混合現實技術在超聲醫學課程中的應用

鞠筱潔 劉國宏

【摘 要】超聲醫學在我國醫學上具有重要的地位，其已經有了60 多年的發展歷史，主要應用在疾病的預防、診斷以及治療中，取得了良好的應用效果。但是，從我國的超聲醫學的課程來看，多數學校安排的課時數量不夠充足，理論和實踐缺少密切聯系，所以，難以提升學生的學習能力，無法取得良好的教學成果?；旌犀F實技術的發展能有效彌補超聲醫學教學的弊端，為學生提供良好幫助，在現實場景中創設虛擬場景信息，增加學生的體驗感，因此，高校應將混合現實技術應用在超聲醫學課程教學中，提高教學質量。本文從混合現實技術在超聲醫學課程中的應用策略進行簡單分析。

【關鍵詞】混合現實技術;超聲醫學課程;應用策略

引言：

隨著人工智能技術的不斷成熟，我國出現了各種各樣的高科技手段，比如虛擬現實、混合現實，我國多個領域都將其應用在自己的發展中，對于高校的醫學課程教學來說為了帶給學生真實的體驗，也應將其應用在日常教學中。從超聲醫學課程教學來看，相關專業的學生不僅需要學習超聲醫學以及臨床醫學的理論知識，還應掌握其相關操作技能，從而才能保證自己掌握的技術能為醫學行業服務。從目前我國臨床醫學上超聲醫學的發展來看，其不僅僅是輔助檢查，還承擔了診斷與治療的重任，所以其在臨床醫學上的地位在不斷提高。目前我國掌握的超聲診斷技術多種多樣，主要包括M型法、B型法、A型法以及多普勒超聲法，為人們的看病治療提供了眾多便利條件。為了培養出高質量的超聲醫學人才，高校應將混合現實技術應用在日常教學中[1]。

1混合現實技術內涵

此技術是虛擬現實技術的進一步發展，人們在計算機上建立圖形影像從而構建出一個虛擬模型，用戶通過佩戴一種特殊眼鏡，就能在現實環境中看見虛擬場景，將其聯系在一起，所以，人們在使用混合現實技術時，可以將自己與現實世界、虛擬世界進行緊密聯系，使用戶獲得最真實的體驗感受。

混合現實技術具有以下幾個特點：①精準匹配，將現實環境中的物體和虛擬模型中的物體進行精準匹配;②虛實結合，將現實環境和虛擬環境進行緊密結合;③實時交互，用戶通過使用混合現實技術，可以和現實環境、虛擬環境進行有效交互，為用戶帶來沉浸式體驗感受[2]?；旌霞夹g作為一種新興的技術手段，在我國醫療、軍事、娛樂、教育等各個領域都得到了廣泛應用，并促進了相關行業的快速發展。

2目前我國超聲醫學課程教學現狀

2.1缺少充足的教學課時，無法為學生進行深入講解

超聲醫學涵蓋的內容比較廣泛，包括了聲學、醫學、光學、電子學等多種學科的內容，將高于可聽聲頻率的聲學技術的應用作為自己的研究對象，主要包括超聲診斷學、生物醫超聲治療學等內容，由此可見超聲醫學課程充分體現了醫、理、工相結合的主要特點，所以，相關專業的學生需要學習的內容較多。但是，從目前我國超聲醫學安排的課程來看，課時量有限，一般為6學時左右，學生在學習時只能簡單的學習一些基礎知識，無法提升自己的專業素養。由于超聲設備的構成十分復雜，包含了數據采集、圖像處理等內容，如果學生沒有較強的空間想象能力以及思維能力，就很難系統的掌握超聲醫學的相關知識[3]。

2.2理論與實踐缺少密切聯系，無法提高學生的實操能力

隨著社會的不斷進步、科技的快速發展，我國大量機械設備都在朝著智能化方向發展，超聲醫學設備也是如此。由于超聲醫學的相關設備價格昂貴，學校的辦學經費有限，部分學校無法購買先進的超聲醫學設備，實驗室中現有的超聲醫學設備比較陳舊，無法滿足學生實踐的要求，從而降低了學生的實操能力。為了加深學生對先進超聲設備的了解，教師通常利用多媒體為學生展示一些靜態圖片，對其工作原理以及使用方法進行簡單說明，但是，由于學生無法進行動手操作，從而無法提高學生的實操能力，學生在步入工作崗位后，還需要大量時間學習超聲設備操作，不利于我國醫學的發展[4]。

3在超聲醫學教學中利用混合現實技術的有效策略

3.1使用虛擬現實技術為學生構建虛擬課堂

為了解決超聲醫學課程課時數量較少的弊端，高?？梢岳锰摂M現實技術為學生構建虛擬課堂。不同地區的學生可以通過使用互聯網技術進入虛擬教室，進行可視聽的學習。學生以及教師在虛擬課堂中學習時可以做到以下幾點：①可以將教師的現場形象實時傳送到客戶端，進行判別、跟蹤，以三維立體的狀態呈現在學生眼前。②教師在講課過程中可以自主控制虛擬場景以及課件，比如：教師可以進行課件播放，根據呈現結果調整屏幕比例。③不同地區的學生和教師可以進行實時交流，解決學生在學習中的困惑。④為教師呈現智能化、多元化教具，教師在教學時，可以使用電子白板功能為學生講解。⑤具有良好的課程記錄功能，對于教師來說，其可以通過觀看回放提高自己的教學技術，對于學生來說，其可以通過觀看回放答疑解惑、補充筆記[5]。由此可見，使用混合現實技術不僅能解決超聲醫學課程課時少的問題，還能提高學生的學習興趣。

3.2使用混合現實技術為學生構建虛擬實驗室

部分學校的實驗室無法滿足學生實踐的要求，從而無法提高學生的實操能力，為了有效解決這一問題。教師可以利用混合現實技術為學生構建虛擬實驗室，將超聲醫學相關設備以3D立體形式展現在學生面前，其可以利用其講解相關理論知識，使理論學習變得更加形象、生動。除此之外，學生在虛擬實驗室中，可以進行動物模型操作以及各種分子生物基本操作，既能避免動物資源的浪費，還能有效提高學生的實操能力[6]。利用混合現實技術為學生構建虛擬實驗室，提供實踐操作的場地，既能讓學生將所學知識應用在實踐中，不斷提高自己的實操能力，還能讓學生吸取經驗，避免在現實操作中由于操作錯誤引發各種風險。

結語：

綜上所述，超聲醫學技術是醫療行業中的一項重要技術，運用此技術能為疾病的預防、診斷、治療帶來重大幫助。為了增加我國超聲醫學人才的儲備數量，相關院校應提高對超聲醫學課程的重視程度，將混合現實技術應用在教學中，既能使學生的理論課程學習變得生動、形象，同時還能為其提供實驗操作場地，讓學生在虛擬環境中進行練習，從而不斷提高自己的實踐操作能力。

參考文獻：

[1]王宏，歐晏嬌，胡鵬，等. 混合現實技術在肝膽外科手術教學中的應用效果[J]. 中華醫學教育探索雜志，2019，018（012）：1230-1234.

[2]岳梅，張葉江. 5G技術在超聲醫學課程教學中的應用場景研究[J]. 中國繼續醫學教育，2019，11（31）：4.

[3]張鈺芳，胡硯平，楊海東. 混合現實技術在口腔頜面外科教學中的應用研究[J]. 中國繼續醫學教育，2020，12（29）：4.

[4]馬勝鈴，楊文博，葉哲偉，等. 混合現實技術在醫學教育中的應用進展[J]. 中華醫學教育探索雜志 2021，20（3）：254-259.

[5]張加堯，吳星火，馮曉波，等. 混合現實技術在醫學領域的應用[J]. 中華實驗外科雜志，2019，36（001）：179-181.

[6]樓婷，柏曉玲，劉彬，等. 混合現實技術在醫學領域中的應用進展[J]. 全科護理 2020，18（22）：2810-2813.

基金項目：

《MR（混合現實）技術在醫學影像技術專業教學中的應用研究》2021年度職業教育改革創新專項課題（HBKC217068）