劉令欣

◆摘? 要：伴隨著科學技術的飛速發(fā)展，互聯(lián)網連接著社會生活各個領域，在各行各業(yè)起著重要的作用。虛擬現(xiàn)實技術近年來的發(fā)展可謂是達到了新高度，它在各種行業(yè)中應用廣泛，憑借交互性、生動性等優(yōu)勢得到了社會廣泛認可。虛擬現(xiàn)實技術是通過在計算機高級計算能力充分利用的基礎之上，借助輔助工具實現(xiàn)對真實情境的模擬的一種技術，如今，虛擬現(xiàn)實技術在醫(yī)學領域開始被應用于臨床外科教學，起到了良好的效果。本文圍繞虛擬外科手術學在臨床外科教學中的應用展開了分析探討。

◆關鍵詞：虛擬外科手術;臨床外科教學;應用

1前言

當今社會，互聯(lián)網與數(shù)字技術的發(fā)展幾乎可以說日新月異，各個領域學科交叉趨向越來越明顯，學科發(fā)展也呈現(xiàn)出更加個性化、智能化以及精準化的特點。臨床外科手術教學不僅要教會學生理論知識，更重要的是學生實踐技能的教學。傳統(tǒng)的臨床外科課堂教學，學生不能獲得身臨其境般的真實體驗。但是運用虛擬外科手術學，能夠將數(shù)字智能技術同教學過程結合起來，為學生打造更加真實生動的教學情境。

2虛擬外科手術學在臨床外科教學中的應用優(yōu)勢

外科臨床教學屬于外科醫(yī)學人才培養(yǎng)體系的重要組成部分，也是使課堂理論知識與實踐操作聯(lián)系起來的紐帶。外科臨床教育實際上是學生獲得臨床經驗的過程，在外科手術教學中，主要以培養(yǎng)醫(yī)學生的外科臨床思維以及技能為主要目的。當前，制約臨床外科教學的重要因素是教學模式的單一化、模板化，虛擬外科手術模擬教學手段的出現(xiàn)，有效解決了傳統(tǒng)教學模式下理論學習同實踐操作訓練之間的壁壘，臨床外科帶教醫(yī)師可以結合虛擬外科手術教學的優(yōu)勢，實施傳統(tǒng)外科教學方法改革，顯著提升外科臨床的教學質量和教學水平。虛擬外科手術學在臨床外科教學中的應用優(yōu)勢非常多，將VR，也就是虛擬現(xiàn)實技術同外科手術教學結合起來，可以為學生打造多視角的全方位立體視頻，真實模擬或還原手術過程，使學生能夠得到身臨其境的體驗。借助于虛擬現(xiàn)實技術開展臨床外科教學，可以實現(xiàn)外科手術的3D重建與動畫式模擬，再指導學生進行細分步驟的手術模擬訓練，獲得交互式的體驗，既能夠簡化臨床手術學習過程，又能夠提升教學的有效性。虛擬外科手術教學改變了傳統(tǒng)教學模式的枯燥面貌，它通過游戲化、趣味性的教學設計，使嚴肅的手術教學過程更加的生動形象，更易于調動醫(yī)學生的學習積極性，使學習過程更加生動有趣，利于學生掌握外科手術的相關知識技能。傳統(tǒng)手術過程存風險比較高，病人也比較痛苦，還有著術后效果不佳等缺點，而手術的效果同醫(yī)生個人的技能水平有著很大的關系。近年來，虛擬手術系統(tǒng)成為了醫(yī)學領域的一個熱點，為臨床外科教學提供了一個虛擬化的3D環(huán)境，這個環(huán)境還具有交互性操作優(yōu)勢，能夠模擬臨床外科手術的整個過程。利用虛擬現(xiàn)實技術，臨床外科教學過程中，學生可以在對病人實施真正復雜的手術之前，把由成像設備收集到的病人圖像和模型導入虛擬仿真系統(tǒng)當中，就可以進行接近于真實情境的外科手術練習，這種教學方法不但生動形象，并且不用浪費過多的醫(yī)療資源，是一種價值比較大的外科臨床教學手段。臨床外科手術有著比較大的復雜性，通過虛擬現(xiàn)實技術的運用，能夠讓醫(yī)務工作者沉浸于模擬的手術場景內，獲得聽覺、視覺等全方位的感官體驗，使學生仿佛置身于真的手術過程當中。通過虛擬手術場景練習，學生能夠得到豐富的操作體驗，更好的掌握外科臨床手術過程中的各種可能出現(xiàn)的突發(fā)情況的應對措施，一來，大大節(jié)省了培訓外科臨床醫(yī)務人員的成本與時間，使實習生進行手術的風險性降低，另一方面又能夠極大的彌補傳統(tǒng)臨床外科教學模式的不足，大大提高醫(yī)學教育與訓練的效率及質量，推動我國外科手術水平的進步。

3臨床外科教學中應用虛擬現(xiàn)實技術的主要途徑——建立虛擬手術系統(tǒng)

3.1虛擬外科手術系統(tǒng)介紹

虛擬外科手術系統(tǒng)是一種把臨床醫(yī)學理論同計算機技術有機結合起來，從而模擬出的具有沉浸式交互體驗特點的虛擬環(huán)境。虛擬外科手術系統(tǒng)主要包括硬件設備、數(shù)據(jù)庫以及軟件系統(tǒng)這三個部分，在虛擬外科手術系統(tǒng)中，學習者能夠置身仿真環(huán)境中，通過自己的感官體驗，真實地得到動手做手術的體驗，從而能夠積累實踐經驗，提升操作水平。虛擬外科手術系統(tǒng)把醫(yī)學數(shù)據(jù)作為基礎，以病人人體結構為中心，構建起的一種立體三維體系，能夠使學習者得到沉浸式的體驗和實時性的反饋。在實施虛擬外科手術時，操作者在佩戴3D眼鏡之后，會立刻感到自己置身于模擬情境中，通過高度逼真的三維設備的引導，達到高度的人機交互。系統(tǒng)運行過程中，操作者能夠感受到自己戴上了手術專用手套，并且手持高度仿真的手術器械進行手術操作，切割人體組織等動作也會帶給操作者十分真實的感官反饋，操作者能夠一步一步的依照實際的手術操作步驟來完成手術過程。虛擬外科手術系統(tǒng)能夠收集手術練習過程中的所有數(shù)據(jù)并給出全面科學的評價，能夠實時監(jiān)測實習生的整個操作過程。借助虛擬外科手術系統(tǒng)，學生能夠進行反復的模擬練習，進而提升自己的實際操作技能。虛擬外科手術既省去了外科教學尋找合適實驗對象的麻煩，同時又大大地提高了培訓效率，是有效評價和培養(yǎng)醫(yī)學生手術操作技能的有效手段。

3.2虛擬外科手術系統(tǒng)在外科臨床教育中的應用以及未來發(fā)展

在當今社會，醫(yī)療水平不斷提高，臨床手術要求也逐步提高，對臨床醫(yī)生的手術操作水準提出了更高的要求。虛擬外科手術系統(tǒng)的建立，成為了培養(yǎng)醫(yī)療實踐技能豐富的優(yōu)秀外科醫(yī)生的一個非常重要的平臺。臨床外科的實習生們通過虛擬外科手術系統(tǒng)打造的逼真情境，反復地進行外科手術演練，進而提升操作能力。由于國內外醫(yī)療環(huán)境的差異，虛擬外科手術系統(tǒng)在國外醫(yī)療領域已經得到了十分廣泛的應用，但是我國對其的應用還處于起步階段，其應用價值有待進一步發(fā)掘。近些年來，伴隨著虛擬現(xiàn)實技術的不斷發(fā)展以及在各行業(yè)的廣泛應用，它越來越得到醫(yī)務工作者們的高度重視，所以，臨床外科教學中虛擬手術系統(tǒng)的應用水平也逐步提高。但是，我們在看到虛擬外科手術系統(tǒng)教學的優(yōu)勢的同時，也應該看到其在現(xiàn)階段應用存在的不足，由于人體體質具有多元化特點，所以虛擬現(xiàn)實手術系統(tǒng)應該設計更多的可能性，只有這樣，才能更加具有實用價值，滿足不同手術情境的教學需求。在運用虛擬外科手術系統(tǒng)進行教學時，還需要不斷收集、分析反饋給計算機的大量的醫(yī)學數(shù)據(jù)，從而提升虛擬外科手術系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的全面性、科學性、真實性，提升臨床外科手術的教學質量。由于虛擬外科手術系統(tǒng)為學生們提供的是一個高度逼真、接近真實體驗的手術操作氛圍，所以這種逼真化的實戰(zhàn)演練未來將會在外科醫(yī)學領域發(fā)揮更廣泛的作用，推動我國現(xiàn)代醫(yī)學科技水平的持續(xù)進步。未來，要使現(xiàn)代醫(yī)學科技、外科手術醫(yī)學理論更好的同虛擬現(xiàn)實技術結合起來，進一步完善虛擬外科手術系統(tǒng)，發(fā)揮出其應用于臨床外科教學的科學先進性以及啟發(fā)性等優(yōu)勢，使虛擬外科手術系統(tǒng)越來越成為推動我國現(xiàn)代化醫(yī)學科技領域持續(xù)發(fā)展進步的一個重要途徑。

4結束語

綜上所述，在臨床外科教學中的應用虛擬現(xiàn)實技術，有利于活躍教學過程，充分調動學生學習的積極性，對于醫(yī)學生的實踐操作技能培養(yǎng)來說有著重大的意義，已經成為了外科臨床手術教學中的一種重要教學模式?？茖W開展外科臨床模擬課堂，有利于提升外科臨床手術教學質量，為我國醫(yī)學事業(yè)發(fā)展培養(yǎng)更多優(yōu)秀的具有扎實理論知識與過硬技能水平的臨床外科醫(yī)生。當前，建立虛擬外科手術訓練系統(tǒng)在一些發(fā)達國家已經成為了主流趨勢，但是在我國還處于初步探索階段，需要眾多醫(yī)學界人士的共同努力。

參考文獻

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