2024年6月13日发(作者：)
1432
重庆医学
2021
年
4
月第
50
卷第
8
期
[]
CHE8NXX
,
TRIVEDIV
,
ALSAFLANAA
,
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ed2015
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derRehabil-
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杨虎生
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冥想训练条件对女排运动员心境状态
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凌占一
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李洋
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论冥想训练对武术套路运动员运
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动性心理疲劳恢复的可行性
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搏击
·
武术科
J.
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医学教育
·
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.1671-8348.2021.08.038
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],,
emiricalstudies
[
cholRev201131
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():
61041-1056.
()
收稿日期
:
2020-06-28
修回日期
:
2020-12-16
://///()
网络首发
2021-02-02
p
*
、、
技术在骨科临床教学中的应用
VRARMR
()
天津中医药大学第一附属医院骨伤科
/
国家中医药管理局区域中医骨伤科诊疗中心
,
天津
300381
李远栋
,
刘爱峰
,
张君涛
,
杨
莹
,
王
平
△
摘要
]
医学正走向精准化与个体化
,
故需要医学信息做到数字化
。
虚拟技术促
[
随着计算机技术的发展
,
、
进了医学数字化的进程
,
虚拟技术包括虚拟现实
(
增强现实
(
及混合现实
(
技术
,
在医学教学应用
VR
)
AR
)
MR
)
技术在骨科虚拟解剖
、
手法复位
、
术前规划
、
手术培训及手术直播临床教学中的应用情况
,
期望
VR
、
AR
、
MR
技
术教学与传统教学相互融合
,
进一步提升骨科临床教学质量及推动骨科医学的发展
。
[
关键词
]
增强现实
;
混合现实
;
骨科临床教学
虚拟现实
;
[
中图法分类号
]
R274.9
[
文献标识码
]
B
医学研究逐渐体现
随着医学信息数字化的发展
,
出精准化
、
智能化及个性化的特点
,
作为信息产业的
1
]
,
虚拟技术在各个领域中的研究与应用已成为热点
[
中体现出独特的优越性
,
将虚拟技术应用于骨科临床教学是医学教育发展的必然趋势
。
该文论述
VR
、
AR
、
MR
[
()
文章编号
]
1671-8348202108-1432-04
述如下
。
1 VR
、
AR
、
MR
技术基本概述
VR
技术于
1962
年出现在
Sensorama
模拟装置
[
4
]
中
,
于
1
是利用计算
989
年才被
LANIER
正式提出
,,、
虚拟技术包括虚拟现实
(
增强现
virtualrealitVR
)
y
]
2
,。
在医学领域中
,
技术
3
类
[
itMR
)
VR
、
AR
、
MR
y
]
3
,
技术应用于医学教学越来越被重视
[
因此
,
该技术
,
实
(
和混合现实
(
aumentedrealitAR
)
mixedreal-
gy
机技术模拟虚实融合的三维空间
,
如同身在其中
,
360
度的观看三维空间内的事物
,
具有沉浸性
、
交互性及
5
]
。
A
构想性等特点
[
R
技术源于
1968
年的头戴式显
6
]
,
示设备设计理念
[
是把虚拟信息通过计算机技术应
应用于骨科临床教学是医学教育发展的必然趋势
,
将
有助于骨科人才的培养及骨科技术的进步
。
现将用到真实世界
,
将虚实世界呈现在同一画面中
。
具有
7
]
。
近些
虚实结合
、
实时交互和三维注册三大特点
[
VR
、
AR
、
MR
技术在骨科临床教学领域中应用情况综
*
〕
;
〕
;
。
项目
(
津教工
〔
中医传承工作室天津卫计委资助项目
(
津卫中
〔
天津中医药大学第一附属医院
“
拓新工程
”
项目
(
20163
号
)
-2017193
号
)
201912
)
,:
李远栋
(
副主任医师
,
硕士
,
主要从事中医骨伤科临床与教学工作
。
通信作者
,
作者简介
:
1980-
)
E-mail33724755@
q
.com
。
q
△
);;
基金项目
:
国家自然科学基金项目
(
天津市教委科研计划项目
(
王平劳模创新工作室
天津市教委资助
81673994
,
5KJ064
)
-
重庆医学
2021
年
4
月第
50
卷第
8
期
1433
年
,
是在真实的空间内呈现虚拟
MR
技术发展较快
,
并及时获取交互信息和及时反馈
,
具有结合虚拟和现
2.3
术前规划
每一台手术的顺利完成
,
由诸多因素决定
,
术前
周密的规划是至关重要的因素之一
。
为能够对医学
生术前规划能力的培养
,
保证手术的顺利完成
,
首先
,
可以通过虚拟技术对患者的影像资料进行进一步判
读
,
进一步明确诊断
;
其次
,
通过虚拟技术构建虚拟手
术环境
,
模拟术中的每一步操作
,
了解操作中可能出
现的问题
,
找到解决问题的预案
。
VR
、
AR
、
MR
技术
有助于最佳手术方案的制订
,
规避手术风险
,
提高手
术的安全性及有效性
。
在脊柱手术方面
,
GOTT-
[]
空间信息
,
将真实场景
、
虚拟空间和用户叠加在一起
,
8-9
]
。
实
、
在虚拟的三维空间内注册及实时运行的特点
[
构建的是
“
虚拟场景
”
和
“
现实场景
”
的结合
。
AR
技术
源于
V
能够扩大和增强用户感知周围环境的
R
技术
,
能力
,
而
MR
技术是
V
并
R
技术与
AR
技术的合并
,
[
10
]
术比
V
比
AR
技术更丰富
,
R
技术视角更广阔
。
虚拟场景
”
是假的
;
VR
技术构建的是
“
AR
技术
将周围环境可视化
,
被视为
AR
技术的增强版
,
MR
技
VR
、
.1
虚拟解剖
AR
、
MR
技术在骨科临床教学中的应用
在传统的骨科临床教学中
,
解剖知识往往是通过
教科书文字的叙述及图片的讲解
、
模型的展示及尸体
标本的解剖获得
,
这些形式缺乏趣味性
,
降低了医学
生学习的主动性
,
临床教学效果不佳
。
而
MR
技术可以将临床中的影像资料数据信息
VR
进
、
行
AR
融
、
合
,
构建出虚实结合的解剖环境
,
有助于提高教学的
趣味性及医学生的学习主动性
,
继而提高临床教学效
果
。
有学者通过随机对照研究发现
,
采用
,
加固医学生对知识的
VR
技术教
学可以提高医学生的学习兴趣
掌握
,
尤其是用于四肢及脊柱骨折等培训
,
均优于传
统的教学方式
,
可以极大地提高教学效果和学习效
率
[
11-12
]
法
(
。
随着电脑技术的发展
,
德国人利用可变螺距
13
]
统的解剖学教学模式也相继出现
VHP
)
成像建立了虚拟人体解
[
14
剖
]
了加强医学生对骨盆骨折解剖知识的掌握与理解
。
系
齐义营等
统
[
,
人
[
1
体
5
]
系
为
,
将
三维虚拟技术与
,
效果满意
。
3D
骨盆实体骨折模型相结合进行授
课
.2
手法复位
医学生在骨科医学知识的学习过程中
,
应加强对
人体解剖三维立体结构关系的构建能力的培养
,
掌握
解剖结构的毗邻关系
。
在手法复位骨折及脱位的操
作中
,
医学生应掌握病变局部周围的解剖
,
避免并发
症的发生
,
但对于年轻医学生来说
,
手法复位经验不
足
,
成功率较低
,
故需要平台加强平时的模拟训练
,
具有重复性
R
、
AR
、
MR
技术则能够满足此项技能的训练
,
并且
。
高凡茹等
[
16
]
通过分析实体骨折模型联
合数据处理技术
,
开发出新的实体骨折模型
,
在手法
复位过程中
,
实时完成手法效应信息的同步进行
,
解
决了手法复位教学的实际困难
。
有学者建立了桡骨
远端伸直型骨折虚拟三维复位模型
,
进一步加强了正
骨手法的推广及对手法效应的机制研究
,
在手法操作
过程中
,
可以清楚地看到正骨手法效应改善骨折断端
的移位情况
[
17
]
。
SCHALK
等
18
采用虚拟技术对颈椎侧块螺钉内固定
术进行术前模拟
,
可以提高螺钉置入的准确率
,
同样
,
有学者利用椎体成形术治疗椎体压缩性骨折
,
术前进
行仿真虚拟手术
,
有助于精准穿刺及手术的顺利完
成
[
19-20
]
系统术前模拟髋臼骨折手术及足踝
。
在四肢骨折手术方面
,
有学者利用虚拟仿真
选择手术入路及钢
Pil
板
on
种
g
骨折手术
,
可以加强医生类等的准
确性
[
21-22
]
2.4
手术培训
。
骨科手术技能的提高
,
需要不断的培训与练习
,
尤其是年轻的医学生
,
应多接受手术培训
。
MR
技术可以提高理想的孤儿手术训练平台
V
,
R
国内外
、
AR
、
学者借助虚拟技术对医学生进行手术培训
,
有助于提
高骨科医学生的手术技能
。
究发现
,
VR
手术模拟器在关节镜培训中
AIM
等
[
23
]
通过回顾性研
能有效提高
受训者的手术技能
。
椎弓根螺钉内固定术虚拟培训
系统作为手术培训的方法明显优于传统的培训方
法
[
24-25
]
。
蒙德鹏等
[
26
]
借助虚拟技术对上肢
、
下肢
、
骨
盆
、
脊柱手术辅助教学较单纯传统教学方法效果更
佳
。
CECIL
等
[
27
]
通过在微创固定系统中建立虚拟骨
科手术环境
,
对住院医师进行治疗股骨骨折手术培
训
,
取得满意效果
。
同样
,
利用虚拟技术进行脊柱微
创手术培训教学
,
可以显著提高临床教学质量
[
28-29
]
2.5
手术直播
。
骨科手术要求无菌条件较高
,
医学生在进行手术
观摩时会受到限制
。
虽然腔镜技术已得到广泛应用
,
但摄像的画面缺乏方位感及空间感
,
只能看到画面中
的解剖结构
,
而不能观察到术者手术器械的操作方
法
,
致使医学生失去学习手术的兴趣
,
并且
,
骨科手术
逐渐趋向微创化
,
医学生很难进一步学习到手术操作
技巧
。
借助虚拟技术
,
通过手术在线直播的方式
,
可
以有效解决上述问题
。
上海市第六人民医院与国内
好医术团队合作
,
首次借助虚拟技术在线完成中国首
例骨科手术直播
[
30
]
,
让在不同地点的
,
既是骨科临
3
床
0
教
00
多名医学
生同一时间内得到学习学的创新
,
2
2
2
V
1434
重庆医学
2021
年
4
月第
50
卷第
8
期
又是提高骨科临床教学效果的有效方法
。
3
结
语
随着计算机技术与人工智能技术的发展
,
VR
、
临床教学中
,
VR
、
AR
、
MR
技术通过增加教学的趣味
性和激发医学生的主动性而提高临床教学效果
,
但在
临床实践技能操作中
,
VR
、
AR
、
MR
技术不能完全替
代传统临床教学
,
带教教师仍应时刻纠正医学生的错
误性判断与操作
。
在国内
,
VR
、
AR
、
MR
技术的硬件
设备及软件开发发展较慢
,
但随着国家发改委
《
产业
[]
鲁馨
.
、
增强现实
(
虚拟现实
(
和混合现
10AR
)
VR
)
36-38.
]:
实
(
技术
[
办公自动化
,
MR
)
J.2018
,
34
(
375
)
AR
、
MR
技术必将在医疗领域发挥巨大作用
。
在骨科
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张里程
,
雷明星
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张浩
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基于混合现实技术骨
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科教学模式的构建及应用
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中国继续医学教
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aedicsureresidents
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tsMed
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2-1529.
结构调整指导目录
》
的调整
,
“
鼓励类
”
产
VR
、
AR
、
MR
技术被列为
,
随
业
着
。
我
相
国
信
、
AR
、
MR
技术教学与传统教学必将融合到一
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国
、
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V
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R
、
、
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R
、
技
MR
技术必将与
国际接轨术的进一步发
展
,
起
,
V
在我国骨科临床教学中发挥更大的作用
R
。
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2015
,
[
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]
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(
1
)
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,
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,
等
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.
数字骨科学在微创治疗严
应用
[
2015
,
10
(
1
):
6
J
]
.
中国数字医学
,
[
20
]
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1
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,
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,
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J
37
.
.
IEEE
骨折手术中的应用研究
.
骨科虚拟仿真系统结合
[
3D
打印在髋臼
[
22
]
2
韩曼曼
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,
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,
(
1
崔权维
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,
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2.
J
]
.
中国继续医学教育
,
实技术在足部骨折辅助手术中的应用
·
艾依提
,
等
[
.
虚拟现
组织工程研究
,
2017
,
21
(
3
):
378-382.
J
]
.
中国
重庆医学
2021
年
4
月第
50
卷第
8
期
1435
[]
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,
LONJONG
,
HANNOUCHED
,
etal.
[],
24SHIJHOUY
,
LINY
,
Visuoha-
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,
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.Arthrosco2016
,
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[
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():
1224-232.
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,):
Sur2018
,
13
(
2305-319.
g
[]
余可谊
,
李子全
,
蔡思逸
,
等
.
混合现实技术在经
28
]
ComuterAssistedRadiol
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[
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皮椎间孔入路腰椎间盘切除术临床教学中的应
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gg
S
]
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[
[]
代飞
.
探讨虚拟手术训练系统在骨科住院医师
25
]
临床教学中的应用
[
世界最新医学信息文摘
,
J.
():
2019
,
1963370-371.
[]
蒙德鹏
,
赵良瑜
,
欧阳跃平
,
等
.
虚拟现实技术在
26
]
骨科临床带教中的应用
[
医学信息
,
J.2018
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31
,
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,
111
:
e98-104.
g
]():
用
[
基础医学与临床
,
J.2019
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蔡璇
,
秦杰
,
黄珊
,
等
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虚拟现实技术在脊柱外科
29
]
临床带教中的应用
[
中国继续医学教育
,
J.
():
2019
,
112318-20.
[]
田继红
,
蒋岱
.
从虚拟现实
(
发展看未来医
30VR
)
]
学教育的变革
[
中国管理信息化
,
J.2017
,
20
():
6209-210.
():
2217-19.
[]
C
,
27ECILJGUPTAA
,
PIRELA-CRUZM
,
etal.
()
收稿日期
:
2020-07-11
修回日期
:
2020-12-26
·
医学教育
·
d
:/
.1671-8348.2021.08.039
j
://///()
网络首发
2021-03-15
p
混合现实技术在住院医师规范化培训临床
*
手术能力教学中的应用
景
涛
1
,
邱
阳
2
,
李静尧
2
,
刘建平
1
,
汪
鹏
3
,
王
飞
3
,
王海东
2△
)
胸外科
;
医学大数据与人工智能中心
,
重庆
42.3.00038
(
中国人民解放军陆军军医大学第一附属医院
:
心血管内科
;
1.
摘要
]
有效解决办法较少
,
[
临床手术能力教学是贯穿整个住院医师规范化培训阶段的重点和难点内容
,
临床手术能力教学的高效实施和保证培训效果关系到住院医师规范化培训质量
。
该院将多模态的数据
、
影像
、
手术规划
、
手术导航等混合现实技术应用于住院医师规范化培训
,
在临床手术能力教学中提高了学员
3D
重建
、
学习积极性
、
效率和质量
,
这种基于医疗大数据与人工智能技术平台的培训方法值得推广
。
[
关键词
]
临床手术能力教学
;
住院医师规范化培训
混合现实技术
;
[
中图法分类号
]
G642
[
文献标识码
]
B
住院医师规范化培训是医学生毕业后教育的重
要组成部分
,
以临床实践
、
专业必修课
、
公共必修课专
业课为培训的主要内容
,
其中临床实践部分的教学学
习
,
衔接了医学生的医学院校基本教育和继续医学教
育两部分内容
。
提高住院医师规范培训的质量
,
为临
床科室提供优秀的高层次医师
,
是铸造高级临床医学
专家的必经之路
。
既往的手术教学方法具有较强的
主观性和不可重复性
,
单个患者的病情判断和手术治
疗的成功与否很大程度上取决于医生的临床经验和
知识背景
,
而每例患者解剖结构的唯一性导致专业手
术训练具有很大的不可重复性
,
是手术规范化培训总
*
[
()
文章编号
]
1671-8348202108-1435-03
1
]
。
结提高难以避免的难点之一
[
近年来
,
迅速发展的混合现实技术在医学领域初
步实现了制订个体化术前规划
、
为手术者提供术中实
时的立体三维导航的作用
,
使手术更加精准
、
微创
、
高
效
。
而对于住院医师规范化培训的学员
,
混合现实技
术将有助于更加快速地掌握正常解剖和病理解剖结
]
2
。
同时借
构的区别
,
熟悉手术策略及关键操作步骤
[
助于混合现实技术还可以实现手术观摩练习的可重
复性
,
加快学员学习进程
、
缩短学习曲线
,
降低培训过
3
]
。
本院开展了混合
程中的医疗风险
,
提高培训质量
[
现实技术研发
、
临床手术三维重建和手术导航验证工
:
事冠心病介入手术治疗
、
科研及临床规培教学工作
。
△
通信作者
,
E-mailxxwkwhd@
。
)。
作者简介
:
,
基金项目
:
景涛
(
副教授
、
副主任医师
,
博士
,
主要从
2019
重庆市技术创新与发展专项
(
CSTC2019scx-fxdX00541972-
)
jy
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