虚拟现实模拟器帮助教授脑癌手术

一种新的虚拟现实模拟器——包括复杂的3d图形和触觉反馈——为神经外科受训者提供了宝贵的机会来练习脑癌手术的基本技能和技术，根据9月刊的一篇论文神经外科的官方刊物神经外科医生协会．

的原型系统这项名为“NeuroTouch”的技术采用3d图形和触觉(触觉)技术，以提供一个逼真的观感，以练习在脑癌手术。该研究的主要作者Sébastien加拿大国家研究委员会的德洛姆博士及其同事认为，神经触摸系统可以提高神经外科医生在培训中的“技术技能的习得和评估”。

系统模拟常见的神经外科任务和工具

NeuroTouch系统是由来自加拿大国家研究委员会的50多名专家组成的团队开发的，来自20多名加拿大外科医生的建议教学医院．目标是设计一个模拟系统，为神经外科受训者提供练习基本外科技能的机会。

NeuroTouch软件产生三维图形，模拟神经外科医生在手术过程中通过手术显微镜观察，包括详细的，栩栩如生的渲染大脑组织血管和肿瘤。该系统还包括触觉工具操纵器，提供类似于外科医生在手术中感受到的触觉反馈。该模拟器运行在电脑上，虽然功能强大，但与运行流行游戏的电脑类似。

研究人员使用NeuroTouch设计了训练任务来模拟常见的神经外科手术过程。在一项任务中，外科医生要使用两种不同的抽吸装置，在保持正常组织完整的情况下切除脑肿瘤。在这个仿真中，系统提供了触摸和触摸视觉线索区分健康组织和脑瘤

在另一项任务中，外科医生必须在控制失血的同时切除带有血管的(有血液供应的)肿瘤。血管和组织看起来很真实，包括正常的搏动。当外科医生使用切割工具时，血管会出血，当他或她使用模拟烧灼工具时，血管会停止出血。

这两项任务都是使用来自实际患者的磁共振成像扫描数据的3D重建来开发的。随着进一步的发展，该系统可能不仅用于练习基本程序，甚至允许神经外科医生根据患者自己的核磁共振扫描来模拟和练习实际的手术。

在开发过程中，研究人员通过教学医院的咨询网络收到反馈。3d视觉图形得到了高度评价，但触觉反馈系统受到了更多批评。测试该系统的外科医生还建议对使用模拟器的人体工程学进行改进。

神经外科住院医师培训项目面临的挑战是最大限度地利用他们的资源，同时最大限度地为住院医师提供培训机会。大约90%的外科训练是在手术室进行的，住院医生通过协助外科医生进行数百次手术来学习操作程序。

医疗模拟器——类似于用于训练飞行员的那些模拟器——越来越被视为传统外科训练的一种具有成本效益的补充。例如，一种商用模拟器已被证明可以有效地帮助受术者更快地进行微创胆囊手术，降低患者受伤的风险。

NeuroTouch系统似乎是一个很有前途的工具，可以将虚拟现实技术扩展到常见和重要的神经外科技术的教学中。虽然它不是第一个神经外科模拟器，但它比以前的系统提供了关键的进步，特别是在提供实时图形和图像方面触觉反馈．

下一步将是在实际的神经外科训练项目中评估新系统。Delorme博士和他的同事说:“第一代NeuroTouch原型机已经在加拿大的7家教学医院建立起来，用于beta测试和验证，并评估是否可以整合到神经外科培训课程中。”新一代NeuroTouch模拟器目前正在全球范围内部署。