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      虛擬現實技術下的護理學

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      虛擬現實技術下的護理學

      1資料與方法

      1.1一般資料在新鄉醫學院護理學院2011、2012級學生中隨機抽取60名未接受過穿刺訓練的學生,男16人,女44人。隨機分為對照組和實驗組:對照組30人,男9人,女21人;實驗組30人,男7人,女23人。2組性別分布比較差異無統計學意義(P>0.05),具有可比性。

      1.2方法

      1.2.1虛擬應用開發平臺的建立虛擬應用開發平臺利用應用程序將高性能計算機與功能化模塊硬件結合。在模塊硬件上進行操作,然后利用軟件完成對被測試量的采集、分析、判斷、顯示、數據存儲等。

      1.2.1.1建立虛擬應用硬件開發平臺選用高性能計算機,將普通實驗模型與傳感設備(感光、感熱、感壓等)及自動化網絡有機結合,形成特殊的虛擬外設。

      1.2.1.2建立虛擬現實應用軟件開發平臺虛擬應用軟件開發平臺承擔三維場景的建立和應用功能的二次開發,是虛擬現實應用開發的高層應用程序編程接口(applicationprogramminginterface,API),同時也是連接虛擬現實(virtualreality,VR)外設、建立數學模型和應用數據庫的基礎平臺。首先設計實驗界面呈現:運用三維軟件Maya來構建友好的、操作便捷、逼近物理原型的人機界面;其次設置實驗情景:設置實驗目的、實驗器材、仿真實驗場景和實驗對象;第三進行實驗模擬仿真:虛擬軟件可在實驗過程中跟蹤學生的實驗進度,適時地對實驗操作提出指導性建議;最后對實驗結果進行總結與評價。

      1.2.2基于虛擬儀器技術的實踐教學構建實效

      1.2.2.1虛擬實驗教學過程的構建虛擬靜脈注射培訓系統具有逼真的三維視覺效果和先進的壓力反饋裝置,通過用戶界面與實驗硬件系統的交互,準確模擬接觸和穿刺感覺。還會表現流血、淤傷、腫脹等反應。對照組用傳統實驗教學方法進行訓練。實驗組用虛擬實驗教學方法進行訓練:首先熟悉注射操作過程和所需物品。選定注射對象進入病例瀏覽界面,此時教師可通過“自定義設置”進行病例編輯。按照穿刺部位上方亮點提示的位置扎緊止血帶;通過滑動硬件的模擬塊實現皮膚拉伸;單擊左側鼠標完成拍打,此時血管會更明顯。通過點擊鼠標來練習消毒用品的使用,拖動鼠標實現正規消毒操作。選用注射器和蝴蝶針及其具體型號,在模擬外設上進行穿刺訓練。操作過程中可選用可視剖面圖以利于觀察。

      1.2.2.2教學效果評價在訓練90min后,對2組學生進行考核。考核內容包括技術性指標和非技術性指標。技術性指標包括穿刺使用時間、初次穿刺成功率、操作流程是否連貫完整;非技術性指標包括學生心率的變化。

      1.3統計學處理應用SPSS17.0統計軟件;計量資料以均數±標準差(x珋±s),采用t檢驗,計數資料用χ2檢驗,檢驗水準α=0.05。

      2結果

      實驗組穿刺成功13例,對照組穿刺成功3例,初次穿刺成功率分別為43.3%和10.0%,2組比較差異有統計學意義(χ2=0.43,P<0.05)。2組學生均操作連貫,流程完整。實驗組與對照組穿刺時間、心率及操作前準備時間結果見表1。

      3討論

      利用虛擬實驗室進行醫學實踐訓練是一種有宜的探索,本研究對將其應用到護理學實踐教學的改革中進行初步的嘗試。傳統的護理實驗教學中設計性實驗項目較少,低于10%,虛擬實驗室為設計性實驗項目提供了強有力的支持和保障,可以提高設計性實驗項目比例達40%以上。虛擬現實教學既豐富了教學的實踐形式,又有利于促進學生認知結構的形成和創新能力的提高。目前護理實踐教學中,許多高端實驗器材受價格等方面的限制而無法普及。而虛擬實驗室不受器材消耗、場地等外界條件的限制。其不僅節省教育投資、改善實驗條件,學生也不會因操作失誤而導致危險事故,減輕了學生的心理壓力,并可及時糾正錯誤,較快建立正確的動力定型。另外,通過對軟件的不斷改進和升級,可重新“生成”新的儀器設備,及時更新實驗內容,拓展實驗教學項目。本研究結果顯示,在心理緊張度、訓練穿刺時間、穿刺成功率3個維度方面,虛擬儀器實驗教學的效果顯著優于傳統實驗教學,其差異有統計學意義;同時設備利用率高、材料消耗少。虛擬儀器實驗教學初次操作成功率顯著高于傳統實驗教學,2組比較差異有統計學意義,但在操作流程連貫性、完整性上差異無統計學意義。將虛擬現實技術與護理實踐教學進行整合,充分發揮虛擬技術的優勢,必將使教學效果實現新的飛躍,對護理實踐教育的發展產生積極而深遠的影響。目前,不同規模的虛擬儀器實驗室相繼建立,并逐步應用于醫學教學中。但由于虛擬儀器的掌握與操作難度較大,使得部分高等院校的教師對其開發利用的程度不高,造成一定的浪費,同時虛擬技術的臨場感稍差。如何使虛擬儀器技術利用效能最大化,彌補虛擬儀器的不足仍需不斷研究實踐。

      作者:張昊劉遷遷高單位:新鄉醫學院三全學院新鄉醫學院第三附屬醫院重癥監護室西中醫學院護理學院

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