外科治疗教学实践中虚拟手术系统的应用分析

摘 要：因外科手术治疗具有一定的风险性和复杂性，而传统的手术技术教学方法已不能达到现代外科教学实践的目的，因此，虚拟手术系统在外科治疗教学实践中具有一定的重要性。本文就虚拟手术系统的应用，介绍虚拟手术的特点、应用及其未来的发展。并通过对外科手术实践的评价及对其缺点的了解，分析探讨虚拟手术系统在外科治疗教学实践中的应用。

关键词：外科学 教学实践 虚拟手术系统 应用

中图分类号：G421 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）05（b）-0086-01

近几年来，伴随着科学技术的发展和人类生活质量的提高，对现代医疗技术水平的要求也明显提高。就外科手术中已推广临床的内窥镜手术来说，因其具有创伤小、安全性高、手术时间短、术后痛苦小、恢复快等特点，深受患者和家属的青睐。但这种手术操作步骤繁琐，需要在极小的空间完全依赖窥镜来了解病症，并通过窥镜使用各种手术器械将病灶切除，最后缝合切口，因此，这样复杂的手术需要医生具有更高的的操作技术水平，从而提高手术的成功率。因此，对医生进行长期而有效的培训是提高手术成功率的有效措施。所以在现代医疗技术快速发展的今天，需要培养更多优秀的医疗工作者，才能使现今的医学行业登上更高的峰巅。本文对通过计算机结合医学理论而构成的虚拟现实技术的手术系统在外科治疗教学实践中的特点、应用及发展方向进行探讨分析。

1 虚拟手术系统的特点

虚拟手术系统是一种将医学理论与计算机结合，产生一个触觉、视觉和听觉都高精度的虚拟环境，使工作者置身于此环境中通过各种专门配备的传感器进行实体的交互控制及考察，从而能够达到让工作者模拟现实技术，真切的感受到自己亲自上手术的目的。

虚拟手术系统是由硬件设备、医学数据库、软件系统三大模块构成的。其中的硬件设备主要由传感器和微型计算机构成，而硬件设备最重要的作用是输入输出及存储信号。而传感器又包含三维鼠标和眼镜、数据手套等[1]。微型计算机中包括各种医学数据库和虚拟手术的操作系统。

虚拟手术系统是将现实数据作为基础，以人体结构为中心重新建立三维体系，其具有可评价以及实时反馈等特点[2]。在模拟现实技术实施虚拟手术时，操作者佩戴3D眼镜后会立即将自己与虚拟出的环境融为一体，在高度逼真的三维设备引导下，主计算机将会收到虚拟的手术器械在空间中的位置以及运动的相关信息，从而可以很好的达到人机交互的目的。在操作过程中，将高度仿真的手术器械置于操作者的手套内，使操作者能够真实地感受到切割人体组织所反馈回来的压力，使其能够按照实际的手术操作步骤完成手术[3]。

虚拟手术系统不仅可以自动监测医生的所有操作情况，并且主计算机还能精确收集到各种相关数据，然后对此次手术练习中出现的问题和手术器械是否损害人体的健康组织等相关方面做出详细评价，并给出合理的解决方案，从而可以使学生们不断的在练习中逐步增加自己实际操作技术运用能力。虚拟手术不仅缩短学生的培训时间，也省去选择合适的实验对象的麻烦。因此，对于外科手术教学实践来说，虚拟的手术系统是一种有效的评价操作技能的可靠方法。

2 虚拟手术系统在现代医学教育中的应用

现今社会，随着手术要求的逐步提高，对医生的操作水准的要求也越来越高，因此，为了培养出优秀的医务工作者，虚拟手术系统为外科手术的教学实践提供了一个重要平台。虚拟手术操作系统是通过收集来自虚拟手术过程中的各种医学数据，医生在计算机建好的虚拟环境下根据手术的实际操作技术，进行外科手术演练，包括手术的方案制定、技能培训以及术后的恢复情况等。其不仅有助于提高学生们的操作能力，同时也帮助老师能更清楚的为学生们讲解手术所需的注意事项、难点和重点以及需要纠正的错误和改良方案等。这种虚拟手术系统应用于外科教学中，会给年轻医师成为优秀的外科手术能人缩短了大笔时间[2]。

3 虚拟手术系统的未来发展

近几年来，随着科学技术的发展与普及，虚拟手术系统已越来越受到医务工作者的高度重视，因此，虚拟手术系统的技术操作水平也在不断的进步与提高。但因人体体质的多元化特征，所需的模拟手术系统的实用性也需要逐步加强，所以为了更好的满足教学所需，在行虚拟手术时，仍要不断的收集并分析反馈给主计算机的医学数据，使外科手术的教学质量得到更有效的提升。因虚拟手术系统可以为学生们带来一个高度逼真并且犹如亲身实战的手术氛围，使其更好的模拟现实手术技术，进行实战演练[4]。所以这种高度逼真的实战演练不仅将在外科医学中得到更广泛的应用，也会与现代的医学科技发展、新军事的变革思想、教学理论的发展相适应，结合医学相关的基础知识、理论和技能等，会更好的发挥出虚拟手术的科学性、先进性、适用性、启发性和思想性等，这无疑为医学科技领域的进步与发展提供一个重要平台。而传统的手术演练是医生自己通过在脑中构思好手术方案并在脑中构成三维印象进行手术操作演练，这种练习方式比较客观、死板。而计算机创建的虚拟手术系统不仅可以避免这些问题，同时还能够很好的完善手术方案，让整个手术练习者都会共同分享此过程，让大家都会切身体会到虚拟手术系统带来的真实感。

4 结语

虚拟手术系统在外科手术治疗的教学实践中的应用已逐步普及，并且在不断的完善中取得进步。几年来，伴随着各个国家对虚拟手术技术逐步重视，我们相信模拟现实的手术技术将会在医学教学领域中得到更好的发展，使之替代传统手术演练的客观性，使医学教学实践更上一层楼。

参考文献

[1]吴奇，程薇曦.虚拟现实技术在医学手术中的实现与应用[J].重庆医学，2008（21）：110-112，117.

[2]范立冬，李曙光，张治刚.虚拟现实技术在医学训练中的应用[J].创伤外科杂志，2008（6）：94-96.

[3]宋兵，吴竣立，徐皓，等.关于提高外科实习质量的探索[J].南京医科大学学报：社会科学版，2010，10（1）：75-77.

[4]梁海.基于虚拟现实技术的现代教育探索[J].内蒙古民族大学学报，2008，14（4）：42-43.

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