虚拟现实技术下的护理学

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1资料与方法

1．1一般资料在新乡医学院护理学院2011、2012级学生中随机抽取60名未接受过穿刺训练的学生，男16人，女44人。随机分为对照组和实验组:对照组30人，男9人，女21人;实验组30人，男7人，女23人。2组性别分布比较差异无统计学意义(P＞0．05)，具有可比性。

1．2方法

1．2．1虚拟应用开发平台的建立虚拟应用开发平台利用应用程序将高性能计算机与功能化模块硬件结合。在模块硬件上进行操作，然后利用软件完成对被测试量的采集、分析、判断、显示、数据存储等。

1．2．1．1建立虚拟应用硬件开发平台选用高性能计算机，将普通实验模型与传感设备(感光、感热、感压等)及自动化网络有机结合，形成特殊的虚拟外设。

1．2．1．2建立虚拟现实应用软件开发平台虚拟应用软件开发平台承担三维场景的建立和应用功能的二次开发，是虚拟现实应用开发的高层应用程序编程接口(applicationprogramminginterface，API)，同时也是连接虚拟现实(virtualreality，VR)外设、建立数学模型和应用数据库的基础平台。首先设计实验界面呈现:运用三维软件Maya来构建友好的、操作便捷、逼近物理原型的人机界面;其次设置实验情景:设置实验目的、实验器材、仿真实验场景和实验对象;第三进行实验模拟仿真:虚拟软件可在实验过程中跟踪学生的实验进度，适时地对实验操作提出指导性建议;最后对实验结果进行总结与评价。

1．2．2基于虚拟仪器技术的实践教学构建实效

1．2．2．1虚拟实验教学过程的构建虚拟静脉注射培训系统具有逼真的三维视觉效果和先进的压力反馈装置，通过用户界面与实验硬件系统的交互，准确模拟接触和穿刺感觉。还会表现流血、淤伤、肿胀等反应。对照组用传统实验教学方法进行训练。实验组用虚拟实验教学方法进行训练:首先熟悉注射操作过程和所需物品。选定注射对象进入病例浏览界面，此时教师可通过“自定义设置”进行病例编辑。按照穿刺部位上方亮点提示的位置扎紧止血带;通过滑动硬件的模拟块实现皮肤拉伸;单击左侧鼠标完成拍打，此时血管会更明显。通过点击鼠标来练习消毒用品的使用，拖动鼠标实现正规消毒操作。选用注射器和蝴蝶针及其具体型号，在模拟外设上进行穿刺训练。操作过程中可选用可视剖面图以利于观察。

1．2．2．2教学效果评价在训练90min后，对2组学生进行考核。考核内容包括技术性指标和非技术性指标。技术性指标包括穿刺使用时间、初次穿刺成功率、操作流程是否连贯完整;非技术性指标包括学生心率的变化。

1．3统计学处理应用SPSS17．0统计软件;计量资料以均数±标准差(x珋±s)，采用t检验，计数资料用χ2检验，检验水准α=0．05。

2结果

实验组穿刺成功13例，对照组穿刺成功3例，初次穿刺成功率分别为43．3%和10．0%，2组比较差异有统计学意义(χ2=0．43，P＜0．05)。2组学生均操作连贯，流程完整。实验组与对照组穿刺时间、心率及操作前准备时间结果见表1。

3讨论

利用虚拟实验室进行医学实践训练是一种有宜的探索，本研究对将其应用到护理学实践教学的改革中进行初步的尝试。传统的护理实验教学中设计性实验项目较少，低于10%，虚拟实验室为设计性实验项目提供了强有力的支持和保障，可以提高设计性实验项目比例达40%以上。虚拟现实教学既丰富了教学的实践形式，又有利于促进学生认知结构的形成和创新能力的提高。目前护理实践教学中，许多高端实验器材受价格等方面的限制而无法普及。而虚拟实验室不受器材消耗、场地等外界条件的限制。其不仅节省教育投资、改善实验条件，学生也不会因操作失误而导致危险事故，减轻了学生的心理压力，并可及时纠正错误，较快建立正确的动力定型。另外，通过对软件的不断改进和升级，可重新“生成”新的仪器设备，及时更新实验内容，拓展实验教学项目。本研究结果显示，在心理紧张度、训练穿刺时间、穿刺成功率3个维度方面，虚拟仪器实验教学的效果显著优于传统实验教学，其差异有统计学意义;同时设备利用率高、材料消耗少。虚拟仪器实验教学初次操作成功率显著高于传统实验教学，2组比较差异有统计学意义，但在操作流程连贯性、完整性上差异无统计学意义。将虚拟现实技术与护理实践教学进行整合，充分发挥虚拟技术的优势，必将使教学效果实现新的飞跃，对护理实践教育的发展产生积极而深远的影响。目前，不同规模的虚拟仪器实验室相继建立，并逐步应用于医学教学中。但由于虚拟仪器的掌握与操作难度较大，使得部分高等院校的教师对其开发利用的程度不高，造成一定的浪费，同时虚拟技术的临场感稍差。如何使虚拟仪器技术利用效能最大化，弥补虚拟仪器的不足仍需不断研究实践。

作者：张昊刘迁迁高单位：新乡医学院三全学院新乡医学院第三附属医院重症监护室西中医学院护理学院