虛擬外科手術(shù)學(xué)在臨床外科教學(xué)中的應(yīng)用研究

虛擬外科手術(shù)學(xué)在臨床外科教學(xué)中的應(yīng)用研究

Summary：由于手術(shù)治療的危險(xiǎn)性和復(fù)雜性，傳統(tǒng)的手工技術(shù)教學(xué)方法既不是現(xiàn)代外在維度的實(shí)用方法，也不是目標(biāo)，虛擬外科手術(shù)中起著重要作用。虛擬外科手術(shù)學(xué)是將醫(yī)學(xué)與虛擬計(jì)算機(jī)的現(xiàn)實(shí)相結(jié)合的虛擬操作，在臨床外科系扮演著重要角色，本文闡述了臨床外科教學(xué)中應(yīng)用的必要性和可行性。Keys：虛擬外科手術(shù)學(xué)；臨床外科；教學(xué)臨床外科教學(xué)不僅應(yīng)注重理論知識(shí)的傳播，還應(yīng)注重實(shí)踐技能的發(fā)展和知識(shí)的應(yīng)用，以解決實(shí)際問(wèn)題。為了更好地深化學(xué)生臨床實(shí)踐能力，為患者提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，國(guó)家和國(guó)際醫(yī)學(xué)院校已開(kāi)始應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和仿真模型進(jìn)行臨床操作，如虛擬外科手術(shù)學(xué)，模擬人對(duì)學(xué)生進(jìn)行體量建模和患者標(biāo)準(zhǔn)方面的培訓(xùn)。虛擬外科手術(shù)學(xué)是將醫(yī)學(xué)與虛擬計(jì)算機(jī)的現(xiàn)實(shí)相結(jié)合的虛擬交叉和滲透手術(shù)。一、虛擬手術(shù)伴隨著技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)最初是為輔助計(jì)劃外科手術(shù)，從初始導(dǎo)航和觀摩到交互式虛擬仿真系統(tǒng)。日本、歐美是虛擬仿真手術(shù)的主要國(guó)家。1986年以來(lái)，日本、美國(guó)和瑞士幾乎同時(shí)開(kāi)發(fā)了由計(jì)算機(jī)的CT機(jī)交互式計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)組成的導(dǎo)航設(shè)備。除斯坦福大學(xué)和休斯頓國(guó)家醫(yī)療中心等其他知名研究機(jī)構(gòu)外，研究所還與國(guó)際機(jī)構(gòu)密切合作，向發(fā)展中國(guó)家和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型國(guó)家提供手術(shù)模擬。仿真虛擬手術(shù)在醫(yī)學(xué)中的典型應(yīng)用。虛擬手術(shù)基于醫(yī)學(xué)圖像，它利用計(jì)算機(jī)圖形重構(gòu)人體虛擬軟件組織模型，模擬虛擬醫(yī)學(xué)環(huán)境，并與虛擬和虛擬操作系統(tǒng)交互，為醫(yī)生提供了一個(gè)虛擬和交互的三維平臺(tái)。模擬整個(gè)臨床過(guò)程。虛擬手術(shù)與傳統(tǒng)手術(shù)相比具有創(chuàng)造性、重復(fù)性和標(biāo)準(zhǔn)化的優(yōu)勢(shì)。但是，這方面的大多數(shù)研究?jī)H限于仿真的可視化。由于感覺(jué)效果差，醫(yī)生在與臨床環(huán)境不同的虛擬環(huán)境中手術(shù)，現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展日益反映出科學(xué)的跨學(xué)科性質(zhì)和滲透。虛擬外科VS是一個(gè)新的跨學(xué)科研究方向，它結(jié)合了醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、力學(xué)、材料科學(xué)、信息學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息學(xué)，并使用計(jì)算機(jī)技術(shù)（主要以計(jì)算機(jī)圖形和虛擬現(xiàn)實(shí)的形式）來(lái)模擬、控制和控制各種臨床操作。二、虛擬外科手術(shù)學(xué)應(yīng)用于臨床外科教學(xué)的可行性分析虛擬手術(shù)的應(yīng)用旨在加強(qiáng)基本概念和原理的教學(xué)，提高學(xué)生的實(shí)踐技能以提高學(xué)生的操作技能，結(jié)合扎實(shí)的理論學(xué)習(xí)能力，并將醫(yī)學(xué)專業(yè)知識(shí)融入實(shí)踐。它將為后續(xù)課程教育奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并為就業(yè)和培訓(xùn)的發(fā)展鋪平道路。虛擬外科手術(shù)具有仿真、準(zhǔn)確、評(píng)估、交互性等特點(diǎn)，在臨床外科應(yīng)用具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。1.虛擬手術(shù)系統(tǒng)為學(xué)生提供了一個(gè)仿真環(huán)境。虛擬手術(shù)系統(tǒng)為醫(yī)學(xué)生提供了一個(gè)非常逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境和深厚的感情?；谶@些強(qiáng)大訓(xùn)練環(huán)境，學(xué)生的手術(shù)技能可以快速提高。虛擬手術(shù)系統(tǒng)可以讓學(xué)生掌握處理突發(fā)事故的技術(shù)技能。2.虛擬手術(shù)系統(tǒng)可以提高學(xué)生的手術(shù)準(zhǔn)確性和成功率。虛擬手術(shù)系統(tǒng)允許醫(yī)生使用手術(shù)前獲得的醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬病變部位的三維結(jié)構(gòu)，選擇最佳手術(shù)路線并使用計(jì)算機(jī)上的實(shí)際術(shù)前場(chǎng)景來(lái)確定進(jìn)刀和角度，這對(duì)于提高操作精度至關(guān)重要。3.虛擬手術(shù)系統(tǒng)為學(xué)生提供了可靠和準(zhǔn)確的技術(shù)技能評(píng)估。作為特殊的專業(yè)，外科學(xué)必須有一個(gè)可靠和準(zhǔn)確的方法來(lái)評(píng)估醫(yī)生的知識(shí)水平。對(duì)于外科實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生來(lái)說(shuō)，在手術(shù)模擬環(huán)境中的操作與實(shí)際手術(shù)室中的操作不同，但它可以盡可能滿足虛擬手術(shù)環(huán)境中舒適、可靠和準(zhǔn)確評(píng)估手術(shù)技能的基本要求。三、虛擬外科手術(shù)學(xué)應(yīng)用于臨床外科教學(xué)的必要性分析外科學(xué)是醫(yī)學(xué)院校教育重要組成，也是必要的培養(yǎng)研究，強(qiáng)調(diào)突出學(xué)生親身經(jīng)歷。只有通過(guò)操作及探究，學(xué)生才能充分發(fā)揮潛力，了解手術(shù)的真正意義。因此，外科醫(yī)生最好的培訓(xùn)是給學(xué)生盡可能多的時(shí)間和空間，使他們能夠用真槍真刀學(xué)習(xí)。外科手術(shù)的高風(fēng)險(xiǎn)和復(fù)雜性要求改變傳統(tǒng)的手術(shù)方式(在尸體或病人身上重復(fù)臨床實(shí)踐)。其一操作特別注重精度和技術(shù)，新醫(yī)生或年輕醫(yī)生應(yīng)有足夠的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)滿足高級(jí)住院醫(yī)師需要。第二，醫(yī)患之間緊張的關(guān)系和高昂的費(fèi)用限制了醫(yī)生在臨床實(shí)踐方面的能力，是培養(yǎng)合格外科醫(yī)生的主要障礙。第三，手術(shù)專業(yè)能力評(píng)價(jià)主要依據(jù)評(píng)價(jià)體系的主觀標(biāo)準(zhǔn)。但是，虛擬手術(shù)在臨床手術(shù)中的應(yīng)用可以提高學(xué)習(xí)性能。由于培訓(xùn)資源有限，測(cè)試質(zhì)量低，對(duì)培養(yǎng)優(yōu)秀外科醫(yī)生作出了重大貢獻(xiàn)，因此，特別需要應(yīng)用虛擬外科手術(shù)學(xué)。四、虛擬外科手術(shù)學(xué)在臨床外科教學(xué)中的具體應(yīng)用建設(shè)現(xiàn)代實(shí)用型外科專業(yè)人員不僅需要向?qū)W生傳授知識(shí)，還需要繼續(xù)培養(yǎng)他們的臨床技能。為此，一些科室改進(jìn)了虛擬操作系統(tǒng)培訓(xùn)內(nèi)容，并為合格外科醫(yī)生提供物質(zhì)保證。1.普通外科。主體是腹腔鏡培訓(xùn)，為了模擬操作過(guò)程中腹腔器官畸變，學(xué)生可以使用有模擬各種情況，如夾取、剪、切、(血液)凝結(jié)、注射和接縫以及清潔和吸氣。還模擬了腸和胃的形態(tài)動(dòng)態(tài)和血管仿真，并利用輔助力反饋進(jìn)行了觸診的仿真。2.神經(jīng)外科。主要內(nèi)容是通過(guò)虛擬操作系統(tǒng)重建顱腦的三維結(jié)構(gòu)，使學(xué)生能夠從不同的角度和方法來(lái)觀察和研究大腦的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，找出最佳的手術(shù)方法，并制定適當(dāng)?shù)氖中g(shù)方案。操作過(guò)程中，學(xué)生可以通過(guò)操作工具周圍的結(jié)構(gòu)證明這些優(yōu)勢(shì)，保護(hù)自己免受血管、神經(jīng)和重要功能區(qū)域的侵害。3.骨外科。教學(xué)的主要內(nèi)容是通過(guò)使用虛擬操作系統(tǒng)在操作過(guò)程中確定最優(yōu)插入方向和深度來(lái)跟蹤椎弓根釘三維位置。以在操作過(guò)程中達(dá)到最佳插入方向和深度中的椎弓根釘。隨著虛擬手術(shù)的發(fā)展，虛擬外科手術(shù)學(xué)越來(lái)越多地用于醫(yī)學(xué)。建立了基于操作的虛擬操作系統(tǒng)，以提高操作的安全性和可靠性。因此，虛擬外科手術(shù)學(xué)系統(tǒng)在臨床專科學(xué)校的潛力是無(wú)限的。建模不僅需要高質(zhì)量的實(shí)時(shí)圖像，還需要高分辨率的真實(shí)反饋。但今后需要研究模擬及其與臨床活動(dòng)的聯(lián)系。Reference：[1]吳曦．虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)手術(shù)中的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用[J]．重慶醫(yī)學(xué)，2020(21)：1lO～112，117．[2]范曙剛。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)訓(xùn)練中的應(yīng)用[J]．創(chuàng)傷外科雜志，2020(6