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      醫(yī)療教學(xué)中的VR技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀研究

      2022-05-22 13:33:02劉韻璇
      醫(yī)學(xué)前沿 2022年5期
      關(guān)鍵詞:應(yīng)用場景遠(yuǎn)程教學(xué)醫(yī)學(xué)教育

      劉韻璇

      摘要:虛擬現(xiàn)實,最初由VPL公司的人員于一九八四年率先發(fā)明,迄今發(fā)展歷程已達(dá)到了三十五多年。政府一直高度重視虛擬現(xiàn)實技術(shù),并制定了許多政府文件和指南。由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)所具備的三十一特點,即沉浸性、交互式和想像性,目前已逐漸運(yùn)用于手術(shù)模擬、影像檢查、手術(shù)執(zhí)行以及健康護(hù)理等臨床治療中。而與此同時,遠(yuǎn)程教學(xué)技術(shù)也做出了飛速發(fā)展,但目前仍面臨著教學(xué)交流缺失、實際技術(shù)訓(xùn)練不足、教育資源不夠共享等弊端。隨著五G互聯(lián)網(wǎng)的大量建立,虛擬現(xiàn)實技術(shù)和遠(yuǎn)程教學(xué)的融合,能在繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育、手術(shù)直播課堂、優(yōu)質(zhì)資源共享等各類醫(yī)療教育場景中起到關(guān)鍵作用,有效提高醫(yī)療培訓(xùn)教育的有效性。

      關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實;遠(yuǎn)程教學(xué);醫(yī)學(xué)教育;應(yīng)用場景

      1虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

      1.1虛擬現(xiàn)實技術(shù)虛擬現(xiàn)實

      虛擬現(xiàn)實利用了動態(tài)環(huán)境模型、數(shù)字三維空間圖形制作、立體顯示技術(shù)和傳感器、應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計工具以及信息系統(tǒng)整合等技術(shù),形成了三維空間的虛擬現(xiàn)實自然環(huán)境,使用者在虛擬現(xiàn)實世界中可以感受到身臨其境的感受,而無法區(qū)分虛幻世間與實際世間。一個完整的VR操作系統(tǒng),通常由供應(yīng)終端、網(wǎng)絡(luò)以及內(nèi)容供給終端三部分構(gòu)成,其中內(nèi)容供給終端可能為本地或云網(wǎng)絡(luò)。終端將收集到的應(yīng)用指令傳送至內(nèi)容供給端,而內(nèi)容供給終端則在進(jìn)行邏輯計算、渲染、解碼壓縮等過程之后,將相關(guān)內(nèi)容傳輸至終端,而終端再對內(nèi)容數(shù)據(jù)完成再次解碼,并展示至屏幕。虛擬現(xiàn)實科技同時具有了3I特性,即浸泡性、互動式和想象性,其中沉浸性是虛擬現(xiàn)實科技中最主要的特性。

      1.2虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)療中的運(yùn)用現(xiàn)狀

      虛擬現(xiàn)實作為一項輔助信息技術(shù),已逐漸在術(shù)后仿真、影像檢查、術(shù)后執(zhí)行以及健康養(yǎng)護(hù)等臨床科學(xué)醫(yī)療中應(yīng)用。通過VR的術(shù)后仿真器能夠讓醫(yī)療人員開展術(shù)后預(yù)演,并選取最好的術(shù)后路線,從而提升了術(shù)后成功率,并減少了醫(yī)療人員由于缺乏經(jīng)驗而引發(fā)的風(fēng)險。在MRI、CT影像檢測中,VR技術(shù)可以較為精確、直接地表現(xiàn)骨折部位以及周圍機(jī)構(gòu)的狀況,并顯示出了一定的臨床科學(xué)醫(yī)療價值。同時虛擬現(xiàn)實技術(shù)還可運(yùn)用在心血管外科手術(shù)和神經(jīng)外科術(shù)后等的術(shù)后現(xiàn)場實戰(zhàn)中,在假腿、腦部損傷等的病人肢體活動健康養(yǎng)護(hù)中亦有應(yīng)用。此外,李佳研究表明,采用VR的技術(shù)治療對社交焦慮癥(SAD)和失眠等心理病癥治療有較好的效果。我國研究者陶思怡與美國學(xué)者研究還表明,虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)患雙方跨文化交流中也可以起到一定效果,它可以給病人帶來真實的視覺效果,能夠有助于病人了解醫(yī)院信息,進(jìn)而提高病人信心。

      2遠(yuǎn)程教學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題

      遠(yuǎn)程教育利用計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)以及現(xiàn)代通信等科技管理手段,使音視頻的內(nèi)容實現(xiàn)了跨空間傳輸?shù)姆绞?,也被稱為互聯(lián)網(wǎng)高等教育、互聯(lián)網(wǎng)素質(zhì)教育等,具備了開放式、擴(kuò)展性、靈活多樣、可管理性等特點。遠(yuǎn)程教學(xué)可以沖破空間束縛,教和學(xué)在空間上可以分離,時間上也可以異步,授課地點靈活,學(xué)習(xí)時間自由,并能夠?qū)崿F(xiàn)4A學(xué)習(xí)模式即在任何人任何時候任何地方都能夠使用任何設(shè)備,登陸互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行授課。據(jù)CNNIC公布的第44屆《我國互連網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計分析研究報告》表明,截止2020年6月,我國在線教育用戶規(guī)模已達(dá)到3.21億,手機(jī)在線教育的應(yīng)用規(guī)模已達(dá)到1.99億。艾瑞咨詢有限公司在《2019年中國網(wǎng)絡(luò)教育行業(yè)發(fā)展研究報告》中表示,2019年我國網(wǎng)絡(luò)教育市場數(shù)量將達(dá)到2517.6億,同比上升25.6%。報告還表明,自制力較強(qiáng)、學(xué)業(yè)目標(biāo)明晰和閑暇時間廣泛的中國青年人將是網(wǎng)絡(luò)高等教育的重點使用人群,高等學(xué)歷素質(zhì)教育和培養(yǎng)將占有整體網(wǎng)絡(luò)教育市場數(shù)量的80%。

      3虛擬現(xiàn)實技術(shù)在遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)教育中的使用場景研究

      3.1虛擬現(xiàn)實+醫(yī)療繼續(xù)教育

      持續(xù)教育,是指成年人在進(jìn)行正規(guī)的小學(xué)課程以后進(jìn)行的一項特定的教學(xué)形式,也是美國終生學(xué)業(yè)體系的主要部分。上個世紀(jì),美國政府組織工程人員繼續(xù)進(jìn)行必要的訓(xùn)練,并稱為CEE,標(biāo)示著美國持續(xù)教育的開始。1971年,法蘭西高等教育家保羅郎格朗在《終生高等教育引論》中,系統(tǒng)論述了終身發(fā)展思想,對持續(xù)高等教育的開展產(chǎn)生了重要的推進(jìn)意義。繼續(xù)醫(yī)學(xué)高等教育是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)高等教育體系的重要組成部分,促進(jìn)了醫(yī)療工作人員積極滿足健康業(yè)務(wù)需要,全面提高職業(yè)素養(yǎng),豐富了職業(yè)發(fā)展途徑。但繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育實踐中也遇到了相應(yīng)的問題。

      3.2虛擬現(xiàn)實+手術(shù)直播教學(xué)

      傳統(tǒng)醫(yī)生對動手能力的積累,通常采用試驗、見習(xí)、教學(xué)等方法完成。但因為實踐條件較差、動手機(jī)會少、教學(xué)老師太忙等因素,要經(jīng)過幾十年的摸排滾打才基本完成,因此訓(xùn)練周期長、范圍小、見效慢。于是,怎樣迅速提高醫(yī)務(wù)人員的動手能力,就變成了一個緊迫的任務(wù)和課題。而遠(yuǎn)程術(shù)后直播教學(xué)本應(yīng)該是一個很行之有效的解決辦法,但由于前期術(shù)后直播視頻的畫面清楚度、分辨率以及順暢度,均無法適應(yīng)醫(yī)生大規(guī)模訓(xùn)練的要求。4K視頻傳播帶寬需要≥而8K則需要≥5G網(wǎng)絡(luò)用戶體驗速度高達(dá)1Gbps,空口時延最低1ms,才能適應(yīng)手術(shù)直播教學(xué)中的傳輸帶寬以及時延需求。

      3.3虛擬現(xiàn)實+優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源共享

      在國務(wù)院健康教育主管部門的積極引導(dǎo)與推動下,通過利用虛擬現(xiàn)實信息技術(shù),基礎(chǔ)服務(wù)和綜合能力較強(qiáng)的三甲公共診所,甚至包括北京協(xié)和醫(yī)院等國內(nèi)著名公辦診所之間的醫(yī)學(xué)教育系統(tǒng),通過最真實的教育場景,迅速提高了基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)及其工作人員的信息技術(shù)與實際能力,達(dá)到“小病不出村、大病不出縣、健康回基層”的分診就醫(yī)新布局,從而高效地減緩了三甲公共診所看病難、看病貴的現(xiàn)狀,并建立了和諧的醫(yī)患關(guān)系。此外,利用虛擬現(xiàn)實與全息投影等高新技術(shù),將搭建普通醫(yī)學(xué)院校與世界頂級醫(yī)藥品牌高校間的學(xué)術(shù)交流平臺,使普通醫(yī)學(xué)院校的教師即使"足不出校",就可以通過聆聽最前沿的醫(yī)藥知識講座,與世界最頂級的專家展開即時交流,從而獲得世界最優(yōu)秀的醫(yī)藥教育資源。

      參考文獻(xiàn):

      [1]李艷梅.虛擬現(xiàn)實技術(shù)聯(lián)合作業(yè)療法在痙攣型腦癱患兒康復(fù)治療中的應(yīng)用效果[J].中國民康醫(yī)學(xué),2020,32(22):83-84+87.

      [2]岳梅,張葉江.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用場景[J].中國中醫(yī)藥現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育,2020,18(21):43-45.

      [3]黃飛,沈愛明,衛(wèi)燕,花佳佳,顧琦.虛擬現(xiàn)實技術(shù)聯(lián)合減重步行訓(xùn)練對腦卒中偏癱患者步行功能恢復(fù)的影響[J].按摩與康復(fù)醫(yī)學(xué),2020,11(21):17-19.DOI:10.19787/j.issn. 1008-1879.2020.21.007.

      [4]馬志紅,段陽,邢登祥.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在創(chuàng)傷性腦損傷患者平衡障礙康復(fù)中應(yīng)用研究進(jìn)展[J].創(chuàng)傷與急危重病醫(yī)學(xué),2020,8(05):391-392.DOI:10.16048/j.issn.2095-5561.2020.05.23.

      [5]馮瑩,于新軍,徐秀峰,李文超,韓婧洋,張曉彤.常規(guī)前庭康復(fù)訓(xùn)練聯(lián)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)治療老年性前庭病的療效[J].北京醫(yī)學(xué),2020,42(09):847-850.DOI:10. 15932/j.0253-9713.2020.09.012.

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