虚拟系统在培养实习学生儿科临床实践能力中的应用研究*

孙昕何颖王欣萍程慧杰邵庆亮闫丽



虚拟系统在培养实习学生儿科临床实践能力中的应用研究*

孙昕①何颖①王欣萍①程慧杰①邵庆亮①闫丽②

【摘要】基于儿科临床诊疗的特殊性，利用虚拟现实技术设计实现的儿科临床培训虚拟系统为医学生提供了新的互动式临床技能培训方式。通过较逼真地模拟医生看病的临床过程，有效提高学生临床实践能力。儿科临床培训虚拟平台在医学教学发展和临床技能培训等方面有着良好的应用前景。

【关键词】虚拟现实； 临床培训； 虚拟系统； 临床能力

①哈尔滨医科大学基础医学院 黑龙江 哈尔滨 150081

②黑龙江八一农垦大学信息技术学院

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

临床医学是一门实践性特别强的应用学科。培养新世纪高素质复合型医学专门人才的关键在于培养医学生临床实践能力[1]，“重理论轻实践”的教育理念已不再适用于现代素质教育要求，而应在高等医学教育中着重研究“培养什么样的人和如何进行培养”这一命题，重点发展和培养医学生的实践能力。因此，对医学生临床实践能力的培养有着深远而又现实的意义。

在儿科临床中，由于医疗资源有限和儿童患者的特殊性等原因，潜在的一些问题日益突出，可能出现针对一种疾病产生多种诊疗方案的情况，不规范的诊疗方案则会导致耽误有效诊疗时间而增加患者痛苦和带来高额的治疗费用等问题的出现。因此医学生在实习阶段必须参加大量的临床实践，在医疗工作实践中不断增长自己的能力，提高操作技能和临床诊治能力[2-3]。

在传统的模式下要培养一名优秀的儿科医生，往往需要经过大量的在真实患者身上手把手地反复实践与操作，这就要耗费大量的人力物力，儿科临床培训虚拟系统可以实现与模拟患者进行交互地诊断和治疗的过程，在计算机上操作者就可以有效提高临床技能。

1　虚拟现实技术（VR技术）

随着计算机技术的飞速发展及其应用领域的不断拓宽，虚拟现实技术（也叫数字仿真模拟、灵境技术）及其相关研究早已开始进入医疗领域[4-6]。它综合了计算机图形学、人机交互技术、多媒体技术、传感技术、人工智能等多种计算机学科于一体，具有沉浸、交互、共享三大特性，在医学上主要应用于虚拟内窥镜、虚拟诊断、手术方案的制定、手术教学与技能仿真训练、药物检验及评估、虚拟实验室、医学教学、医学康复治疗等诸多方面。虚拟现实技术的广泛应用使得医学数字化成为可能[7]，无论是对医务工作者还是对于患者来说，该技术为人类医学带来了无尽的福音。

2　儿科临床培训虚拟系统的研究

计算机模拟病例（Computer-based Case Simulations， CCS）是由计算机对患者的诊疗环境进行的复杂、动态、人机交互的模拟[8]，可广泛应用于临床实践训练，解决由于医院实习资源不足所造成的实习学生缺少实践动手能力培养的机会和所造成的经验不足及能力不够等问题。

基于计算机科学中的网络技术、多媒体技术和虚拟现实技术与儿科临床医学诊疗过程进行有机的结合和科学的整合的虚拟系统，主要采用B/S运行模式，以模拟儿科临床实际情况为前提，以实践教学、情景教学和个体化教学为特征，使真实的儿科典型病例重现的虚拟系统[9-10]，并将其应用于医学生临床实践教学中，提高实习医学生实践能力，并进行模拟病例虚拟系统教学与传统方式教学的对比，进行数据分析。儿科模拟病例虚拟系统集医疗、培训和考核等多种功能于一身，具有很高的表面效度和内容效度，在医学教学中的适用范围广，效果突出，可以解决医学生临床实习与医学教育资源不足的矛盾，为提高整体医学教学质量开辟一个新的途径。

在儿科临床培训虚拟系统实现中的非常关键的一步就是实现前需要大量的临床数据资料[11]，整个系统需要以真实的病例诊疗过程为依据，首先需要对典型儿科病例诊疗流程进行拍照、记录、分析，建立素材库，然后按照真实的人物、场景、医疗器械等实物的比例进行进一步的建模工作。

儿科临床培训虚拟系统以3种模式实现其功能，包括学习模式、实践模式和考核模式。在学习模式中可以通过文字、图片、语音、动画和视频等多种多媒体模式实现典型病例完整的诊治过程学习。而在实践模式中就需要操作者像真实的环境中一样根据一些文字和语音的提示，按照要求完成操作过程。在考核模式中需要根据具体案例的要求来自主完成操作，并进行系统评分和点评，见图1。

图1　系统模式图

3　虚拟系统在培养实习学生儿科临床实践能力中的应用研究

在儿科生产实习期间，选择本校40名五年制临床医学专业实习学生作为应用研究对象，共分为四组。其中的两组学生在虚拟系统中结合病例的实际情况做出相应的处理，当完成对患者的治疗后，系统自动对学生治疗患者的每个步骤进行记录，并为其表现进行评分。整个操作过程真实地对学生的临床诊疗和医疗决策的能力进行了评价。而另外两组学生进行常规实习，然后进行传统方式教学和虚拟系统教学的效果对比，并作数据分析。结果应用虚拟系统进行学习的学生考核成绩明显优于常规学习学生。

传统的儿科学临床实践教学主要是通过案例讨论、教师讲授为主进行学习，学生容易产生被动感，知识掌握不够深刻，还需要在日后的临床实践中不断锻炼实际应对能力。应用虚拟系统进行教学，学生通过参与计算机对模拟病例的检查判断、救治过程[12-13]，犹如亲临其境，自学意识浓厚。在逼真的模拟病例操作过程中，计算机自动对操作过程进行判断和评估，这样学生可以进行自我检测和自我提高[14-15]。

传统的儿科临床教学着重于知识传授，很难培养医学生发现问题的能力。将虚拟系统融入到儿科临床实践教学中，通过模拟病例学习，可以充分挖掘学生独立思考和解决问题的能力，激发现代医学生的学习动机，培养学生科学思维的方法，为今后的临床工作奠定良好的基础。

参考文献

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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） （本文编辑：王宇）

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2016.02.021

通信作者：孙昕

*基金项目：中华医学会医学教育分会2012年医学教育研究立项课题（2012-LC-22）；黑龙江省高等教育教学改革项目（2013-10）；黑龙江省卫生厅科研课题（2013139）