健康报刊发：超声数字人-帮你搞定床旁超声应用解剖学
超声数字人：帮你搞定床旁超声应用解剖学本报记者吴卫红第一次亲密接触在近日举办的中华医学会第26次全国麻醉年会会场，四川大学华西医院开发的维思模床旁超声数字-模拟人教学系统一下子吸引住肖建民。这套系统由人体模型、超声探头和屏幕组成。肖建民用超声探头在模型上任意移动，屏幕上显示着与超声切面相对应的断层解剖结构。“解剖图像非常逼真。我操作时感觉就像自己在人体上做动态断层解剖，而且可以反复、任意地去做。”肖建民兴奋地说。肖建民来自山东省宁津县人民医院麻醉疼痛科。当年初步接触麻醉超声，肖建民花了大功夫去学习基础解剖学和超声解剖学。“为了满足临床需要，超声引导下的循环管理、神经阻滞和疼痛治疗必须做到精准，而这一切的前提就是能做出完美呈现所需目标的超声切面，如果当时有这样的系统，我也许不需要花那么多时间反复对着书上那些固定的解剖图谱，反复构思立体解剖结构，再一次次地拿起探头，一面扫描一面联想书上那些图谱，尤其是面对超声切面并非解剖断面时，要建立起很好的方位和毗邻关系的立体概念才能达到“游刃有余”的效果。而超声数字模拟人教学系统填补了我学习方法的一个空白，我不仅可以获得任意断面的图像，还可以自由决定图像切面怎么选取。这样能帮我更快地建立临床操作需要的立体感和“动态解剖”需要的整体感，恰如我用超声探头选取切面的方法是一样的，这种与超声探头使用方法如此契合的学习方法绝对是第一次体会到。”肖建民兴奋地说，“我忍不住有了想拥有它的冲动。”
解剖学习不再抽象超声检查因其无创、便携而受到医生和患者的广泛欢迎，超声设备在全球医疗成像设备中约占25%，大多数临床医生也会在工作中用到超声检查。学好超声最重要的就是熟练掌握断层解剖学知识，并在脑子里重建起“动态解剖模型”。比如，麻醉医生进行腰神经根的阻滞，必须掌握腰椎椎板、关节突、横突、椎体的骨性结构，椎间孔与神经根的关系，腰动脉的分支走形等等，然后在二维的超声图像上构建三维操作空间。这套系统的开发者之一、华西医院麻醉科副教授宋海波告诉记者，对于急诊、重症、麻醉/疼痛等临床学科而言，掌握应用解剖学知识是基础。只有建立了很好的立体解剖的概念体系，才能熟练应用超声进行临床操作。我在进行超声教学的过程中，发现学员建立动态立体的解剖模型的构建其实是最难的，但这是有原因的。在传统的教育模式里，许多医生获取直接解剖知识的途径是尸体解剖教学，因为尸体资源有限，解剖操作方式和时间受限，解剖基础和临床应用脱节的困局一直未能解决，一般医生提起图谱上的解剖名词和知识点都不是问题，但当涉及临床应用解剖问题的时候，经常需要再学习和再认识，普通的解剖数字人没有解决超声探头和断层解剖切面联动的问题，不利于床旁超声临床技能的习得。现在有了超声数字人系统和超声影像设备的介入，以后的超声应用解剖教学不一定必须使用尸体，因为超声数字模拟人和床旁超声影像同步可以解决三维解剖模型建立和三维解剖模型转化成二维切面两个重要的问题，这套系统在教学和考核中的应用一定会大大缩短完成这两项目标所需要的时间。
开发教学系统不停歇华西医院麻醉科是国内最好的术中经食道超声（TEE）模拟教学培训中心。学科带头人刘进教授提出TEE监测技术是麻醉医师必须掌握的基本技术。以宋海波为首的课题组，基于开发TEE模拟教学系统的经验，首先把技术攻关的焦点锁定在超声断层解剖数字人教学系统。他们将超声探头操控教学与数字人断层解剖教学有机结合起来，克服了传统解剖数字人教学目的不明确的缺点，首次实现了经体表和经食管超声技能教学和解剖数字人教学的融合。
随着经食管超声模拟教学系统和超声解剖数字人模拟教学系统的研发成功，为临床医生开发目标导向的模拟教学课程的任务越来越紧迫，于是课题组决定开发华西心脏超声模拟教学方法。经过6年的艰苦努力，该院麻醉科形成了华西循环系统超声模拟教学成果，该方法集规范化、可视化、信息化、智能化为一体，很适合在医学生、住院医师、全科医师的教学和培训中推广。
2015级临床医学五年制何知航学完《经食管心脏超声概论》课程后表示，应用经食道超声（TEE）模拟器学习，可以通过导航系统在屏幕上看到探头置放的位置和超声标准位置，根据调整可以看到标准化的超声图像，这大大提高了初学者的可操作性和成就感，再经过反复的练习，同学们很快就掌握了20个基本切面的位置和移动路径。
浙江大学附二院麻醉科周祥勇认为，这套系统帮助医学生把课堂学习解剖与临床成像结合起来了，不仅提高了学生们识别解剖结构的能力，也让他们将这种立体结构牢牢地记在脑子里。
局部麻醉经典教材《Hadzic’s外周神经阻滞与超声介入解剖》的著者ADMIR HADZIC教授，今年10月在旧金山召开的美国麻醉学会（ASA）年会上，观摩并体验了维思模第四代经食道心脏超声模拟教学设备及超声解剖数字人后，给予了高度评价：“华西团队展示的超声数字人特别适合超声引导下局部麻醉的解剖教学，其图像的实时性是最好的，且可用于提升围术期超声的教学能力和临床应用水平。” 华西智能医学教育成果围术期超声模拟教学方法简介首先，经食管超声教学迫切需要模拟仿真教学方法，课题组首先把技术攻关的方向放在围术期期经食管超声模拟教学系统，国外模拟教学设备的技术路线存在设计缺陷，价格昂贵，不适合大面积推广。而最重要的问题在于临床医师掌握经食管超声存在以下瓶颈：1）传统教学方法学习曲线较长，即使严格按照操作和培训指南，也需要至少3个月的时间，不能迅速有效地建立空间想象，培训效果因人而异，差异较大； 2）麻醉医生只能在手术室内接触到TEE，TEE的教学也多采用“遇到一例，操作一例，教学一例”的传统方法，实际病例中的教学有利于培养临床思维，积累诊疗经验，这种学习机会是十分珍贵的，如果用来做技能训练很不合理。因为经食管超声是有创操作，以教学为目的的大量的TEE临床练习会给患者安全带来危害。而且，在手术室的环境压力下，初学者的练习往往达不到预期的效果，且有可能会给病人带来不必要的损害。因此，随着病人安全越来越受到重视，这种床旁教学的机会也越来越少，而模拟教学弥补了传统教学方法的缺陷。3）最近进入国外市场的TEE模拟教学装置不能跟临床交换数据，导致临床丰富的教学病例不能迅速转化为模拟教学资源，大大降低了培训效率。不能满足广大临床医师学习掌握TEE的需求，也不能满足教学医院培训住院医师、进修医师、医学生的需求。
课题组构建的TEE模拟教学系统是一个创新性的培训模式，这个教学系统可以帮助麻醉医师实现在手术室外亲自操作TEE，并重复练习。华西的TEE模拟教学系统提供了轻松，全面的学习环境，在体模-切面-模型联动的系统环境下，学员可以通过模拟人体内的探头改变三维数字模型中TEE探头、切面和心血管模型的位置关系，从而练习TEE的各个切面及探头的操作。基于模拟人的医疗训练能够缩短“TEE标准切面的学习曲线”，TEE模拟教学系统是其中的一个创新性的进步。
在经食管超声模拟教学设备初见成效之后，课题组没有去开发经胸超声心动图模拟教学系统，而是把技术攻关的焦点锁定在超声断层解剖数字人教学系统。创造性地将超声探头操控教学和数字人断层解剖教学有机的结合起来，克服了传统解剖数字人教学目的不明确的缺点，首次实现了经体表超声技能教学和解剖数字人教学的融合。随着经食管超声模拟教学系统和超声解剖数字人模拟教学系统的研发成功，为临床医生开发目标导向的模拟教学课程的任务越来越紧迫。
课题组在2014年获得四川省科技进步奖之后，持续开展围术期床旁超声教学技术攻关，2017年项目组受国家卫健委继续教育中心委托主编《临床科室超声技能》。为初年医生尤其是基层临床医生规范、系统掌握循环功能评估的教学提供规范化教材。在四川、新疆等地启动了基层医师能力提升培训基地建设。这些教学需求都需要迅速加大课程开发的力度。
众多的教学内容都需要模拟教学课程开发，从哪开始呢？课题组通过反复论证，得出结论：循环系统评估是临床医师必须掌握的基本技能，也是临床医学教学的重点和难点。经过6年的艰苦努力，华西医院麻醉科形成了循环系统超声模拟教学成果，该方法集规范化、可视化、信息化、智能化为一体，是权威、系统、可及的智能医学教学方法，适合在医学生、规/专培生、全科医师培训和基层医生能力提升项目中推广。
为配合《循环系统评估》教学改革，项目组2013年以来举办了10期“循环系统评估临床骨干培训班”，培养临床应用骨干250名，历时10年开发了循环系统形态学评估和功能学评估2门核心课程，培养师资200名，并定制开发了相应的智能化教学工具。
华西循环系统评估课程受到广大医学生和住院医生的欢迎和一致好评。在华西临床医学院和川北医学院的医学本科教学示范应用中，创新了一系列的教学模式。2017年四川大学华西临床医学院和香港大学麻醉学院共同开发的“Wet-Sim”《循环系统形态和功能基础知识》教学方法，得到了两岸三地青年医师的一致好评。将在2018年10月美国麻醉医师旧金山年会和11月中国麻醉医师北京年会面向全世界发布。
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