Development and evaluation of a virtual reality based total hip arthroplasty surgical training application
这项准实验研究表明，与仅采用传统的在线教育相比，基于虚拟现实的培训项目显著提升了手术室专业学生在全髋关节置换术方面的学习成果。
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学习进行复杂的各种手术是一项高风险的挑战，尤其是在涉及更换受损髋关节的手术时。这项手术需要对解剖学有深刻的理解和精准的手法技巧，然而传统的课堂环境往往难以满足需求。在真实的操作系统中，患者的安全是绝对的优先事项，这意味着学生并不总是能站在足够近的位置来观察外科医生的双手或正在使用的工具。视野经常被遮挡，房间里拥挤不堪，且感染风险过高，不允许随意的观察。为了弥补理论与实践之间的这一差距，教育工作者正转向沉浸式技术。虚拟现实创造了一个数字空间，让学习者可以在没有物理风险的情况下感受到临场感，而360度视频则从各个角度捕捉真实的医疗手术过程，允许观看者环顾四周，仿佛就站在房间里一样。这些工具承诺提供一种安全、可重复的方式，来练习那些在现实世界中难以学习的技能。
伊朗马什哈德医科大学的一组研究人员致力于测试将这种沉浸式技术添加到标准在线课程中是否确实能帮助学生更好地学习。他们关注了三十六名手术室专业的学生，其中二十名处于第五学期，十六名处于第七学期。研究人员将这些学生分为两组。两组都通过使用幻灯片和视频的标准在线讲座接受了相同的奠基性培训，内容涵盖了全髋关节置换术的步骤。第一组作为对照组，到此为止。然而，第二组则接受了额外一小时使用定制虚拟现实应用程序进行的培训。该应用程序采用了在真实手术室内拍摄的、关于实际髋关节置换手术的360度视频。这些素材是用安装在骨科专家头部上的特殊摄像机记录的，提供了从该位置出发的视角，因此学生可以从外科医生的视角观察手术过程。视频被分解成短小的片段，每个片段后都跟着互动问题，学生必须使用控制器回答问题才能继续，从而将课程变成了一种引导式的、循序渐进的体验。
研究结果清晰且具有显著性。当学生参加旨在衡量所学知识的测试时，经历过虚拟现实培训的学生得分远高于仅观看标准在线讲座的学生。虚拟现实组的学生从初始知识水平到最终测试成绩表现出了戏剧性的进步，而仅接受标准在线教学的学生组则没有表现出统计学上的显著变化。两组之间的差异如此之大，以至于表明虚拟现实方法在知识传递方面比传统的在线方法有效得多。研究人员发现，无论学生处于第五学期还是第七学期，这种益处都是一致的，这表明该技术对于处于不同教育阶段的学习者都非常有效。
最有趣的发现之一是这种培训如何影响具有不同起始知识水平的学生。在仅观看标准讲座的小组中，初始知识较多的学生往往最终得分也较高，维持了其初始排名。然而，在虚拟现实组中，这种模式消失了。沉浸式培训帮助知识储备较少的学生赶上了那些起步较好的学生，有效地抹平了差距。这表明虚拟现实体验为每个人都提供了统一的益处，填补了标准讲座留下的空白。研究还指出，虽然由于物流限制样本量有限，但结果的统计强度非常高，这让研究人员对他们的发现充满信心。
研究人员得出结论，使用360度虚拟现实视频是补充传统外科教育的一种强大方式。它为解决进入手术室机会有限的问题提供了解决方案，允许学生在一个模拟真实情况的安全、受控环境中进行练习和观察。通过将标准在线课程与这种沉浸式技术相结合，教育工作者可以显著提高学生对复杂手术（如髋关节置换）的理解程度。该研究表明，这种方法不仅仅是一个新颖的小玩意，而是一个可以整合到医学培训中的实用工具，以确保学生在真正踏入真实手术室之前做好更充分的准备。
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