VR技术在临床医学中的应用

王欣妍 梁潇方 孙新宇 王作诚 丁明杰

◆摘  要：随着科学技术的不断发展，VR技术也越来越多地应用于医疗领域。本文分析了VR技术的特点，通过大创项目的实施，分析和研究了VR技术在临床医学技能学习领域结合的可行性与先进性及其对未来医学技能培养的正向促进作用与实际应用。

◆关键词：VR技术;临床医学;外科手术;用户需求

虚拟现实技术（Virtual Reality，缩写为VR）是20世纪发展起来的一项全新的实用技术。虚拟现实技术集合计算机、电子信息、仿真技术于一体，其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。近年来VR技术也取得了巨大进步，并逐步成为一个新的科学技术领域。VR与医学的结合在很久前就已经进行，早期是在手术的观摩与监视方面并呈现VR与医学部分领域结合愈加紧密的趋势。目前随着我国对医疗技术人才培养力度的不断加大，对临床技能掌握要求的也愈加严格，掌握扎实而精确的临床技能是每一个临床医生或是医学本科生所必备素养，而目前的临床学习却面临学习时间分配不足、患者不配合等诸多负面因素。为此，在当前临床技能学习的趋势下，将临床技能学习与VR技术结合有重要实际意义。

1VR技术及其特点

VR技术又名虚拟现实技术（英文名称：Virtual Reality）随着大数据的时代一同兴起新型技术。通过计算机创建的仿真系统将虚拟与现实相结合，使体验者置身其中，现应用于娱乐，设计，医学等多个领域，2009年，钟世镇、傅征等主编的《数字医学概论》是国内第一部系统全面介绍数字医学的专著，VR技术在临床医学初露端倪。2014年赵群、娄岩主编的中国第一本医学院校虚拟现实教材《医学虚拟现实技术及其应用》起到了引领作用。通过VR技术的多感知性、交互性、自主性等特点在医学临床技能模拟体系中也有将重大突破。

2VR技术在医学中的应用

2.1VR技术在临床治疗上的应用

VR+医疗是一种新趋势，结合科技的力量更好地解决疾病，尤其在心理疾病方面已经广泛应用。心理疾病的患者会有“羞耻感”，会被大众贴上不好的标签，从而不愿意去接受治疗。而随着VR技术的应用及发展，患者可以应用家庭版便携式的仪器，足不出户进行治疗，安全性和隐私度会更好。对于医生来说，可控性更高，方便及时采取患者各项数据。目前VR在临床治疗中的应用已初见成效。

2.2VR技术在手术技能操作上的应用

通过VR技术，可以在术前进行病变位置的建模，帮助医生建立一个更为清晰的立体模型，对于复杂的手术有很大的把握。通过反复模拟练习来达到某一类型手术的熟练度要求，以及应对术中突发情况的解决办法，从而有效提高技术水平，降低风险。

3VR临床体验的用户需求分析

3.1医学生及医疗工作者

随着近年国家在医药卫生领域的大量投入，我国的医药卫生体系进一步健全完善，各体系之间的协作日益密切，对医药卫生科研人员的培养更加重视，对临床医学本科阶段的相关技能掌握更加严格。目前临床技能学习正面临资源不足、模拟程度不佳的问题。通过临床技能学习与VR技术的紧密结合必将创造并提供更好的临床模拟环境与身临其境的学习资源以满足当前形势需要培养优秀人才。

3.2临床患者

由于我国对群众的医学知识普及率不高，我国患者很大程度上缺乏一定的医学常识，对普通的医学治疗与手术有抵触与害怕的情节与情况。临床患者可以通过在疾病的治疗与环节期间使用本产品进一步了解病情以及治疗情况，也可以通过后续的AR模块以佩戴AR眼镜的方式了解自身的身体状况以及临床医嘱。

3.3普通人群

对医药卫生实践感兴趣或有自发学习一定医疗卫生技能常识的普通受众可通过本产品的各种模块学习一定的技能知识，通过建立VR临床医生体验馆可以把专业技术性强知识壁垒高的医学知识以生动形象的方式提供给大众，提高我国群众的医疗知识普及率。

4VR技术在医学临床技能方面的应用

当今社会对医护人员的要求与考验越来越高，正值疫情期间我们所面临的医护人员紧缺更是一大问题，据现临床教师反映现医学生虽加强理论知识的学习，但在临床技能实践这一方面却显得相对薄弱，就连研究生也不免于此。将VR与临床技能操作相结合完成医学生临床技能实践学习的新产品。

4.1VR模拟视频的制作

VR体验馆将与相关医院沟通合作。与患者及患者家属沟通协商，在各部门允许下用VR摄像机以第一人称视角录制某些经典的手术视频，视频中包括术者的手术讲解（项目运行前期推出时程较短的手术视频，复杂且时程较长者后期陆续推出）。体验者可以在体验馆播放室内佩戴VR眼镜观看相应手术视频。

4.2体验馆应用项目程序

该项目将与临床医生合作，在VR模拟医院环境中，医学生体验者通过临床技能操作视频与在模拟假体上导师面对面的教授與指导自主完成相应技能学习，在学习模块结束后设立检验模块，此模块中体验者将独立完成所学技能操作并由导师进行指错与打分。通过虚拟实践完成临床技能强化。在虚拟环境中，可以建立虚拟的人体模型，借助于跟踪球、HMD、感觉手套，学生可以很容易了解人体内部各器官结构，这比现有的采用教科书的方式要有效得多。

5总结

虽然目前VR科技产业在全球发展相对缓慢，但潜力巨大。随着信息技术发展、5G时代的到来，这一行业必将乘上时代列车快速发展，作为新兴科技的VR技术，有极强的应用兼容性，即可应用于多种产业，科技生命力极其顽强。通过VR与医学的有机结合，可打破传统医疗的诸多壁垒，赋予医药卫生产业更多的创造与可能。VR医学体验也正是基于VR的诸多特点并联系医学必将为未来的医学教学，发展以及医疗知识的普及添上梦想翅膀。

参考文献

[1]钟世镇，傅征，梁铭会.数字医学概论[M].北京：人民卫生出版社，2009：35-46.

[2]赵群，娄岩.医学虚拟现实技术及应用[M].北京：人民邮电出版社，2014：10-11.