北京协和医院：虚拟现实手术模拟器新突破
北京协和医院：虚拟现实手术模拟器新突破
近日，北京协和医院耳鼻喉科自主研发了一款针对鼻颅底区域的高仿真、高性价比的鼻窦-颅底虚拟现实内镜教学系统。该系统融合了3D计算机仿真技术和半实物仿真技术，为医学生和医生提供更为直观、全面的解剖学习和手术训练体验。
创新技术，突破传统教学瓶颈
鼻窦-颅底区域是人体解剖最复杂的区域之一，学习难度大、曲线长。传统教学方法基于文字和二维图片，构建三维立体思维困难。近十年来，经鼻内镜颅底手术技术发展迅猛，亟需新的教学方法让学员更快掌握复杂的手术原理。
协和医院研发的鼻窦-颅底虚拟现实内镜教学系统创新性地融合了“3D计算机仿真技术”和“半实物仿真技术”，兼具三维解剖结构教学、三维手术导航教学和内镜模拟探查教学的功能，并突出了鼻颅底虚拟教学功能，在国内外相关领域具有独特的功能和技术优势。
与国外的耳鼻喉教学训练产品相比，本项目“全国产化”从零开始，建立高分辨、高仿真头颅内镜基本模型，并首次针对翼腭窝、颞下窝等解剖复杂的鼻颅底区域，梳理解剖及手术要点，提供更加清晰、完备、深入的鼻窦-颅底解剖学习内容；通过将虚拟模型和3D打印的实物模型相配合，并在力反馈手柄上增加延长杆，可提供高逼真度的、手眼一致的内镜模拟探查交互体验。
作为医生精细的“第三只眼”，系统如同“超级侦探”一样，既可以进行基于人工建模的灵活交互式模拟探查，又可以进行基于高清影像数据的手术导航式模拟探查，在业界首次融合了三维解剖教学和VR仿真教学的核心功能，在教学上兼备二者的优势。
内镜教学场景如同一台微型摄像机，细微地捕捉鼻窦-颅底区域每一个镜头，创新性地分为全局内镜探查和局部内镜探查。前者侧重于内镜下的解剖结构的全局导航，后者侧重于对典型局部解剖结构的详细注解，并提供了精细内镜操作及多个内镜视角以加强学员的三维认知。
“操作更接近手术环境”，与传统的解剖学习模型和手术训练工具相比，该系统可让学员“沉浸式”体验真实鼻内镜操作环境。左手持内镜，内镜可根据情况随时切换为0°、30°、70°；右手持器械，可根据情况切换为探针、吸引器、剥离子等手术器械；还可帮助初级学员进行内镜操作、双手配合等训练，提高“内镜手感”。其中，操纵力反馈手柄模拟内镜、器械“触及”鼻腔结构时，如鼻中隔、鼻甲，或内镜与器械“打架”，双手可明显感到阻力，获得现场做手术时的逼真体验。
基于VR技术的鼻内镜教学系统为鼻颅底区域解剖学习和手术训练提供更为便捷和高效的解决方案，助力培养以“胜任力”为导向的医学生、耳鼻喉头颈外科住院医师及初级专科医师，为3+2+X的课程管理体系提供3D影像分析和手术模拟训练，有望成为住培基地过程化管理的智能终端。
临床应用，提升手术成功率
该系统不仅在教学领域具有重要价值，其临床应用前景同样广阔。通过高精度的虚拟现实技术，医生可以在手术前对患者的具体情况进行模拟操作，制定更精确的手术方案。此外，系统还可以用于手术导航，帮助医生在实际手术中更准确地定位解剖结构，降低手术风险。
未来展望，推动医疗教育革新
随着虚拟现实技术的不断发展，其在医疗领域的应用将越来越广泛。协和医院的这一创新不仅为鼻窦-颅底手术的教学和训练提供了新的解决方案，更为整个医疗教育体系的革新注入了新的动力。未来，我们有望看到更多类似的虚拟现实教学系统应用于其他专科领域，为培养更多优秀的医疗人才做出贡献。
北京协和医院自主研发的鼻窦-颅底虚拟现实内镜教学系统，是虚拟现实技术在医疗领域的一次重要突破。它不仅解决了传统教学中的痛点，更为医学教育和临床实践带来了新的可能性。这一创新成果的推广和应用，必将为提高医疗教学质量、培养优秀外科医生发挥重要作用。