康復(fù)醫(yī)學(xué)教育中虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)的應(yīng)用

吳鵬飛 趙曉丹

（1.隨州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖北 隨州 441300；2.江漢油田中心醫(yī)院 湖北 潛江 433100）

康復(fù)醫(yī)學(xué)是醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域中重要的學(xué)術(shù)類型，在康復(fù)醫(yī)學(xué)教育中，不僅需要對(duì)康復(fù)知識(shí)和技能進(jìn)行傳授，同時(shí)還要對(duì)學(xué)生的知識(shí)技能掌握和實(shí)踐水平進(jìn)行提升，在傳統(tǒng)康復(fù)醫(yī)學(xué)教學(xué)中就對(duì)此教學(xué)目標(biāo)很難實(shí)現(xiàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)的出現(xiàn)，就有效的為康復(fù)醫(yī)學(xué)教育提供了良好的載體，并推動(dòng)了康復(fù)醫(yī)學(xué)教育的發(fā)展，而虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)如何在康復(fù)醫(yī)學(xué)教育中進(jìn)行應(yīng)用，就是本文主要研究的內(nèi)容。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概述

所謂虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，就是新興的一種人機(jī)交互的信息科技技術(shù)，其實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)信息技術(shù)與傳感技術(shù)的有效結(jié)合，從而構(gòu)建出相應(yīng)的和現(xiàn)實(shí)環(huán)境具有很強(qiáng)相似度的虛擬性環(huán)境。醫(yī)療患者通過(guò)此技術(shù)提供的環(huán)境，借助語(yǔ)言和手勢(shì)等一些自然性方式，就能夠安全的實(shí)現(xiàn)功能性的交互訓(xùn)練效果。此虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有著交互性、沉浸感和構(gòu)想性等3個(gè)顯著特征。另外，此技術(shù)還能夠讓醫(yī)務(wù)人員處在相應(yīng)虛擬場(chǎng)景中，借助視、觸、聽(tīng)等多樣性的感官，來(lái)對(duì)實(shí)際操作中的要求和規(guī)范進(jìn)行了解與學(xué)習(xí)[1]。由于此技術(shù)是一種新興科技技術(shù)，具有很大的發(fā)展?jié)摿?，也受到了?guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注和研究。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)應(yīng)用在康復(fù)醫(yī)學(xué)教育中的意義

虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)在康復(fù)醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用，對(duì)其教育事業(yè)的發(fā)展具有重要意義。通過(guò)此系統(tǒng)能夠有效的提升學(xué)生對(duì)治療學(xué)相關(guān)知識(shí)的興趣，促進(jìn)他們具有良好的學(xué)習(xí)積極性，進(jìn)而對(duì)學(xué)生實(shí)操能力進(jìn)行提高。此系統(tǒng)還有著低耗損、自主指導(dǎo)、零風(fēng)險(xiǎn)和可重復(fù)性等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)⒋罅康呐嘤?xùn)內(nèi)容在較短時(shí)間段進(jìn)行濃縮，從而促進(jìn)學(xué)生者操作技能水平迅速高效的提高。另外，此系統(tǒng)還能夠把學(xué)生實(shí)際操作情況及時(shí)的進(jìn)行總結(jié)和反饋，學(xué)生能夠?qū)崟r(shí)高效的了解其操作情況[2]。

三、康復(fù)醫(yī)學(xué)教育現(xiàn)狀

在康復(fù)醫(yī)學(xué)教育中，是需要進(jìn)行大量的實(shí)踐來(lái)對(duì)知識(shí)進(jìn)行鞏固和驗(yàn)證的，因此對(duì)學(xué)生的實(shí)踐操作能力要求比較高。在現(xiàn)階段我國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)治療教育中，仍然還是采用傳統(tǒng)監(jiān)督和指導(dǎo)的方法，其學(xué)生主要是在教師指導(dǎo)下實(shí)施操作，對(duì)教師的依賴比較強(qiáng)。由于我國(guó)康復(fù)醫(yī)療教育的發(fā)展時(shí)間比較短，教師的水平還存在參差不齊的情況，常見(jiàn)教師的數(shù)量少、經(jīng)驗(yàn)匱乏、學(xué)歷低和專業(yè)性不足等情況。在新時(shí)期環(huán)境下，康復(fù)醫(yī)學(xué)教育專業(yè)人才需求量在不斷增加，康復(fù)醫(yī)學(xué)教育專業(yè)已經(jīng)不能滿足社會(huì)的需要，因此，這就需要研究和開(kāi)發(fā)具有良好互動(dòng)性、規(guī)范性、操作性和標(biāo)準(zhǔn)化要求的教學(xué)法，才能夠促進(jìn)學(xué)生更好的進(jìn)行學(xué)習(xí)，提升他們的綜合素養(yǎng)，進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)牢固和高技術(shù)水平的醫(yī)學(xué)人才。

四、虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)在康復(fù)醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)原理

在虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)中，將微型的傳感器分別在學(xué)生手、上臂和小臂進(jìn)行佩戴，來(lái)對(duì)學(xué)生相應(yīng)肢體三維的方位角、速度、位移和加速度等參數(shù)進(jìn)行精確的測(cè)量。學(xué)生可以按照系統(tǒng)右欄內(nèi)的訓(xùn)練指導(dǎo)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，則系統(tǒng)就能夠?qū)\(yùn)行的參數(shù)進(jìn)行精確的測(cè)量，借助藍(lán)牙向計(jì)算機(jī)進(jìn)行傳遞，且計(jì)算機(jī)會(huì)對(duì)三維進(jìn)行重建，并將運(yùn)行的情境實(shí)時(shí)的反饋到顯示屏中。此系統(tǒng)還包括諸多的功能，比如快速的數(shù)據(jù)計(jì)算和對(duì)數(shù)據(jù)的分割、建模、融合、配準(zhǔn)、顯示等。

（二）進(jìn)行抽象知識(shí)的直觀化呈現(xiàn)

在康復(fù)醫(yī)學(xué)教學(xué)中，經(jīng)常會(huì)遇到一些抽象的知識(shí)內(nèi)容，這時(shí)候就可以借助虛擬課堂進(jìn)行內(nèi)容的呈現(xiàn)，比如，可以將人體進(jìn)行虛擬化呈現(xiàn)，將人體的形態(tài)學(xué)、生物學(xué)和物理學(xué)等信息借助此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的虛擬呈現(xiàn)，在進(jìn)行人體結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)中，就可以通過(guò)人體虛擬化呈現(xiàn)，來(lái)讓學(xué)生直觀化和動(dòng)態(tài)化的對(duì)人體結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察和學(xué)習(xí)，從而實(shí)現(xiàn)輔助教學(xué)的效果。通過(guò)這種方式能夠促進(jìn)學(xué)生通過(guò)三維形式進(jìn)行人體結(jié)構(gòu)形狀和器官位置以及其相互關(guān)系的分析，提高他們的學(xué)習(xí)興趣和。

（三）虛擬場(chǎng)景和實(shí)踐操作結(jié)合教學(xué)

在此系統(tǒng)中有著演示模式與訓(xùn)練模式等兩種模型。在演示模式中，能夠?yàn)閷W(xué)生提供操作的方法和注意的事項(xiàng)，而在訓(xùn)練的模式內(nèi)，在顯示屏的左欄能夠顯示出實(shí)時(shí)的訓(xùn)練情況，在右欄能夠顯示出正確的操作規(guī)范要求。在進(jìn)行訓(xùn)練中，此系統(tǒng)能夠?qū)W(xué)生錯(cuò)誤操作進(jìn)行提示，便于他們操作的準(zhǔn)確性，在每次完成訓(xùn)練后，系統(tǒng)還會(huì)給出相應(yīng)的評(píng)價(jià)，促進(jìn)他們水平的提升[3]。

綜上所述，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種新興的信息科技技術(shù)，此技術(shù)在康復(fù)醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用對(duì)教學(xué)發(fā)展具有積極影響，因此，醫(yī)學(xué)教育一定要認(rèn)識(shí)到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的優(yōu)越性，并積極進(jìn)行此技術(shù)的引入和不斷完善，這對(duì)其長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展具有重要的意義。