Virtual and Mixed Reality in Undergraduate Emergency Medicine Simulation: A Crossover Study of Medical Students and Clinical Faculty
这项比较虚拟现实（VR）与混合现实（MR）在本科急诊医学模拟中应用的交叉研究发现，尽管学生因其卓越的易用性、舒适度和学习效果而显著更青睐 VR，但临床教师强调了 MR 在维持环境感知和同伴沟通方面的价值，揭示了技术采用偏好上存在的明显代际差异。
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现代医学院面临着一个持续的挑战：如何教导学生处理生死攸关的紧急情况，同时又绝不让真实的患者面临风险。几十年来，答案一直是高科技人体模型和角色扮演，但一波新的技术浪潮正在改变这一格局。这种转变涉及扩展现实（extended reality），这是一个涵盖了与现实世界融合或取代现实世界的计算机生成环境的广义术语。在该领域内，出现了两种截然不同的方法。一种是虚拟现实（virtual reality），学生佩戴头显后会完全屏蔽现实世界，取而代之的是一个全数字化的模拟环境。另一种是混合现实（mixed reality），头显会将数字图像（例如全息投影的患者）直接叠加在学生所处的物理房间中。教育工作者们正渴望了解，究竟哪种工具能真正帮助学生更好地学习，特别是在压力巨大、分秒必争的情况下。
阿联酋拉斯海马医学与健康科学大学的研究人员致力于通过对这两种技术进行测试来回答这个问题。他们召集了六十名四年级医学生和二十名经验丰富的临床教师参与这项严谨的对比研究。实验场景非常具体且紧张：一名三十六岁的女性因严重的哮喘发作由救护车送达，病情正在迅速恶化。学生必须在七分钟的时间窗口内完成诊断、实施治疗，并处理一种被称为张力性气胸的潜在并发症。为了确保比较的公平性，研究采用了交叉设计。一半的学生首先使用虚拟现实头显，即 Meta Quest 3，该设备使用手持控制器与数字世界进行交互。另一半学生则首先使用混合现实头显，即 Microsoft HoloLens，它将患者以全息图的形式投影到真实的房间里，并依靠在空气中进行手势操作来进行交互。在一周的休息期以清除记忆后，两组学生交换设备并重复完全相同的场景。
结果显示，学生们明显更青睐沉浸感十足的虚拟现实体验。当学生完成模拟后，他们在几乎所有类别上的评分都显著高于混合现实系统。他们发现虚拟现实系统更容易使用，并指出手持控制器让他们能够快速且可靠地选择药物和操作菜单。相比之下，要求他们在空中点击手指进行选择的混合现实系统则显得迟钝且反应迟缓，尤其是在面临时间压力时。学生还反映，虚拟现实环境佩戴起来更舒适，并且在阅读数字监护仪上的生命体征时，文字显示得更清晰、更锐利。或许最重要的一点是，学生们觉得虚拟现实模拟教学效果更好。与现实世界完全隔离的感觉似乎有助于他们全身心地专注于患者，而且控制器的振动反馈模拟了患者脉搏的感觉，这种真实感是漂浮的全息图像无法比拟的。
尽管学生们强烈倾向于全数字化的方案，但观察这些课程的教师们却从安全和课堂管理的角度提供了不同的观点。虽然大多数专家仍然看好虚拟现实在创造深度存在感方面的能力，但相当一部分资深教师更倾向于混合现实设置。他们的理由很务实：因为混合现实头显不会阻挡用户的视线，学生仍然可以看到同伴和物理环境。这使得教师能够更容易地监控小组，并防止学生撞到家具或彼此，而这在学生完全看不见周围环境的虚拟现实模式下是一个存在的风险。研究发现，虽然混合现实系统在技术延迟和视觉清晰度方面表现欠佳，但其保持用户与现实世界连接的能力，使其成为在繁忙的培训中心管理学习小组时更安全的选项。
研究人员得出结论，并没有一种工具是适用于所有情况的最佳选择。对于需要高度专注、练习高风险诊断技能的个体学生而言，虚拟现实系统表现优异，提供了一个可靠且引人入胜的环境，这也是学生们压倒性偏好的方式。然而，对于需要教师保持视觉接触并确保物理安全的团队培训课程，混合现实系统仍具有价值。该研究表明，医学院不应选择用一种技术去取代另一种技术，而应根据各自的优势来使用它们。通过将学习目标与正确的技术相匹配，教育工作者可以为下一代医生提供更有效、更安全的培训体验。
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