VR技術在介入醫學教學中的應用

鄭瑞鵬 張海峰

[摘 要] “VR+醫學教學”逐漸成為現代醫學教學的主流手段，隨著互聯網和教育的深度融合，教學手段的改變提升了教學的效果，促進了教育理念的變革。關于VR技術應用在醫學教學中的具體教學模式研究也相繼出現，國外的VR技術思考在醫學教學與臨床工作中的應用也逐漸成為熱門話題，各種探討性研究反映了VR技術在醫學教學中的巨大的潛力和價值

[關鍵詞] VR手段;醫學教學;應用研究

[作者簡介] 鄭瑞鵬（1985—），男，吉林長春人，吉林大學第一醫院主治醫師，在讀博士生，研究方向為腫瘤及外周血管的介入治療。

[中圖分類號] G642? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）26-0249-02? ? [收稿日期] 2019-12-25

2016年被稱作“虛擬現實元年”，加之陸續發布的《教育信息化“十三五”規劃》《教育信息化2.0行動指南》以及教育部《2017—2020年示范性虛擬仿真教學項目建設通知》的精神，為我們提出了推進虛擬現實（VR）與醫學教學的深度融合，打造介入醫學教學新模式的新時代要求。“VR+醫學教學”是大勢所趨，隨著互聯網和教育的深度融合，教學手段的改變提升了教學的效果，促進了教育理念的變革。

一、國內外開展VR技術融入介入醫學教學的現狀

近年來，關于VR技術應用在醫學教學中的具體教學模式研究相繼出現，如《探討VR技術在子宮動脈栓塞術臨床教學中的應用價值》（2016-11）、《虛擬現實技術在脊柱外科中的應用現狀》（2019-01）。國外的VR技術思考醫學教學與臨床工作中的應用也逐漸成為熱門話題，如Interventional Radiology Training Using a Dynamic Medical Immersive Training Environment（2018-05）、Implementing Virtual and Augmented Reality Tools for Radiology Education and Training，Communication，and Clinical Care（2019-04）、Effectiveness of Self-guided App-Based Virtual Reality Cognitive Behavior Therapy for Acrophobia：A Randomized Clinical Trial（2019-03）等。各種研究的興起反映了VR技術在醫學教學中的巨大的潛力及價值。這種依托大數據時代下“5G+VR”技術的教學模式，是將傳統教學（線下）與現代網絡教學（線上）優勢互補，整合線上線下課程教學內容，融合多種教學方法，以實現創新人才培養的教育目標，充分發揮課程培養創新人才的作用?！?G+VR”教學模式充分利用互聯網跨地域、無邊界，及VR技術沉浸感、交互式的優勢，促成線上與線下教學的良好融合。

二、開展VR技術融入介入醫學教學的必要性

在當前我國的新形勢下，運用現代教育技術，創設實踐教學虛擬環境，建立虛擬實踐教學平臺這一理念，在教學組織形式的各個環節上都極大地影響著介入醫學教學的開展。這也迎來了介入醫學教學模式的創新性發展新階段。本研究基于信息化、大數據時代背景下5G網絡通信技術的發展，借助虛擬現實（VR）手段，結合課堂應用與介入手術教學實踐，重點關注介入醫學教學模式如何將“5G+VR”技術應用于其中。實現教學模式補充、線上線下、課內課外雙向互動的教學模式。

三、開展VR技術融入介入醫學教學的戰略性意義

隨著“互聯網+”行動被寫入《政府工作報告》，“VR+教育”已成為國家加快推進教育信息化、現代化的動力引擎。如何將互聯網、大數據等信息化產業與傳統教學相結合，使線上線下教育打磨融合，探索出更好的教學模式，是值得深入思考與認真謀劃的重要問題。首先，“VR+教育”迎來了最好的機遇，如何通過“5G”這一有利條件，實現“VR”教學模式助力介入醫療教學，改良傳統教學模式，提高教學效果，這不僅是本課題的研究意義所在，也是新形勢下時代所賦予的歷史使命。其次，開展VR技術融入介入醫學教學具有一定的創新性。它可以使VR技術與教學形成有機結合，加強線上線下教學的交匯互通，營造以學生為主體的學習環境，促進介入醫學的教學改革。在教學中利用VR課件和網絡資源，可以實現教師與學生的角色轉換，營造以學生為主體的學習環境。同時可以使教學群體得到擴大，根據學習者不同的學習水平，制定科學合理的教學方案，發現學生們的自有知識構架、學習側重點以及學習水平和學習能力都不盡相同，這樣則可以更全面、科學地進行學習，使介入醫學的神秘面紗得以揭示，讓醫學生實際去進行手術的VR觀看及操作，提高了醫學生對介入醫學的認知。

四、開展VR融入介入醫學教學需要直面的問題

首先，要制定一套科學合理且行之有效的“VR+介入醫學”的教學改革方案，其中，將涉及人才培養方案的重新修訂、教學大綱的制定、課件的制作、課程設計等多個環節。而在這眾多環節中急需本課題解決的關鍵問題是如何設計并制作介入醫學的VR網絡課件。這要求我們要有大量的臨床工作中的介入手術積累，尤其是手術全程的影像記錄，便于后期VR課件的制作。更需要介入治療科的臨床醫生，他們常年經手的手術高達上千例，特別是研究過程中注重影像資料的積累，除了常規肝癌介入治療的影像資料外，很多手術技術難度大以及具有特點的典型病例手術過程，全程保留了其影像資料，為后期制作VR課件提供了大量真實有效的實際手術影像。本課題組針對課題所涉及的問題現已制定了一套可行的“VR+介入醫學”教學模式研究方案。

其次，VR課件的具體制作工作也是一個亟待攻克的技術難題。以真實的介入醫學數據為基礎，利用建模軟件如3DSMAX、MAYA，或者利用CT掃描重建人體三維模型，搭建介入醫學虛擬仿真平臺。為了解決這個難題，需聯合計算機科學技術學院的研究人員一起進行軟件的設計和開發。研究人員應當是多年來從事計算機軟件設計及制作工作，擁有豐富的教學經驗和實際操作經驗，并能夠為設計的VR軟件程序制作提供強有力的技術支持，為成功地設計并開發出一款介入醫學教學的VR課件帶來極大的可能性。

除了以上問題外，我們還要直面一些客觀問題。如當前應用于教學的網絡資源費用及制作VR課件的制作費用都較高，將“VR+介入醫學”教學大面積推廣存在較大的困難;依托5G網絡下“VR+介入醫學”教學模式的應用，要求教師利用信息化教學，這對教師的個人能力同樣提出了更高的要求。

五、結語

通過開展VR技術融入介入醫學教學，也可以將“VR+介入醫學”與傳統醫學教學效果進行PK，以便于得到科學的教學評價分析。將“VR+介入醫學”教學模式應用于實際的課程教學后，記錄相關的數據，通過對研究數據的分析整理，做傳統教學模式與“VR+介入醫學”教學模式的教學評估。在實際教學分析中，單純的線下和線上教學都存在著各自的優缺點。通過對研究過程中真實有效的研究數據進行分析對比，得出兩種教學模式在教學效果上的差異，尋找新的問題點，為后續研究提供數據支持。

參考文獻

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[3]李檬，羅泰來，牛振.淺談虛擬現實技術對現代醫學教育的影響[J].海軍醫學雜志，2014（3）：251-252.

Application of VR Technology in Interventional Medical Teaching

ZHENG Rui-peng，ZHANG Hai-feng

（The First Hospital of Jilin University，Changchun，Jilin 130021，China）

Abstract："VR + medical teaching" has gradually become the mainstream means of modern medical teaching.With the deep integration of the Internet and education，the change of teaching means improves the effect of teaching and promotes the change of education concept.The research on the specific teaching model of the application of VR technology in medical teaching has also emerged one after another，and the foreign application of VR technology in medical teaching and clinical work has gradually become a hot topic.Various kinds of exploratory studies have reflected the huge potential and value of VR technology in medical teaching.

Key words：VR means;medical teaching;applied research