李洪亮 顏丙春

【摘要】臨床教學可以劃分為兩大種類，一類是臨床醫(yī)學生在校園內(nèi)的教學，另一種是臨床實踐中的教學，例如：各大帶組導師對各自組上臨床醫(yī)生的教學或對手術、治療手段的教學等。醫(yī)學這一研究人體健康的學科，包含學科多且復雜，抽象概念類型的學習內(nèi)容較多，這對醫(yī)學生的學習過程造成一定的困擾。本文結合各大研究學者的數(shù)據(jù)對AR技術在臨床教學中的應用進行分析，討論其在臨床教學過程中帶來的好處，并對該項技術未來在臨床教學中的發(fā)展進行展望，希望在今后醫(yī)學領域的教學方式能夠有更多的形式。

【關鍵詞】AR技術? 臨床教學? 應用

【中圖分類號】G434 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）13-0065-02

增強現(xiàn)實（Augmented Reality，簡稱AR），是通過電腦技術，將虛擬的信息應用到真實世界，真實的環(huán)境和虛擬的物體實時地疊加到了同一個畫面或空間同時存在。AR等同于真實世界+數(shù)字化信息[1]。AR是一種廣泛運用了多媒體、三維建模、實時跟蹤及注冊、智能交互、傳感等多種技術手段，將虛擬信息與真實世界巧妙融合的技術，可以將計算機生成的文字、圖像、三維模型、音樂、視頻等虛擬信息模擬仿真后，應用到真實世界中，兩種信息互為補充，從而實現(xiàn)對真實世界的“增強”[2]。它跟VR技術的不同在于，它比VR多一份真實性，也可以理解為AR是VR的進階版。目前AR技術可廣泛應用到軍事、醫(yī)療、建筑、教育、工程、影視、娛樂等領域。

一、AR技術在醫(yī)學教學應用中的優(yōu)勢

傳統(tǒng)單一的教學模式已經(jīng)逐漸無法滿足臨床醫(yī)學上的教學，這是因為醫(yī)學生臨床實踐中存在臨床操作風險較大、無法反復利用試驗品進行試驗、試驗品缺乏等不可避免的缺點[3];臨床醫(yī)生在臨床的手術中也不可能在病人身上練習、練習磨具存在較大偏差等缺點，只能不斷在治療和手術中積累經(jīng)驗等等。AR技術現(xiàn)在能很大程度上彌補這一方面的不足，不僅僅能夠更好地讓學生進行系統(tǒng)知識的學習，也能讓臨床醫(yī)生擁有更好更多的訓練機會;接下來分別對校園內(nèi)的教學和臨床中的教學中AR技術的應用詳細進行描述。

二、AR技術在臨床醫(yī)學校園內(nèi)教學應用

（一）提高學生的積極性

在校園中的學習過程中，基本上教師的教學方式還是PPT結合課本進行試驗，該種方法形式對學生來說比較枯燥，大量的學習內(nèi)容，和復雜的人體構造對學生來說是頭痛的問題，根據(jù)研究結果，大部分醫(yī)學生在學校過程中都反映過人體解剖學、病理學、生理學等課程的老師的教學太過生硬，存在無法很好地將人體構造進行展示等問題。因此學習積極性不高，AR技術卻能夠在虛實結合的情況下，將人體概念在課堂上很好地展示，學生可以在課堂上甚至課堂外多方位地了解課堂知識。第九版教科書現(xiàn)已經(jīng)在各個章節(jié)都安插了AR內(nèi)容，學生可以通過手機掃一掃書本上的二維碼，該節(jié)較抽象的知識內(nèi)容就能躍然紙上，通過結合動靜、遠近、快慢之間的變換，增強學生的記憶學習，幫助其更好地理解課堂內(nèi)容，并極大地提高了學生學習的積極性[4]。該種方式在某種意義上也起到了節(jié)省教學模具的作用。

（二）直觀地呈現(xiàn)人體解剖結構

一般來說，醫(yī)學生要想要將各種知識都融會貫通，解剖學的掌握必須要扎實，在校園內(nèi)，解剖學、病理學等課程的教學，主要還是通過視頻課程結合大體老師共同進行學習;但是校園內(nèi)的大體老師數(shù)量有限，無法滿足學生的學習需求，但如果不進行臨床試驗，只從課本上學習理解和視頻的教學，學生學習起來卻不夠直觀，不過這一煩惱現(xiàn)在已經(jīng)得到了解決，因為全新的AR系統(tǒng)能通過投射不同層次的肌肉和骨骼讓學生了解人體的詳細構造，現(xiàn)如今的AR技術可以做到通過安裝在支架上的追蹤傳感器，這種技術能直接將肌肉和骨骼的圖像投射到同學或模型的身上。圖像也相當智能，它們會自動適應同學或模型的身形并跟隨變換的動作進行調整，這樣一來學生就能清楚地了解人體的構造，以及在運動或動作時，是哪些骨骼和肌肉在進行對運動的調配。除此之外，學生還有“動手”的機會，教學老師和他們可以在投射的圖像上“做標記”，這樣就能對相關知識做更為深入的了解[5-6]。

（三）制作醫(yī)學疾病專項AR教材

通過AR，臨床各大專業(yè)課程的學習中，學生可以看到3D的虛擬仿真人體骨骼，不用再離開教室跑到人體骨骼室，也不用拿一個真正的人體骨骼模型了，非常方便。4D解剖學這個AR應用可以讓醫(yī)學生利用課堂外的時間仔細研究人體骨骼，對各系統(tǒng)的組織從不同的角度去看，可以放大縮小，可以自由旋轉[7]。學生還可以選擇觀看肌肉系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)或者循環(huán)系統(tǒng)，學生要學習骨骼的不同類型，對骨骼結構進行分析，當他們仔細檢查200多塊人體骨骼的時候。在學習的過程中，他們可以進行溝通和協(xié)作。在課本中，AR技術呈現(xiàn)出栩栩如生的骨骼3D效果，學生可以隨意坐在教室任何地方，甚至可以在室外進行學習。這個AR人體骨骼自己是不動的，除非你自行旋轉課本。學生可以用iPad作為顯示設備，從不同角度來觀看骨骼系統(tǒng)，從而可以關注某些特定的骨骼[8]。該種技術不僅僅將多媒體形式呈現(xiàn)在課本上，還可以通過各種移動終端的不同，讓學生在各種介質上對知識進行反復的學習，極大地豐富了學生的學習形式。在學習特定的疾病時，學生也能通過AR技術詳細又生動地了解該種疾病對人體的影響，或者藥物在治療過程中能夠對人體哪些器官帶來的變化;在兒科學的教學過程中，學生也能更好地掌握人體在生長過程中的變化。該種專項AR教材能夠從多方面刺激學生的記憶，讓其學習更有效。

三、AR技術在臨床實踐教學中的應用

（一）解決手術訓練方式的匱乏

臨床上的治療，手術治療是不可缺失的一種治療方式，臨床上的手術的學習，除了老帶新在手術臺上的教學，就是自行在家中通過觀看教學視頻或教具自行演練;以上的方式方法都存在著各種問題，無法靈活地讓臨床醫(yī)生學習手術或進行手術的訓練。隨著AR技術的發(fā)展，這一問題得到很大的改善，臨床醫(yī)生可以通過AR技術不斷地進行手術的練習，雖然無法做到跟臨床手術過程一模一樣，但也能按照標準化練習，完成臨床上一助和二助的工作;在手術的過程中也能更好地跟隨主刀醫(yī)生的腳步，減少出錯的概率。這對提高臨床醫(yī)生的手術熟練度和自信心很有幫助。

（二）提供臨床實踐技能操作指引

體格檢查和技能操作是臨床醫(yī)生診治過程中的常用手段，但因為專科專治或病種數(shù)量不夠的原因，導致部分臨床醫(yī)生出現(xiàn)某些體格檢查和技能的生疏。也存在著部分醫(yī)院對臨床醫(yī)生管理和培訓較為松散，每年只在年終考核才對臨床醫(yī)生的查體及技能進行考核，大多技能的考核還只單一地為心肺復蘇，這也是造成臨床醫(yī)生自身業(yè)務水平不高的原因之一。AR技術可以系統(tǒng)規(guī)范地對臨床醫(yī)生進行指導和教學，能夠詳細地對體格檢查的步驟進行指導，也能通過將數(shù)據(jù)投射到模型身上來對臨床醫(yī)生進行考核。在技能操作上，AR也能讓臨床醫(yī)生通過模擬訓練更好地對該項技術進行練習，對提高臨床醫(yī)生的診療技術起到了很大的促進作用。

四、AR技術未來展望

AR是VR的衍生產(chǎn)物，它們被設計出來的最初目的都是創(chuàng)造出可以與人互動的虛擬物體或者虛擬環(huán)境，與VR不同的一點是相比于VR更為沉浸式地與虛擬物體和虛擬環(huán)境進行互動，AR技術將側重點更多地放到了將虛擬物品與實景相融合實現(xiàn)與人之間的互動。未來勢必是人工科技的未來，AR技術的應用也會隨著科技的不斷發(fā)展被應用得更加廣泛。我們在前文中主要通過闡述了AR技術能夠在教學過程中起到提高學生的積極性、讓學生在學習過程中更加生動地了解教學知識，解決解剖等重難點課程教學單一的問題;也起到了解決臨床醫(yī)學手術訓練方式的匱乏并提供臨床實踐技能操作指引。只是現(xiàn)在大部分的醫(yī)學院校AR技術的應用只體現(xiàn)在教科書上，其他的教學方式仍然以傳統(tǒng)模式為主;相關臨床AR的技術軟件也并沒有漢化，針對我國教學特色和具有我國疾病標準的相關軟件現(xiàn)在也較為缺乏;AR技術雖然能夠模擬標準化的知識技能及手術過程，但是也無法實時跟進新的知識，會出現(xiàn)治療手段落后等問題。但是這些問題在今后的研究過程中終將都會被解決，將來AR技術能夠更好地為臨床教學提供服務。

參考文獻：

[1]李遠棟，劉愛峰，張君濤，等.VR、AR、MR技術在骨科臨床教學中的應用[J].重慶醫(yī)學，2021，50（8）：1432-1435.

[2]牟芬，陳紅，李玲玲，等.AR技術在醫(yī)學教學及臨床中的應用價值[J].高校醫(yī)學教學研究（電子版），2019，9（5）：31-35.

[3]尹任其，郭洪波，曲樂豐，等.AR技術配合3D打印模型在介入手術教學培訓中的應用研究[J].中國醫(yī)學教育技術，2020，34（3）：378-381.

[4]白雪，張少杰，王俊剛，等.虛擬現(xiàn)實技術在肝膽外科本科教學中的應用[J].中國中醫(yī)藥現(xiàn)代遠程教育，2021， 19（16）：30-32.

[5]劉書中，姚思遠，楊波.增強現(xiàn)實技術在關節(jié)外科手術規(guī)劃及教學培訓中的應用[J].基礎醫(yī)學與臨床，2020， 40（11）：1574-1578.

[6]葉青，王文軍，陳云虹，等.增強現(xiàn)實技術在醫(yī)學教育和臨床實踐中的應用及展望[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2018，39（12）：100-103，108.

[7]陳韜，黃馨，何曉川，等.計算機三維可視化技術在醫(yī)學教育中的應用價值[J].中華醫(yī)學教育雜志，2020，40（10）：788-791.

[8]李婧.醫(yī)學模擬教育與人才培養(yǎng)——談VR/AR在醫(yī)學院校的應用前景[J].內(nèi)蒙古師范大學學報（哲學社會科學版），2018，47（6）：113-116.