腹腔镜手术模拟器：医学教育新宠

腹腔镜手术模拟器：医学教育新宠

引用

格隆汇

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来源

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近年来，虚拟现实技术在医学教育领域的应用日益广泛。特别是腹腔镜手术模拟器（VRLS），已被许多医院和医学院引入，为医学生的手术学习提供了全新平台。研究表明，使用VRLS教学能有效提升医学生的学习绩效，在自我效能感、深度感知能力等方面表现尤为突出。这种沉浸式的学习体验不仅提高了学生的实操技能，还为医学教育改革带来了新的机遇。随着技术的发展，VR智能医教系统正逐步成为推动医学教育变革的重要力量。

腹腔镜手术模拟器是一种利用虚拟现实技术，为医生提供逼真手术环境的医疗设备。其核心组件包括腹腔镜、光源系统、摄像系统和手术器械等。通过这些组件的协同工作，模拟器能够实现手术视野的清晰显示和手术操作的精准控制。

具体来说，腹腔镜手术模拟器的工作原理如下：

1. 光源系统：采用高亮度氙灯作为光源，通过光导纤维将光线传输至腹腔镜，为手术提供充足照明。光源控制器负责调节光源的亮度、色温等参数，确保手术过程中的照明效果稳定可靠。

2. 摄像系统：将腹腔镜内的图像通过光学系统转换为电信号，传递给图像处理系统。摄像头负责捕捉图像，图像处理器则对图像信号进行放大、增强、去噪等处理，提高图像质量。处理后的图像最终显示在监视器上，供医生观察手术区域。

3. 气腹机：提供稳定的CO2气体，用于建立气腹。通过压力调节器控制CO2气体的压力，确保气腹压力在安全范围内。流量控制器则根据手术需求调节气体流量。

4. 电凝电切系统：产生高频电流，通过电极传输至手术器械。电凝功能通过使组织内水分蒸发、蛋白质变性凝固来达到止血目的；电切功能则通过加大高频电流输出功率，使组织被迅速加热并汽化，实现切割效果。

腹腔镜手术模拟器在医学教育中的应用，主要体现在以下几个方面：

1. 技能培训：模拟器为医学生提供了接近真实的手术环境，使他们能够在虚拟环境中反复练习手术操作，掌握腹腔镜手术的基本技能。例如，LapAR Pro系统通过无限制的用户许可和Totum平台，为教育机构提供了灵活的培训解决方案。

2. 手术评估：高端模拟器通常配备有评估系统，能够量化反馈学员的操作技能。例如，Kyoto Kagaku的腹腔镜模拟器就提供了创新的评估标准，可以保存个人评估数据，以便审查和分析。

3. 远程教学：结合虚拟现实技术，腹腔镜手术模拟器还可以实现远程教学和指导。专家可以通过网络实时观察学员的操作，并提供即时反馈和建议。

4. 术前准备：对于临床医生而言，模拟器还可以用于术前演练，帮助他们熟悉手术流程，提高手术成功率。

根据QYR（恒州博智）的统计及预测，2024年全球腹腔镜模拟器市场销售额达到了10.85亿美元，预计2031年将达到15.6亿美元，年复合增长率（CAGR）为5.4%。中国市场在过去几年变化较快，2024年市场规模为百万美元级别，约占全球的一定比例，预计2031年将达到更高水平。

全球腹腔镜模拟器市场的主要公司是VirtaMed、Simbionix、Adam Rouilly等。该产品的生产地区主要是北美和欧洲。 全球腹腔镜模拟器市场的主要厂商包括VirtaMed、Simbionix、Adam Rouilly、CAE Healthcare、Surgical Science等。这些企业在技术研发和市场占有率方面处于领先地位。 中国腹腔镜模拟器市场也呈现出快速增长的态势。2020年中国腹腔镜模拟器销量达到5800台，但由于国内产量较低，市场供需存在较大缺口，这表明中国市场对高端腹腔镜模拟器的需求较为迫切。国内一些企业如上海弘联医学科技集团、天堰科技等也在这一领域有所布局，但相较于国际领先企业，国内企业在技术实力和市场占有率方面仍有提升空间。 从产品类型来看，移动式腹腔镜模拟器在市场中占据主导地位，2023年其销售占比在60%以上。从应用领域来看，医院是腹腔镜模拟器的主要应用场景，随着全球医疗产业的发展和医院数量的增加，腹腔镜模拟器的市场规模有望进一步扩大。 综上所述，腹腔镜模拟器市场在全球范围内呈现出良好的发展前景，无论是在技术、产品种类还是应用领域上，都有较大的成长空间和市场潜力。随着医疗教育的重视和微创手术技术的发展，预计未来几年腹腔镜模拟器市场将继续保持增长趋势。

随着医疗技术的进步和微创手术的普及，腹腔镜手术模拟器将在医学教育和临床实践中发挥越来越重要的作用。同时，国产品牌也在加速崛起，有望打破国外技术垄断，推动行业进一步发展。

1. 技术创新：未来的腹腔镜手术模拟器将更加注重高保真度和全跟踪功能，为学员提供更真实的手术体验。同时，结合人工智能和大数据分析，模拟器将能够提供更精准的个性化培训方案。

2. 国产化替代：目前，以达芬奇为代表的进口手术机器人占据中国市场主导地位。但近年来，越来越多的国产手术机器人开始崭露头角。例如，“术锐”腹腔镜单孔手术机器人已实现0.07—0.1毫米精度的操作，打破了国外技术垄断。

3. 应用拓展：除了在医学教育中的应用，腹腔镜手术模拟器还将更多地应用于临床实践，特别是在复杂手术的术前准备和远程医疗领域。

4. 成本优化：随着技术进步和规模效应的显现，腹腔镜手术模拟器的成本有望进一步降低，使其在更多医疗机构中得到普及。

腹腔镜手术模拟器作为医学教育的重要工具，其发展前景广阔。随着技术的不断进步和应用的不断拓展，它将在培养优秀外科医生、提高手术质量方面发挥越来越重要的作用。