| 标题 | 虚拟现实技术在肝胆外科临床教学中的应用 |
| 范文 | 于云宝 刘桂生 摘 要：近年来，虚拟现实技术、3D打印技术等在肝胆等外科临床手术得研究生教学中应用越来越多，利用3D打印模型通过观察，帮助学生认识学习。利用3D打印技术打印出来的模型极为逼真，能够将肝脏内部构造以及各个血管、肿瘤的位置和大小以及各个管道之间的关系清晰地展示出来。在肝胆外科学习的学生通过这一技术，能够实现手术之前的虚拟教学，也能帮助他们在尽可能短的时间内认识到复杂的肝脏内部的大致构造，也有助于学生对于手术方案以及诊治过程的理解认识，不得不说这种教学方式极为有效。 关键词：3D打印 虚拟现实技术 肝胆外科 临床教学 引言 所谓虚拟现实技术，也就是通过计算机的使用，使真实的场景能够以三维模拟的方式展示出来，该技术是三维建模仿真技术、计算机图形技术、人工智能以及传感技术等结合于一身的技术，能够给使用人员提供他们所需要的关于感官的模型，同时还能帮助他们做到与可视化的模型之间的互动。本文所提到的研究以3D打印技术为基础，将虚拟现实技术较好的应用在现代医疗上。学生在完成对三维建模虚拟模型的认识以及3D打印模型的学习之后，能够对其将来从事的行业有更清晰的认识，有助于其日后手术方案的制定，不过该技术仍存在些许缺陷，虚拟现实技术建造的模型和实际手术中暴露出来的解剖问题仍有较大差异，很难准确掌握，该技术可以在手术之前将三维图像和手术中所展示的切面实现良好连接，能让观察人员有更直观的感受和认识。在实际手术过程中，通过应用虚拟现实技术，可以帮助教授在结合自己已有的理论基础以及实践经验上，结合手术中呈现出的图像，有效整合图像、文字、视频等信息，这也有助于生动、有趣、活泼的教学模式的形成，这样一来，学习人员可以结合虚拟现实技术提供的画面，最大程度上发挥其主观能动性，和教授们进行深入探讨，从而有效提高学习效率。[1] 一、3D打印联合虚拟现实技术的肝胆外科临床教学模式 1.构建3D模型的过程 将患者CT检查数据输入医学图像系统之中，建立起三维模型。把模型数据转换成模板文件，导入软件之后适用3D打印系统打印成3D模型。[2] 2.模型打印的教学方法 通过开放式的教学方法的使用，能够让学生学习MRI以及CT检查影像的阅读方法，经过学生对上述病例研究讨论之后，了解疾病发生的位置，从而做出诊断。学生在学习影像资料之后，可以帮助他们全方位的观察到患者肝脏的构造以及各个管道之间的关系，并且能够让学生在脑海中形成立体的模型概念，以加深学生的理解。 3. 3D打印对于治疗方案确定的重要性 通过可视化的三维打印模型能够让学生清楚地观察到肝脏各个部位的情况;能够清楚地测量出肿瘤的大小以及其与管道之间的关系。根据测量的结果，能够事先选择适合的手术操作，详尽的制定出手术方案内容。[3] 4.手术前的虚拟 三维可视化虚拟手术技术的应用，能够让每一个同学在老师的带领下，借助机器进行手术前的模拟，根据老师的讲解，清楚地了解到肝脏部位的手术技巧以及操作方案。 二、虚拟现实技术在肝胆外科临床教学中的应用优势 1.可视化的虚拟现实技术对于传统教学模式的冲击 在人体中，肝脏这一器官的构造极为复杂，熟悉并且掌握肝脏各个管道以及各个部位的解剖构造以及其工作原理是一件极为困难的事情。不过在三维可视化的3D打印技术的协助之下，学习的过程中可以实现3D打印技术、三维可视化模型的有机互补，提高学生的学习积极性，使学习效率提高。一般而言，这种学习模式一般先学习传统影像教学资料以及三维的可视化图像，接着对3D打印技术打印出来的模型进行研究，循序渐进激发学生的学习积极性，使学生能够以最快速度学习图像的阅读技巧，并对图像做出准确的判断，通过手术过程的模拟直接了解手术历程。这样一来，与传统教学相比，学生的学习效率能够最大程度上得到提升，其学习热情也会最大程度上调动起来。 2.对手术前肝脏解剖以及阅片而言3D模型的所起的作用 肝脏质地结实，每种病灶的深浅程度各不相同，往往很难发现。所以，在进行手术之前，外科医生往往要进行病人CT检查资料的反复多次观察、阅读，才能完成手术前的准备，从而保证手术成功率的提高。在其中CT检查的影像资料经过电脑的处理之后，尽管其呈现方式为3D，但是毕竟只是展示在平面之上，这给研究生们直观的认识影像资料带来了较大的困难，同时也不利于其阅片的学习和手术的进行。但是经过本文所述的三维可视化3D技术的打印能够将病变的肝脏实体化，可以清晰地展示出病灶的具体情况，学生也可以任意扭转模型，从各个角度观察自己所需要的部分，提高其影像资料和3D模型的研究效率，实现肝脏手术的研究过程中，具体分析患者的病理特征，提高临床手术诊断以及手术的实施效率。 3.在教学实践中虚拟现实技术的应用 肝胆外科研究生在学习时可以通过虚拟实验室进行，通过对模拟的尸体的解剖練习，直到熟练为止。因为虚拟练习并不会受到场地、资源等的限制，因此其成本与实际手术相比极为低廉，同时还能够高效地完成逼真的手术模拟，其优越性极高。虚拟现实技术能够帮助医学生和临床医生更直接的实现与目标的交互，这对于教学准确、科学性的提高而言均意义重大。 结语 目前，虚拟现实技术在肝脏的外科研究生的临床教学中的应用情况良好，教学取得的进步明显，这一技术的应用也能使教学资源最大程度发挥，对其他学科而言有着很强的借鉴意义。 参考文献 [1]蔺晨，赵峻，杨华，林国乐，陈适，罗林枝，郑华，张宇成，潘慧，廖泉.规范化外科教学中三维可视化触屏平台应用的师资培训效果分析[J].基础医学与临床.2016（03） [2]张少杰，高尚，王星，汪剑威，李志军，侯峰，王志强.数字三维可视化人体解剖软件在解剖学教学中的应用探讨[J].内蒙古医科大学学报.2014（S2） [3]孙明，赵文嫣，潘春雨，谭书韬，吴斌.虚拟现实技术在泌尿外科教学培训中的应用[J].生物医学工程与临床.2017（06） 作者简介 第一作者简介：于云宝（1984.10—），男，汉，山东省潍坊市，主治医师，本科，主要从事肝胆胰方向研究。 通信作者简介 刘桂生（1986.3—），男，汉，山东省泰安市，主治医师，硕士研究生，主要从事肝胆外科方向研究。 |
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