VR技術(shù)在醫(yī)學(xué)免疫教育中的研究進(jìn)展①

徐曉英 杜耀婷 徐 毅 王又辰 管細(xì)紅 王璐瑤（江西中醫(yī)藥大學(xué)，南昌330006）

目前，5G憑借高速度、低時(shí)延、萬(wàn)物互聯(lián)和廣泛等特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)已正式進(jìn)入人們的生產(chǎn)生活［1］。5G技術(shù)作為基礎(chǔ)設(shè)施與各行各業(yè)相融，并帶動(dòng)其進(jìn)一步發(fā)展升級(jí)，在此基礎(chǔ)上虛擬現(xiàn)實(shí)（virtual reality，VR）技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)在醫(yī)學(xué)教育版塊的常態(tài)化應(yīng)用。2019年國(guó)務(wù)院印發(fā)《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》提出適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+職業(yè)教育”發(fā)展需求，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)改進(jìn)教學(xué)方式方法，推進(jìn)虛擬工廠等網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間建設(shè)和普遍應(yīng)用。國(guó)家教育部將VR技術(shù)明確列入教育信息化重點(diǎn)工作，意味著VR在教育體系內(nèi)的應(yīng)用已成為發(fā)展大趨勢(shì)。醫(yī)學(xué)教育包括在校學(xué)習(xí)教育和繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育兩種模式，因職業(yè)需求，醫(yī)務(wù)工作者奉行終身學(xué)習(xí)理念，傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式因課時(shí)有限、資源匱乏并受教學(xué)時(shí)間和空間的限制，在既要求加強(qiáng)學(xué)生理論學(xué)習(xí)，又要滿(mǎn)足臨床實(shí)踐技能培養(yǎng)的大環(huán)境下，已然成為制約各高校教學(xué)發(fā)展的瓶頸，而VR則為拓展醫(yī)學(xué)教育提供了一種解決方案［2］。

1 VR技術(shù)在醫(yī)學(xué)免疫教育中的應(yīng)用現(xiàn)狀

VR技術(shù)是一種計(jì)算機(jī)輔助程序，通過(guò)投射三維視圖和使用立體圖像提供一種臨場(chǎng)感，模擬在環(huán)境中的感覺(jué)，使圖像和物體顯得真實(shí)，VR技術(shù)的3大特征：沉浸性、交互性、構(gòu)想性，在醫(yī)學(xué)教育行業(yè)中，教育者將醫(yī)學(xué)中抽象的理論知識(shí)借助VR技術(shù)為學(xué)生重現(xiàn)1∶1的高保真仿真模型或臨床環(huán)境，可根據(jù)需要頻繁地與虛擬患者、醫(yī)療資源和實(shí)踐內(nèi)容進(jìn)行交互［3-5］。醫(yī)學(xué)免疫學(xué)是醫(yī)學(xué)的重要組成部分之一，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，且實(shí)驗(yàn)課占總學(xué)時(shí)數(shù)的55%，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)的水平和質(zhì)量至關(guān)重要，受一些因素（場(chǎng)地、安全）的限制，某些感染性等實(shí)驗(yàn)無(wú)法在校完成，為突破困境，何超翔等［6］學(xué)者，自行研究設(shè)計(jì)并建立了HIV感染免疫診斷的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，在醫(yī)學(xué)免疫教育中進(jìn)一步加強(qiáng)了學(xué)生的生物安全意識(shí)和規(guī)范檢測(cè)流程，有助于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、實(shí)踐創(chuàng)新的能力。學(xué)生身臨其境，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的完美結(jié)合［7］。如圖1。

圖1 VR技術(shù)醫(yī)學(xué)教育Fig.1 Medical education of VR technology

1.1.1 改變醫(yī)學(xué)免疫等實(shí)踐學(xué)科學(xué)習(xí)方式 VR為基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)學(xué)科的《病原生物學(xué)與免疫學(xué)》的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了新的教學(xué)模式，學(xué)生以第一視角觀察，示教老師的實(shí)驗(yàn)操作，直觀地了解實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程，相當(dāng)于親自操作過(guò)實(shí)驗(yàn)，此舉既可以提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的掌握能力，又能解決免疫教學(xué)中實(shí)際開(kāi)展困難的實(shí)驗(yàn)教學(xué)［8］。腫瘤標(biāo)志物甲胎蛋白是診斷肝癌的主要指標(biāo)，在醫(yī)學(xué)免疫史中具有重要的意義，余瑞琦等［9］團(tuán)隊(duì)依據(jù)VR原理，結(jié)合實(shí)驗(yàn)器材、檢驗(yàn)設(shè)備、環(huán)境布局、檢驗(yàn)過(guò)程等通過(guò)3D再現(xiàn)，模擬醫(yī)院臨床實(shí)驗(yàn)室肝癌病人標(biāo)本檢驗(yàn)的全過(guò)程，并建成以醫(yī)學(xué)免疫學(xué)課程為背景，基于VR技術(shù)的腫瘤標(biāo)志物AFP檢測(cè)平臺(tái)，將醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)的前沿技術(shù)帶入課堂，學(xué)生既能掌握知識(shí)，又能提高學(xué)習(xí)興趣和效果。解剖模型是免疫教學(xué)實(shí)踐的常用輔助學(xué)習(xí)模具，有助于醫(yī)學(xué)生開(kāi)展更好的臨床實(shí)訓(xùn)模擬，增強(qiáng)學(xué)習(xí)，但相關(guān)研究認(rèn)為持續(xù)使用人體模型會(huì)降低其有限的壽命，并且更換過(guò)時(shí)或損壞的設(shè)備所帶來(lái)的巨額費(fèi)用［10］。同時(shí)這種面對(duì)面教學(xué)的形式也阻礙了知識(shí)的傳播，因空間和時(shí)間等外在因素的限制，使本受益的學(xué)生處于較弱地位。常見(jiàn)模型優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表1。循環(huán)系統(tǒng)疾病一直是教學(xué)重點(diǎn)，但因其教學(xué)內(nèi)容過(guò)于抽象例如心臟解剖結(jié)構(gòu)和心音特征判斷疾病類(lèi)型等，傳統(tǒng)教學(xué)低逼真度模擬模型完全無(wú)法實(shí)施教學(xué)，心臟解剖主要通過(guò)觀看教學(xué)視頻和實(shí)驗(yàn)室觀看心臟解剖模擬，心臟聽(tīng)診主要靠播放聲音來(lái)完成，缺乏真實(shí)感，進(jìn)入臨床因其病源不足或臨床醫(yī)生依賴(lài)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行輔助檢查，對(duì)心臟查體重視度不高，導(dǎo)致學(xué)生理解和掌握知識(shí)能力弱［11］。然而學(xué)者通過(guò)創(chuàng)建虛擬的高保真三維心臟VR模型，使用VR頭盔和控制器平臺(tái)進(jìn)行可視化和操作，該模型由終端用戶(hù)實(shí)時(shí)控制，檢查心臟部位在不同情況下的角度，確診疾病類(lèi)型從而促進(jìn)病情恢復(fù)［12］。研究表明［13］學(xué)員在手術(shù)中使用這些VR模擬器與其他不用VR技術(shù)的學(xué)生相比能更快完成自身的學(xué)習(xí)任務(wù)。因此，借助數(shù)字模型與真實(shí)人體疊加，在符合生理學(xué)精度的器官虛擬模型上，利用配套設(shè)備可以為學(xué)生提供一種適應(yīng)臨床真實(shí)環(huán)境的感覺(jué)和歸屬感，有助于在現(xiàn)實(shí)臨床環(huán)境中減少焦慮并提高信心。

表1 常用模型優(yōu)缺點(diǎn)Tab.1 Advantages and disadvantages of common models

1.1.2 臨床技能實(shí)訓(xùn) 臨床實(shí)踐是成為一名合格醫(yī)務(wù)工作者必不可少的環(huán)節(jié)，在實(shí)踐中不斷提升、鍛煉臨床能力的關(guān)鍵時(shí)期，在這時(shí)期，最主要的任務(wù)是要掌握臨床實(shí)踐的基本技能，但傳統(tǒng)帶教培養(yǎng)是“師徒”模式，帶教老師先讓學(xué)生通過(guò)病例了解病情，然后查房時(shí)統(tǒng)一講解，不懂再問(wèn)再教循環(huán)往復(fù)。但外科醫(yī)生主要是通過(guò)不斷進(jìn)行臨床技能實(shí)訓(xùn)，獲得經(jīng)驗(yàn)，取得成功。由于患者安全意識(shí)增加、醫(yī)患關(guān)系日益緊張等原因，一位合格外科手術(shù)醫(yī)生地培養(yǎng)需要較長(zhǎng)時(shí)間，傳統(tǒng)的教學(xué)模式面臨著越來(lái)越多的挑戰(zhàn)［11］。

隨著VR技術(shù)在醫(yī)學(xué)實(shí)踐的應(yīng)用，VR為拓展臨床教學(xué)環(huán)境提供了一種新的方法和途徑［12］。國(guó)內(nèi)王思瑤等［12］通過(guò)VR技術(shù)與情景模擬方法對(duì)醫(yī)學(xué)生掌握心肺復(fù)蘇技術(shù)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)VR技術(shù)可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，提高學(xué)生心肺復(fù)蘇水平。美國(guó)一項(xiàng)研究使用由Trivantis公司開(kāi)發(fā)CenarioVR工具讓研究對(duì)象在手機(jī)上下載沉浸式VR應(yīng)用程序，配置VR耳機(jī)，研究對(duì)象通過(guò)VR設(shè)備可看到臨床醫(yī)生放置B超探頭的位置以及如何放置的過(guò)程，還可以看到病人和臨床醫(yī)生的面部表情和非語(yǔ)言交流，使其有一種幻覺(jué)，以為自己在病房實(shí)際參與全部過(guò)程。同時(shí)研究對(duì)象可暫停、倒帶、轉(zhuǎn)頭，實(shí)時(shí)查看B超探頭定位過(guò)程以及實(shí)際超聲波輸出數(shù)值，在使用該設(shè)備考試時(shí)，在考試不同時(shí)間段，教師可暫停操作過(guò)程并提問(wèn)問(wèn)題，學(xué)生的回答可以被記錄并存儲(chǔ)在一個(gè)學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)中，以便進(jìn)行回顧和績(jī)效評(píng)估。該研究已正式在美國(guó)部分急危重癥護(hù)理專(zhuān)業(yè)的學(xué)生中進(jìn)行應(yīng)用。

由于虛擬仿真訓(xùn)練系統(tǒng)具有低代價(jià)、零風(fēng)險(xiǎn)、重復(fù)性的優(yōu)點(diǎn)，可高效地提高學(xué)生臨床操作技能［14］。在目前臨床實(shí)習(xí)動(dòng)手操作變得越來(lái)越困難的時(shí)代，虛擬仿真訓(xùn)練可在安全的環(huán)境中實(shí)踐，掌握醫(yī)學(xué)操作技能，可在未來(lái)的教學(xué)中普及。

1.1.3 解放指導(dǎo)教師 根據(jù)國(guó)家相關(guān)政策，醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)于2004年開(kāi)始建立“雙師型”教師隊(duì)伍，既要完成臨床工作，又要承擔(dān)教學(xué)和科研任務(wù)，在多因素的壓力下，部分教師患有不同程度的心理和生理疾病。傳統(tǒng)教學(xué)方式多為面對(duì)面教學(xué)，二維平面模型、抽象概念，缺乏立體，學(xué)生理解程度差，教師教學(xué)壓力大［15］。我國(guó)某高校護(hù)理學(xué)生實(shí)訓(xùn)課，上課模式為1名帶教老師在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行演示操作，學(xué)生圍觀學(xué)習(xí)，然后自行臨床模擬操作，教師輔助指導(dǎo)，在有限的學(xué)習(xí)時(shí)間內(nèi)，1名老師帶30名學(xué)生實(shí)訓(xùn)，平均輔導(dǎo)每個(gè)學(xué)生的時(shí)間和精力都不足，嚴(yán)重影響了教與學(xué)的效果。

VR作為一種新型的教學(xué)工具，擁有低成本、多互動(dòng)、強(qiáng)趣味、高安全、可重復(fù)等諸多優(yōu)點(diǎn)，作為醫(yī)學(xué)教育的重要組成部分，VR系統(tǒng)不需要多位教師［16-17］。學(xué)習(xí)者可以隨時(shí)進(jìn)入VR系統(tǒng)，參與模擬活動(dòng)，模擬場(chǎng)景設(shè)定運(yùn)行后，某些VR教學(xué)只需要1名教師在場(chǎng)，虛擬仿真技術(shù)可以實(shí)時(shí)的反饋學(xué)生操作的結(jié)果并對(duì)學(xué)生的操作結(jié)果進(jìn)行更正及評(píng)分，傳統(tǒng)的教學(xué)實(shí)踐中往往需要教師不斷的對(duì)學(xué)生的操作結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，但應(yīng)用虛擬仿真，學(xué)生可以根據(jù)儀器的自評(píng)價(jià)功能而自我學(xué)習(xí)，縮短了學(xué)習(xí)的時(shí)間，大大降低了教師的工作量。王萍等［18］將VR技術(shù)應(yīng)用于靜脈注射法實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)通過(guò)使用VR模擬器進(jìn)行實(shí)操演練，沉浸式VR（immersive VR，IVR）學(xué)生的操作考核成績(jī)、評(píng)判性思維和教學(xué)滿(mǎn)意度明顯優(yōu)于非沉浸式VR（non-immersive VR，NVR）組，認(rèn)為VR教學(xué)激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，減少了侵入性操作帶來(lái)的心理恐懼感。創(chuàng)新的教學(xué)方式，突破了傳統(tǒng)教學(xué)帶來(lái)的弊端，大大較少教師的工作量，減輕教學(xué)壓力。在國(guó)外虛擬模擬已用于培訓(xùn)用戶(hù)各種技能，如支氣管鏡檢查、結(jié)腸鏡等檢查程序等［19］。

BUTT等［20］通過(guò)隨機(jī)試驗(yàn)將20名護(hù)理學(xué)生分為對(duì)照組和干預(yù)組，對(duì)照組在導(dǎo)尿師的指導(dǎo)下進(jìn)行導(dǎo)尿技術(shù)操作學(xué)習(xí)，干預(yù)組則使用Oculus Rift頭盔和可穿戴設(shè)備使用IVR導(dǎo)管程序、觸覺(jué)感應(yīng)手套等進(jìn)行虛擬學(xué)習(xí)，試驗(yàn)結(jié)果顯示，與傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式相比，使用IVR系統(tǒng)的學(xué)生在相同時(shí)間內(nèi)可學(xué)習(xí)更多的導(dǎo)尿知識(shí)，且2周后，2組學(xué)生在技能保留方面沒(méi)有任何差異，參與該研究的8位教師中，有7位認(rèn)為該方式是有趣的、解壓的，并推薦用于學(xué)生教學(xué)。

1.1.4 緩解學(xué)生焦慮 醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)因其特殊性，不僅要求醫(yī)學(xué)生理論知識(shí)扎實(shí)，而且實(shí)踐能力也必須達(dá)到學(xué)校或臨床考核指標(biāo)，故醫(yī)學(xué)生的考試焦慮發(fā)生率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通學(xué)生［21］。VR利用人機(jī)界面，讓人們沉浸在數(shù)字渲染的幻覺(jué)中，幻覺(jué)是由計(jì)算機(jī)硬件構(gòu)成的多感官幻覺(jué)和投影。這些錯(cuò)覺(jué)充當(dāng)著虛擬環(huán)境的角色，讓人們通過(guò)接受VR暴露療法（virtual reality exposure therapy，VRET）來(lái)調(diào)節(jié)自己以對(duì)抗焦慮癥狀，VRET是一種系統(tǒng)脫敏療法，可以在心理上強(qiáng)化對(duì)恐懼刺激的抵抗［22］。

初次臨床實(shí)習(xí)的學(xué)生，由于沒(méi)有經(jīng)歷真實(shí)的臨床技術(shù)操作，常常擔(dān)憂(yōu)自身不能完成臨床工作，特別是當(dāng)獨(dú)立面對(duì)病情為患者進(jìn)行操作時(shí)，因緊張導(dǎo)致操作失敗，留有心里陰影，常需較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行自我調(diào)節(jié)恢復(fù)，而IVR可以將用戶(hù)的恐懼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)檫m應(yīng)的恐懼結(jié)構(gòu)，消除扭曲現(xiàn)實(shí)、增加逃避傾向的病態(tài)恐懼。馬順昌等［23］將VR用于蝶骨嵴腦膜瘤手術(shù)，利用影像學(xué)獲取術(shù)前有關(guān)疾病數(shù)據(jù)，進(jìn)行三維重建，通過(guò)虛擬系統(tǒng)觀察重建后的顱腦結(jié)構(gòu)，醫(yī)生可在逼真的環(huán)境中進(jìn)行手術(shù)，當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，反復(fù)矯正，直至成功，這是在現(xiàn)實(shí)手術(shù)所不能達(dá)到的情況。李林林等［24］將VR技術(shù)應(yīng)用與心血管外科手術(shù)教學(xué)培訓(xùn)中，利用影像學(xué)獲取不同心臟疾病的數(shù)據(jù)，重建心臟三維模型，有助于學(xué)生對(duì)心臟疾病有直觀而準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)，避免臨床實(shí)習(xí)因回答不出帶教提問(wèn)而自我能力質(zhì)疑。

美國(guó)中西部一所主要州立大學(xué)教本科生臨床實(shí)習(xí)輪轉(zhuǎn)的護(hù)理帶教老師被邀請(qǐng)參加1個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)模擬（virtual reality simulation，VRS）靜脈導(dǎo)管插入的研究，參與過(guò)該研究的8位帶教老師都非常贊同或認(rèn)為VRS增加學(xué)生對(duì)這一過(guò)程的了解，在正式護(hù)理患者前減少學(xué)生的焦慮，從而在一個(gè)安全的環(huán)境中增強(qiáng)臨床學(xué)習(xí)［25］。

1.1.5 活躍課堂氛圍與激發(fā)學(xué)習(xí)興趣 目前我國(guó)教學(xué)方式中，還是以老師課堂授課為主，學(xué)生被動(dòng)進(jìn)行學(xué)習(xí)，且有些教師授課形式過(guò)于古板，課堂氛圍不活躍，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，對(duì)學(xué)生思維發(fā)展及實(shí)踐能力培養(yǎng)不足，不利于發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性［26］；其次，由于空間、時(shí)間的限制，難以為學(xué)生創(chuàng)造系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)環(huán)境，理論與實(shí)踐非同步進(jìn)行，降低學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)效果大打折扣。相比于傳統(tǒng)教育，VR交互技術(shù)，能將枯燥的理論學(xué)習(xí)知識(shí)，借助移動(dòng)通訊設(shè)備及VR眼鏡、控制器等工具以二維動(dòng)畫(huà)、三維動(dòng)畫(huà)、游戲、互動(dòng)視頻等形式進(jìn)行展示，豐富教學(xué)授課形式，學(xué)生在快樂(lè)環(huán)境中學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)興趣［27］。

陳慧等［26］為在校護(hù)理學(xué)生構(gòu)建虛擬仿真在線平臺(tái)，并用于中醫(yī)護(hù)理專(zhuān)業(yè)，通過(guò)與傳統(tǒng)課堂進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)使用VR設(shè)備學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論和實(shí)踐技能的學(xué)生，其學(xué)習(xí)的自主能力和積極性均高于傳統(tǒng)教學(xué)。ADAMS［28］采用隨機(jī)化原則將傳統(tǒng)的腹腔鏡模擬器、XBOX 360游戲機(jī)或任天堂DS掌上游戲系統(tǒng)用于住院醫(yī)師和初步實(shí)習(xí)醫(yī)師，經(jīng)過(guò)為期6周的試驗(yàn)，玩電子游戲的住院醫(yī)生在腹腔鏡技術(shù)上的進(jìn)步速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在傳統(tǒng)腹腔鏡模擬器上練習(xí)的住院醫(yī)生，VR游戲與精細(xì)運(yùn)動(dòng)測(cè)試有較好的相關(guān)性，有助于發(fā)展相關(guān)臨床技能。通過(guò)設(shè)置游戲闖關(guān)式學(xué)習(xí)模式，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣從傳統(tǒng)“要我學(xué)”轉(zhuǎn)化為“我要學(xué)”的心理轉(zhuǎn)變，讓學(xué)生在快樂(lè)氛圍中掌握知識(shí)，獲得技能［29］。

2 VR技術(shù)發(fā)展痛點(diǎn)分析

2.1 價(jià)格昂貴 VR為臨床教學(xué)提供了實(shí)踐機(jī)會(huì)，是在無(wú)風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)境下醫(yī)學(xué)生掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)安全、高質(zhì)量臨床實(shí)踐的一種方法。雖然簡(jiǎn)單的VR的開(kāi)發(fā)成本不會(huì)太高，但教育機(jī)構(gòu)的開(kāi)發(fā)成本，以及能夠讓學(xué)生使用它們的設(shè)備的成本，都是重要的問(wèn)題。因VR設(shè)備價(jià)格昂貴，成為制約各大高校和醫(yī)院的門(mén)檻。近年來(lái)，隨著VR設(shè)備逐漸以平民化的價(jià)格進(jìn)入市場(chǎng)，高端VR硬件（筆記本電腦和耳機(jī)）的安裝成本約為3 000美元，軟件成本取決于供應(yīng)商和產(chǎn)品質(zhì)量，但通常低于物理模擬成本的十分之一，獨(dú)立于供應(yīng)商［30］。因此，使用VR技術(shù)可以節(jié)省大量的設(shè)置和運(yùn)行成本，各行各業(yè)逐漸將其引入，開(kāi)展VR發(fā)展策略，我國(guó)深圳市中醫(yī)院針灸科、北京協(xié)和醫(yī)院等將VR技術(shù)引入臨床，開(kāi)展研究。

2.2 復(fù)雜技術(shù)難以建立協(xié)同虛擬環(huán)境認(rèn)同 沉浸式技術(shù)以一種連續(xù)體的形式存在，它將學(xué)習(xí)者在時(shí)間、空間和方式轉(zhuǎn)移到完全虛擬環(huán)境，然后覆蓋在真實(shí)環(huán)境上的全息技術(shù)，使用戶(hù)能夠在沉浸式的真實(shí)世界環(huán)境中查看數(shù)字內(nèi)容。盡管在醫(yī)學(xué)教育中使用VR技術(shù)有許多優(yōu)勢(shì)，但在這一領(lǐng)域的發(fā)展相對(duì)較少，尤其是在有效使用時(shí)涉及的多重障礙，其中技術(shù)復(fù)雜性，難以建立協(xié)同虛擬環(huán)境的認(rèn)同感是當(dāng)前迫切需要解決的問(wèn)題。虛擬連續(xù)體的一端連接真實(shí)環(huán)境，另一端為完全虛擬的環(huán)境。在真實(shí)環(huán)境中，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（augmented reality，AR）模擬將任何東西以模擬數(shù)字內(nèi)容的形式呈現(xiàn)，通過(guò)相機(jī)和數(shù)字顯示疊加。并且通過(guò)數(shù)字化渲染將用戶(hù)帶入物理現(xiàn)實(shí)之外的完全虛擬環(huán)境中，用于VR的（headmounted display，HMD）將用戶(hù)完全沉浸在虛擬環(huán)境中。虛擬連續(xù)體的中心是混合現(xiàn)實(shí)（mixed reality，MR），它將虛擬內(nèi)容與真實(shí)環(huán)境融合在一起。虛擬連續(xù)體中的每一種形式都依賴(lài)于外部硬件，包括基于監(jiān)視器的顯示器、透明頭戴式顯示器（HMDs）和完全沉浸式HMDs。

伯恩茅斯大學(xué)的CILVRS項(xiàng)目正在研究使用沉浸式VR學(xué)習(xí)環(huán)境來(lái)彌合醫(yī)護(hù)學(xué)生理論與實(shí)踐之間差距的教育能力。CILVRS項(xiàng)目的試點(diǎn)和可行性研究已經(jīng)在VR環(huán)境中開(kāi)發(fā)，該環(huán)境使用Unity 3D平臺(tái)。該模擬應(yīng)用由醫(yī)療工作者和專(zhuān)業(yè)VR教育公司Daden Ltd.合作開(kāi)發(fā)，通過(guò)精英化、專(zhuān)業(yè)化、集中化人員配備，共同合作研發(fā)，以確保創(chuàng)建的VRLE學(xué)習(xí)環(huán)境對(duì)于臨床教學(xué)是可持續(xù)、可依賴(lài)、有價(jià)值的。醫(yī)療VR的應(yīng)用在我國(guó)尚未成熟，如何突破技術(shù)難關(guān)、實(shí)現(xiàn)VR與醫(yī)療行業(yè)融合仍是當(dāng)前面臨的重大問(wèn)題。

2.3 VR場(chǎng)景的理想化和單一化 VR虛擬環(huán)境的內(nèi)容是設(shè)計(jì)者依據(jù)現(xiàn)實(shí)中某一特定場(chǎng)景構(gòu)思出來(lái)的，模擬內(nèi)容固定，過(guò)于單一的理想化，無(wú)法模擬真實(shí)的緊急突發(fā)情況。VR模擬開(kāi)發(fā)有助于病例分析，加強(qiáng)臨床手術(shù)操作的細(xì)節(jié)，強(qiáng)化醫(yī)生手術(shù)操作步驟便于查缺補(bǔ)漏，但對(duì)于外科手術(shù)醫(yī)生無(wú)臨床真實(shí)手術(shù)緊張感和手感，培訓(xùn)較片面。傳統(tǒng)脊柱微創(chuàng)手術(shù)中，醫(yī)生手持手術(shù)刀對(duì)病灶處進(jìn)行操作，醫(yī)生通過(guò)手術(shù)刀可以感受與病灶處的接觸力，在脊柱外科，由于人體脊柱骨的解剖結(jié)構(gòu)遍布錯(cuò)綜復(fù)雜的神經(jīng)，臨床醫(yī)生可根據(jù)這個(gè)接觸力來(lái)保證定位針、椎弓刀等器械準(zhǔn)確進(jìn)入病灶，盡管是基于現(xiàn)實(shí)環(huán)境的模擬，但使用者心理負(fù)擔(dān)遠(yuǎn)小于真實(shí)環(huán)境，無(wú)法較好地培養(yǎng)學(xué)生的心理素質(zhì)［31］。

余世政等［32］學(xué)者為了解決力反饋在虛擬場(chǎng)景中的缺陷，設(shè)計(jì)一款力反饋式外骨骼手套，有益于減少VR與真實(shí)之間差距。VR無(wú)真實(shí)手術(shù)手感，面對(duì)臨床突發(fā)情況，醫(yī)生的應(yīng)變能力及解決分析問(wèn)題的能力無(wú)法得到鍛煉。因此VR模擬這種理想化單一化的模式對(duì)于臨床技能培訓(xùn)存在弊端。

3 VR在醫(yī)學(xué)免疫教育中的發(fā)展前景

VR技術(shù)不僅在醫(yī)學(xué)免疫教育中應(yīng)用廣泛，也為拓展醫(yī)學(xué)教學(xué)方式提供了一種新的方案，有助于從課堂上自由學(xué)習(xí)，允許學(xué)習(xí)者在安全的環(huán)境中進(jìn)行臨床實(shí)踐技能練習(xí)，并從錯(cuò)誤中不斷學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)者的能力和自信心。隨著VR不斷應(yīng)用并融入教學(xué)，在以后的發(fā)展教育中將成為主流，交叉學(xué)習(xí)者也能夠參與真正的跨專(zhuān)業(yè)、完全逼真的模擬，且不受時(shí)間和空間限制，VR將徹底改變傳統(tǒng)教與學(xué)的方式。在后期高等教育機(jī)構(gòu)可與技術(shù)公司積極合作，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和完善VR在醫(yī)學(xué)教學(xué)中的技術(shù)，建立專(zhuān)業(yè)VR教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，不斷完善VR教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。