混合现实技术在普外科住院医师培养中的探讨

普通外科是大外科中的基本，临床带教老师对普外科年轻医师的培养责无旁贷。受制于医疗环境和培训方式，普外科医师的成长需要大量的训练，尤其是肝胆胰外科解剖复杂，要求对周围重要血管进行保护，牵涉到消化道重建，手术难度高、风险大，年轻医师少有实际训练的机会。目前对于增强解剖理解的教学方法，有传统的教科书文字插图、影像学检查和重建、台上实际的参与手术、台下观看回放录像等。但这些方法存在许多不足之处，图片和影像显示的解剖结构缺乏空间立体感、无法模拟手术切除的范围和消化道重建后的效果、主刀医生在台上专注于手术尤其在重要环节往往忽视带教并与住院医师互动。因此，传统普外科住院医师的培养亟需更有效的培训方法。

       一、普外科住院医师培训的要求和传统教学的不足。

美国很早就制定了住院医师规范化培训的标准，外科住院医师平均每周工作时间大于80小时并且持续5年，相比之下我国的住院医师在培训阶段训练时间少，独立手术的机会不多，而普通外科手术对局部毗邻关系要求高，年轻医生能参与很多重大手术，但是在手术台上对于解剖和手术的学习往往仅停留在观摩上。此外，传统教学外科医师培训中存在不足，传统教学的方式有PPT，图书，手术路线，X线/CT/MRI二维图像等，教学抽象难于理解，空间解剖结构很难建立，住院医师在上手术之前对于解剖没有概念只停留于课本，而且患者个体化差异与书本上的解剖不一致，现在强调精准解剖，然而缺乏实际操练的载体（设备/软件），手术结构与标本解剖脱节，住院医师无法理解学习，尤其是针对腹部肝胆胰手术，传统教学缺乏有效的知识传播载体。传统教学质量和时间上都存在不足之处，因此探索一种新型有效的教学方式和技术对外科住院医师培训很有必要。

       二、混合现实技术的介绍和在医学教育中的应用。

混合现实技术(Mixed Reality，简称MR)是继虚拟现实技术(Virtual Reality，简称VR)、增强现实技术(Augmented Reality，简称AR)之后，出现的全新的数字全息影像技术。该技术最核心的特性是打破了数字的虚拟世界与物理的真实世界的界限，合并现实和虚拟世界而产生的新的可视化环境，以增强用户体验的真实感。在新的可视化环境里物理和数字对象共存，该技术通过在虚拟环境中引入现实场景信息，在虚拟世界、现实世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路，并实时互动。

虚拟现实技术让使用者产生身临其境的沉浸感，能做到3D打印都没有完全达到的接近现实的体验程度。该技术在航空领域训练中的运用已经非常广泛，训练转换率可达50-55%。近年来在医学中的应用也越来越多，利用来自CT和磁共振的Dicom格式数据建立医学模型，通过三维精准超渲染可视化技术得到的３D重构模型，用特殊软件与算法进行定位、渲染、物理参数调整、模型功能设定进行高维态显示处理，再把模型载入到混合现实设备当中，实现基于混合现实技术的各项医学应用。利用混合现实技术处理后的医学解剖，使学生对复杂人体标本的理解变得更加直观、立体、简单有效，从而更加有效地传授医学知识。混合现实技术又可以提供理想的手术操作培训平台，在逼真的三维视觉世界中, 让受训的医生以更自然、逼真的方式进行反复多次的交互和体验，直到能够熟练掌握操作技术。经技术处理后的三维世界不仅生动、逼真，而且不会对患者造成任何伤害和危险。目前提倡精准诊断的理念，利用新技术进行个性化3D立体概念的构建，使得手术之前医生对患者的解剖有足够的了解。可以说这项技术在一名外科医生的成长之路上，能起到不可替代的作用。可以预见在不远的将来，混合现实技术会在每一个临床科室开展，有助于一起探讨解剖和教学，提高教学的趣味性和有效性。

        三、讨论。

        外科医师的专科训练过程中需要大量视觉和触觉体验的结合，才能掌握解剖结构和其周围组织的关系。尸体解剖和手术过程中的带教，是传统外科教学中的金标准。目前混合现实技术在医学教育中的运用正在全球开展。虚拟现实技术通过数字化程序营造一个虚拟的环境，让体验者身临其境。混合现实技术在此基础上叠加真实世界，使真实感更强。这种技术上的革新在医学教育上的运用，对外科医生培养方式起到了颠覆性的改变。目前混合现实技术甚至已经进入临床帮助外科医生进行诊断和治疗。根据技术发展的趋势和我们的临床教学经验，混合现实技术会融入外科住院医师的培训体系中，培养出更优秀的外科医生。