近日，廣東省教育廳公布了2019年廣東省教育教學成果獎獲獎項目，中山大學孫逸仙紀念醫(yī)院外科教研室李春海教授及其團隊（成果主要完成人為李春海、林天歆、王淑珍、宋斌、陳穗俊、沈君、祁方昉、張琳、雷炳喜、彭焰）申報的成果《基于虛擬現(xiàn)實（VR）技術的醫(yī)學教學體系構建》榮獲高等教育類一等獎。
基于虛擬現(xiàn)實（VR）技術究竟如何進行醫(yī)學人才培養(yǎng)呢？相信不少人對這個感到好奇。今天，讓我們走近李春海團隊，揭開利用虛擬現(xiàn)實（VR）技術培養(yǎng)醫(yī)學人才的神秘“面紗”。
創(chuàng)新：傳統(tǒng)教學的變革
“創(chuàng)新，是人類進步的源泉、是經(jīng)濟發(fā)展的動力，也是我做研究的動力。”李春海教授早在2006年就著手組建教學團隊開始探索醫(yī)學教學模式的改革，他的研究初衷是：“醫(yī)學教育不同于其他領域，專業(yè)性、抽象性強，內(nèi)容多，涉及多學科知識。我想做的就是，打破傳統(tǒng)醫(yī)學教學方法，改變圖譜展示的單一教學形式。”
為此，李春海團隊十四年如一日，第一時間將計算機輔助教學（CAI）、“微課”、“慕課”(MOOC)和虛擬現(xiàn)實（VR，Virtual reality ）等多項前沿技術應用于外科臨床教學中，充分利用虛擬現(xiàn)實（VR）技術的虛擬仿真、沉浸式交互等特點，創(chuàng)新性地構建了基于VR技術的醫(yī)學教學體系，大大提升了臨床教師的教學能力，激發(fā)了學生的自主學習能力，全方位又卓有成效地促進臨床教學改革。
李春海與學生探討虛擬現(xiàn)實影像重建模型
2018年，李春海團隊開展了全國首例全息投影外科教育——《腰椎局部解剖與腰椎間盤突出癥診治領域的應用》。現(xiàn)場，三維立體的虛擬現(xiàn)實人體脊柱結構圖像栩栩如生，給人身臨其境的感覺。李春海在講解腰椎間盤突出癥及其分型時，即時將腰椎間盤突出癥病灶部位以最直觀的三維立體虛擬現(xiàn)實圖像投影出來，打造出沉浸式虛擬環(huán)境，現(xiàn)場醫(yī)生不僅能夠直觀地觀察突出的髓核及其壓迫的神經(jīng)根，還能觀察到神經(jīng)根所支配的肌肉，幫助醫(yī)生高效、立體地認識疾病的發(fā)生、發(fā)展。
李春海通過VR技術講解腰椎的解剖
李春海現(xiàn)場展示VR技術在腰椎間盤突出癥
“傳統(tǒng)醫(yī)學影像是二維的，如果不具備專業(yè)知識，患者很難充分理解病變部位的受損程度和醫(yī)生的手術思路。”李春海表示，VR術前導航規(guī)劃系統(tǒng)構建的三維病變模型，具有美觀、辨識度高的特點。在此情境下，醫(yī)生能形象地為患者分析病情，不僅降低患者術前的心理焦慮情緒，還可以幫助醫(yī)生找到最佳的穿刺點，大大降低肌肉和軟組織的損傷，對醫(yī)患雙方都大有裨益。2019年，VR術前導航規(guī)劃系統(tǒng)在腰椎間盤切除術中的應用已在國際著名世界神經(jīng)外科雜志W(wǎng)orld Neurosurg在線發(fā)表。
然而，李春海團隊成員們并未止步于此，而是“衣帶漸寬終不悔”，在全國“住、培醫(yī)”師資培訓班及微創(chuàng)脊柱高峰論壇推廣VR術前規(guī)劃系統(tǒng)、VR遠程教學，在教學場景、臨床技能的交互式培訓中使用VR遠程教學，讓這項技術走進基層，保證醫(yī)學教育標準化，促使醫(yī)、教、研深度融合，為我國醫(yī)學教學注入了“新鮮血液”。
堅持：精兵良將，夙夜不懈
2010年，“VR”項目正式啟動。起初，這個項目團隊僅有兩人——李春海教授及一名臨床型研究生。當年，VR的理念尚且很難為人所接受；同時，VR技術耗資巨大，與VR相關的科技公司很少，其中的技術人員又嚴重缺乏醫(yī)學專業(yè)知識。種種困難，使得初期的課題申報、團隊建設，舉步維艱。
李春海教授認為，要想讓科技人員、廣大醫(yī)生接受VR的理念，就必須體現(xiàn)VR技術的優(yōu)勢。為此，他利用每一次學術會議、學術沙龍的機會，不辭勞苦、不厭其煩地宣講國際上已開展的VR應用研究，宣講VR技術在醫(yī)療、醫(yī)學教育中的重要前景和現(xiàn)實意義。功夫不負有心人，由李春海牽頭的“VR”項目逐漸被廣泛接受，并獲得了醫(yī)院和學校的資助。
解決了資源和基金問題后，這支僅有兩人的團隊開始實施一個宏大的計劃。從設計標準版的VR模型，到VR病理模型，再到創(chuàng)制微創(chuàng)VR技術術前導航系統(tǒng)；隨著教學、診療、手術，“三位一體”模式的建立，一個標志著基于VR技術的整套的體系逐漸形成了。在此期間，為了使教學效果更加有效，團隊對VR模型進行了反復修改，并不斷與工程師溝通，探討如何能夠讓醫(yī)學生更好的理解結構及結構改變引起的疾病；隨后，又在推廣應用階段不斷摸索，不斷改進，評估效果，總結教訓，可謂百尺竿頭，精益求精。
李春海應用虛擬全息投影技術培訓西藏學員
隨著項目的推進，眾多專家“加盟”到團隊中，為VR教學貢獻力量。基于前期建立的多媒體、計算機輔助教學在外科疾病的同質(zhì)化教學中進行探索，團隊成員們創(chuàng)新性地建立了醫(yī)學教育VR實驗室和VR技能培訓室，首次提出建設VR臨床教學數(shù)據(jù)庫建設，實現(xiàn)了VR臨床教學的巨大“突破”，獨具重量。
艱難困苦，玉汝于成。這一份成績的背后，是多少個日夜的伏案工作。李春海坦言：“我們不怕付出，為解決傳統(tǒng)教學中理解率低、抽象化、不同質(zhì)化的問題，方便學生在短時間內(nèi)能夠?qū)馄省⑸怼⒉±斫⒘Ⅲw全方位理解，我們經(jīng)常熬夜到凌晨兩三點還在反復琢磨項目。”李春海團隊堅信，只要堅持，就定能“精誠所至，金石為開”。經(jīng)過不懈努力，終于，他們將傳統(tǒng)的2D教學模式轉(zhuǎn)變?yōu)?D思維教學！
蝶變：VR教學終獲成功
顧炎武曾說：“以興趣始，以毅力終”。十年磨一劍，克服種種艱難，取得種種成就，離不開項目團隊的精誠合作。
團隊負責人李春海主任同時承擔臨床與科研兩項工作，白天參與門診或是手術，晚上則與團隊成員一起討論教學改革課題。有時直到凌晨還在整理材料，討論教學改革項目，修改標書，準備成果答辯；有時周末還需要參加學術會議，做大會的匯報和主持工作；為各項工作的兼而優(yōu)之付出了很大精力。
林天歆教授示范模擬腔鏡手術
團隊成員林天歆是人工智能方面的專家，將人工智能應用于膀胱癌的精準診斷和研究中，建立了泌尿外科腔鏡培訓中心，還將AI和VR巧妙結合起來，通過模擬腔鏡手術來鍛煉年輕醫(yī)生的空間思維能力和手術技能，為項目提供了寶貴經(jīng)驗；團隊成員張琳碩士擅長分析2D圖片向3D模型轉(zhuǎn)變，團隊成員祁方昉熟悉人體各部位的解剖結構，都為3D模型的建立提出了種種寶貴意見。
2019年5月，校領導組成組委會，審核全校入圍教學成果項目。李春海主任在臨床工作之余帶領團隊成員加班加點準備答辯材料，反復修改斟酌。他居家反復操練，力求對如何體現(xiàn)教學成果的創(chuàng)新點、如何組織語言、如何順利過渡每一張幻燈片的銜接都能做到心中有數(shù)，應對自如；爭取在短短的5分鐘內(nèi)，將基于VR技術的醫(yī)學教學體系充分展示出來。最終，李春海教授牽頭的教學成果牽頭的VR項目教學成果展示順利獲得我校教學成果一等獎，推薦進入省內(nèi)申報。
教學團隊對虛擬重建效果滿意
一點初心，一點創(chuàng)新，是最初的工作動力；十余年探索，十余年精煉，是漫長的工作歷程。李春海教授表示：“我們的目標就是實現(xiàn)醫(yī)學教學的可視化、規(guī)范化、智能化，使教學更容易理解、掌握。相信在我們的共同的努力下，未來，醫(yī)學院的學生可以全方位、多角度、立體化地認識疾病得方方面面，醫(yī)學教育將發(fā)生顛覆性的改變！”
（通訊員：劉文琴、祁方昉）
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