虚拟现实技术在运动康复中的应用

目的:介绍虚拟现实技术在运动功能障碍的康复性训练领域的应用和新发展,讨论虚拟现实技术应用于运动康复的优势和前景。资料来源:应用计算机检索外文期刊PsycINFO和PubMed数据库1996/2006与虚拟现实技术在康复训练中应用相关的文章,检索语种为“English”,检索词为“motor rehabilitation,virtual reality”。检索中文期刊CNKI数据库1996/2006相关的文献,检索语种为中文,检索词为“康复,虚拟现实”。资料选择:根据摘要和关键词对资料进行初选,选择全面介绍虚拟现实技术的文章,以及近几年将虚拟现实技术应用于空间感知障碍和运动功能受损患者康复训练的实验研究报告。资料提炼:在上述3个数据库中分别检索到相关英文文献121篇,以及中文文献21篇,按上述标准纳入18篇,再继续搜索已有文献引用和被引用的参考文献,最后得到相关的中英文文献30篇。资料综合:30篇文献中,4篇文章详细介绍了虚拟现实技术在运动康复领域的应用,26篇实验报告了应用虚拟现实对受损的运动功能进行康复性训练的成效。按照运动康复的种类将研究报告分为4类:平衡和姿态训练、行走训练、上下肢康复训练和日常生活技能训练。通过模仿练习,感知运动受损的患者可以在虚拟环境中完成针对性训练任务,学会运动技能。在虚拟环境中习得的运动技能可以迁移到现实世界的真实任务中。结论:与传统康复训练方法相比,虚拟现实具有更安全、更有趣、针对性强、康复速度快、疗效好等优势。作为一种有效的运动康复技术手段,虚拟现实技术有很好的发展前景。     

虚拟现实技术在生物医学领域中的应用

背景:虚拟现实也称灵境技术或人工环境,是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统,综合集成了计算机图形技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术.目的:简要介绍虚拟人体、虚拟手术、虚拟实验室以及虚拟现实技术在神经心理学与核医学方面的应用.方法;由第一作者检索2003/2010 CBM和CNKI数据库中有关文献,以及利用Google搜索引擎检索相关网络信息资源.中文检索词为"虚拟现实、虚拟人、数字人、虚拟手术."英文检索词为"Virtual Reality,Virtual Human,digital human,virtual surgery."结果与结论:虚拟现实技术的应用十分广泛,如:城市规划、能源勘测、工业仿真、古迹复原、建筑虚拟、交通桥梁、港口物流、旅游仿真、虚拟课堂、园林应用、军事仿真等.在生物医学领域,虚拟人、虚拟手术等方面的研究也十分活跃,表现出了很好的效果,并且,虚拟现实技术在生物医学领域的应用也展现出了极好的前景,在核医学与辐射防护领域,虚拟现实系统可用来进行核电站换料任务完成过程中的剂量计算,以及培训在核电站工作的人员,并且虚拟现实暴露疗法对特定恐怖症和其他焦虑障碍有较好的疗效.随着计算机技术的进一步发展,可以预期,在未来几年虚拟现实技术将会成为数字医学最主要的应用工具之一.     

虚拟现实技术在髋臼手术中的应用

背景:目前国外已经对医学虚拟现实,尤其是在虚拟医学手术仿真训练等方面都进行了一定的研究和实践,但并不能完全适应骨科手术的临床需要.而髋臼骨折因其复杂性治疗困难,临床医师选择适当治疗方案和手术入路的主要依据来源于影像学检查,常难以准确判断空间立体关系.目的:综合分析虚拟现实技术在髋臼手术中的应用情况.方法:作者于2010-10通过互联网计算机检索了中国期刊全文数据库(CNKI)、PubMed数据库、万方数据库及维普数据库1980-01/2010-10以中文或英文公开发表的有关髋臼虚拟手术系统研究方面的论文,以有限元模型(Finite element model)、髋臼骨折(Acetabular fracture)、虚拟手术(Virtual Surgery)为检索词,排除方法重复、相关参数未做详细介绍的论文.结果与结论:初检得到115篇文献,保留其中32篇文献进一步分析.结果显示,髋臼虚拟手术系统可对髋臼的复杂特性进行分析,并提供在三维虚拟空间进行交互操作,以方便医生对患者的病患部位进行观察和虚拟的手术模拟,从而做出及时、准确的诊断并确定手术方案.建立可供骨科手术和手术前规划使用的虚拟平台,在医学骨科手术教学和仿真训练等方面都有良好的应用前景.     

涂层材料及技术在医学临床领域的应用

背景:涂层材料及技术已在人们的生产生活中广泛应用,在医学领域里也得到了蓬勃发展.目的:综述涂层材料及技术在医学领域中的应用进展.方法:应用计算机检索2000-01/2010-12万方数据库相关文章,检索词"涂层,医学,应用",并限定文章语言种类为中文.同时计算机检索2000-01/2010-12 PubMed数据库相关文章,检索词"coating,medicine,application",并限定文章语言种类为English.共检索到文献614篇,最终纳入符合标准的文献30篇.结果与结论:涂层技术在生活的方方面面都有应用,在医学领域里的应用也日渐蓬勃,目前研制出了很多生物相容性好排斥反应小的涂层材料并应用于临床.文章分别从口腔、体外循环、骨科等领域对涂层支架进行介绍,发现开发新的涂层药物,寻找更加合理有效的药物组合,可能会使药物涂层支架的治疗作用产生质的飞跃.     

国内护理领域应用虚拟现实技术的文献计量学分析

[目的]分析近10年国内护理领域中应用虚拟现实技术的现状。[方法]采用计算机检索和手工检索相结合的方法,检索并分析2005年—2014年中国知网(CNKI)、中文科技期刊数据库(VIP)、万方数据库、中文生物医学期刊数据库(CBM)收录的国内护理领域中应用虚拟现实技术的文献。[结果]纳入20篇合格文献,其中护理理论教育领域5篇,护理技能训练领域11篇,临床护理领域4篇。[结论]虚拟现实技术的应用具有显著的优势,目前许多护理领域虚拟现实技术的应用仍是空白。开展相关研究的机构和单位应加强沟通和信息交流,避免同水平工作的重复和资源的浪费。     

虚拟现实技术在髋臼手术中的应用

背景：目前国外已经对医学虚拟现实,尤其是在虚拟医学手术仿真训练等方面都进行了一定的研究和实践,但并不能完全适应骨科手术的临床需要。而髋臼骨折因其复杂性治疗闲难,临床医师选择适当治疗方案和手术入路的主要依据来源于影像学检查,常难以准确判断空间立体关系。目的：综合分析虚拟现实技术在髋臼手术中的应用情况。方法：作者于2010-10通过互联网计算机检索了中国期刊全文数据库（CNKI）、PubMed数据库、万方数据库及维普数据库1980-01／2010-10以中文或英文公开发表的有关髋臼虚拟手术系统研究方面的论文,以有限元模型（Finiteelementmodel）、髋臼骨折（Acetbularfraclure）、虚拟手术（ViSualSurgery）为检索词,排除方法重复、相关参数未做详细介绍的论文。结果与结论：初检得到115篇文献,保留其中32篇文献进一步分析。结果显示,髋臼虚拟手术系统可对懿臼的复杂特性进行分析,并提供在三维虚拟空间进行交互操作,以方便医生对患者的病患部位进行观察和虚拟的手术模拟,从而做出及时、准确的诊断并确定手术方案。建立可供骨科手术和手术前规划使用的虚拟平台,在医学骨科手术教学和仿真训练等方面都有良好的应用前景。     

干细胞移植与运动性颅脑损伤的修复

背景: 目前临床上针对颅脑损伤,尤其是运动性颅脑损伤的治疗方法是当前研究的热点问题之一.干细胞具有自我更新能力强、多向分化潜能等特点对运动性颅脑损伤的治疗提供了广阔的应用前景.目的: 通过分析运动性颅脑损伤的病理学变化及干细胞技术的应用,探讨干细胞技术应用于运动性颅脑损伤,促进其功能恢复的重要作用.方法: 应用计算机检索 Medline 数据库(1994-01/2010-03)、重庆维普数据库(1994-01/2010-06)、清华同方数据库(1994-01/2010-06)等以"Stem cell,spots brain injury,neural stem cells,mesenchymal stem cells"为英文检索词,以"干细胞;运动性颅脑损伤;神经干细胞;骨髓间充质干细胞"为中文检索词.以与运动性颅脑损伤和干细胞技术相关的文献为纳入标准,以重复性研究、陈旧性文献为排除标准.共检索到126篇相关文献,通过对重复性研究和陈旧性研究之后得到23篇符合标准的文献.结果与结论: 干细胞移植技术应用于颅脑损伤的研究虽已取得了很大的进步,但在治疗运动性颅脑损伤的领域尚处于探索阶段,有待进一步研究解决的问题很多,通过分析发现干细胞尤其是神经干细胞和骨髓间充质干细胞对于运动性颅脑损伤的治疗具有十分重要的作用,且其研究前景较为广阔.     

子宫内膜中的成体干细胞

背景:近年来子宫干细胞尤其是子宫内膜干细胞研究有了新的突破,多个学者用不同方式证明了子宫内膜干细胞的存在。目的:介绍子宫干细胞存在的依据、位置及表面标志物。方法:应用计算机检索1995-01/2010-12清华同方数据库相关文章,检索词为"子宫内膜干细胞",并限定文章语言种类为中文。同时计算机检索PudMed数据库相关文章,检索词为"endometrium stemcell",并限定文章语言种类为English。共检索到文献233篇,最终纳入符合标准的文献30篇。结果与结论:近年来子宫内膜干细胞的分离与鉴定研究有了很大的进展,但子宫内膜干细胞的特异性标志物仍在探索中。文章就克隆形成能力、标记滞留细胞实验及组织重建能力等多种方法对子宫内膜干细胞存在的可能性,存在部位以及可能的表面标志物等进行了综述。     

中国康复医学系统评价/Meta分析的研究进展

背景:循证医学与康复医学的结合日益紧密,尤其是为康复医学的临床实践工作,提供了遵循科学的原则、方法和依据.目的:系统回顾国内康复医学系统评价/Meta分析的研究情况.方法:由第一作者用计算机全面检索中国知网数据库(CNKI:1979/2009)、维普数据库(VIP:1989/2009)、万方数字化期刊群(WF:1998/2009)、中国生物医学文献数据库(CBM:1978/2009)数据库,每个数据库都进行二次检索,第一检索词都为"系统综述", "系统评价", "Meta分析"和"荟萃分析",语言设定为中文;第二检索词都为"康复疗法","物理疗法","作业疗法","言语治疗","音乐疗法","physiotherapy","physical Therapy","occupational therapy","speech therapy"和"musictherapy"等,语言分别设定为中文和英文.对所得相关文献的评价方法、干预对象、发表年份、文献来源、纳入试验等进行描述性分析.结果与结论:2002年至今,共检索到59篇文献,经筛选有10篇符合纳入标准的文献;其中物理疗法6篇、音乐疗法3篇、康复综合治疗1篇;评价病症有8种,大多为神经系统疾病.文献篇数逐年增加,研究内容以物理疗法居多,并从多角度评价康复疗法的临床疗效国内康复医学系统评价/Meta分析研究尚处于起步阶段,希望今后的研究在遵循循证医学理念和方法的基础上,探索出符合康复医学自身特点的方法学.     

虚拟现实技术在临床虚拟标准化患者中的应用

背景:计算机虚拟现实技术在医学中的应用越来越广泛,其模拟仿真的独特性为医学临床诊断和科研工作提供了新的方法.目的:在虚拟现实技术构建的多维信息空间中,实现合理运用虚拟标准化患者辅助临床诊断及治疗.方法:对当前虚拟现实技术在临床中的应用情况进行了调查,提出临床虚拟标准化患者的系统结构模型,构建了一个基于虚拟现实技术的临床虚拟标准化患者系统,并分析了虚拟标准化患者的通信模式和实现过程.结果与结论:医生可以利用临床虚拟标准化患者系统的虚拟环境进行操作,达到辅助临床诊断、培训或教学的效果.临床虚拟标准化患者系统可提高临床医疗水平,为临床诊断、培训及研究提供了新的平台.     

Virtual reality simulation: using three-dimensional technology to teach nursing students

The use of computerized technology is rapidly growing in the classroom and in healthcare. An emerging computer technology strategy for nursing education is the use of virtual reality simulation. This computer-based three-dimensional educational tool simulates real-life patient experiences in a risk-free environment, allows for repeated practice sessions, requires clinical decision making, exposes students to diverse patient conditions, provides immediate feedback, and is portable. The purpose of this article was to review the importance of virtual reality simulation as a computerized teaching strategy. In addition, a project to explore readiness of nursing faculty at one major Midwestern university for the use of virtual reality simulation as a computerized teaching strategy is described where faculty thought virtual reality simulation would increase students' knowledge of an intravenous line insertion procedure. Faculty who practiced intravenous catheter insertion via virtual reality simulation expressed a wide range of learning experiences from using virtual reality simulation that is congruent with the literature regarding the barriers to student learning. Innovative teaching strategies, such as virtual reality simulation, address barriers of increasing patient acuity, high student-to-faculty ratio, patient safety concerns from faculty, and student anxiety and can offer rapid feedback to students.     

生物医学材料肝素涂层技术的应用及进展

背景:肝素涂层技术是近年来生物医学材料研究的一个活跃领域,其中涂层方法、涂层模式及涂层材料都有了很大进展。目的:对肝素固定中的肝素活性基团保护及不同固定方法、材料对应的不同固定模式进行了综述。方法:应用计算机检索CNKI、PubMed和美国专利数据库中关于生物医学材料肝素涂层技术的文章,在标题和摘要中以"肝素;涂层技术;固定方法;医学材料;抗凝活性"或"Heparin,coating technology,bond method,medical materials,anticoagulation activity"为检索词进行检索。选择文章内容与肝素涂层技术有关者,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。初检得到161篇文献,根据纳入标准选择关于肝素涂层技术的29篇文献进行综述。结果与结论:肝素涂层技术通过对生物医学材料表面预改性,模拟了血管内皮细胞表面的抗凝机理,改善了生物医学材料表面的生物相容性和抗凝活性。提高肝素固定的稳定性、固定量,最大程度保留和提高固定到生物材料表面的肝素活性,将使肝素涂层技术得到更进一步的发展和应用。     

See One, Do One, Teach One: Advanced Technology in Medical Education

The concept of "learning by doing" has become less acceptable, particularly when invasive procedures and high-risk care are required. Restrictions on medical educators have prompted them to seek alternative methods to teach medical knowledge and gain procedural experience. Fortunately, the last decade has seen an explosion of the number of tools available to enhance medical education: web-based education, virtual reality, and high fidelity patient simulation. This paper presents some of the consensus statements in regard to these tools agreed upon by members of the Educational Technology Section of the 2004 AEM Consensus Conference for Informatics and Technology in Emergency Department Health Care, held in Orlando, Florida. Findings: Web-based teaching: 1) Every ED should have access to medical educational materials via the Internet, computer-based training, and other effective education methods for point-of-service information, continuing medical education, and training. 2) Real-time automated tools should be integrated into Emergency Department Information Systems [EDIS] for contemporaneous education. Virtual reality [VR]: 1) Emergency physicians and emergency medicine societies should become more involved in VR development and assessment. 2) Nationally accepted protocols for the proper assessment of VR applications should be adopted and large multi-center groups should be formed to perform these studies. High-fidelity simulation: Emergency medicine residency programs should consider the use of high-fidelity patient simulators to enhance the teaching and evaluation of core competencies among trainees. CONCLUSIONS: Across specialties, patient simulation, virtual reality, and the Web will soon enable medical students and residents to... see one, simulate many, do one competently, and teach everyone.     

虚拟三维人体解剖学展示系统的设计

背景：应用计算机虚拟技术配合双向交互式人机界面,设立虚拟实验室,使抛弃面对面教学成为了可能。目的：使用虚拟三维技术实现人体解剖学标本演示,在清晰度、质感、素材输入难易度上全面超越常规三维建模方法制作的电子标本,最终实现远程教育网上虚拟解剖实验室的应用。方法：自行开发半自动控制的三维标本数据录入硬件系统,全方位的录入解剖标本、模型的素材资料,形成资料库。用软件系统虚拟三维展示解剖标本、模型,并提供相关文献资料、语音解说等素材。结果与结论：完成了三维标本数据录入机的制作,可以在5min内将一个实体标本转化为数字化图像数据,数据无需处理,直接输入数据库即可通过虚拟三维演示系统实现远程标本立体显示。三维动画相对于传统二维图片,具有立体,直观,使用方便,不会损耗,易于扩展等优点,在人体解剖的教学及医学科普教育上有良好的应用前景。     

虚拟现实技术在临床虚拟标准化患者中的应用

背景：计算机虚拟现实技术在医学中的应用越来越广泛,其模拟仿真的独特性为医学临床诊断和科研工作提供了新的方法。目的：在虚拟现实技术构建的多维信息空间中,实现合理运用虚拟标准化患者辅助临床诊断及治疗。方法：对当前虚拟现实技术在临床中的应用情况进行了调查,提出临床虚拟标准化患者的系统结构模型,构建了一个基于虚拟现实技术的临床虚拟标准化患者系统,并分析了虚拟标准化患者的通信模式和实现过程。结果与结论：医生可以利用临床虚拟标准化患者系统的虚拟环境进行操作,达到辅助临床诊断、培训或教学的效果。临床虚拟标准化患者系统可提高临床医疗水平,为临床诊断、培训及研究提供了新的平台。     

Virtual Reality and Simulation: Training the Future Emergency Physician

The traditional system of clinical education in emergency medicine relies on practicing diagnostic, therapeutic, and procedural skills on live patients. The ethical, financial, and practical weaknesses of this system are well recognized, but the alternatives that have been explored to date have shown even greater flaws. However, ongoing progress in the area of virtual reality and computer-enhanced simulation is now providing educational applications that show tremendous promise in overcoming most of the deficiencies associated with live-patient training. It will be important for academic emergency physicians to become more involved with this technology to ensure that our educational system benefits optimally.     

The history of medical simulation

The historical roots of simulation might be described with the broadest definition of medical simulation: "an imitation of some real thing, state of affairs, or process" for the practice of skills, problem solving, and judgment. From the first "blue box" flight simulator to the military's impetus in the transfer of modeling and simulation technology to medicine, worldwide acceptance of simulation training is growing. Large collaborative simulation centers support the expectation of increases in multidisciplinary, interprofessional, and multimodal simulation training. Virtual worlds, both immersive and Web-based, are at the frontier of innovation in medical education.     

毒蛇咬伤的救护思维虚拟仿真教学平台的构建与应用

毒蛇咬伤是临床常见的急危重症,我院构建的“毒蛇咬伤的救护思维——以银环蛇为例”虚拟仿真实验教学平台,运用虚拟仿真技术、软件创造3D情景虚拟毒蛇咬伤患者环境、病情、抢救场景等,融合实践教学中的视觉、听觉、触觉等感官感受,虚实结合以临床思维串联基础护理、急救护理操作技术,实现“教”“学”“做”的三位一体.     

Simulation for trauma and combat casualty care.

Training medical providers to care for traumatically injured patients is a difficult undertaking and currently used training strategies are often suboptimal. The further strains placed on trauma care in the military environment only add to the challenge. Simulation applications ranging from simple physical models to complex, computer-based virtual reality systems have either been developed or are being developed to help support and improve trauma care training. Several of these applications have been shown to be as good as or better than the standard training methods they are designed to replace. Simulators are available for training in the treatment of disorders of the airway, difficulty with breathing, and problems dealing with circulation as well as various non-life-threatening but disabling injuries. Some of these simulators have already drastically changed how the standard Advanced Trauma Life Support course is taught. Advances in both technology and application of simulators will continue to affect trauma skills training for the foreseeable future.