VR技术在介入医学教学中的应用

郑瑞鹏 张海峰

[摘 要] “VR+医学教学”逐渐成为现代医学教学的主流手段，随着互联网和教育的深度融合，教学手段的改变提升了教学的效果，促进了教育理念的变革。关于VR技术应用在医学教学中的具体教学模式研究也相继出现，国外的VR技术思考在医学教学与临床工作中的应用也逐渐成为热门话题，各种探讨性研究反映了VR技术在医学教学中的巨大的潜力和价值

[关键词] VR手段;医学教学;应用研究

[作者简介] 郑瑞鹏（1985—），男，吉林长春人，吉林大学第一医院主治医师，在读博士生，研究方向为肿瘤及外周血管的介入治疗。

[中图分类号] G642    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）26-0249-02    [收稿日期] 2019-12-25

2016年被称作“虚拟现实元年”，加之陆续发布的《教育信息化“十三五”规划》《教育信息化2.0行动指南》以及教育部《2017—2020年示范性虚拟仿真教学项目建设通知》的精神，为我们提出了推进虚拟现实（VR）与医学教学的深度融合，打造介入医学教学新模式的新时代要求。“VR+医学教学”是大势所趋，随着互联网和教育的深度融合，教学手段的改变提升了教学的效果，促进了教育理念的变革。

一、国内外开展VR技术融入介入医学教学的现状

近年来，关于VR技术应用在医学教学中的具体教学模式研究相继出现，如《探讨VR技术在子宫动脉栓塞术临床教学中的应用价值》（2016-11）、《虚拟现实技术在脊柱外科中的应用现状》（2019-01）。国外的VR技术思考医学教学与临床工作中的应用也逐渐成为热门话题，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。各种研究的兴起反映了VR技术在医学教学中的巨大的潜力及价值。这种依托大数据时代下“5G+VR”技术的教学模式，是将传统教学（线下）与现代网络教学（线上）优势互补，整合线上线下课程教学内容，融合多种教学方法，以实现创新人才培养的教育目标，充分发挥课程培养创新人才的作用。“5G+VR”教学模式充分利用互联网跨地域、无边界，及VR技术沉浸感、交互式的优势，促成线上与线下教学的良好融合。

二、开展VR技术融入介入医学教学的必要性

在当前我国的新形势下，运用现代教育技术，创设实践教学虚拟环境，建立虚拟实践教学平台这一理念，在教学组织形式的各个环节上都极大地影响着介入医学教学的开展。这也迎来了介入医学教学模式的创新性发展新阶段。本研究基于信息化、大数据时代背景下5G网络通信技术的发展，借助虚拟现实（VR）手段，结合课堂应用与介入手术教学实践，重点关注介入医学教学模式如何将“5G+VR”技术应用于其中。实现教学模式补充、线上线下、课内课外双向互动的教学模式。

三、开展VR技术融入介入医学教学的战略性意义

随着“互联网+”行动被写入《政府工作报告》，“VR+教育”已成为国家加快推进教育信息化、现代化的动力引擎。如何将互联网、大数据等信息化产业与传统教学相结合，使线上线下教育打磨融合，探索出更好的教学模式，是值得深入思考与认真谋划的重要问题。首先，“VR+教育”迎来了最好的机遇，如何通过“5G”这一有利条件，实现“VR”教学模式助力介入医疗教学，改良传统教学模式，提高教学效果，这不仅是本课题的研究意义所在，也是新形势下时代所赋予的历史使命。其次，开展VR技术融入介入医学教学具有一定的创新性。它可以使VR技术与教学形成有机结合，加强线上线下教学的交汇互通，营造以学生为主体的学习环境，促进介入医学的教学改革。在教学中利用VR课件和网络资源，可以实现教师与学生的角色转换，营造以学生为主体的学习环境。同时可以使教学群体得到扩大，根据学习者不同的学习水平，制定科学合理的教学方案，发现学生们的自有知识构架、学习侧重点以及学习水平和学习能力都不尽相同，这样则可以更全面、科学地进行学习，使介入医学的神秘面纱得以揭示，让医学生实际去进行手术的VR观看及操作，提高了医学生对介入医学的认知。

四、开展VR融入介入医学教学需要直面的问题

首先，要制定一套科学合理且行之有效的“VR+介入医学”的教学改革方案，其中，将涉及人才培养方案的重新修订、教学大纲的制定、课件的制作、课程设计等多个环节。而在这众多环节中急需本课题解决的关键问题是如何设计并制作介入医学的VR网络课件。这要求我们要有大量的临床工作中的介入手术积累，尤其是手术全程的影像记录，便于后期VR课件的制作。更需要介入治疗科的临床医生，他们常年经手的手术高达上千例，特别是研究过程中注重影像资料的积累，除了常规肝癌介入治疗的影像资料外，很多手术技术难度大以及具有特点的典型病例手术过程，全程保留了其影像資料，为后期制作VR课件提供了大量真实有效的实际手术影像。本课题组针对课题所涉及的问题现已制定了一套可行的“VR+介入医学”教学模式研究方案。

其次，VR课件的具体制作工作也是一个亟待攻克的技术难题。以真实的介入医学数据为基础，利用建模软件如3DSMAX、MAYA，或者利用CT扫描重建人体三维模型，搭建介入医学虚拟仿真平台。为了解决这个难题，需联合计算机科学技术学院的研究人员一起进行软件的设计和开发。研究人员应当是多年来从事计算机软件设计及制作工作，拥有丰富的教学经验和实际操作经验，并能够为设计的VR软件程序制作提供强有力的技术支持，为成功地设计并开发出一款介入医学教学的VR课件带来极大的可能性。

除了以上問题外，我们还要直面一些客观问题。如当前应用于教学的网络资源费用及制作VR课件的制作费用都较高，将“VR+介入医学”教学大面积推广存在较大的困难;依托5G网络下“VR+介入医学”教学模式的应用，要求教师利用信息化教学，这对教师的个人能力同样提出了更高的要求。

五、结语

通过开展VR技术融入介入医学教学，也可以将“VR+介入医学”与传统医学教学效果进行PK，以便于得到科学的教学评价分析。将“VR+介入医学”教学模式应用于实际的课程教学后，记录相关的数据，通过对研究数据的分析整理，做传统教学模式与“VR+介入医学”教学模式的教学评估。在实际教学分析中，单纯的线下和线上教学都存在着各自的优缺点。通过对研究过程中真实有效的研究数据进行分析对比，得出两种教学模式在教学效果上的差异，寻找新的问题点，为后续研究提供数据支持。

参考文献

[1]邓晓军，秦向阳，高鹏，等.虚拟现实技术在医学教育中的应用[J].重庆医学，2017（18）：2582-2584.

[2]张红石，祝恩智.构建以VR技术为背景的中医学学生成长体验模式的研究[J].中国多媒体与网络教学学报（上旬刊），2019（3）：9-10.

[3]李檬，罗泰来，牛振.浅谈虚拟现实技术对现代医学教育的影响[J].海军医学杂志，2014（3）：251-252.

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