穆野

【摘要】本文介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)與種類(lèi)，我們提出了VR技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用策略：一是VR技術(shù)可以進(jìn)行有效的手術(shù)直觀觀摩增強(qiáng)記憶，二是應(yīng)用VR技術(shù)可以在模擬的環(huán)境進(jìn)行細(xì)致的醫(yī)學(xué)觀察。

【關(guān)鍵詞】醫(yī)學(xué)職業(yè)教育 VR技術(shù) 應(yīng)用

【中圖分類(lèi)號(hào)】G712；G434 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2019）32-0045-01

一、引言

醫(yī)學(xué)職業(yè)教育的目標(biāo)是為全社會(huì)培養(yǎng)更多優(yōu)秀和合格的人才，使他們能夠更好地適應(yīng)未來(lái)的工作需要，在工作中取得更大的成就。為了促進(jìn)這一目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)，醫(yī)學(xué)職業(yè)教育的課程應(yīng)合理設(shè)置，新形勢(shì)下課程教學(xué)改革應(yīng)提倡新理念、新思路，以適應(yīng)和醫(yī)學(xué)職業(yè)教育質(zhì)量的提高。VR技術(shù)應(yīng)用在醫(yī)學(xué)職業(yè)教育中的作用是不言而喻的。為了更好地開(kāi)展教學(xué)工作，培養(yǎng)更多的優(yōu)秀人才，要進(jìn)一步優(yōu)化基于VR技術(shù)的教學(xué)設(shè)計(jì)。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)與種類(lèi)

1.沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

這種技術(shù)采用計(jì)算機(jī)3D圖像處理技術(shù)，通過(guò)3D圖像處理技術(shù)，用戶可以通過(guò)頭盔顯示器帶來(lái)立體視覺(jué)；通過(guò)音頻處理技術(shù)，用戶的左耳和右耳可以感受到不同的立體聲；在虛擬手套中添加觸摸點(diǎn)允許用戶體驗(yàn)觸摸。因此，沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)使用戶能夠更多地沉浸在虛擬空間中，實(shí)現(xiàn)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)等多感官模擬。

2.桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)

桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)使用計(jì)算機(jī)圖像和其他技術(shù)來(lái)構(gòu)建模擬的3D空間。通常，三維模型圖像可以通過(guò)顯示器顯示在二維平面上，并且通過(guò)鍵盤(pán)和鼠標(biāo)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單、技術(shù)相對(duì)成熟，但不能與現(xiàn)實(shí)空間完全隔離。用戶仍然受到外部環(huán)境的干擾，選擇虛擬模型的交互，與真實(shí)環(huán)境的交互相比仍然存在一定的差距。

3.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)是沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)的變體，不同之處在于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)將虛擬3D對(duì)象與真實(shí)環(huán)境相結(jié)合。 AR技術(shù)仍然需要使用頭盔顯示器，虛擬現(xiàn)實(shí)手套和其他設(shè)備。（1）虛擬與真實(shí)的結(jié)合：沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)形成了一個(gè)完全合成的3D空間，用戶無(wú)法感知現(xiàn)實(shí)世界。 AR技術(shù)允許用戶看到現(xiàn)實(shí)世界，將虛擬對(duì)象疊加到現(xiàn)實(shí)世界中。（2）交互性和實(shí)時(shí)性：AR技術(shù)結(jié)合了現(xiàn)實(shí)和虛擬世界，需要AR技術(shù)來(lái)根據(jù)實(shí)際情況準(zhǔn)確地合成虛擬對(duì)象。用戶使用虛擬對(duì)象來(lái)完成實(shí)際任務(wù)，因此需要AR技術(shù)是實(shí)時(shí)和互動(dòng)的。

三、VR技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用策略

1.VR技術(shù)可以進(jìn)行有效的手術(shù)直觀觀摩增強(qiáng)記憶

進(jìn)行手術(shù)觀摩，對(duì)于外科醫(yī)生來(lái)說(shuō)，有著極其重要的意義。由于學(xué)生人數(shù)多，進(jìn)行手術(shù)觀摩學(xué)習(xí)時(shí)，有一定的難度；即使安排學(xué)生觀摩手術(shù)過(guò)程，這樣對(duì)正常的手術(shù)進(jìn)行也會(huì)造成巨大的影響，對(duì)于一些高端的復(fù)雜手術(shù)，學(xué)院更是無(wú)法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的觀摩。這使得學(xué)生在進(jìn)行手術(shù)觀摩學(xué)習(xí)時(shí)，找不到合適的方法途徑，對(duì)于其職業(yè)技能的掌握造成阻礙。應(yīng)用VR技術(shù)，可以更好地解決這一難題，可以通過(guò)該技術(shù)，讓學(xué)生學(xué)到許多醫(yī)學(xué)技巧，學(xué)習(xí)復(fù)雜的手術(shù)方法，實(shí)現(xiàn)自身職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)提升。要實(shí)現(xiàn)VR技術(shù)輔助進(jìn)行手術(shù)的直觀觀摩，對(duì)設(shè)備有特別的要求。一是示教室。示教室當(dāng)然就是觀摩手術(shù)室用的場(chǎng)所，需要配備虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，需要配備顯示終端以及音箱、耳麥等設(shè)備，將手術(shù)室內(nèi)的全過(guò)程在示教室的大屏幕上展現(xiàn)出來(lái)，從而達(dá)到觀摩手術(shù)的目的，并且進(jìn)行雙向互動(dòng)，示教室觀摩者提問(wèn)問(wèn)題，手術(shù)室內(nèi)的醫(yī)生及時(shí)作出解答。二是手術(shù)室。手術(shù)室至少要配備1080p高清術(shù)野攝像機(jī)和全景攝像機(jī)，可以掛在手術(shù)吊臂上，也可以放在移動(dòng)小推車(chē)上，根據(jù)用戶需求而定，是選擇移動(dòng)式手術(shù)示教系統(tǒng)還是固定式的。相比固定式手術(shù)示教系統(tǒng)，移動(dòng)的靈活方便，更加便捷。三是控制中心?？刂浦行囊话憔褪窃O(shè)置在機(jī)房，作為手術(shù)示教系統(tǒng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的控制中心。大學(xué)要建設(shè)這樣的場(chǎng)所，為今后的VR技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教學(xué)服務(wù)。

2.應(yīng)用VR技術(shù)可以在模擬的環(huán)境進(jìn)行細(xì)致的醫(yī)學(xué)觀察

在人體結(jié)構(gòu)和組織結(jié)構(gòu)教育中，VR技術(shù)可以改變傳統(tǒng)的無(wú)法使用真實(shí)醫(yī)學(xué)教學(xué)環(huán)境的教學(xué)方法。例如，以往解剖學(xué)教學(xué)需要教授親自演示對(duì)于尸體的解剖方法和解剖步驟。學(xué)生在上解剖課時(shí)，更多的是感受到解剖課帶來(lái)的心理壓力，對(duì)于真實(shí)的解剖步驟，解剖方法掌握甚少。使用VR技術(shù)，每個(gè)人都可以在模擬的環(huán)境中進(jìn)行尸體解剖，雖然同樣會(huì)帶來(lái)一定的心理壓力，但是其在對(duì)教學(xué)知識(shí)的掌握方面，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)教學(xué)。在進(jìn)行醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，醫(yī)學(xué)教學(xué)的對(duì)象往往是活體，學(xué)生沒(méi)有掌握相關(guān)技巧之前。應(yīng)用VR技術(shù)，學(xué)生在低成本的環(huán)境下，逼真地學(xué)到真實(shí)的醫(yī)學(xué)技巧，可以通過(guò)細(xì)致觀察，學(xué)到更多的教學(xué)細(xì)節(jié)。VR技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中還會(huì)有著更進(jìn)一步的應(yīng)用。技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)操作能夠開(kāi)展，醫(yī)學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，也會(huì)變得更加容易。

近幾年來(lái)，醫(yī)學(xué)院學(xué)生或新手醫(yī)生用來(lái)了解人體構(gòu)造的主要方式。有些醫(yī)學(xué)院的學(xué)生們?cè)谧约旱牡谝荒暾n程中可以通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)作為訓(xùn)練的方式，在正式接觸人體構(gòu)造之前，通過(guò)科技的方式來(lái)提前了解一下。解剖學(xué)知識(shí)是所有醫(yī)學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以讓醫(yī)學(xué)院學(xué)生們更全面的了解我們身體的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。中職學(xué)校要將傳統(tǒng)課堂上難以被學(xué)生理解的知識(shí)點(diǎn)更加生動(dòng)形象地展示出來(lái)，讓學(xué)生了解到最新的技術(shù)，探索不一樣的世界。中職院校要建立教學(xué)實(shí)習(xí)基地，可以與科技企業(yè)合作，可以得到一些3D打印設(shè)備，得到企業(yè)提供的技術(shù)服務(wù)支持，為學(xué)生提供理論+實(shí)踐新型創(chuàng)新教學(xué)模式。

3.VR技術(shù)可將靜態(tài)的臟器變成動(dòng)態(tài)效果圖增強(qiáng)即視感

一個(gè)外科醫(yī)生的成長(zhǎng)和手術(shù)觀摩是分不開(kāi)的，一間小小的手術(shù)室擠進(jìn)去二三十個(gè)醫(yī)生去觀摩手術(shù)，這是非常正常的。這說(shuō)明了現(xiàn)場(chǎng)觀摩手術(shù)是在醫(yī)生培養(yǎng)上非常有需求的。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)從技術(shù)層面解決了觀摩手術(shù)的問(wèn)題，通過(guò)VR眼鏡和高清晰的VR視頻錄制直播，醫(yī)生可以在第一時(shí)間用現(xiàn)場(chǎng)視角觀摩手術(shù)過(guò)程。這對(duì)于醫(yī)學(xué)教育的意義是非常重大的。比如，應(yīng)用VR技術(shù)，學(xué)生可以看到心臟的靜態(tài)圖片變成了動(dòng)態(tài)效果圖，呈現(xiàn)出心臟“搏動(dòng)”效果。面對(duì)眼前視覺(jué)效果逼真，且跳動(dòng)的巨型心臟，醫(yī)學(xué)生就能夠了解心臟的內(nèi)在結(jié)構(gòu)。教學(xué)時(shí)，將心臟的各個(gè)部分“分解”出來(lái)，能讓學(xué)生更直觀地了解心臟工作原理以及結(jié)構(gòu)，同時(shí)當(dāng)手柄選擇某個(gè)部分時(shí)還配合了相關(guān)詳細(xì)解說(shuō)，使體驗(yàn)者可以了解得更透徹。傳統(tǒng)的展示是規(guī)則物體，相對(duì)簡(jiǎn)單，而柔性不規(guī)則的東西是最難的，特別是醫(yī)學(xué)中，它還必須符合科學(xué)原理的動(dòng)。相信未來(lái)，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就能夠完成這個(gè)技術(shù)難關(guān)。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)硬件軟件技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）已經(jīng)走入我們的生活當(dāng)中。屆時(shí)，諸如外科手術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)直播教學(xué)與VR技術(shù)的結(jié)合，將會(huì)對(duì)中職醫(yī)學(xué)生的綜合素質(zhì)的培養(yǎng)帶來(lái)巨大啟發(fā)。虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)設(shè)備的進(jìn)一步研究發(fā)展，是VR技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育應(yīng)用中的一個(gè)探索方向。從整體而言，未來(lái)醫(yī)學(xué)教育在融合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)后將會(huì)有著巨大的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

[1]田小海，崔洪艷.多項(xiàng)式生命的發(fā)展是醫(yī)學(xué)職業(yè)教育的終極歸宿[J].醫(yī)學(xué)教育研究與實(shí)踐，2017（2）：211-212，227.

[2]李明芳.關(guān)于高職高專(zhuān)醫(yī)學(xué)職業(yè)教育教學(xué)方法改革的探討[J].中國(guó)科技投資，2017（2）：331-332.

[3]肖建朝，譚玉嫦，萬(wàn)仁福等.大學(xué)生用戶視角下VR技術(shù)應(yīng)用方向研究[J].魅力中國(guó)，2016（28）：205-206.