虚拟空间练习做手术医学生有了仿真实训新平台

视频：黄若衡

戴上VR眼镜，就能一秒进入虚拟手术室，用手柄代替手术刀，进行一场仿真程度极高的膝关节模拟手术。近日，吉林大学重庆研究院在重庆科技周上，展示了其最新成果——医学教学元宇宙平台。这个国内领先虚拟仿真实训交互系统，能够让医学生们沉浸式进行从器官到解剖、从手术到康复的仿真模拟学习、训练和考核。

从“看标本”到“进身体”的全新学习模式

“传统教学就像看‘静态地图’，大多是平面的，学生很难在脑海里构建立体的人体世界。”该项目负责人刘子曦博士指着屏幕上动态跳动的虚拟心脏解释，这个被称为“医学教学元宇宙”的系统，依托吉林大学和其附属医院的真实人体和病例数据，耗时7年研发而成。目前已经覆盖人体八大系统、200多个器官组织、10000多个模型组件的精准数据库，成像精度能达到20毫米级。“比如肝脏切除手术，学生能直观看到保留1/3健康肝脏即可维持功能的动态过程——这是静态解剖无法实现的。”

让医学生从“看PPT”的被动模式，一跃进入“亲手操刀”的虚拟实训新场景。记者也在现场做了体验，带上设备后，就能随心“钻进”人体内部，在虚拟心脏里观察血流涌动，或者在提示下，操“刀”完成一台膝关节置换手术，沉浸感十足且在完成后，对知识点印象深刻。

平台尤其注重临床衔接。以颈椎病模块为例，课程融合系统解剖（大脑重量与颈椎压力）、局部解剖（神经压迫位置）及影像学（CT片判读），学生可完整追踪“低头玩手机——颈椎变形——手部麻木”的病理链条。“医学是经验学科，但学生缺乏病例积累。我们让知识‘立体化’，提前培养临床思维。”刘子曦博士补充道。

刘子曦正在讲解虚拟医疗辅助大模型（黄若衡摄）

打造“1+4+36”超现实课堂

传统医学教育中，“大班授课+标本观摩”的模式，让强调实践的医学生学习有些力不从心。这套系统用“1+4+36”教学范式，打算重构课堂生态。

刘子曦博士介绍，1台教师机可让教师化身“虚拟教员”，和4台学生互动机一起在虚拟空间里开展模拟解剖或手术的互动式教学，其他36名学生则能进入同步视角，如同“围观”真实手术演示。这种模式打破了空间限制，还可以根据需要模拟不同场景。

刘子曦博士特别提到这套系统对基层医疗机构的应用价值，能解决基层医院医生的进修学习，通过平台随时“围观”三甲医院专家手术，能清楚回放每个手术的切割角度。对于一些特殊病例比如肛瘘手术，“现实中患者不愿配合教学，但虚拟环境中，学生能反复练习高难度操作。”

研究员展示“膝盖置换”手术模拟过程（黄若衡摄）

从教学到临床：构建医疗“数字生态”

“我们不止步于教学，更想打造医疗界的‘数字孪生’。”据透露，目前平台还在不断完善，并基于千例真实病例训练AI辅助模型。未来，学生可诊断“虚拟患者”，系统会根据误诊点生成学习报告——类似“医学版的驾驶模拟考试”。

混合现实（MR）技术也将进一步拓展应用。在骨科康复训练中，患者戴上MR眼镜后，虚拟教练会指导抬腿动作，背景可能是“森林”或“海滩”以缓解焦虑。刘子曦博士比喻：“这能给康复训练提供精准指导，避免部分短视频教学的错误动作。”

尽管技术前景广阔，团队也重视和严守医疗伦理。“AI是工具，不是医生。我们的目标是缩短培养周期，而非替代。”刘子曦博士强调，下一步计划将显示精度提升至5毫米级，并开发“虚拟病人”系统——学生可以通过问诊、查体、影像分析与AI生成的虚拟患者互动，系统自动评估诊断思路。这种“全流程实战”训练，将大幅缩短医学生的成长周期。