数字技术赋能医学行业，创新技术培养明日良医

数字技术赋能医学行业，创新技术培养明日良医

作者：王梁山 

杏林春满医学模拟技术研究院有限公司 214153

据统计，截止2020年，中国医疗卫生机构总诊疗人次达77.4亿人次，居民到医疗卫生机构平均就诊5.5次，医院医师日均担负诊疗5.9人次，住院2.1床。然而，中国每一千人中拥有的医师人数仅仅为2.9人，虽然中国每年的医生从业人数都在上涨，但是毫无疑问的是，中国医护资源尤其是自疫情以来，一直呈现出愈发紧张的状态。同时，与之相对应的传统临床教学模式也面临着一系列问题：理论知识与临床技能培养契合度不够高、医疗教学资源紧缺、医患纠纷增加、导师带教积极性低等。而现在的医师要面临比以往更为复杂的社会环境、就医环境和更高的人文关怀需求，因而需要更加规范有效的查体流程、沟通能力、团队合作能力、医学逻辑思维和决断力等，而这些能力的提升都需要经过反复学习和训练，由此医学模拟技术的重要性也逐渐凸显出来。

目前，全球医学模拟市场已实现较大提升，美国大部分医学院已建立医学模拟训练中心，而且每年都有新的中心陆续成立，但中国医学模拟市场仍处于起步发展阶段，在各级医疗系统中应用水平仍较低，为了全面提升中国医学模拟技术的实力，增进中国在医学模拟领域的行业地位，作为医学模拟技术研发的先驱者、天津医科大学总医院的副研究员——申健，自主研发了一系列创新性的医学模拟技术成果，这些成果不仅带来了巨大的经济效益，更助力了中国医学领域的长远发展，培养了诸多医学人才。

数字技术为医学赋能，驰而不息守医疗底色

以出生时间来界分人的文化群，虽不是一种科学的方法，却在某种程度上契合了变化的文化潮流。申健是个标准的80后，以“行稳致远，进而有为”来概括他走过的岁月再合适不过。随着1994年中国互联网“开天辟地”，申健的生活也发生了巨大的变化，互联网就好像是计算机专业的一股东风，勾起了申健的好奇心，于是高考之后，申健先后学习并获得了计算机科学与技术的学士学位与软件工程的硕士学位。在现代社会中，软件工程应用于多个领域，相较于工业、农业、银行、航空、政府部门这些热门领域，申健笃定地选择了医学方向，他坚信以现代科技一定能助力中国医学的高速与高质量发展。

想发展一个产业，就要培养足够的人才，申健早在入行前就针对医学行业做过了解，长期以来，临床医学主要采用传统的学徒式教学方法，即医学生通过观察和重复老师的操作后直接在患者身上实践，将书本理论知识运用到临床病例当中，一些创伤性操作则主要在动物身上练习，以提高专业技能。而由于医学生临床经验缺乏，有时会对患者造成伤害，这与医学伦理相悖，也十分不利于中国医学水平的发展。而申健在不断学习研究中意识到，医学与软件工程结合，产生的模拟技术正是解决这一问题的关键手段。进入天津医科大学总医院后，申健并没有急于研发，而是寻找医疗教学中存在的问题并加以整合、细化、归类，随后针对不同医疗教学问题进行技术研发。

申健发现，随着医学的发展、病种的增多、患者维权意识的提高、法制的健全、医患矛盾突出等因素，人们对医药卫生事业的要求已经提升到了一个新的高度。尤其是胸科医生，年轻的医生并没有太多操作手术的机会，这影响了医生对医术的精进与提升，以肺叶切除手术为例，不管是哪片肺叶，都具有极多的血管分支，并且每个血管分支与肺动脉干的夹角很小，若操作不当很可能会引起血管拉扯撕裂出血，而该位置不仅出血量较大，还不易止血；同时，肺叶上的血管分支过密，切除病变位置时，部分部位可能会切除不全面。正是由于该手术难度较大，医生就更需要反复练习，不断增进肺叶切除手术的技巧。

以往的医疗教学可能会用动物的肺脏进行练习，但动物肺脏与人体肺部具有结构上的差异，因此训练效果并不理想。申健坚信，问题的提出者就是问题的解决者。为达到良好的练习效果，申健研发了一种肺叶切除手术训练系统，该系统依托生物仿真技术，不仅模拟了肺部本体与肺部组织，同时利用模拟肌肉对肺的运动进行还原，不仅顺利解决了人与动物肺部结构差异化的问题，又以实操的形式，提升了医生的手术技术。

该系统研发成功并投入使用之后，获得了广大年轻医生的好评，并且不少医学院也将该系统纳入实操课程中，多家医学院教师表示，该系统的面世，不仅能提升年轻外科医师的手术经验，同时也能够帮助医学生更透彻、更全面的理解与掌握肺叶切除手术的流程与细节。这套系统的研发与应用，为医疗和教学工作培养出了一批技术过硬、经验丰富的复合型医学人才。而申健也在一次次的研发中，发现医学模拟所具有的形象直观、可重复、操作安全和纠错性强等优势，是实践教学中提高医学生临床技能的新型技术，于是新的研究，就此展开。

前沿科技提教学质量，智能交互绘医学蓝图

申健在成功研发出肺叶切除手术训练系统之后，深刻的认识到了实操对于医生发展的重要性。但对于广大医学院校的学生而言，理论课与实习课相互分开，学生基本依靠临床实习才能接触到临床操作，并且通常

在操作技能培训中，每个学生的实际能力参差不齐，效果也不佳。总体而言，听课永远多于动手操作，并且，中国高等医学教育存在诸多问题，最棘手的就是优质教育资源不足和区域配置不均衡。长期以来，这种教育环境所带来的直接结果就是不同高校所培养的医学生水平参差不齐，走上临床工作岗位后所发挥出的医疗处理能力与水平也不同。作为医学模拟技术研发领域的杰出人才，申健也并不满足于单一方向的模拟技术研发，他想，如果能让所有类型的实操都能通过模拟技术得到充分锻炼，那么中国医生的整体素质都将得到大幅度的提升。

为了完成这个目标，他开始深入探索虚拟现实（VR）技术与混合现实（MR）技术等一系列先进的前沿科技，并致力于将这些技术与传统医疗教学相结合，进一步为医学生打造富有沉浸感又不失实用性的医疗教学平台，申健利用虚拟现实技术成功的改造了教学工具，通过多屏的教学模式，对医疗教学进行了直接而全面的深刻变革，在这套系统中，教师不再是教学的主体，每位学生都可以做课堂的主人，这也为中国未来输出更多高质量的医生群体做出了长足的贡献。而混合现实（MR）技术作为一种新兴技术，能够将数字对象和现实世界进行有效融合，从而使学生可以构建出虚拟与现实交互反馈的回路，达到虚拟与现实的有效互动。该技术成果凭借精准匹配与实时交互的特点，在制定手术方案、降低手术风险方面起到了至关重要的作用，并且该技术成果可以将病人的3D模型投影在身体上，从而可以帮助医生进行精确定位。

值得一提的是，虚拟现实技术不仅可以将“脏器”多维度全面的展示在学生面前，而且也方便教师将理论知识与实操进行高度融合，并且还可以在课后进行手术训练、查体训练以及其他实操，真正突破了名师资源短缺、动手机会少、理论不能联系实际的桎梏，这也让全国各医学院的教学资源变得更加公平。

医学模拟助人才培养，突破挑战迎未来机遇

申健也一直认为，前沿技术的跨界相融，会在未来为医学大众健康教育、治疗评估与康复、自闭症社会认知等方面的发展发挥巨大的潜力作用，而这将不仅是医学生教育教学的工具，更可能是医学治疗的一种手段。

当前，医学模拟在各学科人才培养、临床规范诊疗、保障患者安全和提高医疗质量等方面发挥了越来越重要的作用。国外在医学模拟硕士和专科医师培养计划方面已经逐步开展，而中国的医学院校虽然在此领域起步较晚，但也正以飞快的速度奋起追赶，而申健所在的天津医科大学总医院就是其中之一，在他的不断引领下，该院的医学模拟技术一直在中国保持着领先的位置，更是获批国家临床教学培训示范中心、天津市实验教学示范中心等荣誉，为医疗行业的发展培养了大批人才。可以肯定的说，申健已经为中国推开了医学模拟技术研发的大门。在医学这门实践性极强的学科之中，医学生不仅要有扎实的医学基础知识、专业知识，更重要的是对知识的综合应用、临床实践技能水平的掌握。若现代医学模拟教学能以高科技为基础，以模拟临床实际情景为前提，以实践教学、情景教学和个体化教学为特征，以其有医疗环境而无医疗风险为突出优点，那么医疗教学方法将进行一场全新的革命。

变化带来挑战，也带来机遇，对于中国医学模拟技术研发领域未来的发展，申健表示，促进医学模拟在教学领域、专科应用、临床实践中的推广，从而进一步深化医疗质量提升、保障医疗安全，完善医学模拟学科体系建设，全面推进医学模拟在实训及教学中的普及程度，是他当前的研究目标，同时也是整个医学领域的发展方向。未来他还将继续在医学模拟技术研发领域深耕，打造数字化、全息化临床标准场景，为医疗人才的培养与储备持续赋能，在优化医疗服务、产学研融合等方向不断创新，在新一轮浪潮中抢占先机。