陳超 張碩

[摘 要] 目前混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)正在不斷發(fā)展，也在不斷被應(yīng)用于各個領(lǐng)域，而在醫(yī)學(xué)教學(xué)上仍有很大的發(fā)展空間。文章結(jié)合目前骨科臨床教學(xué)現(xiàn)狀，探討混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)在骨科臨床教學(xué)中扮演的角色以及相較傳統(tǒng)教學(xué)方法的優(yōu)勢，挖掘混合現(xiàn)實(shí)這一技術(shù)在骨科教學(xué)工作中的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

[關(guān)鍵詞] 混合現(xiàn)實(shí)技術(shù);骨科;臨床教學(xué)

[基金項(xiàng)目] 華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院第一臨床學(xué)院教學(xué)研究與改革項(xiàng)目

[作者簡介] 陳 超（1984—），男，湖北棗陽人，博士，華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院第一臨床學(xué)院講師，研究方向?yàn)楣强婆R床與教研;張 碩（2000—），男，湖北武穴人，華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院第一臨床學(xué)院本科生（通信作者），研究方向?yàn)榕R床醫(yī)學(xué)。

[中圖分類號] G642.4? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）42-0360-02? ? [收稿日期] 2020-02-27

一、混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡介

混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)（mixed reality，MR）是近年來新出現(xiàn)的數(shù)字虛擬影像技術(shù)，能夠?qū)F(xiàn)實(shí)場景帶入虛擬情景中，因而在虛擬、現(xiàn)實(shí)和用戶之間建立起有效的聯(lián)系，使用戶得到與真實(shí)世界相近的體驗(yàn)。不同于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（virtual reality，VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（augmented reality，AR），MR是該技術(shù)領(lǐng)域在多年的積累之后產(chǎn)生的質(zhì)變，在很多領(lǐng)域都有著誘人的前景，并且在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的運(yùn)用還依然有著極大的發(fā)展空間。

不同于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)兼具前兩者的技術(shù)優(yōu)勢，但又不完全是兩者的簡單疊加?；旌犀F(xiàn)實(shí)技術(shù)具備以下三個主要特征：現(xiàn)實(shí)與虛擬世界結(jié)合、實(shí)時(shí)交互性和精確地匹配性?；旌犀F(xiàn)實(shí)借助技術(shù)手段使虛擬世界脫離屏幕的限制，與現(xiàn)實(shí)世界相融合，為用戶提供增強(qiáng)全息實(shí)時(shí)數(shù)字內(nèi)容，并且增加到真實(shí)空間中，帶來一種讓人難以置信的數(shù)字虛擬世界與物理真實(shí)世界融合的場景。[1]

二、骨科臨床見習(xí)現(xiàn)狀

臨床見習(xí)是醫(yī)學(xué)生將理論知識與操作經(jīng)驗(yàn)相融會貫通的重要學(xué)習(xí)過程，醫(yī)學(xué)生能否將理論知識正確合理地運(yùn)用于臨床工作，臨床見習(xí)的成果十分重要。隨著近年來科技的發(fā)展和專業(yè)的進(jìn)步，傳統(tǒng)教育方法的弊端也逐漸顯露。骨科學(xué)是外科中的一個重要部分，專業(yè)性較強(qiáng)，同時(shí)具有相當(dāng)一部分的抽象知識，僅靠老師講解學(xué)生很難理解并學(xué)以致用，而傳統(tǒng)臨床帶教的方式又具有一定的弊端，主要表現(xiàn)為以下幾個方面：（1）臨床見習(xí)時(shí)間不固定，骨科典型急癥病人有時(shí)效性，學(xué)生經(jīng)常不能碰到合適的教學(xué)病例;（2）患者有很強(qiáng)的抗拒感，不愿意配合教學(xué)工作。結(jié)合骨科的特點(diǎn)，教學(xué)中往往采用的是口頭講述結(jié)合影像學(xué)資料的方法進(jìn)行實(shí)踐操作知識點(diǎn)的傳授，而手術(shù)示教多靠視頻錄像，學(xué)生依靠自己的思考和實(shí)踐經(jīng)歷很少，且學(xué)習(xí)積極性不高，如何調(diào)動學(xué)生的主觀能動性讓其積極參加臨床見習(xí)教學(xué)成為一個難題。

目前醫(yī)學(xué)教學(xué)中常用的教學(xué)方法有：基于講座的學(xué)習(xí)法（LBL）、基于個案的學(xué)習(xí)方法（CBL）、基于問題的學(xué)習(xí)方法（PBL）以及基于團(tuán)隊(duì)的學(xué)習(xí)方法（TBL）。[2]為達(dá)到更好的教學(xué)效果，老師們往往綜合各種教學(xué)模式并結(jié)合相應(yīng)教學(xué)道具、多媒體甚至現(xiàn)在流行的3D打印技術(shù)，于傳授醫(yī)學(xué)知識來說有較好的教學(xué)效果，但并不能模擬骨科復(fù)雜的解剖模型及真實(shí)的搶救或檢查場景，臨床見習(xí)效果不佳。所以可以借助混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)來為教學(xué)工作提供幫助。

三、混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)在骨科教學(xué)中的應(yīng)用及優(yōu)勢

由于混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)的多種優(yōu)勢，在骨科臨床教學(xué)中能夠發(fā)揮多種多樣的作用，在混合現(xiàn)實(shí)設(shè)備上構(gòu)建的各種軟件應(yīng)用于教學(xué)中可能發(fā)揮出意想不到的效果。

（一）解剖教學(xué)

骨科解剖學(xué)是骨科臨床教學(xué)的基礎(chǔ)，掌握好骨科解剖學(xué)對臨床教學(xué)具有重要意義。傳統(tǒng)骨科解剖教學(xué)中，主要依靠尸體解剖來了解人體各種組織的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)，受到標(biāo)本數(shù)量和標(biāo)本質(zhì)量的影響，以及標(biāo)本實(shí)驗(yàn)的不可重復(fù)性，實(shí)際上的學(xué)習(xí)效果可能低于預(yù)期。而混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以構(gòu)建三維人體結(jié)構(gòu)模型，在混合現(xiàn)實(shí)設(shè)備上進(jìn)行解剖知識的學(xué)習(xí)，同時(shí)也可以支持動手操作，在老師的指導(dǎo)下即可進(jìn)行學(xué)習(xí)，同時(shí)虛擬影像的可操作性也可以達(dá)到傳統(tǒng)教學(xué)方式所達(dá)不到的效果，比如能通過透視和放大看到一些較細(xì)微的組織，更有助于學(xué)習(xí)，即使學(xué)生沒有立即理解相關(guān)知識或者操作錯誤，也可以重復(fù)進(jìn)行操作，不必?fù)?dān)心浪費(fèi)標(biāo)本材料。

（二）手術(shù)教學(xué)

以往的骨科手術(shù)教學(xué)主要的輔助手段為手術(shù)錄像，這是傳統(tǒng)的二維媒介，隨著技術(shù)發(fā)展顯現(xiàn)出其不足之處，即信息量太有限，一般只有一個角度，不能隨心意轉(zhuǎn)動視角以達(dá)到全面觀察手術(shù)操作的效果。而使用混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教學(xué)可以做到更加全面的手術(shù)錄像記錄，通過360°全景攝像頭記錄手術(shù)流程，并將其導(dǎo)入相關(guān)設(shè)備，即可保證學(xué)生隨時(shí)觀看全方位多角度的手術(shù)錄像，如身臨其境般參與手術(shù)，同時(shí)還可增強(qiáng)學(xué)生的投入感，提高學(xué)習(xí)效率。在實(shí)際操作方面也可進(jìn)行手術(shù)預(yù)演，讓學(xué)生參與體驗(yàn)虛擬手術(shù)流程，動手操作，培養(yǎng)手術(shù)技能，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)機(jī)會。機(jī)器記錄下學(xué)生操作失誤的動作，以便精準(zhǔn)糾正錯誤。再如構(gòu)建骨科基本常見病的模型，讓學(xué)生參與治療過程，減少了真實(shí)情況下由于錯誤操作給病人帶來痛苦的可能。

（三）骨科危重癥急救的情景教學(xué)

骨科急重癥病例首診處理的方法直接關(guān)系到病人的生命安全和預(yù)后。對于還未積累足夠經(jīng)驗(yàn)走上崗位的醫(yī)學(xué)生來說，對這一類病人的急救處理是很寶貴的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，如果能夠親身經(jīng)歷將能學(xué)習(xí)到許多急救的知識。然而這一類病例具有時(shí)效性，學(xué)生在臨床見習(xí)的過程中不一定能遇到這類病例，即使遇到病例也有可能因?yàn)椴∪饲闆r緊急等因素導(dǎo)致教師沒有時(shí)間為學(xué)生進(jìn)行細(xì)致的講解。但是通過混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建虛擬場景和虛擬病人，就能不受客觀條件的限制，教師能親自為學(xué)生演示，學(xué)生也能身臨其境地觀摩急救處理過程，這樣相比只使用教科書或其他資料的方式講解效果更加立竿見影。

四、結(jié)語

臨床醫(yī)學(xué)教學(xué)的實(shí)踐性極強(qiáng)，需要教學(xué)者和學(xué)生一同參與實(shí)踐過程才能起到良好的教育作用。然而全真教學(xué)受限于成本和現(xiàn)實(shí)條件很難實(shí)現(xiàn)，而高新技術(shù)手段為我們提供了有效的途徑。國內(nèi)已經(jīng)有研究[3]將VR、AR技術(shù)投入臨床教學(xué)，并取得了較好的實(shí)驗(yàn)成果，這也在一定程度上證明了將技術(shù)水平更高的MR技術(shù)投入臨床教學(xué)是可行的。雖然目前相關(guān)設(shè)備和軟件存在明顯的短板，仍需要改進(jìn)。但是隨著技術(shù)的發(fā)展，這些技術(shù)為臨床醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域做出貢獻(xiàn)的時(shí)代一定會到來。

參考文獻(xiàn)

[1]葉哲偉，吳星火.混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)在骨科的最新應(yīng)用進(jìn)展[J].臨床外科雜志，2018，26（01）：13-14.

[2]韓俊柱，朱勛兵，陳建方.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在骨科臨床教學(xué)中的應(yīng)用初探[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2018，34（07）：99-101.

[3]蔡璇，秦杰，黃珊，易曉青.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在脊柱外科臨床帶教中的應(yīng)用[J].中國繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育，2019，11（23）：18-20.

Application of Blended Reality Technology in Orthopedic Clinical Teaching

CHEN Chao1，2，ZHANG Shuo1

（1.The First Clinical College of Tongji Medical College，Huazhong University of Science and Technology，Wuhan，Hubei 430022，China;2.Department of Orthopedics，Union Hospital Affiliated to Tongji Medical College，Huazhong University of Science and Technology，Wuhan，Hubei 430022，China）

Abstract：At present，blended reality technology is constantly developing and being applied in various fields，but there is still space for development in medical teaching.Based on the current status of clinical teaching in orthopedics，this article specifies the role of blended reality technology in clinical teaching in orthopedics and its advantages over traditional teaching methods，and explores the potential of blended reality technology in orthopedics teaching.

Key words：mixed reality technology;orthopedics;clinical teaching