VR技術(shù)在介入醫(yī)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

鄭瑞鵬 張海峰

[摘 要] “VR+醫(yī)學(xué)教學(xué)”逐漸成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教學(xué)的主流手段，隨著互聯(lián)網(wǎng)和教育的深度融合，教學(xué)手段的改變提升了教學(xué)的效果，促進了教育理念的變革。關(guān)于VR技術(shù)應(yīng)用在醫(yī)學(xué)教學(xué)中的具體教學(xué)模式研究也相繼出現(xiàn)，國外的VR技術(shù)思考在醫(yī)學(xué)教學(xué)與臨床工作中的應(yīng)用也逐漸成為熱門話題，各種探討性研究反映了VR技術(shù)在醫(yī)學(xué)教學(xué)中的巨大的潛力和價值

[關(guān)鍵詞] VR手段;醫(yī)學(xué)教學(xué);應(yīng)用研究

[作者簡介] 鄭瑞鵬（1985—），男，吉林長春人，吉林大學(xué)第一醫(yī)院主治醫(yī)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(xiàn)實元年”，加之陸續(xù)發(fā)布的《教育信息化“十三五”規(guī)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(xué)項目建設(shè)通知》的精神，為我們提出了推進虛擬現(xiàn)實（VR）與醫(yī)學(xué)教學(xué)的深度融合，打造介入醫(yī)學(xué)教學(xué)新模式的新時代要求。“VR+醫(yī)學(xué)教學(xué)”是大勢所趨，隨著互聯(lián)網(wǎng)和教育的深度融合，教學(xué)手段的改變提升了教學(xué)的效果，促進了教育理念的變革。

一、國內(nèi)外開展VR技術(shù)融入介入醫(yī)學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀

近年來，關(guān)于VR技術(shù)應(yīng)用在醫(yī)學(xué)教學(xué)中的具體教學(xué)模式研究相繼出現(xiàn)，如《探討VR技術(shù)在子宮動脈栓塞術(shù)臨床教學(xué)中的應(yīng)用價值》（2016-11）、《虛擬現(xiàn)實技術(shù)在脊柱外科中的應(yīng)用現(xiàn)狀》（2019-01）。國外的VR技術(shù)思考醫(yī)學(xué)教學(xué)與臨床工作中的應(yīng)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(shù)在醫(yī)學(xué)教學(xué)中的巨大的潛力及價值。這種依托大數(shù)據(jù)時代下“5G+VR”技術(shù)的教學(xué)模式，是將傳統(tǒng)教學(xué)（線下）與現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)教學(xué)（線上）優(yōu)勢互補，整合線上線下課程教學(xué)內(nèi)容，融合多種教學(xué)方法，以實現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的教育目標，充分發(fā)揮課程培養(yǎng)創(chuàng)新人才的作用。“5G+VR”教學(xué)模式充分利用互聯(lián)網(wǎng)跨地域、無邊界，及VR技術(shù)沉浸感、交互式的優(yōu)勢，促成線上與線下教學(xué)的良好融合。

二、開展VR技術(shù)融入介入醫(yī)學(xué)教學(xué)的必要性

在當前我國的新形勢下，運用現(xiàn)代教育技術(shù)，創(chuàng)設(shè)實踐教學(xué)虛擬環(huán)境，建立虛擬實踐教學(xué)平臺這一理念，在教學(xué)組織形式的各個環(huán)節(jié)上都極大地影響著介入醫(yī)學(xué)教學(xué)的開展。這也迎來了介入醫(yī)學(xué)教學(xué)模式的創(chuàng)新性發(fā)展新階段。本研究基于信息化、大數(shù)據(jù)時代背景下5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，借助虛擬現(xiàn)實（VR）手段，結(jié)合課堂應(yīng)用與介入手術(shù)教學(xué)實踐，重點關(guān)注介入醫(yī)學(xué)教學(xué)模式如何將“5G+VR”技術(shù)應(yīng)用于其中。實現(xiàn)教學(xué)模式補充、線上線下、課內(nèi)課外雙向互動的教學(xué)模式。

三、開展VR技術(shù)融入介入醫(yī)學(xué)教學(xué)的戰(zhàn)略性意義

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”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(xiàn)代化的動力引擎。如何將互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息化產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合，使線上線下教育打磨融合，探索出更好的教學(xué)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(xiàn)“VR”教學(xué)模式助力介入醫(yī)療教學(xué)，改良傳統(tǒng)教學(xué)模式，提高教學(xué)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(shù)融入介入醫(yī)學(xué)教學(xué)具有一定的創(chuàng)新性。它可以使VR技術(shù)與教學(xué)形成有機結(jié)合，加強線上線下教學(xué)的交匯互通，營造以學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)環(huán)境，促進介入醫(yī)學(xué)的教學(xué)改革。在教學(xué)中利用VR課件和網(wǎng)絡(luò)資源，可以實現(xiàn)教師與學(xué)生的角色轉(zhuǎn)換，營造以學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)環(huán)境。同時可以使教學(xué)群體得到擴大，根據(jù)學(xué)習(xí)者不同的學(xué)習(xí)水平，制定科學(xué)合理的教學(xué)方案，發(fā)現(xiàn)學(xué)生們的自有知識構(gòu)架、學(xué)習(xí)側(cè)重點以及學(xué)習(xí)水平和學(xué)習(xí)能力都不盡相同，這樣則可以更全面、科學(xué)地進行學(xué)習(xí)，使介入醫(yī)學(xué)的神秘面紗得以揭示，讓醫(yī)學(xué)生實際去進行手術(shù)的VR觀看及操作，提高了醫(yī)學(xué)生對介入醫(yī)學(xué)的認知。

四、開展VR融入介入醫(yī)學(xué)教學(xué)需要直面的問題

首先，要制定一套科學(xué)合理且行之有效的“VR+介入醫(yī)學(xué)”的教學(xué)改革方案，其中，將涉及人才培養(yǎng)方案的重新修訂、教學(xué)大綱的制定、課件的制作、課程設(shè)計等多個環(huán)節(jié)。而在這眾多環(huán)節(jié)中急需本課題解決的關(guān)鍵問題是如何設(shè)計并制作介入醫(yī)學(xué)的VR網(wǎng)絡(luò)課件。這要求我們要有大量的臨床工作中的介入手術(shù)積累，尤其是手術(shù)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(yī)生，他們常年經(jīng)手的手術(shù)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(guī)肝癌介入治療的影像資料外，很多手術(shù)技術(shù)難度大以及具有特點的典型病例手術(shù)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(shù)影像。本課題組針對課題所涉及的問題現(xiàn)已制定了一套可行的“VR+介入醫(yī)學(xué)”教學(xué)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(shù)難題。以真實的介入醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，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(yī)學(xué)虛擬仿真平臺。為了解決這個難題，需聯(lián)合計算機科學(xué)技術(shù)學(xué)院的研究人員一起進行軟件的設(shè)計和開發(fā)。研究人員應(yīng)當是多年來從事計算機軟件設(shè)計及制作工作，擁有豐富的教學(xué)經(jīng)驗和實際操作經(jīng)驗，并能夠為設(shè)計的VR軟件程序制作提供強有力的技術(shù)支持，為成功地設(shè)計并開發(fā)出一款介入醫(yī)學(xué)教學(xué)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(yīng)用于教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)資源費用及制作VR課件的制作費用都較高，將“VR+介入醫(yī)學(xué)”教學(xué)大面積推廣存在較大的困難;依托5G網(wǎng)絡(luò)下“VR+介入醫(yī)學(xué)”教學(xué)模式的應(yīng)用，要求教師利用信息化教學(xué)，這對教師的個人能力同樣提出了更高的要求。

五、結(jié)語

通過開展VR技術(shù)融入介入醫(yī)學(xué)教學(xué)，也可以將“VR+介入醫(yī)學(xué)”與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)教學(xué)效果進行PK，以便于得到科學(xué)的教學(xué)評價分析。將“VR+介入醫(yī)學(xué)”教學(xué)模式應(yīng)用于實際的課程教學(xué)后，記錄相關(guān)的數(shù)據(jù)，通過對研究數(shù)據(jù)的分析整理，做傳統(tǒng)教學(xué)模式與“VR+介入醫(yī)學(xué)”教學(xué)模式的教學(xué)評估。在實際教學(xué)分析中，單純的線下和線上教學(xué)都存在著各自的優(yōu)缺點。通過對研究過程中真實有效的研究數(shù)據(jù)進行分析對比，得出兩種教學(xué)模式在教學(xué)效果上的差異，尋找新的問題點，為后續(xù)研究提供數(shù)據(jù)支持。

參考文獻

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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