VR全景技术在分娩镇痛教学及科普宣传中的应用

张佩军,方文倩,翟美丽,陈蕾伊,李 倩,吕 艳,李 莉,崔 剑,于志强

(天津市中心妇产科医院 麻醉科，天津300100)

分娩是一种正常的生理过程，但分娩期间的剧烈疼痛(产痛)可增加产妇焦虑、恐惧等不良情绪，常引起母体强烈的应激反应，对母体和胎儿造成不良影响，故倡导分娩镇痛一直是现代医学领域的重要议题之一。然而，目前我国分娩镇痛的普及率、产妇及家属的接受度均较低。医务人员熟练掌握分娩镇痛技术，产妇及家属接受与认可分娩镇痛技术，是分娩镇痛得以广泛开展的关键。

VR(Virtual Reality)通常被称为虚拟现实，是人类参与空间多维信息处理和交互的新技术，是利用电脑或其他智能计算设备模拟产生三维空间虚拟世界的技术，为用户提供关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟。VR技术是多种技术的综合与集成，包括信息技术、传感器技术、人工智能、计算机仿真辅助设计技术、场景生成技术和多媒体技术等一系列高新技术[1]。随着VR技术的不断成熟，其在医学领域的应用也逐渐增多，目前该技术已用于患者的健康教育或提供治疗。VR全景技术是目前迅速发展的VR技术的一个重要分支，是信息展示的前沿科技，为VR技术的广泛应用打开了新的领域[2]。我院自2019年将VR全景技术应用于分娩镇痛教学及科普宣传中发现VR全景技术有助于提高教学质量和水平，有助于提高分娩镇痛的普及率。

1 VR全景技术在分娩镇痛教学中的应用

1.1 VR全景技术在硬膜外间隙穿刺术教学中的应用

硬膜外分娩镇痛是目前使用最多的分娩镇痛方法，但硬膜外间隙穿刺置管过程中很难实现可视化，需要穿刺者根据解剖学结构、穿刺经验、穿刺时的层次感、落空感、阻力消失感等综合判断硬膜外间隙穿刺是否成功。但孕产妇硬膜外间隙的血管、神经丰富，硬膜外穿刺针损伤血管、神经的风险增加，硬膜外导管误入血管的可能性增大；孕产妇妊娠状态时的肥胖、腰椎生理前曲等改变，常导致硬膜外间隙穿刺体位受限，腰椎间隙暴露不充分；同时，临产后的产妇宫缩频繁，硬膜外间隙穿刺需尽量在宫缩间歇期完成，穿刺时间有限，进一步增加了穿刺难度。因此，规范的实施硬膜外间隙穿刺术对产妇的安全具有重要意义。我院将VR全景技术应用于分娩镇痛麻醉教学中，加深了实习医师、见习医师、规培医师及进修医师对分娩镇痛的理解，增加了学习兴趣，提高了教学质量。

传统教学模式主要为前期的理论学习和后期的临床实践，但理论学习过程中缺乏真实体验，与实际临床操作存在很大差异，临床实践时仍需重新熟悉真实环境、常规、步骤及程序。首先，我们在针对初学者的理论教学过程中，以VR全景技术还原临床麻醉的真实场景和硬膜外间隙穿刺过程中可视化的解剖层次，提供沉浸式、可视化的虚拟操作环境和逼真的体验效果；其次，在模拟环境中反复学习操作过程、体会操作技巧、熟悉分娩镇痛实施流程，可有效的缩短理论学习和后期的实际操作时间，提高学习效率；最终借助VR全景技术将分娩镇痛流程、硬膜外间隙操作过程、产程进展各阶段的镇痛要求逐步说明，对硬膜外间隙穿刺关键步骤进行详细讲解。

国内外现有VR技术应用于麻醉教学的相关研究发现，采用MOOC-TBL-VR立体教学模式，通过沉浸式的VR技术构建与虚拟事物的交互，使学生更容易了解麻醉学的内容、特征、性质和规律[3]；通过虚拟仿真技术可提高透视引导腰椎穿刺术的训练效果[4]；Färber等[5]开发了一种用于训练腰椎穿刺的虚拟现实系统，该系统利用3D可视化和触觉设备产生执行该程序的感觉，取得了良好教学效果。我院有用于学生教学的人体仿真模型，可以模拟蛛网膜下隙、硬膜外间隙、韧带、肌肉、皮肤等人体空间结构和组织结构，感受穿刺针穿透模拟人体不同组织后的真实体验，尤其是进入硬膜外间隙瞬间的突破感；穿刺时结合VR全景技术提供的组织层次和解剖结构，有效的提高了脊柱解剖位置的识别技能，明显改善了模拟教学效果。学员通过对仿真系统的反复模拟操作，培养操作技能，建立自信；通过VR全景技术反复学习蛛网膜下隙和硬膜外间隙的关系，最大限度的了解实际操作中可能出现的各种风险。增加了学生的学习兴趣，培养了学生的自学能力，提高了学生的学习成绩、实践能力。

1.2 VR全景技术在产程管理教学中的应用

在分娩过程中，母体及胎儿的体位均是影响母婴结局的重要因素之一，胎儿的体位是产科医师判断产妇是否适合顺产的决定因素之一。胎儿体位包括：①顶先露：左枕前、枕左横、枕左后、枕右前、枕右横、枕右后；②臀先露：左骶前、骶左横、骶左后、右骶前、骶右横、骶右后；③面先露：左颏前、颏左横、颏左后、颏右前、颏右横、颏右后；④肩先露：肩左前、肩左后、肩右前、肩右后。针对每种胎位，产科医师及助产士需要实施的人工干预不尽相同。分娩中产妇的体位包括膀胱截石位(仰卧位)、半坐卧位、辛式左侧位、坐位及蹲位等，每种分娩体位各有优缺点。针对胎儿体位对顺产的产妇实施正确的体位管理，有利于胎儿娩出及母婴结局[6]。因此，产科及助产专业初学者熟悉胎位、掌握分娩过程中产妇的正确体位对母婴结局具有重要意义。

在以往关于胎位及产妇体位的教学中，主要以教科书说明、图片展示、视频为主，平铺直叙、学生跟着教学者的思路走，全凭记忆、很难理解。VR全景技术用于胎位及产妇体位的教学中具有明显优势，利用VR全景技术可以360°无死角的、清楚的模拟胎位，真实展现产妇体位；借助教学视频倒退、重复、慢放，可实现学生与讲者的随时交流、沟通，实现针对各种胎位、产妇体位进行详细的讲解，加强了初学者对胎位及产妇体位的感官认识和理解。

综上所述，VR全景技术可以任意切换画面及场景，展示所学内容的任何环节和场景的任意角度，避免了图片平面展示和视频流水性展示的缺点，有效的提高了教学效率和沟通效率；为初学者带来了新的感官刺激，提高了初学者的积极性、主动性；有利于讲者的讲解和学生的理解，提高了分娩镇痛中麻醉、产科及助产的教学水平和学习效果。

2 VR全景技术在分娩镇痛科普宣传中的应用

2018年8月8日和2019年12月9日，国家卫生健康委员会分别下发《关于印发加强和完善麻醉医疗服务意见的通知》(国卫医发〔2018〕21 号)[7]和《国家卫生健康委办公厅关于印发麻醉科医疗服务能力建设指南(试行)的通知》(国卫办医函〔2019〕884 号)，两通知明确提出要为自然分娩的产妇提供椎管内分娩镇痛。但我国的分娩镇痛率仍远低于世界发达国家水平，孕妇对分娩镇痛相关知识缺乏了解，认为分娩疼痛是正常现象，顾虑其是否影响母婴健康等均是孕妇及家属拒绝分娩镇痛的重要原因。因此，加强分娩镇痛相关知识的科普宣传，对分娩镇痛的普及、降低剖宫产率具有重要意义。

孕妇及家属关于分娩镇痛相关知识的来源包括电视、网络、亲友的告知等，直接来自医护人员的信息相对较少。2014年以来，我院以孕妇学校、展板、宣传册等形式对产妇进行分娩镇痛科普宣传和教育，分娩镇痛比例明显上升，由2014年的7%逐年上升至2020年的78%。然而，受全球新冠疫情防控工作的影响，传统科普宣传和义诊等宣传形式受到明显限制，避免人员聚集，宣传活动规模和受众的范围明显缩小。此时，线上视频科普宣传、微信公众号及互联网平台方面显现出明显优势，将VR全景技术在分娩镇痛科普宣传内容推送给广大孕妇及家属，观看者可以通过手机、电脑、VR设备观看自主学习，点击相关链接互动学习或通过微信公众号直接咨询。

2.1 VR全景技术帮助产妇提前熟悉分娩环境

运用VR全景相机对待产室、实施分娩镇痛的无菌手术间、分娩室等进行场景采集，后期处理时作为模拟环境背景，为患者提供真实的视觉体验。观看VR过程中，产妇及家属可以随意选择自己的观看角度(环视，仰视和俯瞰)，任意放大和缩小；可以按照提示路径进入不同的房间，真正体会身临其境般的感觉。通过熟悉真实的分娩环境，帮助产妇消除对陌生环境的恐惧。

2.2 VR全景技术有利于分娩镇痛的普及

通过VR全景技术模拟分娩镇痛全过程，当产妇出现规律宫缩，无椎管内麻醉禁忌，即可实施硬膜外分娩镇痛。产妇可以提前直观的了解分娩镇痛的关键技术环节和硬膜外分娩镇痛的实施流程，包括分娩镇痛的时机、体位摆放(膝胸位)、硬膜外间隙的穿刺过程、产妇需要如何配合等。VR全景技术帮助产妇提前熟悉分娩镇痛流程，有助于减轻产妇的恐惧和焦虑，消除对硬膜外间隙穿刺的顾虑，增加对分娩镇痛的信心、增加自然分娩的信心，降低剖宫产率；同时，VR全景技术有助于产妇了解不同产程阶段的分娩技巧，更好的配合助产士，有效提升分娩质量，减少分娩并发症的发生。在VR全景技术展示过程中，我们邀请部分家属体验了不同分娩阶段、分娩镇痛前后的模拟疼痛程度，让家属体会分娩镇痛技术的良好效果，努力争取家属对分娩镇痛技术的支持和对产妇的鼓励；并将视频的链接点分享给孕妇及家属，孕妇及家属在观看的同时可以点击互动学习、通过微信公众号及互联网转发链接，提高科普宣传的效果，明显有利于分娩镇痛的更广泛普及。

总之，我院将VR全景技术应用于分娩镇痛教学及科普宣传中，取得了良好的效果。该技术使临床操作与基础解剖知识良好的结合，有利于分娩镇痛技术的教学和学习；同时，使分娩镇痛技术的科普宣传内容生动易懂，可激发观看者主动学习的兴趣，提高科普宣传的效果。实现了现实与虚拟结合、科普与专业结合，既增加了趣味性，又增强了真实体验感，可推动分娩镇痛的进一步广泛开展。