优质教学始终是一大挑战,并必须随着新工具的出现而发展。在 波恩大学附属医院医学院, 德国,开发了一个协作的多用户虚拟现实系统以增强胸外科教育。该研究评估了一个基于案例的全交互式虚拟现实项目对外科研究生的可行性和接受度,展示了高可用性、改进的解剖理解和强烈的参与度.
Feodorovici P, Sommer N, Bergedieck P, Lingohr P, Kalff JC, Schmidt J, Arensmeyer JC. (2024) 采用协作式虚拟现实系统进行胸外科教育的开发与试点测试。Surgery Open Science 10: 100088. doi:10.1016/j.sopen.2024.10.008
https://www.surgopensci.org/article/S2589-8450(24)00130-1/fulltext
每个患者都呈现独特且复杂的病理,使医学学生必须学会有效提取和应用知识。基于案例的学习(CBL)关注患者故事,是现代医学教育的基石。
传统方法如教材、模型和尸体受限于其静态二维特性,而视频和在线资源无法完全传达三维解剖结构。虚拟现实提供了一种沉浸式、互动式的方式来探索真实的解剖和手术场景,弥合理论与实践的差距。
本文描述了一个协作式虚拟现实系统的开发和试点,该系统使用实时CT数据教授手术案例,评估其可行性和教育影响。
该系统于2019年底建成,使用五台高性能工作站和Oculus Rift-S头盔实现沉浸式虚拟现实。用户在一个协作的虚拟房间中使用Medicalholodeck的Medical Imaging XR软件与3D患者图像互动,使用控制器操作。CT数据集经过处理,并作为互动式3D可视化保存,用于特定病例的外科教学。
该研究涉及由受过培训的外科住院医生教授的波恩大学四年级医学生。
课程包括五个代表性的胸外科病例的CT扫描,包括导致血气胸的肋骨骨折和右下叶的肺结节。
为8-10名学生准备的2小时虚拟现实课程以关于技术和设备的10分钟介绍开始,然后将学生分成2-3人的小组。教师引导每个小组学习不同病理学的预定义3D课程,学生最初观察并通过虚拟“激光指针”互动,同时在虚拟空间中看到彼此。最后,学生获得完全控制权,自由探索和互动3D重建。
每次虚拟现实课程后,参与者完成了一份包含15个问题的李克特量表调查,评估可用性、视觉效果、学习效果和网络病症。
VR设置被评价为高度直观且用户友好,网络病症报告极少。大多数学生认为VR增强了他们对解剖学、外科病理学和空间关系的理解,并觉得其既愉快又有效。强烈支持将VR整合进临床前和临床教学,许多学生表达了对未来家庭VR课程的兴趣。评论称赞了可视化质量和参与度,同时指出界面复杂性和空间定位存在小问题。
实时虚拟现实程序在教学大体解剖学和外科病理学方面已成功展示,证明了技术可行性和学生的高度认可。两项后续研究将评估其教育影响,同时必须谨慎解决潜在的缺点,如面对面学习减少,随着虚拟现实使用的扩大。
通过Medicalholodeck丰富医学教学,提高学生的空间理解和参与度。这种创新方法使学习更易接近且更有趣,并可通过沉浸式交互环境提升医学教育。