虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)結合手術教學在泌尿外科腹腔鏡培訓中的應用

張萬生，王立國吉林醫(yī)藥學院附屬醫(yī)院泌尿外科，吉林吉林132013

虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)結合手術教學在泌尿外科腹腔鏡培訓中的應用

張萬生，王立國
吉林醫(yī)藥學院附屬醫(yī)院泌尿外科，吉林吉林132013

腹腔鏡手術在近年來發(fā)展較為迅速，隨著該手術在醫(yī)院中的應用不斷推廣，泌尿外科手術也開始進入腔鏡時代，但是這種手術風險較大，為了減少手術中可能存在的風險問題，在手術教學中對于初學者進行教學不適宜采用傳統(tǒng)的教學方法，需要探索一種安全有效的培訓方法加強對醫(yī)護人員的培訓。文章主要探索泌尿外科腹腔鏡培訓中虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)和手術錄像結合的方法的應用。

虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)；手術教學；泌尿外科；腹腔鏡；培訓；應用

DOI：10.16659/j.cnki.1672-5654.2015.34.090

［Abstract］Laparoscopic surgery has developed very quickly in recent years in，with the application of the operation in the hospital continue to spread，urinary surgery also began to enter the laparoscopic era，but this kind of operation risk larger，in order to reduce the risks that may exist in the operation，in surgery teaching for beginners were teaching is not suitable to adopt the traditional teaching methods，the need to explore a safe and effective training methods to strengthen the training of medical personnel.This paper mainly explores the application of the virtual reality system and the video recording method in the training of the Department of urology.

［Key words］Virtual Reality；System；Operation instruction；Department of Urology；Laparoscopy；Training；Application

隨著醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展，外科手術教學培訓內(nèi)容已經(jīng)成為一項重點項目。為了加強醫(yī)學領域的實力，培育更多的醫(yī)學人才，一些醫(yī)學技術也變得更為成熟，而虛擬現(xiàn)實技術是醫(yī)學技術中最具有突出成就的技術，該技術主要利用計算機來生成一種模擬環(huán)境，然后利用傳感設備將接受培訓的人員置于這種特殊環(huán)境當中，讓受訓者和模擬環(huán)境之間形成一種交互，受訓者就能夠在仿真的環(huán)境下學習腹腔鏡手術。

1　虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)在泌尿外科腹腔鏡培訓中的應用

1.1虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的特點分析

虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)有著較高的仿真性能，模仿的人體環(huán)境接近臨床實際狀況，這種仿真的模擬是腹腔鏡模式箱無法實現(xiàn)的。雖然利用腹腔鏡模擬箱來解剖動物最后可以達到與虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)相同的效果，但是動物的解剖結構畢竟不同于人體結構，并且動物解剖過程還需要專用的設備以及專門的手術間，護理人員以及麻醉人員都需要專業(yè)人員，還需要專業(yè)負責動物喂養(yǎng)的飼養(yǎng)員配合，因此，以動物為主的手術方法很難進行推廣。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)不會受到時間和場地的限制，培訓中方便安排，一定程度上能夠降低培訓費用。除此之外，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)可以根據(jù)訓練對象的實際情況靈活的設置訓練項目，可以對訓練參數(shù)進行修改，使訓練題目滿足學員的訓練要求，學員在訓練中才能夠循序漸進，這種培訓方法不僅對初學者有用，還能夠幫助一些資深的醫(yī)生提升腹腔鏡技術。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)在應用過程中還能夠?qū)Ω骨荤R技術進行檢測，在項目完成后系統(tǒng)還會自動生成報告對項目的完成狀況進行評估，不僅對訓練的效果能夠起到客觀評價的作用，同時還能夠幫助學員發(fā)現(xiàn)問題并及時糾正，進一步完善受訓人員的技能。

1.2虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)在腹腔鏡培訓中的應用方法及內(nèi)容

腹腔鏡的基本技能訓練中包括多種虛擬操作，訓練中有對鏡頭掌握虛擬操作要求，此外還有縫合、打結、切割以及鉗夾甚至是血管分離等虛擬操作。可以根據(jù)設置要求來對受訓者的解剖技能和手術技能進行訓練。在訓練過程中，需要讓專門的導師來對受訓學生進行指導，對學生講解基本的手術技能，通過演示的方式學生掌握手術操作的基本方法，了解手術中需要的常用器械以及其使用方法，之后可以將學員分成不同的小組讓他們參與訓練，指導教師在訓練中對學生進行指導，及時處理訓練中的問題，由基本的技能訓練逐漸過渡到手術操作訓練，讓學生對手術技術加深掌握。

2　手術錄像教學在泌尿外科腹腔鏡培訓中的應用

2.1手術錄像的準備

現(xiàn)在醫(yī)學中使用的腹腔鏡設備中都含有攝像功能，能夠?qū)⑹中g的全過程錄制下來。在日常醫(yī)學手術中，如果資歷較高的醫(yī)者做手術，他們就會將腹腔鏡手術過程通過攝像錄制下來，然后刻錄成光盤進行保存，在培訓時培訓教師可以根據(jù)實際需要選擇合適的手術錄像播放，而且在手術過程講解中配備專門的教師進行講解，包括手術中應該注意的事項，利用手術錄像進行教學的優(yōu)勢在于對設備要求比較簡單，可以通過不同的光盤播放不同的手術，讓學生通過反復觀看了解手術中的重點內(nèi)容和事項，不會受到時間和空間的限制，也不會受到場地的限制，因此手術錄像在教學中的使用更為靈活。

2.2手術錄像教學內(nèi)容分析

首先是對臨床手術資料進行分析，在進行錄像教學之前需要充分準備好臨床病例資料，對患者的手術適應證進行分析，然后使用CT等影像學資料并且結合手術錄像來了解手術患者手術部位的解剖關系，重點需要關注重要的神經(jīng)器官以及腹腔器官等，在此過程中能夠發(fā)現(xiàn)解剖結構出現(xiàn)的變異，進而減少手術中出血或者是誤傷的危險。手術錄像可以通過高清視頻將手術放大，進一步培養(yǎng)學生的立體感，彌補學生不能親自參與手術過程而存在的缺憾。其次，在教學中需要講解器械性能以及操作的基本技能，教師可以使用手術錄像對學生講解手術要領，關于鏡頭與手術者的配合以及手術過程中的縫合等要領，加強學生對手術器械性能的認識，這種真實的手術視頻可以加強對虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)訓練內(nèi)容的鞏固。此外，教學中，教師會根據(jù)泌尿系部位的不同來選擇合適數(shù)量的典型手術錄像，對不同部位的解剖特點以及手術要點進行講解，使是同樣的手術部位和手術名稱，手術的過程也千差萬別，因此，選擇手術的方式也不同，在對不同的手術進行比較之后，就能夠選擇出優(yōu)秀的手術，能夠評價手術的優(yōu)劣所在，以此來提出整個手術過程中的問題，總結手術經(jīng)驗教訓。教學中需要重點講解的內(nèi)容是手術過程中的意外以及損傷，教師還需要對這些意外和損傷出現(xiàn)的原因?qū)W生進行講解，相對應的處理方法如何，這樣可以加深學生對整個手術過程的印象，避免在今后的手術中出現(xiàn)類似的問題。

3　虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)與手術錄像的結合在泌尿外科腹腔鏡培訓中的應用

3.1虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)與手術錄像結合的培訓方法分析

在培訓之前，首先讓學生學習腹腔鏡的理論知識點，了解腹腔鏡手術患者的禁忌以及并發(fā)癥和適應證等特征，還需要清楚處理患者并發(fā)癥的措施。腹腔鏡模擬現(xiàn)實訓練系統(tǒng)在培訓中有規(guī)定的培訓時間，每天時間4 h，講解人員選擇擅長腹腔鏡手術專業(yè)醫(yī)師來講解，讓學生能夠清楚的了解腹腔鏡手術所用器械的性能以及特征等，然后由學生自己練習模擬操作，通過虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的測評結果就能夠查出學生在模擬過程中存在的問題，專業(yè)醫(yī)師人員對學生的問題可以集中解答，抓好對學生基本技能的訓練，例如手術的縫合、打結以及抓持等技能的培訓。其次，培訓中需要選擇泌尿系不同部位的腹腔鏡手術錄像讓學生進行觀察，將手術過程和手術要點重點進行講解，在講解中學員可以及時提問，集中討論。對腹腔鏡虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的培訓內(nèi)容持續(xù)1周后，學員需要進一步鞏固基本技能的培訓效果，通過模擬系統(tǒng)進行手術訓練，然后讓系統(tǒng)對學生接受培訓的效果進行分析，糾正學生模擬中出現(xiàn)的錯誤，提高學生手術操作的技能。最后，教師可以選擇以往腹腔鏡手術中的一些典型手術讓學生觀摩，對學生講解手術中出現(xiàn)的事故應該如何避免，如何正確處理手術事故等，教師可以給學生一定的時間讓他們自由觀摩手術錄像，連續(xù)觀摩1周后就可以讓學生參與手術臨床實踐培訓。

3.2虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)與手術錄像結合的培訓效果

在腹腔鏡手術培訓中，主要對27名醫(yī)生進行規(guī)范化培訓，通過虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)對學生培訓效果進行評價，得到了培訓的最終結果。很多學員對腹腔鏡常用器械的使用方法能夠熟練的進行掌握，通過培訓一定程度上提升了學員在手術操作中的基本技能，系統(tǒng)對學員的學習情況有著較好的評價。初學者對培訓的普遍反映是提高了他們對腹腔鏡手術的認識，增強了他們的手眼配合能力以及協(xié)調(diào)能力，轉(zhuǎn)變了腹腔鏡操作的視覺感。還有更多的學生反映在培訓中了解了泌尿系腹腔鏡手術過程，這樣使他們在真正進入臨床實踐操作過程中就不會感覺陌生。一些有操作經(jīng)驗的腹腔鏡手術操作者的基本操作技能也進一步得到鞏固，在培訓中使用大量的手術錄像拓寬了學生視野，也使得他們對處理手術突發(fā)事件有了更多的信心。一些臨床醫(yī)生通過腹腔鏡手術培訓幫助他們可以快速進入臨床實踐過程，使得手術操作更為規(guī)范化。

4　結語

虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)在手術教學中的應用可以讓學生沉侵在模擬手術的場景中，通過多種器官感知來學習和掌握手術操作的技巧。腹腔鏡手術操作本身有零風險和自動指導等優(yōu)勢特征，采用系統(tǒng)培訓方法可以提升學習者對手術操作技能的水平。此外，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)還能夠?qū)W生的學習情況進行綜合評價，并且還可以對受訓醫(yī)師進行評價考核，為醫(yī)學手術的培訓提供了一個很好的教學平臺。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)結合手術教學可以將實際手術中的操作通過視頻記錄下來，讓學生觀看，了解實際手術中的情況。教學中利用該種系統(tǒng)能夠?qū)κ苡栒吆团嘤栒咄瑫r進行管理，實現(xiàn)了一體化管理和評價，應用價值良好，在醫(yī)學領域中值得推廣。

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The Application of Virtual Reality System Combined with Surgery Teaching in the Training of Department of Urology

ZHANG Wan-sheng，WANG Li-guo
Department of Urology，the Affiliated Hospital of Jinlin Medical college，Jilin，Jilin Province，132013 China

R8

A

1672-5654（2015）12（a）-0090-03

張萬生（1981.4-），男，主治醫(yī)師，碩士研究生，研究方向：排尿功能障礙及微創(chuàng)泌尿外科學。

王立國（1971.10-），男，博士，主任醫(yī)師，研究方向：微創(chuàng)泌尿外科學。

（2015-09-06）