孫昕何穎王欣萍程慧杰邵慶亮閆麗

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虛擬系統(tǒng)在培養(yǎng)實(shí)習(xí)學(xué)生兒科臨床實(shí)踐能力中的應(yīng)用研究*

孫昕①何穎①王欣萍①程慧杰①邵慶亮①閆麗②

【摘要】基于兒科臨床診療的特殊性，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的兒科臨床培訓(xùn)虛擬系統(tǒng)為醫(yī)學(xué)生提供了新的互動(dòng)式臨床技能培訓(xùn)方式。通過較逼真地模擬醫(yī)生看病的臨床過程，有效提高學(xué)生臨床實(shí)踐能力。兒科臨床培訓(xùn)虛擬平臺(tái)在醫(yī)學(xué)教學(xué)發(fā)展和臨床技能培訓(xùn)等方面有著良好的應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實(shí)； 臨床培訓(xùn)； 虛擬系統(tǒng)； 臨床能力

①哈爾濱醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 黑龍江 哈爾濱 150081

②黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院

First-author’s address：Basic Medical Science College of Harbin Medical University， Harbin 150081，China

臨床醫(yī)學(xué)是一門實(shí)踐性特別強(qiáng)的應(yīng)用學(xué)科。培養(yǎng)新世紀(jì)高素質(zhì)復(fù)合型醫(yī)學(xué)專門人才的關(guān)鍵在于培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生臨床實(shí)踐能力[1]，“重理論輕實(shí)踐”的教育理念已不再適用于現(xiàn)代素質(zhì)教育要求，而應(yīng)在高等醫(yī)學(xué)教育中著重研究“培養(yǎng)什么樣的人和如何進(jìn)行培養(yǎng)”這一命題，重點(diǎn)發(fā)展和培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生的實(shí)踐能力。因此，對(duì)醫(yī)學(xué)生臨床實(shí)踐能力的培養(yǎng)有著深遠(yuǎn)而又現(xiàn)實(shí)的意義。

在兒科臨床中，由于醫(yī)療資源有限和兒童患者的特殊性等原因，潛在的一些問題日益突出，可能出現(xiàn)針對(duì)一種疾病產(chǎn)生多種診療方案的情況，不規(guī)范的診療方案則會(huì)導(dǎo)致耽誤有效診療時(shí)間而增加患者痛苦和帶來高額的治療費(fèi)用等問題的出現(xiàn)。因此醫(yī)學(xué)生在實(shí)習(xí)階段必須參加大量的臨床實(shí)踐，在醫(yī)療工作實(shí)踐中不斷增長(zhǎng)自己的能力，提高操作技能和臨床診治能力[2-3]。

在傳統(tǒng)的模式下要培養(yǎng)一名優(yōu)秀的兒科醫(yī)生，往往需要經(jīng)過大量的在真實(shí)患者身上手把手地反復(fù)實(shí)踐與操作，這就要耗費(fèi)大量的人力物力，兒科臨床培訓(xùn)虛擬系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)與模擬患者進(jìn)行交互地診斷和治療的過程，在計(jì)算機(jī)上操作者就可以有效提高臨床技能。

1　虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR技術(shù)）

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展及其應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（也叫數(shù)字仿真模擬、靈境技術(shù)）及其相關(guān)研究早已開始進(jìn)入醫(yī)療領(lǐng)域[4-6]。它綜合了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)交互技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能等多種計(jì)算機(jī)學(xué)科于一體，具有沉浸、交互、共享三大特性，在醫(yī)學(xué)上主要應(yīng)用于虛擬內(nèi)窺鏡、虛擬診斷、手術(shù)方案的制定、手術(shù)教學(xué)與技能仿真訓(xùn)練、藥物檢驗(yàn)及評(píng)估、虛擬實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)學(xué)教學(xué)、醫(yī)學(xué)康復(fù)治療等諸多方面。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的廣泛應(yīng)用使得醫(yī)學(xué)數(shù)字化成為可能[7]，無論是對(duì)醫(yī)務(wù)工作者還是對(duì)于患者來說，該技術(shù)為人類醫(yī)學(xué)帶來了無盡的福音。

2　兒科臨床培訓(xùn)虛擬系統(tǒng)的研究

計(jì)算機(jī)模擬病例（Computer-based Case Simulations， CCS）是由計(jì)算機(jī)對(duì)患者的診療環(huán)境進(jìn)行的復(fù)雜、動(dòng)態(tài)、人機(jī)交互的模擬[8]，可廣泛應(yīng)用于臨床實(shí)踐訓(xùn)練，解決由于醫(yī)院實(shí)習(xí)資源不足所造成的實(shí)習(xí)學(xué)生缺少實(shí)踐動(dòng)手能力培養(yǎng)的機(jī)會(huì)和所造成的經(jīng)驗(yàn)不足及能力不夠等問題。

基于計(jì)算機(jī)科學(xué)中的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與兒科臨床醫(yī)學(xué)診療過程進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合和科學(xué)的整合的虛擬系統(tǒng)，主要采用B/S運(yùn)行模式，以模擬兒科臨床實(shí)際情況為前提，以實(shí)踐教學(xué)、情景教學(xué)和個(gè)體化教學(xué)為特征，使真實(shí)的兒科典型病例重現(xiàn)的虛擬系統(tǒng)[9-10]，并將其應(yīng)用于醫(yī)學(xué)生臨床實(shí)踐教學(xué)中，提高實(shí)習(xí)醫(yī)學(xué)生實(shí)踐能力，并進(jìn)行模擬病例虛擬系統(tǒng)教學(xué)與傳統(tǒng)方式教學(xué)的對(duì)比，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。兒科模擬病例虛擬系統(tǒng)集醫(yī)療、培訓(xùn)和考核等多種功能于一身，具有很高的表面效度和內(nèi)容效度，在醫(yī)學(xué)教學(xué)中的適用范圍廣，效果突出，可以解決醫(yī)學(xué)生臨床實(shí)習(xí)與醫(yī)學(xué)教育資源不足的矛盾，為提高整體醫(yī)學(xué)教學(xué)質(zhì)量開辟一個(gè)新的途徑。

在兒科臨床培訓(xùn)虛擬系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中的非常關(guān)鍵的一步就是實(shí)現(xiàn)前需要大量的臨床數(shù)據(jù)資料[11]，整個(gè)系統(tǒng)需要以真實(shí)的病例診療過程為依據(jù)，首先需要對(duì)典型兒科病例診療流程進(jìn)行拍照、記錄、分析，建立素材庫(kù)，然后按照真實(shí)的人物、場(chǎng)景、醫(yī)療器械等實(shí)物的比例進(jìn)行進(jìn)一步的建模工作。

兒科臨床培訓(xùn)虛擬系統(tǒng)以3種模式實(shí)現(xiàn)其功能，包括學(xué)習(xí)模式、實(shí)踐模式和考核模式。在學(xué)習(xí)模式中可以通過文字、圖片、語音、動(dòng)畫和視頻等多種多媒體模式實(shí)現(xiàn)典型病例完整的診治過程學(xué)習(xí)。而在實(shí)踐模式中就需要操作者像真實(shí)的環(huán)境中一樣根據(jù)一些文字和語音的提示，按照要求完成操作過程。在考核模式中需要根據(jù)具體案例的要求來自主完成操作，并進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)分和點(diǎn)評(píng)，見圖1。

圖1　系統(tǒng)模式圖

3　虛擬系統(tǒng)在培養(yǎng)實(shí)習(xí)學(xué)生兒科臨床實(shí)踐能力中的應(yīng)用研究

在兒科生產(chǎn)實(shí)習(xí)期間，選擇本校40名五年制臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)實(shí)習(xí)學(xué)生作為應(yīng)用研究對(duì)象，共分為四組。其中的兩組學(xué)生在虛擬系統(tǒng)中結(jié)合病例的實(shí)際情況做出相應(yīng)的處理，當(dāng)完成對(duì)患者的治療后，系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)學(xué)生治療患者的每個(gè)步驟進(jìn)行記錄，并為其表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)分。整個(gè)操作過程真實(shí)地對(duì)學(xué)生的臨床診療和醫(yī)療決策的能力進(jìn)行了評(píng)價(jià)。而另外兩組學(xué)生進(jìn)行常規(guī)實(shí)習(xí)，然后進(jìn)行傳統(tǒng)方式教學(xué)和虛擬系統(tǒng)教學(xué)的效果對(duì)比，并作數(shù)據(jù)分析。結(jié)果應(yīng)用虛擬系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)的學(xué)生考核成績(jī)明顯優(yōu)于常規(guī)學(xué)習(xí)學(xué)生。

傳統(tǒng)的兒科學(xué)臨床實(shí)踐教學(xué)主要是通過案例討論、教師講授為主進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)生容易產(chǎn)生被動(dòng)感，知識(shí)掌握不夠深刻，還需要在日后的臨床實(shí)踐中不斷鍛煉實(shí)際應(yīng)對(duì)能力。應(yīng)用虛擬系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生通過參與計(jì)算機(jī)對(duì)模擬病例的檢查判斷、救治過程[12-13]，猶如親臨其境，自學(xué)意識(shí)濃厚。在逼真的模擬病例操作過程中，計(jì)算機(jī)自動(dòng)對(duì)操作過程進(jìn)行判斷和評(píng)估，這樣學(xué)生可以進(jìn)行自我檢測(cè)和自我提高[14-15]。

傳統(tǒng)的兒科臨床教學(xué)著重于知識(shí)傳授，很難培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力。將虛擬系統(tǒng)融入到兒科臨床實(shí)踐教學(xué)中，通過模擬病例學(xué)習(xí)，可以充分挖掘?qū)W生獨(dú)立思考和解決問題的能力，激發(fā)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的方法，為今后的臨床工作奠定良好的基礎(chǔ)。

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Research on the Students’ Paediatrics Clinic Training Based on Virtual System

/SUN Xin， HE Ying，WANG Xin-ping， et al.//Medical Innovation of China，2016，13（02）：072-074

【Abstract】Based on the special of paediatrics clinic check，the paediatrics clinic training virtual system designed by virtual reality technology provides the medical students a new interactive skills training methods. To enhance the students’ clinical skills through the more realistic simulation of a doctor’s clinical course is realized. The paediatrics clinic training virtual system platform has a good prospect in medical education and clinical skills training.

【Key words】Virtual reality； Clinic training； Virtual system； Clinical capacity

收稿日期：（2015-11-27） （本文編輯：王宇）

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2016.02.021

通信作者：孫昕

*基金項(xiàng)目：中華醫(yī)學(xué)會(huì)醫(yī)學(xué)教育分會(huì)2012年醫(yī)學(xué)教育研究立項(xiàng)課題（2012-LC-22）；黑龍江省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目（2013-10）；黑龍江省衛(wèi)生廳科研課題（2013139）