外科治療教學(xué)實(shí)踐中虛擬手術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用分析

摘 要：因外科手術(shù)治療具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性和復(fù)雜性，而傳統(tǒng)的手術(shù)技術(shù)教學(xué)方法已不能達(dá)到現(xiàn)代外科教學(xué)實(shí)踐的目的，因此，虛擬手術(shù)系統(tǒng)在外科治療教學(xué)實(shí)踐中具有一定的重要性。本文就虛擬手術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用，介紹虛擬手術(shù)的特點(diǎn)、應(yīng)用及其未來(lái)的發(fā)展。并通過(guò)對(duì)外科手術(shù)實(shí)踐的評(píng)價(jià)及對(duì)其缺點(diǎn)的了解，分析探討虛擬手術(shù)系統(tǒng)在外科治療教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：外科學(xué) 教學(xué)實(shí)踐 虛擬手術(shù)系統(tǒng) 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：G421 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2013）05（b）-0086-01

近幾年來(lái)，伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人類生活質(zhì)量的提高，對(duì)現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)水平的要求也明顯提高。就外科手術(shù)中已推廣臨床的內(nèi)窺鏡手術(shù)來(lái)說(shuō)，因其具有創(chuàng)傷小、安全性高、手術(shù)時(shí)間短、術(shù)后痛苦小、恢復(fù)快等特點(diǎn)，深受患者和家屬的青睞。但這種手術(shù)操作步驟繁瑣，需要在極小的空間完全依賴窺鏡來(lái)了解病癥，并通過(guò)窺鏡使用各種手術(shù)器械將病灶切除，最后縫合切口，因此，這樣復(fù)雜的手術(shù)需要醫(yī)生具有更高的的操作技術(shù)水平，從而提高手術(shù)的成功率。因此，對(duì)醫(yī)生進(jìn)行長(zhǎng)期而有效的培訓(xùn)是提高手術(shù)成功率的有效措施。所以在現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)快速發(fā)展的今天，需要培養(yǎng)更多優(yōu)秀的醫(yī)療工作者，才能使現(xiàn)今的醫(yī)學(xué)行業(yè)登上更高的峰巔。本文對(duì)通過(guò)計(jì)算機(jī)結(jié)合醫(yī)學(xué)理論而構(gòu)成的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的手術(shù)系統(tǒng)在外科治療教學(xué)實(shí)踐中的特點(diǎn)、應(yīng)用及發(fā)展方向進(jìn)行探討分析。

1 虛擬手術(shù)系統(tǒng)的特點(diǎn)

虛擬手術(shù)系統(tǒng)是一種將醫(yī)學(xué)理論與計(jì)算機(jī)結(jié)合，產(chǎn)生一個(gè)觸覺(jué)、視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)都高精度的虛擬環(huán)境，使工作者置身于此環(huán)境中通過(guò)各種專門(mén)配備的傳感器進(jìn)行實(shí)體的交互控制及考察，從而能夠達(dá)到讓工作者模擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，真切的感受到自己親自上手術(shù)的目的。

虛擬手術(shù)系統(tǒng)是由硬件設(shè)備、醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)、軟件系統(tǒng)三大模塊構(gòu)成的。其中的硬件設(shè)備主要由傳感器和微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成，而硬件設(shè)備最重要的作用是輸入輸出及存儲(chǔ)信號(hào)。而傳感器又包含三維鼠標(biāo)和眼鏡、數(shù)據(jù)手套等[1]。微型計(jì)算機(jī)中包括各種醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)和虛擬手術(shù)的操作系統(tǒng)。

虛擬手術(shù)系統(tǒng)是將現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，以人體結(jié)構(gòu)為中心重新建立三維體系，其具有可評(píng)價(jià)以及實(shí)時(shí)反饋等特點(diǎn)[2]。在模擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)施虛擬手術(shù)時(shí)，操作者佩戴3D眼鏡后會(huì)立即將自己與虛擬出的環(huán)境融為一體，在高度逼真的三維設(shè)備引導(dǎo)下，主計(jì)算機(jī)將會(huì)收到虛擬的手術(shù)器械在空間中的位置以及運(yùn)動(dòng)的相關(guān)信息，從而可以很好的達(dá)到人機(jī)交互的目的。在操作過(guò)程中，將高度仿真的手術(shù)器械置于操作者的手套內(nèi)，使操作者能夠真實(shí)地感受到切割人體組織所反饋回來(lái)的壓力，使其能夠按照實(shí)際的手術(shù)操作步驟完成手術(shù)[3]。

虛擬手術(shù)系統(tǒng)不僅可以自動(dòng)監(jiān)測(cè)醫(yī)生的所有操作情況，并且主計(jì)算機(jī)還能精確收集到各種相關(guān)數(shù)據(jù)，然后對(duì)此次手術(shù)練習(xí)中出現(xiàn)的問(wèn)題和手術(shù)器械是否損害人體的健康組織等相關(guān)方面做出詳細(xì)評(píng)價(jià)，并給出合理的解決方案，從而可以使學(xué)生們不斷的在練習(xí)中逐步增加自己實(shí)際操作技術(shù)運(yùn)用能力。虛擬手術(shù)不僅縮短學(xué)生的培訓(xùn)時(shí)間，也省去選擇合適的實(shí)驗(yàn)對(duì)象的麻煩。因此，對(duì)于外科手術(shù)教學(xué)實(shí)踐來(lái)說(shuō)，虛擬的手術(shù)系統(tǒng)是一種有效的評(píng)價(jià)操作技能的可靠方法。

2 虛擬手術(shù)系統(tǒng)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用

現(xiàn)今社會(huì)，隨著手術(shù)要求的逐步提高，對(duì)醫(yī)生的操作水準(zhǔn)的要求也越來(lái)越高，因此，為了培養(yǎng)出優(yōu)秀的醫(yī)務(wù)工作者，虛擬手術(shù)系統(tǒng)為外科手術(shù)的教學(xué)實(shí)踐提供了一個(gè)重要平臺(tái)。虛擬手術(shù)操作系統(tǒng)是通過(guò)收集來(lái)自虛擬手術(shù)過(guò)程中的各種醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)，醫(yī)生在計(jì)算機(jī)建好的虛擬環(huán)境下根據(jù)手術(shù)的實(shí)際操作技術(shù)，進(jìn)行外科手術(shù)演練，包括手術(shù)的方案制定、技能培訓(xùn)以及術(shù)后的恢復(fù)情況等。其不僅有助于提高學(xué)生們的操作能力，同時(shí)也幫助老師能更清楚的為學(xué)生們講解手術(shù)所需的注意事項(xiàng)、難點(diǎn)和重點(diǎn)以及需要糾正的錯(cuò)誤和改良方案等。這種虛擬手術(shù)系統(tǒng)應(yīng)用于外科教學(xué)中，會(huì)給年輕醫(yī)師成為優(yōu)秀的外科手術(shù)能人縮短了大筆時(shí)間[2]。

3 虛擬手術(shù)系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展

近幾年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與普及，虛擬手術(shù)系統(tǒng)已越來(lái)越受到醫(yī)務(wù)工作者的高度重視，因此，虛擬手術(shù)系統(tǒng)的技術(shù)操作水平也在不斷的進(jìn)步與提高。但因人體體質(zhì)的多元化特征，所需的模擬手術(shù)系統(tǒng)的實(shí)用性也需要逐步加強(qiáng)，所以為了更好的滿足教學(xué)所需，在行虛擬手術(shù)時(shí)，仍要不斷的收集并分析反饋給主計(jì)算機(jī)的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)，使外科手術(shù)的教學(xué)質(zhì)量得到更有效的提升。因虛擬手術(shù)系統(tǒng)可以為學(xué)生們帶來(lái)一個(gè)高度逼真并且猶如親身實(shí)戰(zhàn)的手術(shù)氛圍，使其更好的模擬現(xiàn)實(shí)手術(shù)技術(shù)，進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)演練[4]。所以這種高度逼真的實(shí)戰(zhàn)演練不僅將在外科醫(yī)學(xué)中得到更廣泛的應(yīng)用，也會(huì)與現(xiàn)代的醫(yī)學(xué)科技發(fā)展、新軍事的變革思想、教學(xué)理論的發(fā)展相適應(yīng)，結(jié)合醫(yī)學(xué)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)、理論和技能等，會(huì)更好的發(fā)揮出虛擬手術(shù)的科學(xué)性、先進(jìn)性、適用性、啟發(fā)性和思想性等，這無(wú)疑為醫(yī)學(xué)科技領(lǐng)域的進(jìn)步與發(fā)展提供一個(gè)重要平臺(tái)。而傳統(tǒng)的手術(shù)演練是醫(yī)生自己通過(guò)在腦中構(gòu)思好手術(shù)方案并在腦中構(gòu)成三維印象進(jìn)行手術(shù)操作演練，這種練習(xí)方式比較客觀、死板。而計(jì)算機(jī)創(chuàng)建的虛擬手術(shù)系統(tǒng)不僅可以避免這些問(wèn)題，同時(shí)還能夠很好的完善手術(shù)方案，讓整個(gè)手術(shù)練習(xí)者都會(huì)共同分享此過(guò)程，讓大家都會(huì)切身體會(huì)到虛擬手術(shù)系統(tǒng)帶來(lái)的真實(shí)感。

4 結(jié)語(yǔ)

虛擬手術(shù)系統(tǒng)在外科手術(shù)治療的教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用已逐步普及，并且在不斷的完善中取得進(jìn)步。幾年來(lái)，伴隨著各個(gè)國(guó)家對(duì)虛擬手術(shù)技術(shù)逐步重視，我們相信模擬現(xiàn)實(shí)的手術(shù)技術(shù)將會(huì)在醫(yī)學(xué)教學(xué)領(lǐng)域中得到更好的發(fā)展，使之替代傳統(tǒng)手術(shù)演練的客觀性，使醫(yī)學(xué)教學(xué)實(shí)踐更上一層樓。

參考文獻(xiàn)

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