计算机虚拟现实技术在临床医学教育中的应用初探

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1、ACADEMICFORUM学术论坛计算机虚拟现实技术在临床医学教育中的应用初探霍刚（北京大学第三医院教育处100083）【摘要】介绍了医学模拟技术的分类，分析了虚拟现实技术在各种高端模拟设备中的应用以及在医学模拟教育中的优势。【关键词】虚拟现实技术;模拟医学教育;生理驱动【中图分类号】G723【文献标识码】A【文章编号】1004－6763（2008）02－0024－041背景随着计算机模拟技术的迅猛发展，新的教学方式不断出现，继多媒体、计算机网络之后，出现了一个全新的智能互动方式，它就是虚拟现实技术（VirtualReality）。虚拟现实技术是在

2、计算机是模拟技术上发展起来的，其基本特征为：沉浸性，交互性，多感知性[1]。虚拟现实技术是运用计算机对现实情景进行全面模拟的技术，由于它能够高度逼真地模拟与现实情景类似的环境，让学员获得身临其境的感觉和体会，从而收到满意的教学效果。目前，虚拟现实技术已在医学教育、航空航天、军事训练等许多领域得到广泛应用。在国外，虚拟现实技术已应用于课堂教学。虚拟现实技术作为新的教学方式，它的出现无疑将对现代教育教学产生深远的影响[2]。作者简介：霍刚2医学模型分类与发展（1979），男，山随着计算机模拟技术的发展和在医学领域里的应用，医学模拟教学由最初使用简西人，

3、目前在北医单的解剖示教模型逐渐发展为功能复杂的技能培训模型。三院教育处临床技2.1示教模型多为解剖模型（BasicAnatomicalModel），用来研究人体各器官组织能培训中心从事管理工作。间的关系，即人体各局部是由哪些骨、肌肉、血管、神经及内脏组成，以及组成该局24CONTINUINGMEDICALEDUCATIONVol.22.No.2部的各器官间是以何种方式相互组合的。3.2虚拟现实和触觉感知系统2.2培训模型主要包括：局部功能训练模型、计算机虚拟现实和触觉感知系统是培养专科医生的高端交互式训练模型、虚拟现实和触觉感知系统、生理驱技术模型

4、，集先进的计算机技术、传感与测量技术、动型模拟系统[3]。仿真技术、微电子技术于一体，使学员与计算机模拟的三维环境进行实时交互。在虚拟的诊疗环境中，通3计算机虚拟现实技术在临床医学教育中的应用过计算机软件与配套电子硬件载体的结合，模拟出集根据医学模型分类和发展可以看出，随着计算机视觉、听觉和触觉为一体的医学虚拟系统，并配有力虚拟现实技术的不断深入应用，各种功能强大的培训反馈技术（Haptic），更加逼真地模拟了诊疗环境，模型不断问世并趋于完善。培训模型中计算机虚拟现加深了使用者对操作感觉的体会，如操作过程的突破实技术应用程度由低到高依次为，计算机交

5、互式训练感和落空感。三种模拟器都是通过上述的技术，对各模型、虚拟现实和触觉感知系统、生理驱动型模拟系个专科的手术情景进行模拟。统，本文主要针对我院已购置的此3种培训模型的应3.2.1支气管纤维镜模拟器用进行探讨。能够模拟真实阻力，手感，各种上下呼吸道的解3.1计算机交互式训练模型剖结构，模拟病理状态下的肿瘤，息肉等，可用于耳计算机交互式训练模型综合了一部分单独功能训鼻喉可，呼吸科等医生培训的首选，此外，还有新生练，通过简单的编辑各种病例，进行相关内容的教学儿困难气道的插管，可用于产科和儿科的急救培训。和测试使学生得到一个完整医学治疗过程的训练，同我

6、院呼吸科已经运用支气管纤维镜模拟器举办了培训时可以随时控制过程进度和速度，并可以反复训练，班，针对地年住院医师进行培训，模拟器所以操作、是训练学生的实践能力和测试学生处理病例水平的有手感都几乎接近真实，图像清晰，让学员深刻体会了效途径。镜子操作的动作要领。培训方式：由副高及以上的医3.1.1计算机交互式分娩及急救演示系统（S560）生作为培训老师，制定由浅入深的教学计划送报教育包括产妇和新生儿两个模型，产妇可以模拟产科处，根据每个人的实际情况，共对5名医生进行培分娩的全过程，可以控制每个产程的速度，模拟各种训，采取一对一，手把手教学，练习，对每种操

7、作的胎位，并在分娩后有模拟的脐带和胎盘出现，非常真重点和难点进行反复练习，如模拟活检取材，麻醉给实地模拟生产的全过程。新生儿模型在“出生后”可药，如同在真人身上练习一样，效果非常好。模拟各种新生儿常见疾病，如紫绀、黄疸，可以对其3.2.2胃肠道内窥镜诊疗模拟器进行气管插管，心外按压等操作，并进行血压和血氧可以练习使用胃镜、肠镜、乙状结肠镜等器械，的监测。这些操作都是基于计算机软件和周围硬件的进行上下消化道检查、内窥镜逆行胰胆管造影巧妙组合而实现的，但计算机本身不能判断学生操作（ERCP）、内镜超声（EUS）等操作，还可以诊治是否正确，只能由操作的老

8、师进行评估。息肉、溃疡，处理突发性出血。可以扩展学员的解3.1.2高级成人护理模型剖、生理及病理等医学知识，提高学员的手术