護理實驗教學(xué)虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用

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摘要：隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于教育領(lǐng)域尤其是護理教育領(lǐng)域，引起了衛(wèi)生教育工作者的廣泛關(guān)注。虛擬現(xiàn)實技術(shù)有效彌補了當前護理教育在教育方式、資金和設(shè)備方面的諸多不足，打破了時間和空間的限制，提高了教學(xué)效果。因此，本文對虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于護理專業(yè)實驗教學(xué)的重要意義、現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)進行了綜述，以期對今后該技術(shù)的應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術(shù)；護理；實驗教學(xué)

隨著數(shù)字化技術(shù)的飛速發(fā)展和大規(guī)模普及，虛擬現(xiàn)實（Vir-tualReality，VR）技術(shù)已逐漸成為工業(yè)、教育和研究領(lǐng)域的熱點之一，受到社會各界的廣泛關(guān)注。VR技術(shù)的研究始于20世紀60年代的美國，1962年美國人MortonHeilig發(fā)明了被稱為“全傳感仿真器”的設(shè)備，這也是世界上第一臺VR設(shè)備。之后美國VirtualProgrammingLanguageReserach公司創(chuàng)始人JaronLanier首次提出了VR的概念，并發(fā)起了VR技術(shù)研究，發(fā)展至今仍處于不斷探索階段。簡而言之，VR技術(shù)是一種模擬人類視覺、聽覺、觸覺等感知行為，且高度逼真的人機交互技術(shù)[1]。VR技術(shù)環(huán)境的主要特征包括三維成像、主動與虛擬環(huán)境互動的能力以及視覺和聽覺反饋，這些特點結(jié)合在一起，使用戶有一種身臨其境的感覺[2]。VR技術(shù)已在教育、醫(yī)療、航天和娛樂行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，尤其在護理教育領(lǐng)域的應(yīng)用成為近些年的熱點，受到護理教育者的高度關(guān)注，并開展了一系列研究。

1VR技術(shù)應(yīng)用于護理實驗教學(xué)的意義

由于護理專業(yè)的特殊性，實驗教學(xué)占有很大比重，但現(xiàn)有條件下，由于專業(yè)課程教學(xué)時間不足和實驗內(nèi)容抽象，導(dǎo)致學(xué)生難以理解和熟練操作。而且招生人數(shù)逐漸增加，與現(xiàn)有的實驗儀器設(shè)備、師資力量、教學(xué)場地、教學(xué)經(jīng)費等不匹配，導(dǎo)致教學(xué)資源不足，經(jīng)費和場地嚴重受限，不能很好地服務(wù)于教學(xué)?；谏鲜鰡栴}，將VR技術(shù)引入護理專業(yè)實驗教學(xué)非常必要，也迫在眉睫。VR技術(shù)可以通過各種感官刺激，為學(xué)生提供第一人稱視角的模擬體驗，讓學(xué)生身臨其境學(xué)習(xí)相關(guān)知識。在模擬教學(xué)階段可以讓學(xué)生進行開放性交流，反思自己在模擬教學(xué)過程中的表現(xiàn)，加強對知識點的理解和對操作過程的記憶。因此，VR技術(shù)在提高學(xué)生自信心、溝通能力、批判性思維能力、滿意度和團隊合作能力方面發(fā)揮了重要作用[3]。此外，利用VR技術(shù)，教師也可以為缺乏教育資源的地區(qū)提供遠程教育，從而改善當?shù)亟逃?。鑒于VR技術(shù)的眾多優(yōu)勢，越來越多的醫(yī)療機構(gòu)和醫(yī)學(xué)院校開始探索VR教學(xué)，并將這種新型教學(xué)方法作為使學(xué)生從新手轉(zhuǎn)變?yōu)楹细衽R床護士的重要手段。

2VR技術(shù)在護理教學(xué)中的應(yīng)用

2.1VR技術(shù)應(yīng)用于理論教學(xué)

在傳統(tǒng)護理教學(xué)中，學(xué)生往往只能通過想象來理解人體組織模型的不同切面，拼湊組合成立體結(jié)構(gòu)，但對于立體感不好且未訓(xùn)練過的學(xué)生來說有些困難。而且學(xué)生也只能在課堂上與其他同學(xué)一起觀察標本與模型，學(xué)習(xí)效果不好。因此，將VR技術(shù)模擬出的“虛擬人”應(yīng)用到護理教學(xué)中，可以為學(xué)生深入理解人體組織結(jié)構(gòu)和器官工作原理提供便利。澳大利亞MedisMedia公司開發(fā)了一套名為3DOrganon的“虛擬人”軟件，包含數(shù)百個骨骼、關(guān)節(jié)、肌肉、心臟、肺等動畫數(shù)據(jù)集，以及15個人體組織的虛擬模塊和4000個逼真的解剖結(jié)構(gòu)，各種器官和組織都可以任意角度翻轉(zhuǎn)，學(xué)生可從不同角度觀察，進行沉浸式體驗學(xué)習(xí)[4]。同時，微軟也推出了類似的虛擬設(shè)備Hololens，該設(shè)備能夠展示三維解剖全息圖，通過Hololens學(xué)生可以學(xué)習(xí)人體器官和組織，并進行虛擬解剖，看到人體內(nèi)部組織器官結(jié)構(gòu)，不受時間和場地的限制，使學(xué)習(xí)更具靈活性[5]。VR技術(shù)還可讓學(xué)生直接感受到肌肉的伸展與收縮、心臟的跳動甚至心臟瓣膜的開閉方式等動態(tài)過程，從而使學(xué)生對解剖構(gòu)造的空間概念及組織間的關(guān)聯(lián)性有更深入的理解。除此之外，VR技術(shù)還可以幫助學(xué)生與患者產(chǎn)生共鳴，能讓學(xué)生身臨其境體驗疾病，如產(chǎn)生幻覺和記憶障礙等。在新英格蘭大學(xué)的一個教育項目中，通過使用沉浸式VR軟件可以引導(dǎo)學(xué)生模擬衰老的過程（如聽力下降），加深了學(xué)生對年齡相關(guān)健康問題的理解，培養(yǎng)了對老年癡呆癥患者的同理心[6]。

2.2VR技術(shù)應(yīng)用于技能訓(xùn)練

由于護理專業(yè)的特殊性，實踐教學(xué)占比較大，傳統(tǒng)護理技能實訓(xùn)多在人體模型或患者身上進行，不僅成本高，還風(fēng)險大。因此，在相關(guān)技能訓(xùn)練過程中，情景模擬是非常重要且有效的方法，通過情景設(shè)計與場景模擬，讓學(xué)生在安全的環(huán)境中訓(xùn)練。學(xué)生可以反復(fù)練習(xí)、安心犯錯，即便犯錯也能得到有效的反饋，從而熟練掌握各種醫(yī)療設(shè)備的操作方法和護理技能。上海康為醫(yī)療科技發(fā)展有限公司開發(fā)了NM2230高級虛擬靜脈注射操作系統(tǒng)，學(xué)生可通過該系統(tǒng)進行靜脈注射操作培訓(xùn)及考核，更好地把握針刺的部位、角度、力度和深淺，從而積累經(jīng)驗，提高注射或穿刺成功率。美國猶他大學(xué)的AnnLB等開發(fā)了一套基于計算機圖形的VR系統(tǒng)，并帶有觸覺反饋，用于幫助護理專業(yè)學(xué)生練習(xí)導(dǎo)尿術(shù)。評估發(fā)現(xiàn)，與采用傳統(tǒng)方式練習(xí)該技能的對照組相比，體驗者對該系統(tǒng)的評價更好[7]。上海健康醫(yī)學(xué)院的JiuAiSun等開發(fā)了一套模擬放射照相原理和程序的增強訓(xùn)練系統(tǒng)，用于在無電離輻射危險的情況下學(xué)生對放射照相相關(guān)知識的學(xué)習(xí)和操作技能訓(xùn)練，增強了學(xué)生操作大型醫(yī)學(xué)影像儀器的信心[8]。由于VR技術(shù)的便利性，后續(xù)研發(fā)出來的多項虛擬護理模擬訓(xùn)練系統(tǒng)均有效提高了受訓(xùn)者對臨床技能的熟練程度，如心肺復(fù)蘇術(shù)[9]、鼻導(dǎo)管插入術(shù)[10]、氣管切開術(shù)[11]、傷口護理[12]等。

2.3VR技術(shù)應(yīng)用于臨床護理

2.3.1虛擬醫(yī)院的臨床護理由于臨床實踐資源不足，護理專業(yè)學(xué)生從實踐中提升臨床技能的機會較少，對此虛擬臨床系統(tǒng)提供了很好的解決方案。美國密歇根大學(xué)護理學(xué)院的MichelleAebersold等[13]在SecondLife虛擬平臺上開發(fā)了一套虛擬醫(yī)院系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)置了虛擬病房、虛擬急診室、虛擬護理站以及配套的虛擬設(shè)備，使得學(xué)生可以處于體系化的虛擬場景中練習(xí)，并扮演患者、護士等不同角色，教師進行實時提示和反饋，從而訓(xùn)練護理專業(yè)學(xué)生的臨床決策能力、與患者溝通能力、健康評估能力和應(yīng)急處理能力。由于缺乏隔離患者，且傳染病具有較強的傳染性，因此傳染病患者護理教學(xué)對護理教育工作者來說具有挑戰(zhàn)性。但VR技術(shù)的引入為教育工作者提供了一個新的選擇，可以在安全、無威脅的環(huán)境下開展教學(xué)。芬蘭坦佩雷大學(xué)的SariHimanen等開發(fā)了一個護理教學(xué)中的虛擬醫(yī)院系統(tǒng)，在虛擬醫(yī)院傳染病病房中，學(xué)生可以練習(xí)無菌工作或?qū)Ψ谓Y(jié)核傳染病患者的護理程序[14]。學(xué)習(xí)環(huán)境由真實的醫(yī)院全景照片和游戲化的交互式用戶界面組成，在護理“患者”過程中學(xué)生要認真遵守無菌操作規(guī)范，正確穿脫防護服，嚴格執(zhí)行手部衛(wèi)生和無菌操作程序，避免傳染給“工作人員”或其他“患者”。

2.3.2重癥監(jiān)護室的臨床護理對于一些特殊的臨床護理如重癥監(jiān)護室患者護理，專業(yè)人員要具備高超的護理技能，能處理患者復(fù)雜的健康問題，這要求護理工作者必須具備準確感知能力和快速決策能力。考慮到重癥監(jiān)護室環(huán)境的特殊性，在專業(yè)教學(xué)中引入VR技術(shù)，以提高護理專業(yè)人員的工作質(zhì)量。加拿大蒙特利爾大學(xué)醫(yī)療中心的ChristianVincelette等分別對兩組重癥護理專業(yè)學(xué)生進行常規(guī)培訓(xùn)和虛擬系統(tǒng)培訓(xùn)，之后比較培訓(xùn)效果，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過虛擬系統(tǒng)培訓(xùn)的試驗組在兩個臨床領(lǐng)域的表現(xiàn)有明顯改善，虛擬系統(tǒng)在提高學(xué)生重癥護理臨床技能方面具有較好的效果[15]。

2.3.3臨終關(guān)懷的臨床護理護理專業(yè)學(xué)生在為患者提供生命末期護理時，如果沒有做好充分的準備，可能會出現(xiàn)不適、無助、焦慮、苦惱和內(nèi)疚等情緒，影響臨終關(guān)懷護理質(zhì)量。美國阿拉巴馬漢茨維爾大學(xué)的RitaFerguson等通過虛擬系統(tǒng)對護理專業(yè)學(xué)生進行臨終關(guān)懷護理測試，通過數(shù)據(jù)了解學(xué)生在模擬環(huán)境中向處于生命末期的個體提供護理情況，發(fā)現(xiàn)參加模擬后，學(xué)生臨終護理能力顯著提高，并且希望獲得更多有關(guān)護理方面的知識[16]。美國圣心大學(xué)的LeonaKonieczny也通過類似的虛擬系統(tǒng)對護理專業(yè)學(xué)生進行臨終關(guān)懷教學(xué)，讓學(xué)生有充裕的時間增強勇敢面對死亡的信念，從而提高對臨終患者的護理水平[17]。

3VR技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

雖然VR技術(shù)經(jīng)過多年的快速發(fā)展各方面逐步完善，應(yīng)用前景也十分廣闊，但在護理教學(xué)中的應(yīng)用還處于初級階段，仍然面臨很多問題和挑戰(zhàn)。（1）當前硬件相關(guān)技術(shù)（如力反饋技術(shù)等）還不夠貼合VR技術(shù)的使用要求，硬件在使用過程中數(shù)據(jù)交換時間偏長，互動交流難以流暢進行，容易出現(xiàn)眩暈和人眼疲勞等現(xiàn)象。（2）由于VR操作軟件開發(fā)種類和數(shù)量有限，系統(tǒng)不可能模擬出所有醫(yī)療護理過程中的真實情況，需要對已開發(fā)的軟件持續(xù)更新，增加場景，提高實驗建模方面的逼真度，更準確地模擬人體、手術(shù)場景、醫(yī)療器械等。

4結(jié)語

VR技術(shù)應(yīng)用于護理教學(xué)，不僅為學(xué)生護理專業(yè)理論知識的積累、單項技能的練習(xí)和臨床實踐訓(xùn)練提供了良好的條件，還培養(yǎng)了學(xué)生的溝通能力、自信心和團隊合作精神。隨著VR技術(shù)的進一步發(fā)展，相關(guān)軟硬件性能不斷提高，VR技術(shù)將給未來護理教學(xué)帶來新的變革，其在護理教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用也會更加廣泛和深入，使護理教學(xué)更加高效。

作者：韓麗麗 單位：臨夏現(xiàn)代職業(yè)學(xué)院