基于微创外科大环境下住院医师临床技能培养的探索

邵文淼

【摘要】紧张的医患关系，国家分级诊疗的推广实施，各大医院大力发展微创外科手术等因素严重束缚住院医师临床外科技能的培训，目前各种技能培训都存在缺陷而影响技能培训的结果。虚拟现实（ Virtual Reality，VR）技术因其重复操作性强，可以模拟手术操作，有身临其境的感觉。大大提升了培训效果。

【关键词】临床技能;VR技术

今年暑假有幸参加了重庆某三甲医院的暑期院社会实践调研活动，在活动中发现：参加住院医师规范化培训的医生和本院的低年资住院医师一天除了写病历、换药、记录病程等临床工作外，就是忙于复习备考研究生等，很少主动参加手术，问其原因，多数是因目前外科大多是做腔镜、内窥镜、经皮穿刺等微创手术，对解剖结构不清楚，看不懂。另外，微创手术学习曲线、培训周期长，紧张的医患关系、对患者负责的态度等，即使上手术台也没有亲自动手操作机会，没意思。熟悉的解剖学知识，熟练的外科操作技能是成为一个优秀外科医生必备的基础条件。想必国家花费大量人力、物力、财力倡导住院医师规范化培训的宗旨也在于此，在外科微创环境下如何尽快掌握人体的解剖学知识和快速提升住院医师的外科操作技能呢？结合到我平时掌握、了解的虚拟现实（ VirtualReality， VR）技术相关知识，是否通过将VR技术应用到临床外科实践技能的培训中去，达到提升住院医的外科操作技能。

1 制约年轻医生临床技能培养的因素

传统的临床技能培训教学模式严重不适宜现代医学的快速发展和当今复杂的医疗环境及医患关系。这主要体现在： （1）传统的外科技能培训模式是通过住院医师记忆解剖图谱、尸体解剖熟悉人体解剖结构、观看手术、上级医生带教、指导手术、自己独立完成手术。这种培训模式严重影响和制约了年轻外科医生的成长。（2）医院为了提高自身生存、发展空间以及在同行业的竞争力、影响力。都在快速发展、推广微创技术，各种先进的微创设备武装到各个临床科室，使住院医师失去了基本的切开、止血、缝合、打结的锻炼机会。（3）患者不断强化的维权意识导致医疗环境恶劣和医患关系日益紧张，上级医生不敢放手住院医师操作。 （4）为晋职称、提高学历学位，住院医师整天忙于复习备考等，与临床实践相冲突[1-2]。（5）分级诊疗的逐步推广和各项从医法律法规完善，住院医师临床动手操作机会明显减少，也有少部分住院醫忽略临床实践。造成临床技能操作不规范的现象。因此，如何培养、提升、规范住院医外科操作技能。是亟待解决的答问题。

前辈们对住院医进行规范化培训已经作了大量的探索和临床实践工作。如尸体标本培训，即可熟悉各手术入路的解剖结构，又可以强化记忆和规范技能操作。但资源匮乏、成本昂贵，重复操作差。开放临床技能自主训练，对教学模型需求多，且耗损大。客观结构化临床考试（ Obj ectiveStructured Clinical Examination， OSCE）存在对操作平台要求多，且标准化病人遴选会受到众多主观因素影响，导致结果不客观。通过网络教学训练临床技能，有利于自主学习及提高学习质量。处于起步阶段，受网络资源和视频拍摄质量的影响。

2 虚拟现实（Vi rtual Real ity，VR）技术

VR技术在医学领域的应用为年轻医生外科临床技能的培训开辟了新天地[3]。VR技术是在多媒体技术、计算机仿真技术、计算机图像处理与识别、网络技术、人工智能技术等基础上发展起来的交叉学科[4]。VR技术的基本特征是沉浸性、交互性和构想性。沉浸性是指计算机生成的虚拟环境能给人一种身临其境的感觉，如同进入了一个真实的客观世界：交互性是指用户能够自然地跟虚拟环境中的对象进行交互操作，从而感知和响应虚拟环境：构想性是指虚拟现实向用户提供了发挥想象力的机制，能够启发用户的创造性思维，提高感性和理性认识。VR技术，是在20世纪80年代由美国Jaron Lanier最早提出。近几年VR技术己成为国内外科技界关注的一个热点，其发展日新月异、在医学领域得到了广泛应用。

3 VR技术就在您身边

2016年4月，英国皇家伦敦医院ShafiAhmed医生完成了医学发展史上的首次VR手术。每位医生都可以通过MedicalRealities网和or APP中的VR3 600实时观看ShafiAhmed医生切除癌组织的全过程。在我国，来自全国20个省市的3000多位医师观看了上海六院张长青教授VR手术APP直播，所有医生都体验到VR技术给医学教育带来的震撼与创新。

4 VR技术在外科临床技能培训的应用

4.1 VR技术的“尸体”解剖

上世纪90年代，汉堡大学医学技术研究所创建了3D虚拟人体图谱。学生则可以自由地在三维人体空间进行各种操作[5]。1999年，在Intemet上出现了“虚拟青蛙解剖”。2016年澳大利亚创建了第一个人体Organon 3DVR模型，在VR环境下看到肌肉、神经、血管、骨骼、脊髓，胸腔、腹腔、盆腔、颅脑内脏器等的位置形态与人体完全一致。无须像以前解剖学图谱绘制人体结构时，对组织采取不同的颜色来区分。比如动脉用红色，静脉用蓝色，神经组织用黄色等。在这种环境中学习，有一种“与世隔绝感”，不会受周围环境的影响。据调查，这种虚幻环境下的真实感受，可以极大提高高中学生对医学产生浓厚兴趣。

4.2 VR技术重建人体解剖结构

外科医师主要通过传统CT/MRI等影像学资料或常规医学影像信息系统（ picture archiving and communicationsystems，PACS）来获取影像学信息[6]。然而从PACS获取的CT/MRI扫描多为二维图像。不能真实客观显示患者解剖、病变结构的三维空间图像。而以VR技术为基础的三维影像工作站对C T/MRI影像资料能够快速进行虚拟三维解剖重建，通过触屏的方式对重建图像进行旋转、分割等处理，可以从任意角度观察病变及病变与周围正常组织的解剖关系。实现了根据对患者个体化解剖的精确量化，来制定手术入路方案。

4.3 VR技术的仿真

外科手术训练可以在VR模拟戴手套，消毒铺巾、切开、止血、缝合、打结、对肌肉、血管、神经等组织进行分解、剥离等操作。触摸屏上轻松地实现多人互动，有身临其境的感觉。有效地辅助解剖教学、激发学生的学习兴趣，提高了教学和培训质量。

4.4 VR手术观摩及手术操作练习

现场观摩手术是临床外科医生成长的必经之路。但这个成长之路非常漫长。随着VR技术、3D技术、医学影像信息化的迅速发展，大数据库建立，虚拟手术仿真系统可以根据医学影像信息和数据创建虚拟手术环境，在虚拟环境中建立3D模型设计手术切口、穿刺位置、角度，以及经切口，穿刺位置所经历的解剖结构直至到达手术部位。进行手术部位病灶清除等，即预演手术整个过程。从中可以提前预测手术过程中可能出现的问题并采取补救措施，从而提高手术的成功率。有了这个虚拟系统，医生可以更加合理的选择制定手术方案和方法，减少手术给患者带来的各种损伤和伤害，并可以提高準确判断病灶的位置的准度，对各种复杂的内科、外科手术都有很好辅助判断效果[7]。

4.5 VR技术直接实施手术、VR技术结合3D技术，可以虚拟病灶与周边重要组织结构的关系，并可以尝试从不同的入路显露病变，来选择最安全有效的手术方式

基于VR技术的Dextroscope手术计划系统是目前最具应用前景的手术计划工具之一[8]。系统可对虚拟图像进行任意角度的旋转和切割，可进行任意切面的观察和测量，系统工具还可对特殊部位进行分离、着色、缩放等操作，最终直观地显示病变的位置、大小及其与血管、神经、脊髓、脑组织等重要结构的解剖关系。Ferroli P[9]等进行了前颅底脑膜瘤手术的VR手术计划，证实VR手术计划可直观显示肿瘤与周围解剖结构的位置关系，也可模拟手术全过程。使年轻在虚拟的真实环境中，可重复性的反复训练，临床操作技能不断提高。达到在虚拟环境中磨练，在现实手术中提高的目的。不仅增加了学习兴趣和热情，还增强了患者、术者的自信心，降低医疗风险。

VR技术还处于初级应用阶段。仍然存在相当多尚未解决的理论问题和技术障碍。目前主要面临的困难是：没有相应的治疗评估标准、设备价格昂贵，还不能大规模推广应用。

参考文献

[1]韩颖，闫丽娜，张云.医学生临床实习需求调查研究[J].中国现代医药杂志，2016，18 （04）：88-90.

[2]李雁平，高洁，李彤等.临床技能实训中心的建设与发展趋势探析[J].中华医学教育杂志，2014，34 （04）： 593-594.