智能信息化的援藏外科继续教育模式的探索

谢明征 李生龙 冶福林 韩国琦 王佩新 贺波 扎西多吉 许晓光

那曲市海拔4 500米，是世界海拔最高的地级市，高寒缺氧，氧含量仅为沿海地区的48%，严酷的自然条件，极大地限制了当地医疗卫生事业的发展。医疗援藏工作的开展有力地提升了西藏地区的医疗卫生服务能力，保障了各族群众的健康[1-2]。但医疗援藏的目的不仅在于技术上的支持，更要通过强化当地医疗人员的继续教育，提升专业能力，实现从“输血供氧”向“造血制氧”的转变[3-5]。那曲市人民医院外科医生在援藏医生的带教下，诊疗规范性和临床技能均取得了长足的进步，但受限于高寒缺氧的自然条件和急诊比例较大的特点，很多临床带教无法做到实时性，教学效果受到限制。因此如何更加有效地发挥援藏医生的带教优势，提升带教质量，是亟待解决的课题。近年来，那曲市人民医院借助“亮亮视野”远程医疗平台探索智能信息化的援藏外科继续教育模式，取得了较好的效果。

1 援藏外科继续教育的传统模式

长期以来，援藏医生对当地医生开展的继续教育模式是传统的“手把手”式临床带教（即“师带徒”模式）和理论讲座。“手把手”式临床带教可以针对具体病例、具体技术细节和具体诊疗流程进行讲解和操作演示，让学员对知识点的掌握形象化、具体化，针对性地解决问题，有助于快速有效地提高专业能力[6]。讲座形式教学以统一授课方式向学员讲授知识，倾向于强加和巩固理论和基础知识，梳理、归纳散在的临床知识点。虽然传统的医疗援藏继续教育模式在既往的工作中取得了较为理想的效果，但此种继续教育模式对于外科，尤其是急诊外科具有较大的局限性。急诊患者，抢救生命永远都是首要目标，同时第一现场多为当地医生，援藏带教医生无法在第一时间亲临急救现场，也无法让当地医生近距离学习更加规范和前沿的临床急诊思维、诊疗理念和急救技术。

2 智能化数字医学技术在医学教学中的应用

虚拟现实（virtual reality，VR）的概念首先由美国VPL公司在二十世纪八十年代正式提出。近十年来随着智能手机的广泛普及，VR技术的应用成本和技术门槛也大大降低，仅需要智能手机和VR眼镜等简单、便捷的硬件设备，就可以实现虚拟现实体验[7]。VR技术具有模拟真实环境和感知环境的功能，通过与相关医学影像数据的结合，由计算机创建一个具备视觉、听觉、感觉等多种真实感官的虚拟环境，可以让教师和学员共同沉浸在虚拟环境内，实现教师、学员和环境三者之间的有效互动。我国在2002年由第三军医大学成功建立了中国首套数字化交互式可视三维人体数据系统，以此为基础可以实现人体解剖学和外科手术的虚拟交互性互动[8]。近五年VR技术更是在我国的医学教学中获得广泛应用。在外科手术训练中应用VR技术，可以引导学员感受到实际手术的操作过程[9]。在外科手术基础技能操作教学中，VR技术可显著提升学员的外科手术操作能力，激发学习兴趣，提升学习自主能力，增强创新性思维，并且可以丰富课程内容，具有较好的交互性[10]。对于中医院校本科生的西医外科手术见习教学中，应用VR技术可以提高学生的学习主动性、学习兴趣和学习效果，提高教学效果[7]。

目前，以VR、增强现实（augmented reality，AR）和混合现实（mixed reality，MR）等技术为代表的智能化数字医学技术发展迅猛，成功实现了虚拟和现实的融洽结合，大大提升了医疗活动的可视化，不仅促进了医疗技术的革新，也带动了临床教学模式的变革，使得教学手段改进，学习体验感增强，更弥补了传统教育技术的不足，提升了教学效果，对于复杂医学知识的学习和掌握尤为有效。AR是将计算机产生的虚拟景象叠加到真实场景的技术，具有虚拟结合、实时交互、三维注册等三个特点[11]。AR技术可以弥补VR技术的不足，是VR技术的延伸，可以将真实对象和虚拟对象结合并三维整合形成一种全新的全息影像，以实时交互方式运行[12]。目前AR技术已经广泛应用于外科教学中。在介入手术学教学中，AR教学系统较传统教学方式更能够提高学生的学习热情和教学质量，更快地提升手术操作的熟练度[13]。而在脊柱外科住培医师的手术学教学中，应用AR技术能够改善住培医师和教师的总体满意率，提升住培医师的考核成绩[14]。因此，以VR和AR为代表的扩展现实（extended reality，XR）技术被美国高等教育信息化协会评为2020年高等教育界最受关注的6项新兴教育技术与实践之一[15]。

MR作为VR和AR技术从虚拟向现实的延伸，突出的互动性特点在医疗场景中得到了充分的发挥，在解剖教学、临床操作培训、远程医疗教育等方面具有巨大的潜力。对于骨科青年医师而言，MR与AR技术的结合为学员提供了宝贵的模拟训练机会，提高了对骨肿瘤亚专业疾病和手术的理解和掌握[16]。MR技术还可以提高神经外科的教学效率，是神经外科规范化培训神经肿瘤亚专科行之有效的培训方法[17]。

3 “亮亮视野”远程医疗平台的功能和特点

“亮亮视野”远程医疗平台是基于第一视角的一体化交互平台，由AR眼镜专业终端和手机终端组成，不需要部署服务器即可实现第一视角的实时交互。“亮亮视野”AR眼镜重量轻，仅33.4 g，搭载超低功耗芯片，无明显发热现象，可以保证长达8 h的舒适工作时间，且适应95%亚洲人的瞳距。“亮亮视野”远程医疗平台可以提供视频、音频、图片、文字等多种交互方式，将手机终端与专业终端直接连接，随时随地以第一视角洞悉现场，尤其适用于AR远程医疗和急救医疗。在5G网络的支持下，借助“亮亮视野”远程医疗平台，急救人员与医院专科医生之间可以进行实时高清的视频互动和语音互动。急救人员通过佩戴AR智能眼镜，以第一视角的方式实时向手机终端直播现场视频，同时可以通过语音识别方式进行拍照、调取病历，并双向语音、视频方式与后方专家进行实时交流，提升了沟通效率。

4 “亮亮视野”远程医疗平台在那曲援藏外科继续教育中的应用

援藏带教医生的在藏工作时间有限是援藏外科继续教育的主要制约因素。辽宁省医疗人才“组团式”援藏队采用“亮亮视野”远程医疗平台，可以做到实时沟通，不受时间和空间的限制，有效地保证了援藏外科继续教育的持续性开展。

“亮亮视野”远程医疗平台的一个主要用途是远程查房教学。专业终端的AR眼镜配有高清微摄像头，可以将佩戴AR眼镜的当地医生现场诊疗的第一视角完整、实时地展现在援藏带教医生的手机终端上，即使身处内地依然可以实现第一视角的实时交互。AR眼镜采用常规眼镜外形，避免了手机、摄像头直摄对患者造成的心理不适感。“亮亮视野”远程医疗平台在急诊外科的教学活动中更具优势。援藏带教医生通过手机终端可以实时以第一视角模式观看当地医生的诊疗流程，及时提供指导性意见。同时，手机终端不仅可以与AR眼镜的专业终端进行实时的语音和视频沟通，并且可以将关键性提示文字、图片呈现于AR眼镜上，指导佩戴专业终端AR眼镜的当地医师开展诊疗活动。

“亮亮视野”远程医疗平台的另一个用途是手术教学。一方面，由于手术室的管理原则，观摩人数受限，对于一些典型术式或是少见疾病的手术无法做到全员学习。采用“亮亮视野”远程医疗平台，由实施手术教学的援藏带教专家AR眼镜，当地医生在手术室外通过手机终端观摩手术，可以让更多的当地医生参与到实时手术的学习中，并就患者的病情和手术技巧与援藏带教医生进行实时交流。对于开放式手术的教学效果更优。开放手术由于视野受限、操作部位深在、助手站位偏离术野直视角度等原因，即使采用跟台带教，教学质量仍然极为有限。借助“亮亮视野”远程医疗平台，援藏带教医生佩戴AR眼镜进行开放手术，当地医生可以在手机终端以术者的第一视角参与手术学习，教学效果明显提升。在1例外伤性肝尾状叶破裂的手术中，“亮亮视野”远程医疗平台即发挥了极好带教效果。单纯性肝尾状叶破裂临床中较为少见，我国的相关报道不足50例，由于其解剖位置深，术野范围狭小，加之术中出血、组织挫伤血肿等因素，清晰地向那曲当地医生讲解肝尾状叶周围的毗邻解剖极为困难。笔者借助“亮亮视野”远程医疗平台，直接在当地医生的手机终端上呈现援藏带教医生的第一视角，可以清晰显示肝尾状叶Spiegel叶的解剖部位，以及它下外侧的下腔静脉和前方的第一肝门，实现当地医生对肝尾状叶解剖的深刻理解，以及外伤性破裂修补的技术要点。

另一方面，“亮亮视野”AR眼镜亦可由那曲当地医生佩戴，由援藏带教医生通过手机终端实时观看手术进展情况，及时予以指导。此教学模式不受时间空间限制，尤其适用于急诊手术的临床带教。急性阑尾炎和急性胆囊炎是那曲市最为常见的外科疾病，那曲市人民医院自2019年已经常规开展了腹腔镜下阑尾切除术和腹腔镜下胆囊切除术，但受限于手术开展时间较短、病例数有限等因素制约，仍是当地外科医生的重点学习内容。腹腔镜下阑尾切除术主要技术难点在于阑尾根部的处理。对于炎症较轻的病例，阑尾根部显露容易，术中处理一般无过多疑问。但对于炎症较重的病例，由于阑尾与周围组织的炎性粘连，阑尾整体走行和根部均显示不清，如何在避免盲肠和邻近小肠损伤的前提下，精准处理阑尾根部十分关键。阑尾根部的处理的方法包括圈套线套扎、Hem-o-lok结扎夹夹闭、缝线缝合等方法，但对于根部炎性水肿较重的病例，应用Hem-o-lok结扎夹会出现夹闭不全或术后脱落等现象发生，采用圈套器套扎根部效果更为理想。另外，组织炎性水肿导致的渗血也对手术操作有着较大的干扰。通过“亮亮视野”远程医疗平台，援藏带教医生可以在手机终端以第一视角指导当地医生进行手术操作。对于腹腔镜下胆囊切除术，术中关键点在于胆囊三角区的显露，避免胆总管的损伤。但如果胆囊炎症较重，三角区往往解剖结构不清，手术难度增大。既往对于此类患者由于忌惮胆总管损伤等并发症发生，患者多转院至拉萨治疗，不仅当地医生失去了学习机会，长途转院也对患者的生命安全造成了隐患。而借助于“亮亮视野”远程医疗平台，援藏带教医生可以以术者的视角实时监视手术进程，可以精准指导术中对胆囊三角的解剖，不仅可以提升当地医生对困难胆囊的手术能力，还可以增强其对处理疑难病例的信心。因此，借助“亮亮视野”远程医疗平台开展援藏外科继续教育，可以在充分保证医疗安全的前提下，最大化的提升临床带教质量，保证带教效果。

5 “亮亮视野”远程医疗平台在外科继续教育应用的体会

“亮亮视野”远程医疗平台在那曲市人民医院的援藏外科继续教育中已经逐步开展，在改进援藏外科继续教育具有诸多优势。笔者体会如下：（1）“亮亮视野”远程医疗平台的专业终端的AR眼镜采用常规眼镜外形，不会对患者造成不适影响。（2）第一视角性：手机终端呈现出的是AR眼镜佩戴者的真实视角，有助于手机终端人员观察和感受前端的真实情况。尤其对于开腹手术，可以呈现术者的真实视野，有助于当地医生的学习和援藏带教医生的指导。（3）实时交互性：援藏带教医生和当地医生可以无延迟地进行视频、语音，甚至文字和图片的交流，不受时间和空间的限制，解决了无法亲临现场导致的带教无法进行的情况。对于急诊诊疗教学可以避免路途的时间损失，争取黄金抢救时间的同时实时进行教学指导。

但“亮亮视野”远程医疗平台仍然存在着一些不足和限制性：（1）AR眼镜和平台系统的费用仍然是基层医院的主要困境，全面开展线上智能教学需要装备大量的AR眼镜。（2）网络质量的依赖性：“亮亮视野”远程医疗平台是基于5G平台开展业务，但在偏远地区，受基础设备建设和自然地理条件的制约，基础建设尚在逐步完善中。（3）个人手机的性能也是重要的一个制约因素，会影响手机终端软件运行的流畅性。另外，年龄略长的那曲当地医生对于智能手机的应用熟练性尚有不足。

6 小结

医疗援藏对当地继续教育的模式在不断的探索和改进中，智能信息化的援藏外科继续教育模式在那曲市获得了较为理想的效果，当地外科医生的临床思维和能力都得到了提升。随着我国西部大开发的日新月异，西藏社会经济的快速发展，5G、人工智能、信息科技等技术的日益发达，智能信息化的医疗援藏继续教育模式必然是一种发展趋势。此模式的大范围推广，将会有助于更好地落实中共中央发展西藏地区医疗事业的决策，提升相关工作方案的实施效果。