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虛擬技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用

  虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality,簡稱VR),又稱臨境技術(shù),是指利用三維圖形生成技術(shù)、傳感交互技術(shù)以及高分辨率顯示技術(shù),生成三維逼真的虛擬環(huán)境。通俗地講,虛擬現(xiàn)實就是一種人與通過計算機生成的虛擬環(huán)境可自然交互的人機界面。

  虛擬現(xiàn)實技術(shù)起源于美國,目前以風(fēng)行于軍事訓(xùn)練、娛樂、醫(yī)學(xué)、教育、建筑等各個行業(yè)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的理論基礎(chǔ)是建構(gòu)主義和人本主義學(xué)習(xí)理論。

  教育是一個傳授知識的過程,通過學(xué)習(xí)者的親身經(jīng)歷可以加速這一過程并且鞏固所傳授的知識,虛擬現(xiàn)實技術(shù)是為此而設(shè)計的很多方法中*有效的。虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有不可替代的且令人鼓舞的應(yīng)用前景,因為它允許學(xué)生與現(xiàn)有的各種信息互動,在仿真過程中,學(xué)生可以經(jīng)歷不同的時間和空間、可以接觸各種仿真物體以及接觸虛擬境界的各個部分。虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有感知性、交互性、構(gòu)想性等特點,認(rèn)真分析臨床醫(yī)學(xué)教學(xué)中遇到的問題和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的契合點,必將為臨床醫(yī)學(xué)教育帶來新的生命力。

一、目前臨床醫(yī)學(xué)教育中存在的問題

  1、臨床實踐與醫(yī)學(xué)倫理之間的矛盾

  眾所周知,臨床操作中有部分是具有侵入性的,對病人來說,可能會有創(chuàng)傷性和危險性。假如醫(yī)學(xué)生的技能操作尚不規(guī)范和熟練,讓其直接施行操作,很有可能將對病人構(gòu)成傷害,甚至危及他們的生命,這有悖于醫(yī)學(xué)倫理。其次,學(xué)生多組見習(xí),如果反復(fù)檢查同一名患者,必然會造成患者的不合作,從愛傷觀念和人道主義觀念出發(fā),需要有新的教學(xué)方法來代替以真人為對象的臨床實踐教學(xué)。

  2、臨床技能實踐與資源短缺的矛盾

  臨床醫(yī)學(xué)是一門實踐性、規(guī)范性、直觀性較強的學(xué)科,實踐教學(xué)部分不可或缺。隨著近年來高校的擴招,院校有限的實驗設(shè)備、實驗儀器、實習(xí)床位等資源不能很好地滿足臨床醫(yī)學(xué)生的實踐需求,師資力量和實驗室的運行能力也面臨著很大的考驗。

  3、醫(yī)療風(fēng)險與帶教教師積極性的矛盾

  隨著社會法制觀念的普及,社會醫(yī)療需求的增加,醫(yī)患糾紛日益增加,在對醫(yī)師尚沒有相對科學(xué)和公正的法律保護(hù)的情況下,要指導(dǎo)醫(yī)學(xué)生在病人身上進(jìn)行臨床技能訓(xùn)練,臨床帶教老師往往要冒著極高的風(fēng)險,有些帶教醫(yī)師基于自我保護(hù)意識,經(jīng)常避重就輕,躲避帶教。這對提高臨床技能教學(xué)質(zhì)量極為不利。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)教學(xué)中的優(yōu)勢

  首先,虛擬現(xiàn)實技術(shù)、醫(yī)學(xué)教學(xué)模型在臨床醫(yī)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用,既可避免臨床醫(yī)學(xué)實踐教學(xué)對患者的健康造成影響,又可使學(xué)生在虛擬的教學(xué)環(huán)境中以及模擬患者的病情變化中學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)知識和相關(guān)的操作技能,以便在真實的臨床醫(yī)學(xué)實踐中實現(xiàn)學(xué)有所用,不僅使臨床醫(yī)學(xué)實踐教學(xué)的順利進(jìn)行得到保障,還可以較高地保證教學(xué)質(zhì)量。

  其次,虛擬現(xiàn)實技術(shù)提供的無損耗實踐環(huán)境可以模擬實驗、實習(xí)的全部過程,改變了傳統(tǒng)的教師演示、學(xué)生練習(xí)的教學(xué)模式。學(xué)生可在不占用實驗室資源的情況下,掌握實驗的操作流程,這樣就很大程度地節(jié)約了實驗室資源,有效緩解供需矛盾。

  *后,虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以使醫(yī)學(xué)生在接觸臨床之前就提前進(jìn)入虛擬的臨床氛圍,在虛擬環(huán)境中進(jìn)行模擬操作,掌握必備的基礎(chǔ)知識理論,可以使其動手能力得到鍛煉,進(jìn)而避免在接觸真實臨床環(huán)境時出現(xiàn)手忙腳亂的狀態(tài),防止造成安全隱患。

三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)教育中的具體應(yīng)用

  1、虛擬人體

  美國國立醫(yī)學(xué)圖書館(NLM)早在1985年,就開始進(jìn)行人體解剖圖像數(shù)字化的研究,美國科羅拉多州立大學(xué)醫(yī)學(xué)院將一具女性尸體和一具男性尸體分別作了1mm0.33mm間距的CTMR掃描,然后將尸體冰凍后切成1mm的薄片并照相,經(jīng)圖像重建生成冠狀面和矢狀面映像,所得圖像數(shù)據(jù)經(jīng)壓縮后,建立了“可視人”,并出版發(fā)行了CD盤片。學(xué)生可在計算機屏幕上對“可視人”進(jìn)行矢狀面和冠狀面的解剖,并且可以縮放局部圖像。這一項研究應(yīng)用對解剖學(xué)的教學(xué)有著非同尋常的意義。

  汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院于20029月引進(jìn)挪威醫(yī)學(xué)模型的綜合模擬人(SimMan),主要用于臨床技能教學(xué)和考核。

  首都醫(yī)科大學(xué)于2004年引進(jìn)了美國的HPS和智能型高級綜合數(shù)字模擬人,率先在國內(nèi)開展基于VR的急診醫(yī)學(xué)高仿真模擬教學(xué)。學(xué)生的診治操作由計算機評判,“病人”的狀況隨時改變——或惡化或好轉(zhuǎn),學(xué)生在此過程中可獲得真實的臨床操作體驗。

  此外,虛擬人體可開展虛擬解剖學(xué)、虛擬內(nèi)窺鏡學(xué)等學(xué)科的計算機輔助教學(xué)。

  2、虛擬實驗室

  虛擬實驗室是在計算機加上一組軟件和相關(guān)的硬件,讓使用者在操作這臺計算機時就像在操作一臺實驗儀器一樣。很多臨床醫(yī)學(xué)教育中的實驗都可以在虛擬實驗室中開展進(jìn)行。

  在“實驗室”里,學(xué)生有充分的實驗自主權(quán),可以仿真實現(xiàn)各種實際中甚至不可視、不可入、不可摸、危險性高的實驗,擴寬了教學(xué)實驗的時間與空間的限制,學(xué)生甚至可以“全天候”地開展實驗,降低了實驗教學(xué)對客觀物質(zhì)條件的依賴。

  虛擬實驗室的硬件用來解決信號的輸入和輸出問題,軟件更為關(guān)鍵,它能很方便地改變、增減系統(tǒng)的功能與規(guī)模,美國加利福尼亞大學(xué)科爾曼實驗室開發(fā)的EXP軟件,就是一個用于神經(jīng)生理學(xué)虛擬實驗的基于虛擬現(xiàn)實的多功能軟件。

  應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的培訓(xùn)模型是一種較新穎的教學(xué)方法,不僅為醫(yī)學(xué)生提供了在校早期接觸臨床的機會和條件,而且還能使其臨床技能操作能力和綜合診斷思維能力得到提高,有效激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情和潛力,較快地掌握臨床診療實踐規(guī)律,*后,還有助于學(xué)生的職業(yè)道德及行為規(guī)范的養(yǎng)成。

  近幾年,在醫(yī)學(xué)教育中,虛擬現(xiàn)實技術(shù)的作用顯得越來越重要,尤其體現(xiàn)在提高病人的安全性、培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)操作技能與自信、教育規(guī)范化等方面凸顯了巨大優(yōu)勢。虛擬現(xiàn)實技術(shù)不僅可以提高醫(yī)學(xué)教學(xué)水平,還有助于做到客觀化考核,但是,它永遠(yuǎn)不可能取代真正的臨床實踐,它只是醫(yī)學(xué)生接觸真實病人之前的過渡性培訓(xùn)。我們應(yīng)該適當(dāng)?shù)匕烟摂M現(xiàn)實技術(shù)和其它教育模式有機結(jié)合起來,提高醫(yī)學(xué)專業(yè)課課堂的教學(xué)效率。

關(guān)鍵詞: 實訓(xùn)模型
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