感受“虚拟医疗训练”
随着计算机平台能力的飞速发展以及人们在三维专业软件领域的不断探索，计算机三维世界的视觉、听觉效果已不能满足人们对虚拟世界的发展要求，因为现实世界的人们不能离开触觉。三维触觉技术是人们从事计算机三维世界的革命性进步，它使人们能真正地、直接地感受象真实世界实体一样的三维数字化模型，使得设计师和艺术家可以用数字化的黏土结合自己的感觉去雕刻和塑造各种数字化形体；工程师可以更好地操作和定位复杂的三维数据；医生则可以将这种技术应用于外科手术实践和虚拟训练。
模拟训练在医学教学中是至关重要的。一个人体模型，再加上一些机电、传感和计算机设备，就组成了一套模拟训练装置。学生们利用该装置可以进行静脉穿刺练习、结肠镜检查，甚至支气管镜检查及肺活检等训练。这些装置不仅能提供视觉影像，还要能产生一种真实的感觉，就像医生进行实际操作时一样。
目前一些实验室中已经拥有了类似的装置，它除了提供图像和声音外，还能模拟出触觉。由于医生对患者进行检查时所获信息的很大一部分是来自于触觉，所以在模拟训练时的触觉感受是非常重要的。精密的模拟训练装置，将会大大提高医学模拟教学的质量。
, 百拇医药
波士顿的一个医学中心已经配备了这样的装置，现在让我们来看一下它是如何工作的。如果你想体会一下静脉穿刺的感觉，工作人员会将你带到CathSim工作站，这里陈列着目前最受欢迎的模拟装置。他将一个普通的穿刺针的一端连接到模拟装置的接口上，这时计算机的显示器上出现一个对话框，让你选择你想对哪种人的手臂进行操作。如果你还没有实践经验的话，你可以选择相对比较容易操作的对象，比如选择一个较瘦的30岁男性的手臂。右手握住穿刺针，左手抓住穿刺针下方一个手柄状的附件，就像抓住患者的手臂一样，这时传感器就会将你的每一个动作记录下来。
当你注视着显示器并将穿刺针慢慢刺入时，计算机会提供出即时的视觉和触觉信息，从显示器上可以看到穿刺针在虚拟的手臂中的位置，模型内部一套由计算机控制的机电装置则会通过穿刺针使操纵者感受到穿刺过程中所遇到的阻力。开始时你会感到穿刺针很容易穿过患者的皮肤，在到达血管壁时遇到较大的阻力，当用力穿过血管壁时你会感觉到落空感。从计算机的扬声器中你甚至可能听到当穿刺针刺到患者时，他发出的“哎吆”的叫声。
, 百拇医药
接下来我们来操作模拟训练中的支气管镜检查。首先把一条细长的、富有弹性的管子从人体模型的鼻孔中插进去，触觉感受器是一个可以自由移动的手柄，在管子的前端配备有摄像机和一些其他的装置。把管子进一步向里插入时，通过显示器和触觉感受器你可以看到和感受到支气管的树状结构。当这个虚拟的患者咳嗽时你还能看到支气管壁的痉挛。在找到肺内的肿物后，利用一个由感受器控制的像爪子一样的装置抓取一点标本，这时你能看到活检部位在出血。
在线传输触觉信息要比传输视觉信息难得多，传输视觉是单向的，它只是把视觉信号传递到人的眼睛中，而触觉的传输则是双向的，一方面人要进行操作，另一方面还要得到反馈，这样计算机必须在接收到操作信息的同时做出反应并传递给操作者。另外在计算机领域也存在着一个挑战，我们知道每秒钟放映24张连续的图片，便可以造成视觉的错觉。形成一个活动的画面。但是如果要想得到一个连续的触觉感受，这个数字必须达到1000，这将需要计算机具有极高的运算速度。
随着模拟装置研究的一步步深入，一些医生们已经着眼于另外一种模拟触觉应用技术——遥控手术。他们期待着通过这种技术对遥远地区的患者甚至太空中的宇航员进行手术。另外它对腹腔镜操作将会有很大的帮助，医生利用一个很小的切口将摄像机、手术刀之类的工具伸到腹腔中，再通过显示器观察腹腔内的情况进行手术。这样做对患者是非常有好处的，他们受感染的机会会大大降低，而且恢复起来也相当的快。但这对医生也提出了更高的要求，他们看不到三维的图像，没有做普通手术时的触觉感受。如果能实现触觉模拟，将对外科医生有极大的帮助，并最终推动机器人手术的发展。
将来在遥控手术和机器人手术的时代，人体模型除了要具有目前的指标外，还要包括触觉的一些指标和参数。比如：各种不同组织在刀割和针刺时的阻力。早在20世纪九十年代中期科学家们将人体组织切成1毫米厚的切片，进行CT扫描后还需要在其中补充大量的视觉和其他信息。现在我们需要做的就是将触觉特性的信息加入其中，这样当医生拿到CT结果时，他就可以从计算机中得到相应的触觉信号。
另外一个更有创意的想法是：当外科医师进行手术时，计算机以一个虚拟的人体为对象，记录下手术整个过程中的触觉感受，这样实习医生在手术实习时就可以根据手术操作数据用一个由计算机控制的机器人对真正的人来进行手术。, 百拇医药(王翠玲)
模拟训练在医学教学中是至关重要的。一个人体模型，再加上一些机电、传感和计算机设备，就组成了一套模拟训练装置。学生们利用该装置可以进行静脉穿刺练习、结肠镜检查，甚至支气管镜检查及肺活检等训练。这些装置不仅能提供视觉影像，还要能产生一种真实的感觉，就像医生进行实际操作时一样。
目前一些实验室中已经拥有了类似的装置，它除了提供图像和声音外，还能模拟出触觉。由于医生对患者进行检查时所获信息的很大一部分是来自于触觉，所以在模拟训练时的触觉感受是非常重要的。精密的模拟训练装置，将会大大提高医学模拟教学的质量。
, 百拇医药
波士顿的一个医学中心已经配备了这样的装置，现在让我们来看一下它是如何工作的。如果你想体会一下静脉穿刺的感觉，工作人员会将你带到CathSim工作站，这里陈列着目前最受欢迎的模拟装置。他将一个普通的穿刺针的一端连接到模拟装置的接口上，这时计算机的显示器上出现一个对话框，让你选择你想对哪种人的手臂进行操作。如果你还没有实践经验的话，你可以选择相对比较容易操作的对象，比如选择一个较瘦的30岁男性的手臂。右手握住穿刺针，左手抓住穿刺针下方一个手柄状的附件，就像抓住患者的手臂一样，这时传感器就会将你的每一个动作记录下来。
当你注视着显示器并将穿刺针慢慢刺入时，计算机会提供出即时的视觉和触觉信息，从显示器上可以看到穿刺针在虚拟的手臂中的位置，模型内部一套由计算机控制的机电装置则会通过穿刺针使操纵者感受到穿刺过程中所遇到的阻力。开始时你会感到穿刺针很容易穿过患者的皮肤，在到达血管壁时遇到较大的阻力，当用力穿过血管壁时你会感觉到落空感。从计算机的扬声器中你甚至可能听到当穿刺针刺到患者时，他发出的“哎吆”的叫声。
, 百拇医药
接下来我们来操作模拟训练中的支气管镜检查。首先把一条细长的、富有弹性的管子从人体模型的鼻孔中插进去，触觉感受器是一个可以自由移动的手柄，在管子的前端配备有摄像机和一些其他的装置。把管子进一步向里插入时，通过显示器和触觉感受器你可以看到和感受到支气管的树状结构。当这个虚拟的患者咳嗽时你还能看到支气管壁的痉挛。在找到肺内的肿物后，利用一个由感受器控制的像爪子一样的装置抓取一点标本，这时你能看到活检部位在出血。
在线传输触觉信息要比传输视觉信息难得多，传输视觉是单向的，它只是把视觉信号传递到人的眼睛中，而触觉的传输则是双向的，一方面人要进行操作，另一方面还要得到反馈，这样计算机必须在接收到操作信息的同时做出反应并传递给操作者。另外在计算机领域也存在着一个挑战，我们知道每秒钟放映24张连续的图片，便可以造成视觉的错觉。形成一个活动的画面。但是如果要想得到一个连续的触觉感受，这个数字必须达到1000，这将需要计算机具有极高的运算速度。
随着模拟装置研究的一步步深入，一些医生们已经着眼于另外一种模拟触觉应用技术——遥控手术。他们期待着通过这种技术对遥远地区的患者甚至太空中的宇航员进行手术。另外它对腹腔镜操作将会有很大的帮助，医生利用一个很小的切口将摄像机、手术刀之类的工具伸到腹腔中，再通过显示器观察腹腔内的情况进行手术。这样做对患者是非常有好处的，他们受感染的机会会大大降低，而且恢复起来也相当的快。但这对医生也提出了更高的要求，他们看不到三维的图像，没有做普通手术时的触觉感受。如果能实现触觉模拟，将对外科医生有极大的帮助，并最终推动机器人手术的发展。
将来在遥控手术和机器人手术的时代，人体模型除了要具有目前的指标外，还要包括触觉的一些指标和参数。比如：各种不同组织在刀割和针刺时的阻力。早在20世纪九十年代中期科学家们将人体组织切成1毫米厚的切片，进行CT扫描后还需要在其中补充大量的视觉和其他信息。现在我们需要做的就是将触觉特性的信息加入其中，这样当医生拿到CT结果时，他就可以从计算机中得到相应的触觉信号。
另外一个更有创意的想法是：当外科医师进行手术时，计算机以一个虚拟的人体为对象，记录下手术整个过程中的触觉感受，这样实习医生在手术实习时就可以根据手术操作数据用一个由计算机控制的机器人对真正的人来进行手术。, 百拇医药(王翠玲)