虛擬系統在培養實習學生兒科臨床實踐能力中的應用研究*

孫昕何穎王欣萍程慧杰邵慶亮閆麗

?

虛擬系統在培養實習學生兒科臨床實踐能力中的應用研究*

孫昕①何穎①王欣萍①程慧杰①邵慶亮①閆麗②

【摘要】基于兒科臨床診療的特殊性，利用虛擬現實技術設計實現的兒科臨床培訓虛擬系統為醫學生提供了新的互動式臨床技能培訓方式。通過較逼真地模擬醫生看病的臨床過程，有效提高學生臨床實踐能力。兒科臨床培訓虛擬平臺在醫學教學發展和臨床技能培訓等方面有著良好的應用前景。

【關鍵詞】虛擬現實； 臨床培訓； 虛擬系統； 臨床能力

①哈爾濱醫科大學基礎醫學院 黑龍江 哈爾濱 150081

②黑龍江八一農墾大學信息技術學院

First-author’s address：Basic Medical Science College of Harbin Medical University， Harbin 150081，China

臨床醫學是一門實踐性特別強的應用學科。培養新世紀高素質復合型醫學專門人才的關鍵在于培養醫學生臨床實踐能力[1]，“重理論輕實踐”的教育理念已不再適用于現代素質教育要求，而應在高等醫學教育中著重研究“培養什么樣的人和如何進行培養”這一命題，重點發展和培養醫學生的實踐能力。因此，對醫學生臨床實踐能力的培養有著深遠而又現實的意義。

在兒科臨床中，由于醫療資源有限和兒童患者的特殊性等原因，潛在的一些問題日益突出，可能出現針對一種疾病產生多種診療方案的情況，不規范的診療方案則會導致耽誤有效診療時間而增加患者痛苦和帶來高額的治療費用等問題的出現。因此醫學生在實習階段必須參加大量的臨床實踐，在醫療工作實踐中不斷增長自己的能力，提高操作技能和臨床診治能力[2-3]。

在傳統的模式下要培養一名優秀的兒科醫生，往往需要經過大量的在真實患者身上手把手地反復實踐與操作，這就要耗費大量的人力物力，兒科臨床培訓虛擬系統可以實現與模擬患者進行交互地診斷和治療的過程，在計算機上操作者就可以有效提高臨床技能。

1　虛擬現實技術（VR技術）

隨著計算機技術的飛速發展及其應用領域的不斷拓寬，虛擬現實技術（也叫數字仿真模擬、靈境技術）及其相關研究早已開始進入醫療領域[4-6]。它綜合了計算機圖形學、人機交互技術、多媒體技術、傳感技術、人工智能等多種計算機學科于一體，具有沉浸、交互、共享三大特性，在醫學上主要應用于虛擬內窺鏡、虛擬診斷、手術方案的制定、手術教學與技能仿真訓練、藥物檢驗及評估、虛擬實驗室、醫學教學、醫學康復治療等諸多方面。虛擬現實技術的廣泛應用使得醫學數字化成為可能[7]，無論是對醫務工作者還是對于患者來說，該技術為人類醫學帶來了無盡的福音。

2　兒科臨床培訓虛擬系統的研究

計算機模擬病例（Computer-based Case Simulations， CCS）是由計算機對患者的診療環境進行的復雜、動態、人機交互的模擬[8]，可廣泛應用于臨床實踐訓練，解決由于醫院實習資源不足所造成的實習學生缺少實踐動手能力培養的機會和所造成的經驗不足及能力不夠等問題。

基于計算機科學中的網絡技術、多媒體技術和虛擬現實技術與兒科臨床醫學診療過程進行有機的結合和科學的整合的虛擬系統，主要采用B/S運行模式，以模擬兒科臨床實際情況為前提，以實踐教學、情景教學和個體化教學為特征，使真實的兒科典型病例重現的虛擬系統[9-10]，并將其應用于醫學生臨床實踐教學中，提高實習醫學生實踐能力，并進行模擬病例虛擬系統教學與傳統方式教學的對比，進行數據分析。兒科模擬病例虛擬系統集醫療、培訓和考核等多種功能于一身，具有很高的表面效度和內容效度，在醫學教學中的適用范圍廣，效果突出，可以解決醫學生臨床實習與醫學教育資源不足的矛盾，為提高整體醫學教學質量開辟一個新的途徑。

在兒科臨床培訓虛擬系統實現中的非常關鍵的一步就是實現前需要大量的臨床數據資料[11]，整個系統需要以真實的病例診療過程為依據，首先需要對典型兒科病例診療流程進行拍照、記錄、分析，建立素材庫，然后按照真實的人物、場景、醫療器械等實物的比例進行進一步的建模工作。

兒科臨床培訓虛擬系統以3種模式實現其功能，包括學習模式、實踐模式和考核模式。在學習模式中可以通過文字、圖片、語音、動畫和視頻等多種多媒體模式實現典型病例完整的診治過程學習。而在實踐模式中就需要操作者像真實的環境中一樣根據一些文字和語音的提示，按照要求完成操作過程。在考核模式中需要根據具體案例的要求來自主完成操作，并進行系統評分和點評，見圖1。

圖1　系統模式圖

3　虛擬系統在培養實習學生兒科臨床實踐能力中的應用研究

在兒科生產實習期間，選擇本校40名五年制臨床醫學專業實習學生作為應用研究對象，共分為四組。其中的兩組學生在虛擬系統中結合病例的實際情況做出相應的處理，當完成對患者的治療后，系統自動對學生治療患者的每個步驟進行記錄，并為其表現進行評分。整個操作過程真實地對學生的臨床診療和醫療決策的能力進行了評價。而另外兩組學生進行常規實習，然后進行傳統方式教學和虛擬系統教學的效果對比，并作數據分析。結果應用虛擬系統進行學習的學生考核成績明顯優于常規學習學生。

傳統的兒科學臨床實踐教學主要是通過案例討論、教師講授為主進行學習，學生容易產生被動感，知識掌握不夠深刻，還需要在日后的臨床實踐中不斷鍛煉實際應對能力。應用虛擬系統進行教學，學生通過參與計算機對模擬病例的檢查判斷、救治過程[12-13]，猶如親臨其境，自學意識濃厚。在逼真的模擬病例操作過程中，計算機自動對操作過程進行判斷和評估，這樣學生可以進行自我檢測和自我提高[14-15]。

傳統的兒科臨床教學著重于知識傳授，很難培養醫學生發現問題的能力。將虛擬系統融入到兒科臨床實踐教學中，通過模擬病例學習，可以充分挖掘學生獨立思考和解決問題的能力，激發現代醫學生的學習動機，培養學生科學思維的方法，為今后的臨床工作奠定良好的基礎。

參考文獻

[1]郭遂成，方家選.以能力為導向的臨床評價體系的理論研究[J].中國醫學創新，2010，7（22）：165-166.

[2]高巖，韋麗，周丹.運用情景模擬法在提高臨床護生搶救能力中的應用[J].中外醫學研究，2011，9（8）：113-114.

[3]王銳英，唐際存，李強.項目驅動法在醫學本科生臨床能力輔助教學中的應用[J].中國醫學創新，2012，9（8）：86-87.

[4] Rizzo A A， Schultheis M， Kerns K A， et al. Analysis of assets for virtual reality applications in neuropsychology[J]. Neuro Rehabil，2004，14（1）：207-239.

[5] Lamela B， Felipe A， Sánchez-Mayoral M L， et al.Applications of virtual reality to radiation.11th International Congress of the International Radiation Protection Association[N]. Madrid Spain，2011-05-23.

[6] Riva G.Virtual reality in psychotherapy： review[J].CyberPsychology and Behavior，2013，8（3）：237-239.

[7] Loukas C， Nikiteas N， Kanakis M. Deconstructing laparoscopic competence in a virtual reality simulation environment[J]. Surgery，2011，149（6）：750-760.

[8]雷俊霞，林文健.實時錄播系統與虛擬現實技術在機能學實驗教學中的應用探[J].中華醫學教育探索，2015，14（3）：283-285.

[9]楊蓉.孟魯司特鈉與酮替酚治療小兒咳嗽變異性哮喘的療效對比分析[J].中外醫學研究，2015，13（23）：52-53.

[10]羅育忠.探討阿奇霉素聯合喜炎平治療兒童支原體肺炎的療效[J].中國醫學創新，2014，11（16）：134-136.

[11]張作磊，仕軍偉.麻杏石甘湯口服聯合沙丁胺醇霧化吸入治療小兒支氣管哮喘急性發作臨床研究[J].中國醫學創新，2014，11（20）：103-105.

[12]李月琴.喉罩下七氟烷吸入麻醉與氣管插管在小兒短小手術中的應用效果比較[J].臨床合理用藥雜志，2013，6（2）：115-116.

[13]周明，祝小娟，田明.小兒術后鎮痛中舒芬太尼與芬太尼應用的效果[J].中國醫學創新，2014，11（19）：57-59.

[14]寸恩浩，楊軍，陳素華.Destroscope虛擬現實系統在顯微神經外科教學中的應用[J].繼續醫學教育，2015，29（6）：14-15.

[15]張靜，王永賓.檢測降鈣素原對兒科危重監護病房感染性疾病預后的評估分析[J].中國醫學創新，2014，11（22）：62-64.

Research on the Students’ Paediatrics Clinic Training Based on Virtual System

/SUN Xin， HE Ying，WANG Xin-ping， et al.//Medical Innovation of China，2016，13（02）：072-074

【Abstract】Based on the special of paediatrics clinic check，the paediatrics clinic training virtual system designed by virtual reality technology provides the medical students a new interactive skills training methods. To enhance the students’ clinical skills through the more realistic simulation of a doctor’s clinical course is realized. The paediatrics clinic training virtual system platform has a good prospect in medical education and clinical skills training.

【Key words】Virtual reality； Clinic training； Virtual system； Clinical capacity

收稿日期：（2015-11-27） （本文編輯：王宇）

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2016.02.021

通信作者：孫昕

*基金項目：中華醫學會醫學教育分會2012年醫學教育研究立項課題（2012-LC-22）；黑龍江省高等教育教學改革項目（2013-10）；黑龍江省衛生廳科研課題（2013139）