虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在婦產(chǎn)科臨床培訓(xùn)中的應(yīng)用

張培芹 王桂芹 呂淑華

[摘要] 當(dāng)前婦產(chǎn)科臨床培訓(xùn)中廣泛應(yīng)用了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，且取得了良好的應(yīng)用效。其中婦科腹腔鏡的培訓(xùn)中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是最多的，第四代虛擬手術(shù)模擬系統(tǒng)已經(jīng)具備了較為先進(jìn)的功能，比如力學(xué)反饋功能、手術(shù)操作引導(dǎo)功能等。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在婦產(chǎn)科臨床培訓(xùn)中能發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，具有廣闊的發(fā)展前景。該文就對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在婦科腹腔鏡、婦科機(jī)器人手術(shù)、宮腔鏡、產(chǎn)科中的應(yīng)用展開深入研究。

[關(guān)鍵詞] 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；婦產(chǎn)科；臨床培訓(xùn)；應(yīng)用

[中圖分類號(hào)] R4 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1672-5654（2018）06（c）-0138-02

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是以計(jì)算機(jī)為載體的仿真技術(shù)，是由計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)等多種技術(shù)組合而成，是集視、聽、觸等感覺于一體的交互式虛擬環(huán)境，將其應(yīng)用于婦產(chǎn)科培訓(xùn)中，操作人員通過操作交互、傳感與顯示設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)身臨其境的感受與體驗(yàn)[1]。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在婦科腹腔鏡中的應(yīng)用

科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，使婦科微創(chuàng)技術(shù)隨之出現(xiàn)，當(dāng)前腹腔鏡手術(shù)在婦科臨床中得到廣泛應(yīng)用，其具有的較多優(yōu)勢(shì)成為臨床有效的治療方法，比如創(chuàng)傷小、操作簡(jiǎn)單、恢復(fù)快等優(yōu)點(diǎn)。因此，醫(yī)院婦產(chǎn)科對(duì)青年醫(yī)師進(jìn)行腹腔鏡操作展開積極培訓(xùn)，為提升醫(yī)師們的操作水平奠定基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的腹腔鏡培訓(xùn)一般是采用腹腔鏡模擬箱來實(shí)施的，將線圈、硅膠板等材料放入箱內(nèi)，在進(jìn)行縫合、鉗夾、打結(jié)等操作時(shí)，只需要采用真實(shí)手術(shù)器械與鏡頭就能實(shí)施相關(guān)的操作[2]。對(duì)于較復(fù)雜的腹腔鏡手術(shù)培訓(xùn)，一般都是以動(dòng)物展開實(shí)際操作。但是動(dòng)物與人體的解剖之間存在一定差異，所以，模擬培訓(xùn)到臨床的轉(zhuǎn)化還存在一些不足，比如，參照實(shí)例的缺乏、訓(xùn)練熟練程度評(píng)價(jià)的缺乏等問題。

隨著科技的迅速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有了很大進(jìn)步，當(dāng)前市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了大量的虛擬鏡手術(shù)培訓(xùn)系統(tǒng)。按照發(fā)展過程對(duì)手術(shù)模擬系統(tǒng)的分類，可分為四代：第一代是較為基礎(chǔ)的模擬操作系統(tǒng)，比如手的靈活性培訓(xùn)等；第二代發(fā)展到了比較簡(jiǎn)單的手術(shù)模擬系統(tǒng)，比如子宮、輸卵管等器官的手術(shù)操作；第三代系統(tǒng)結(jié)合了傳統(tǒng)模擬箱的計(jì)算機(jī)模擬圖像及真實(shí)器械，增強(qiáng)了手術(shù)室內(nèi)操作的真實(shí)性；第四代系統(tǒng)采用了數(shù)字化的技術(shù)，在手術(shù)中實(shí)現(xiàn)了真實(shí)的手術(shù)視頻操作，同時(shí)系統(tǒng)的功能得到優(yōu)化，增加了力學(xué)反饋功能、決策等功能。

當(dāng)前臨床中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)類型較多，且大多數(shù)系統(tǒng)已經(jīng)改變了以往單純視覺仿真的功能，增加了反饋、互動(dòng)等功能[3]。另外，對(duì)于以往較為單純的縫合、鉗夾等技術(shù)得到良好的優(yōu)化，發(fā)展到手術(shù)操作較為復(fù)雜的模塊化培訓(xùn)。與傳統(tǒng)腹腔鏡模擬器相比，虛擬腹腔鏡手術(shù)培訓(xùn)系統(tǒng)的培訓(xùn)效果更佳。尤其對(duì)于缺乏臨床經(jīng)驗(yàn)的青年醫(yī)師來說，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所具有的婦科各個(gè)模塊的培訓(xùn)，如子宮切除術(shù)、輸卵管切除術(shù)等，能夠有效提升新手醫(yī)師的操作技能水平，對(duì)提高醫(yī)師的學(xué)習(xí)效率奠定良好基礎(chǔ)。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在婦科機(jī)器人手術(shù)中的應(yīng)用

與傳統(tǒng)腹腔鏡相比，機(jī)器人輔助腹鏡外科具有的優(yōu)勢(shì)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)腹腔鏡的不足，尤其是在手術(shù)范圍的拓展方面，以往通過腹腔鏡無法完成的手術(shù)，機(jī)器人輔助腹腔鏡能夠順利完成。美國(guó)婦科醫(yī)師采用機(jī)器人手術(shù)十分廣泛，因此，婦科青年醫(yī)師培訓(xùn)課程中納入機(jī)器人手術(shù)培訓(xùn)課程十分有必要。

當(dāng)前傳統(tǒng)機(jī)器人手術(shù)的教學(xué)模式已經(jīng)無法滿足時(shí)代的發(fā)展需求，基于機(jī)器人輔助手術(shù)系統(tǒng)能夠有效打破以往“看一個(gè)、做一個(gè)、教一個(gè)”的教學(xué)模式。比如，達(dá)芬奇手術(shù)系統(tǒng)中的“干實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)”，能夠讓醫(yī)師們采用硅膠等材料展開手術(shù)練習(xí)[4]。之后在VR技術(shù)的快速發(fā)展下，達(dá)芬奇公司又開發(fā)了技能仿真模擬器，實(shí)現(xiàn)了醫(yī)師們進(jìn)行模擬虛擬現(xiàn)實(shí)的訓(xùn)練。Tergas AI等針對(duì)青年醫(yī)師采用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、干實(shí)驗(yàn)平臺(tái)培訓(xùn)展開測(cè)試，發(fā)現(xiàn)兩組醫(yī)師的操作速度均得到提升，但是采用虛擬現(xiàn)實(shí)模擬器培訓(xùn)的效果更好，較多的測(cè)試對(duì)象比較樂于接受虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)培訓(xùn)。由于機(jī)器人手術(shù)的操作者無法直接接觸患者，但是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)操作過程更加接近機(jī)器人手術(shù)的真實(shí)過程，這是傳統(tǒng)腹腔鏡無法比擬的。因此，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)在婦科機(jī)器人手術(shù)中的應(yīng)用效果顯著，尤其在制定復(fù)雜的手術(shù)計(jì)劃、機(jī)器人手術(shù)的培訓(xùn)等方面的意義重大，其具有的優(yōu)勢(shì)在未來的發(fā)展前景十分可觀。

3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在宮腔鏡中的應(yīng)用

由于受到器械限制因素的影響，難以在手術(shù)室外進(jìn)行宮腔鏡操作培訓(xùn)，且宮腔鏡操作處于宮腔內(nèi)，在實(shí)施模擬方面具有一定優(yōu)勢(shì)，因此，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用宮腔鏡中具有重要意義。Levy JS提出的新型虛擬現(xiàn)實(shí)宮腔鏡，其具有的同步傳感裝置及力學(xué)反饋模式的納入，能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬真實(shí)宮腔鏡手術(shù)體驗(yàn)，通過該系統(tǒng)的應(yīng)用，使醫(yī)師感受到子宮壁與尿道的阻力感以及肌瘤的碰撞感。另外，該系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)多種宮腔內(nèi)的增生、肌瘤等病理情況，Neis等應(yīng)用宮腔鏡模擬系統(tǒng)，測(cè)試有經(jīng)驗(yàn)與沒有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師培訓(xùn)結(jié)果。結(jié)果表明，無論有經(jīng)驗(yàn)還是無經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師，宮腔鏡模擬系統(tǒng)的應(yīng)用都能提高其操作技能。

4 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在產(chǎn)科中的應(yīng)用

臨床產(chǎn)科經(jīng)常會(huì)遇到突發(fā)情況，根據(jù)這一特征，研究人員研發(fā)了關(guān)于產(chǎn)科急癥處理的虛擬現(xiàn)實(shí)游戲場(chǎng)景，其采用VR技術(shù)設(shè)計(jì)而成。該游戲?qū)崿F(xiàn)了醫(yī)師處于虛擬的場(chǎng)景，使醫(yī)師在學(xué)習(xí)中處于虛擬急救室內(nèi)，室內(nèi)具有各種所用到的設(shè)備，包括超聲儀、壓力計(jì)、試管等。將早產(chǎn)作為案例進(jìn)行分析，程序中設(shè)置了一位妊娠30周的腹痛產(chǎn)婦來產(chǎn)科急診就診，并設(shè)置了一個(gè)患者與醫(yī)師的虛擬對(duì)話，目的是為了提供必要的診斷信息。醫(yī)師可通過查閱患者個(gè)人醫(yī)療記錄，了解患者的病情狀況。根據(jù)患者的實(shí)際病情，可對(duì)其展開超聲檢查、胎心率等各項(xiàng)檢查，之后會(huì)獲得檢查有關(guān)的圖像與數(shù)據(jù)，操作的目的是為了提高醫(yī)師對(duì)早產(chǎn)診斷的水平。醫(yī)師在進(jìn)行治療之前，可以對(duì)診斷方法與診斷結(jié)果進(jìn)行修改，然而一旦選定一種診斷后就不得修改。診斷過程時(shí)間設(shè)置為20 min，為醫(yī)師創(chuàng)建一個(gè)真實(shí)的急診處理環(huán)境。另外，對(duì)于這種類似的學(xué)習(xí)場(chǎng)景還包括孕早期的陰道出血、產(chǎn)鉗助產(chǎn)等，青年醫(yī)師通過對(duì)這些模塊的培訓(xùn)，有助于提升其臨床思維能力，使其臨床護(hù)理技能得到提高，而且這種虛擬的培訓(xùn)方式有助于激發(fā)學(xué)習(xí)者的興趣，為提高學(xué)習(xí)效率奠定基礎(chǔ)。

5 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在婦產(chǎn)科其他專業(yè)的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不但能實(shí)現(xiàn)手術(shù)過程中模擬，同時(shí)還能使醫(yī)師的操作技能水平得到提升，在婦產(chǎn)科其他專業(yè)，VR技術(shù)的優(yōu)勢(shì)也能夠充分發(fā)揮[5]。比如，通過將三維成像技術(shù)結(jié)合影像技術(shù)，實(shí)現(xiàn)盆底組織立體成像，使盆底組織的解剖過程更加清晰，其對(duì)盆底組織手術(shù)與治療計(jì)劃的制定奠定良好基礎(chǔ)。其次，在陰道超聲培訓(xùn)中采用虛擬現(xiàn)實(shí)激素和，能夠有助于提升培訓(xùn)的效果。另外，當(dāng)前PelvicSim系統(tǒng)能夠模擬盆腔情況，在培訓(xùn)胚胎植入、防止宮內(nèi)節(jié)育器等操作中起著重要作用；在盆底肌肉組織的訓(xùn)練中采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，學(xué)習(xí)者在虛擬的游戲場(chǎng)景中，對(duì)提高盆底肌組織的收縮力有著一定優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還能使絕經(jīng)后患者的泌尿系癥狀得到改善。

6 虛擬現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)在婦產(chǎn)科培訓(xùn)中的應(yīng)用調(diào)查

將某院60名青年醫(yī)師作為研究對(duì)象，將其隨機(jī)分為對(duì)照組（30）例、觀察組（30）例，對(duì)照組采用傳統(tǒng)的技術(shù)展開培訓(xùn)，觀察組采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)展開培訓(xùn)，比較兩組培訓(xùn)效果。

通過比較可知，實(shí)驗(yàn)組醫(yī)師的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、臨床思維能力、實(shí)際操作水平、自主學(xué)習(xí)能力高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見表1。

7 結(jié)語(yǔ)

因此，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在婦產(chǎn)科臨床培訓(xùn)中的應(yīng)用效果顯著，其具有的較多優(yōu)點(diǎn)能夠有效提升學(xué)習(xí)者的技能水平，我國(guó)在該項(xiàng)技術(shù)方面應(yīng)深入研究，促進(jìn)該技術(shù)朝著臨床方向的轉(zhuǎn)化，以此為提高青年醫(yī)師的培訓(xùn)效果奠定基礎(chǔ)。

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（收稿日期：2018-03-21）