驗儀器、實習床位等資源不能很好地滿足臨床醫(yī)學生的實踐需求，師資力量和實驗室的運行能力也面臨著很大的考驗。

　　3、醫(yī)療風險與帶教教師積極性的矛盾

　　隨著社會法制觀念的普及，社會醫(yī)療需求的增加，醫(yī)患糾紛日益增加，在對醫(yī)師尚沒有相對科學和公正的法律保護的情況下，要指導醫(yī)學生在病人身上進行臨床技能訓練，臨床帶教老師往往要冒著極高的風險，有些帶教醫(yī)師基于自我保護意識，經常避重就輕，躲避帶教。這對提高臨床技能教學質量極為不利。

二、虛擬現實技術在臨床醫(yī)學教學中的優(yōu)勢

　　首先，虛擬現實技術、醫(yī)學教學模型在臨床醫(yī)學教學中的應用，既可避免臨床醫(yī)學實踐教學對患者的健康造成影響，又可使學生在虛擬的教學環(huán)境中以及模擬患者的病情變化中學習醫(yī)學知識和相關的操作技能，以便在真實的臨床醫(yī)學實踐中實現學有所用，不僅使臨床醫(yī)學實踐教學的順利進行得到保障，還可以較高地保證教學質量。

　　其次，虛擬現實技術提供的無損耗實踐環(huán)境可以模擬實驗、實習的全部過程，改變了傳統的教師演示、學生練習的教學模式。學生可在不占用實驗室資源的情況下，掌握實驗的操作流程，這樣就很大程度地節(jié)約了實驗室資源，有效緩解供需矛盾。

　　*后，虛擬現實技術可以使醫(yī)學生在接觸臨床之前就提前進入虛擬的臨床氛圍，在虛擬環(huán)境中進行模擬操作，掌握必備的基礎知識理論，可以使其動手能力得到鍛煉，進而避免在接觸真實臨床環(huán)境時出現手忙腳亂的狀態(tài)，防止造成安全隱患。

三、虛擬現實技術在臨床醫(yī)學教育中的具體應用

　　1、虛擬人體

　　美國國立醫(yī)學圖書館（NLM）早在1985年，就開始進行人體解剖圖像數字化的研究，美國科羅拉多州立大學醫(yī)學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，經圖像重建生成冠狀面和矢狀面映像，所得圖像數據經壓縮后，建立了“可視人”，并出版發(fā)行了CD盤片。學生可在計算機屏幕上對“可視人”進行矢狀面和冠狀面的解剖，并且可以縮放局部圖像。這一項研究應用對解剖學的教學有著非同尋常的意義。

　　汕頭大學醫(yī)學院于2002年9月引進挪威醫(yī)學模型的綜合模擬人（SimMan），主要用于臨床技能教學和考核。

　　首都醫(yī)科大學于2004年引進了美國的HPS和智能型高級綜合數字模擬人，率先在國內開展基于VR的急診醫(yī)學高仿真模擬教學。學生的診治操作由計算機評判，“病人”的狀況隨時改變——或惡化或好轉，學生在此過程中可獲得真實的臨床操作體驗。

　　此外，虛擬人體可開展虛擬解剖學、虛擬內窺鏡學等學科的計算機輔助教學。

　　2、虛擬實驗室

　　虛擬實驗室是在計算機加上一組軟件和相關的硬件，讓使用者在操作這臺計算機時就像在操作一臺實驗儀器一樣。很多臨床醫(yī)學教育中的實驗都可以在虛擬實驗室中開展進行。

　　在“實驗室”里，學生有充分的實驗自主權，可以仿真實現各種實際中甚至不可視、不可入、不可摸、危險性高的實驗，擴寬了教學實驗的時間與空間的限制，學生甚至可以“全天候”地開展實驗，降低了實驗教學對客觀物質條件的依賴。

　　虛擬實驗室的硬件用來解決信號的輸入和輸出問題，軟件更為關鍵，它能很方便地改變、增減系統的功能與規(guī)模，美國加利福尼亞大學科爾曼實驗室開發(fā)的EXP軟件，就是一個用于神經生理學虛擬實驗的基于虛擬現實的多功能軟件。

　　應用虛擬現實技術的培訓模型是一種較新穎的教學方法，不僅為醫(yī)學生提供了在校早期接觸臨床的機會和條件，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)學生們的學習熱情和潛力，較快地掌握臨床診療實踐規(guī)律，*后，還有助于學生的職業(yè)道德及行為規(guī)范的養(yǎng)成。

　　近幾年，在醫(yī)學教育中，虛擬現實技術的作用顯得越來越重要，尤其體現在提高病人的安全性、培養(yǎng)學生的專業(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。虛擬現實技術不僅可以提高醫(yī)學教學水平，還有助于做到客觀化考核，但是，它永遠不可能取代真正的臨床實踐，它只是醫(yī)學生接觸真實病人之前的過渡性培訓。我們應該適當地把虛擬現實技術和其它教育模式有機結合起來，提高醫(yī)學專業(yè)課課堂的教學效率。

關鍵詞： 實訓模型
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