全景漫游微课在手术室护生带教中的应用

梁朋飞，王 滨，张泽勇

（广州医科大学附属第一医院 广东 广州 510000）

手术室护理学是一门实践学科，作为护生临床实习的重要内容之一，其护理教学应紧密结合手术室的特点进行，要求理论与实践高度结合。广州医科大学附属第一医院（以下简称“我院”）手术室近几年来一直采用临床路径教学法的形式对护理实习生进行带教，在带教过程中发现因为随着医疗新技术和新的手术工具的不断涌现，手术间的复杂性和特异性也随之提高。面向的手术类别不同，即使是相邻的手术间，在空间与设备上的差异性也会巨大。实习生在学习过程中会因每天学习环境的差异而无所适从，影响学习效率，相关知识不易掌握。基于360°全景技术的三维模拟几乎可以将手术间完美地复制到互联网上，通过拍摄实物场景，应用专业转换软件仿真成3D虚拟实景，虚拟场景能够真实还原出实际场景的细节，给体验者以真实逼真的视觉冲击，能够极大激发学生的学习兴趣[1]。将其应用到微课教学中将在很大程度上改善以上不足。我院手术室从2021 年开始将360°全景漫游技术和临床路径教学模式相结合，构建面向手术室教师团队和护生的移动学习平台，效果满意。现报告如下。

1 对象与方法

1.1 对象

将2021 年和2022 年来我院手术室实习的护生纳入研究对象，其中2021 年的护生为对照组，其中男3 名，女32 名，年龄21~23（21.4±0.5）岁；2022 年的护生为观察组，其中男5 名，女30 名，年龄20~23（21±0.4）岁。两组护生的性别、年龄、实习轮转科室与周期等比较，差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

1.2 方法

对照组采用传统的临床路径教学法：护生入科第1 天由总带教老师根据临床路径表的内容实施入科宣教；第2天开始临床实践，由一对一带教老师按照临床路径表的内容进行带教；第4 周出科考核。观察组采用基于360°全景漫游技术结合微课形式的临床路径教学法，通常，实现全景展示分3 步，拍摄、拼接、呈现，具体如下。

1.2.1 拍摄

目前全景照片的拍摄方式一般有两种：专业全景相机拍摄和普通相机拍摄。专业全景相机可以直接拍摄全景照片，自动拼接，甚至直接呈现全景照片，但图像质量通常不如普通相机拍摄的照片。全景相机价格也较贵，但使用方便，制作快捷，适合大规模全景制作。普通相机拍摄的方式是将普通相机与全景云台结合进行多角度拍照，可以根据环境和图像质量要求更换相机和镜头进行拍照。这种方法不需要专用设备，图像质量好，设备购置成本低。但拍摄过程有点复杂、烦琐，所以绘制速度较慢，适合制作少量全景图。因为拍摄手术室全景图是一次性拍摄，采购全景相机可能出现后期设备闲置浪费的情况，所以结合效率和成本多方面考虑，我们决定使用普通相机结合Guide 全景云台进行拍摄。

首先确定好拍摄地点（手术间），把安装了鱼眼镜头的相机放在三脚架上，调节好高度，然后记录下曝光、对比度、白平衡、焦距等参数，然后通过试验，确定最适合的拍摄参数，在接下来整个拍摄过程中，都应该维持相同的拍摄参数。一切准备就绪后，开始拍摄6 张照片，分别是上下左右和前后各一张。其中需要注意在水平方向上的4张照片，每转动90°拍一张。这么做的原因是180 度的鱼眼镜头拍出来的照片没有重叠区域的话会增加后续拼接的难度，而每隔90 度拍一张，就可以保证相邻相片有重叠的区域。最后对着三脚架和三脚架影子的地板再多拍两张照片，用于后期去除掉三脚架和影子。

以上述方法，依次拍摄手术室所有空间，包括手术间，走廊、无菌室等。

1.2.2 拼接

我们选用PTGUI软件来进行全景图片的拼接。PTGui是一款功能强大的全景图片拼接软件，其操作流程简单易懂。用户只需导入原始图片，点击运行自动对齐控制点，软件就会自动读取图片的镜头参数，并通过智能算法识别出图片重叠区域的像素特征，然后自动进行拼接，生成全景图片文件。此外，PTGui 还支持手动添加或删除控制点，以提高拼接的精度。使用该软件拼接后的图像几乎不会出现明显的拼接痕迹，可以轻松得到高质量的全景图像。

①打开PTGui软件，点击“文件”菜单，选择“导入图像”选项。在弹出的窗口中，选择在同一场景下要拼接的6 张照片，点击“打开”按钮，将这些照片添加到PTGui 软件中。

②点击“图像对准”按钮，软件会自动进行图像的重合点识别和对准。在这个过程中，需要耐心等待软件完成处理，并根据软件给出的提示调整图像的位置和方向，以确保它们能够完全重合。

③在图像对准后，PTGui 软件会自动添加一些控制点，但这些点可能不足以保证拼接的准确性。因此，需要手动添加控制点来进一步提高拼接的精度。点击“控制点”标签，然后选择要拼接的相邻图片。在这里，需要注意选择的相邻图片必须有重叠区域，否则软件将无法进行拼接。在选择相邻图片后，单击它们相重合的地方，选择至少3 个同名像点。同名像点的数量应该足够多，以确保拼接的准确性。

④在添加控制点后，需要通过手动比较照片来确定同名像点的位置。在PTGui 软件中，可以使用“同名像点查找”工具来查找同名像点。在“同名像点查找”工具中，选择要查找的同名像点，并单击“查找”按钮。软件会自动找到这些同名像点，并将它们高亮显示。

⑤点击“添加图片”按钮，选择要补拍的两张地面图片，并将其添加到PTGui 软件中以替换三脚架的图像。

⑥在添加控制点和添加补拍图片后，需要通过优化处理来进一步提高拼接的精度。在PTGui 软件中，点击“优化全景图像”按钮，软件会自动进行优化处理，以确保拼接的准确性和稳定性。

⑦在优化处理完成后，可以在PTGui软件中查看全景图像。如果全景图像的拼接效果不理想，可以通过重新选择同名像点或添加更多的控制点来进一步提高拼接的精度。

1.2.3 呈现

全景图是一种特殊的图像形式，需要使用特定的工具和技术才能呈现出来。它们可以生成高质量的全景图，包括视频、网页和动画等多种形式，并且可以实现本地化部署，提高了安全性和自主性。此外，市场上也有一些全景图平台，可以将全景图或原始图片上传并自动生成全景图，例如本课题选用的720 云平台。这些平台不需要任何编程语言的基础，使用起来非常简单，成本也相对较低。因此，在选择全景图的呈现方式和工具时，需要根据实际需求和预算来做出决策。如果需要更高水平的全景图呈现效果和更多功能的应用场景，使用Unity3D、VRP 和Pano2VR 等专业工具可能更为适合。而对于简单易用、开发成本低的全景图平台，则可以选择720 云等自动生成和漫游的全景图平台。

我们把手术室的全景图像上传到720 云网站进行全景漫游微课的制作[2]。制作过程中，除了还原手术室的真实影像之余，还要在涉及临床路径表的教学内容的图像上使用“热点”功能展示知识点，形式包含文字、视频等。例如当画面中出现超声高频外科集成手术设备发生器时，学生通过点击设备上的“热点”，手机画面即可出现超声刀的详细介绍，包括原理、使用方法、注意事项以及如何连接使用的操作视频。把制作完成的全景漫游微课导入手术室的教学系统里面，设置好学习访问权限以及学习任务。

护生入科第1 天由总带教老师教导学生如何使用全景微课进行学习。学生每天需要提前通过全景漫游微课学习了解当天所分配的手术间的环境情况，手术用物以及手术设备的摆放位置以及使用方法。学习过程中有疑问可直接在微课平台进行提问。一对一带教老师和主带教老师需要每天了解学生的学习情况并及时给予反馈。

1.3 评价方法

①护生理论考试成绩。②教学效果：采用自制问卷进行评价，内容包括接受这种教学模式等4 项，采取“是”和“否”作答。③带教老师对护生综合能力的评价：采用自制评价表进行评价，包括实践操作能力等4 项，分好（18 分）、较好（16 分）、一般（14 分）、差（12 分）4 个等级，得分越高即综合能力越强。向两组护生和带教老师一共推送问卷210 份，回收率100%。

1.4 统计学方法

采用SPSS 21.0 统计软件进行统计分析，计量资料采用t 检验，计数资料采用x2检验，以P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组实习护生理论考试成绩比较

表1

2.2 两组实习护生对教学方法的评价[n（%）]

2.3 带教老师对实习护生综合能力的评价

3 讨论

3.1 全景漫游技术的优势

传统的手术室环境信息展示手段采用表格式或图片式，部分医院采用视频进行展示。近年来，虚拟现实技术发展迅猛，已应用到诸多环境展示领域，虚拟现实技术包括3D 建模和全景技术等方式。表格式可以清晰地一览各手术间的多种信息，但信息抽象不直观，形式枯燥；普通照片式难以令学生形成对手术间直观全面的认识，死角过多缺乏空间感；视频方式则因为内容量过大，查找不方便，而且没有交互感，学生只能跟着视频播放顺序学习；3D 建模具有很强的交互感和沉浸感，呈现效果很好，但成本太高，制作工序复杂，而且要求的网络平台传输速度较高，加上不是实景，学生不能尽快地与实际相结合[3]；与虚拟3D 建模、仿真技术等复杂的虚拟技术不同，全景技术拍摄成本较低，编辑制作程序较少，网络播放平台开发较为简单，能够方便快捷地实现对真实场景的还原和模拟，虽然在沉浸感和交互感方面全景技术比不上3D 建模技术，但因为拍摄容易、制作简单、加载速度快且容易产生直观全面的交互体验，是用来展现环境信息的绝佳手段。

3.2 全景漫游微课的应用情况

360°全景技术基于二维图像的三维模拟几乎可以将手术间完美地复制到互联网上，通过拍摄实物场景，应用专业转换软件仿真成3D 虚拟实景，虚拟场景能够真实还原出实际场景的细节，给体验者以真实逼真的视觉冲击，能够极大激发学生的了解欲望和学习兴趣。本研究中，我们创建了基于360°全景漫游技术结合微课形式的临床路径教学法，结果显示，91%的护生认为这种新模式更容易接受，并希望其他科室也采用此教学模式进行培训，94%的护生认为这种模式能够方便快捷地获取知识和老师反馈，94%的护生认为该模式能极大地激发学生的学习积极性，以上与对照组比较差异均统计学意义（P<0.05）。此结果说明，基于360°全景漫游技术结合微课形式的临床路径教学法易于被手术室护生接受，他们对基于互联网的移动学习具有较高的接受度，能够更好地激发他们的学习兴趣和积极性。

3.3 全景漫游微课有助于提高临床路径教学法的教学效果

表3 显示，观察组护生的实践操作能力和学习积极性与对照组比较有显著性差异（P<0.01），说明手机便捷的移动性，可以对临床路径内的教学内容进行归纳和分类，而护生可通过全景微课展开系统的学习，而且还不会受到时间和空间的制约，从而提升了护生的学习热情，更深层次地激发其积极思考和实践参与；同时，带教老师还可以将自己的碎片化时间用于学习，通过定期考核，更好地规范和统一带教老师的教学行为。表2 显示，观察组比对照组能够更好地学习和反馈知识（P<0.01），说明评论与留言功能可让护生每周及时梳理和总结临床所遇到问题，及时与带教老师交流，解决问题，通过带教老师的实际指导共同完成手术室护理相关知识内化，有效提高学习成效，变被动学习为主动学习，对护生养成终身学习习惯有促进作用，而总带教老师通过护生的每周反馈，监督一对一带教老师进行回馈，及时解答护生的问题，让护生能够更好地完成教学目标。

表2

表3

3.4 全景漫游微课提高了护生对临床路径教学法的满意度

表2 显示，观察组护生更能接受基于全景漫游微课的临床路径模式，且觉得教学目标更为清晰，提示手术室护生对该模式的满意度高，说明通过全景漫游微课的功能让临床路径的内容更为方便查阅、贯彻实施和查缺补漏，进一步规范和统一了带教老师和护生临床路径的教学内容和操作水平，实现教学相长，同时创造了护生主动协作、探索、讨论的便利化课外学习情境，创建了尊重培训对象个性特点、突破时空限制、令实习护生感觉轻松的学习氛围，从而提高教学满意度。

4 结论

综上所述，全景漫游微课的使用是临床路径教学法的补充，是信息技术与教育教学的融合创新。360°全景漫游技术把每个手术间几乎完美地复制到互联网上，并在其中加入交互展示功能，在全景图像中，每一件设备上都有其教学内容的触点，学生可以根据自己的需求进行旋转触摸学习，使得学生更加全面、清晰地了解手术设备的特点，做到“所见即所得”，极大地调动了护生的积极性，有效地提高其学习效率及临床实践能力。最后，相对其他仿真VR 技术，全景技术具有成熟度高、工程量小、成本较低、实施周期短等优势，其推广性强，适合所有教学医院的各大专科。