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元宇宙医疗教育如何落地？（一）浅谈VR在医学培训、教育的应用

空岛科技SpaceMax

2022-04-20

导读：元宇宙技术为打造现代医疗乃至未来医疗提供了可行的基建平台。通过虚拟实现（VR）和增强现实（AR）整合，进入临床前研究、手术和医学教育场景。

元宇宙近期火热，那么到底什么是元宇宙？简单来讲，记住137原则，一个元宇宙三个核心七个要素。元宇宙是一个数字化宇宙，AI、BlockChian、AR、VR、MR三大技术为核心，AI负责做内容生产，BlockChian区块链负责储存数据，AR、VR、MR负责打造沉浸式体验，七个要素分别是身份、朋友、沉浸感的延迟、多元化、随地、经济系统和文明。

旗下拥有《柳叶刀》和《细胞》等顶级医学学术期刊的信息分析公司爱思唯尔近期发布的一份《未来医生白皮书》调研结果表明，未来十年，数字信息技术将与医疗深度融合，数字医疗技术将为医护人员的诊疗决策提供重要支撑。

当今科技发展已经使得虚拟实现（VR）和增强现实（AR）整合，并进入临床前研究、手术和医学教育场景。现代医疗体系电子化对基础建设提出了全方位的要求，而元宇宙为打造现代医疗乃至未来医疗提供了可行的基建平台。

在涉及与元宇宙概念相关的多种数字化技术中，大数据和人工智能备受关注。爱思唯尔调研数据显示，全球80%的受访者医护人员认为，大数据将深度融入人口健康管理，科研数据、电子病例和医疗设备互联后采集信息的不断积累，将有助于医生制定更精准的诊疗方案，提高决策效率。全球56%的受访医护人员认为，医生将更多使用由人工智能辅助的临床决策工具进行决策，实现更精准和科学的诊断和治疗。

VR在医学培训方面应用是VR应用中的亮点之一，同时也能真实促进临床模拟训练的效果。当前医学实践普遍存在模拟器设备高昂、尸源少、临床病理单一等培训难度，同时培训缺少沉浸感的医学模拟体验，缺少临床手术标准化操作指导、临床思维训练系统、技能操作实时考核系统。年轻医师可以通过元宇宙和VR模拟医学医技训练，临床思维训练提升临床能力，提高学习效率，减少医疗资源浪费。

下面我们通过国内外案例来说明：VR医学培训在解剖和病理学认知、执业/助理医师规范化培训，临床技能教学与评估、高值耗材和大型医疗器械操作训练等多领域提供相应技术支持。

一、VR技术在医学培训、教育的主要领域：

1、VR技术解剖和病理学认知、临床手术、床旁急救等不同医疗场景：通常情况下，医学生难以在学习阶段参与到医疗临床活动中，导致医学生对医疗场景较为陌生。借助VR技术，医学院可为学生创造各类患者，医学生以医生视角对患者的临床病症进行诊治；其中不同VR场景可在门急诊问诊、住院部床旁急救、公共卫生疫情防控、手术室等区域进行切换，医学生使用过程中，接触不同的患者与临床环境。

2、VR 技术可提供标准化的医疗器械培训：随着“后疫情时代”到来，大量医疗器械厂商开始利用VR技术和穿戴式设备，进行最新医疗器械产品使用，包括高值耗材和大型医疗器械的技术原理展示、临床操作培训，设备使用具体步骤指导、相关临床病例库建立等系列工作；从而降低新设备学习使用和沟通成本，提高产品市场推广效率。

3、VR技术可有效开展技能实训和流程认知：医学院学生和年轻医生都需要到大型三甲医院获得临床病例学习的机会，通常情况下，日常能提供实物练习和答题老师非常有限，元宇宙和VR技术通过模拟医学的方式能为年轻医生临床操作锻炼的机会。尤其针对执业/助理医师规范化培训、临床不同手术模拟、临床护理学等相关领域，VR技术可以应用于日常各类教学和考核中。

国外最新VR医学培训案例（从单人模式到异地多人在线培训系统）：

1、基础临床训练（心肺复苏）：通过徒手或辅助设备来维持呼吸、心脏骤停(CA)患者人工循环的最基本的抢救方法, 包括开放气道、人工通气、胸外按压、电除颤及药物治疗等。目的是尽快恢复自主循环，最终达到脑神经功能，提高存活率。

2、多人协同战场救援：通过局域网环境，进行多角色、大空间位移，同场景战场救援操作。满足战场急救还原、多人协同操作、战场思维训练等一系列协同急救职能，提供标准化急救流程和多人小组化式培训场景。

3、专科临床手术模拟：在各类专科临床手术中，将高品质，高精度的人体骨骼模型、主动脉血管、皮下血管和组织，在VR手术中进行还原。骨科手术需要切动的组织包含皮肤、肌肉、血管、骨骼等，借助三维人体图形，可直观感受不同关节组织分布与结构特征。

4、临床多人协同手术训练：基于5G技术或者本地局域网环境，进行多人异地手术模拟操作。包含术前准备，麻醉操作，手术流程，术后缝合等不同工种流程配合，从而创造出全新的多人在线培训形式。

二、空岛科技在VR医学培训、教育涉及领域：

空岛科技在行业领域耕耘10年，专注于专科特色医学教学模拟，通过和大量器械厂商（美敦力、GE、西门子、微创等）和三甲医院医学院专科临床的合作，积累的大量特色医学临床教学经验（心血管、脑血管、骨科、泌尿外科、超声科、妇产科等），在基础医学和护理学领域（解剖学、病理学执业/助理医师规范化培训、养老护理、癌症康复等）有一定基础，分享一些案例给到大家。

1.职业/助理医师规范化培训系统平台

基于医师规范化培训需求，使用虚拟现实虚拟仿真、虚实融合等技术，对24项临床技能进行全流程，供操作者进行模拟学习、临床教学。临床基本操作技能的项目几乎涉及所有临床科室的医疗工作，帮助医学生系统、全面、扎实地掌握医学基础知识临床基本技能操作是临床教学工作的核心内容。执业/助理医师规范化培训教学系统立足于医师规范化培训24项临床技能，涵盖内科类（胸腔穿刺术、腹腔穿刺术、骨髓穿刺术、梯动脉穿刺采血、胃肠减压、腰椎穿刺术）、外科类拆线、穿脱手术衣（单人）、穿脱手术衣（双人）、换药、开放性伤口的止血包扎、脓肿切开术、切开缝合、清创术、手术区消毒铺巾、洗手法）以及流程类（穿脱隔离衣，导尿术、脊柱损伤的搬运、简易呼吸器的应用、四肢骨折现场急救固定、吸痰术、心肺复苏、吸氧术）等全部内容。

2、临床基础手术虚拟仿真和VR教学平台:

运用虚拟仿真和VR技术，进行临床基础手术模拟训练，满足临床技能中心医学院校对于虚拟仿真教学的需求，教学课程根据临床专科进行分类管理，训练内容与临床接轨，在医学院与临床之间架起桥梁，通过模拟临床实际场景和完整的手术临床和临床协同操作，消除学生对于临床的陌生感，通过元宇宙和VR技术在临床手术实操之前，强化医学生临床思维训练、解剖病例学认知和临床应变能力。平台手术包含冠脉血管内超声（IVUS）模拟、经皮冠状动脉球囊扩张术模拟、经皮冠状动脉支架植入术模拟；包皮环切、腹经子宫下段剖宫产术、甲状腺次全切术、阑尾切除术、体表肿物切除、围术期压疮管理等。