摘要：介绍虚拟现实技术概况，对虚拟现实技术在血液净化领域的应用提出新的见解与思考。文献回顾，结合日益成熟的虚拟现实技术，对虚拟现实技术在血液净化领域医疗行为、护理操作、医护人员培训及患者健康管理等方面的应用进行前瞻性综述。虚拟现实技术的应用将有效提高血液净化专科护士的日常工作及应急处理能力，降低不良事件的发生率及影响，提高患者自我管理能力。随着虚拟现实技术在医疗健康领域的广泛应用，结合移动互联网、大数据、人工智能等技术，将给血液净化技术带来前所未有的改变。

虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为系统仿真，使用户沉浸到该环境中如同在现实世界一般。VR技术主要有3种类型：虚拟现实、增强现实（Augmented Reality，AR）、混合现实（Mixed Reality，MR）。增强现实技术，强化了周围环境因素，它把人造的虚拟对象置于真实的环境当中，给人以视、听、嗅、触等真实感受。而混合现实是指合并现实和虚拟世界而产生的可视化环境，分为增强现实和增强虚拟。 

图1  虚拟现实技术在血液净化领域的应用

近几年，健康医疗领域也开始引入虚拟现实技术，虚拟现实技术在临床技能培训与教育、康复治疗、心理治疗及远程医疗等方面的应用研究不仅可以提高医护工作人员的服务水平、提升疾病诊疗效率，而且还能改善患者就医体验、加强个人健康管理。然而，虚拟现实技术在血液净化领域的临床应用研究尚处于空白状态，所以就虚拟现实技术在血液净化领域的应用做前瞻性探讨。

1 虚拟现实技术在血液净化医疗中的应用前瞻

1.1 动静脉内瘘术前评估 动静脉内瘘是透析患者最常见的血管通路，在做手术之前，医生可对患者造瘘部位进行检查，将检查数据录入计算机，通过计算机建立完整模型。医生可以利用增强虚拟现实设备，进行预模拟操作，选择最佳的手术方案。而在手术过程中，也可以通过增强虚拟现实设备，在手术中实现定位匹配等辅助功能，让医生在手术过程中的操作更加精准，从而实现高效、扎实的医疗服务。目前，国内外均已研发了人体不同部位的虚拟手术系统，用于腹部外科手术、心血管外科手术、肾移植手术、耳鼻喉外科手术[7]、内窥镜手术和肿瘤切除术等各种不同手术的模拟。 

1.2 动静脉内瘘手术远程指导 对于一些无法接受高水平医疗服务，而手术又较为复杂的患者，可以通过当地医院检查的数据构建模型，由大医院有经验的大夫进行模拟手术，手术过程的数据完全记录，基层医院的医生可在增强虚拟现实设备的引导下完成手术，实现远程手术过程。虚拟现实技术亦可实现远程手术观摩及通过远程控制机器人完成手术操作等。早在2016年11月，英国的Mativision直播了其利用VR技术进行手术的过程，25个来自世界各地的医生，戴着Gear VR观看Ashok Sethi 医生操作了两个复杂的整形外科手术。美国佐治亚医学院和佐治亚技术研究所的专家们已经合作研制出了能进行远程眼科手术的机器人。这些机器人在有丰富经验的眼科医生控制下，独立、精准地完成眼科手术，节省了医院人力资源。

2 虚拟现实技术在血液净化临床护理操作中的应用前瞻

2.1 动静脉内瘘穿刺 血管通路是透析患者的“生命航道”，保护好透析患者的血管通路，制定长期穿刺计划，对维持性血液透析患者具有非常重要的现实意义。

对计划使用钝针扣眼穿刺法行动静脉内瘘穿刺的患者，医生可对患者血管通路进行详细检查，计算机根据动静脉内瘘的情况进行计算，构建出最佳的进针角度和部位。患者内瘘的相关信息可通过虚拟现实设备，比如VR眼镜传输给护士，并且通过设备对患者手臂的摆放姿势进行校正。这样，护士在给患者进行内瘘穿刺时可将患者的手臂摆放置VR眼镜指示的位置，在虚拟现实技术的辅助下完成进针。如“20度左右角度进针”“动脉针朝向为向心方向”“需要6点钟方向绷紧皮肤进针”等讯息。此外，护士可根据计算机计算的患者最合适的血流量、超滤量、肝素量等数据进行参数设置。

对于使用绳梯法行动静脉内瘘穿刺的患者，计算机会根据血管通路的状况分析，制定出详细的进针计划，根据病人实际透析次数，合理分配，有计划性的使用动静脉内瘘。护士在行内瘘穿刺过程中只需带上VR眼镜，便可清楚本次透析的穿刺部位。目前，我国云净系统已经研发出了“智能位点图”功能，将患者的动静脉穿刺点录入云净系统，第一次使用时在用户移动端点击本次穿刺的位点，该位点即由空心圈变成实心圈，并自动生成一条记录，下一次即自动按此次穿刺位点编号开始依次循环，进而实现有计划的使用动静脉内瘘。

2.2 突发情况处理 由于大数据、云计算等人工智能的存在，一旦透析过程中出现体外循环凝血、透析器破膜及患者低血压等紧急情况，计算机会根据患者病情，指导护士在最短的时间里，做出最正确的处置方案。首先，计算机根据患者此次透析前的身体状态，把透析过程中容易发生的突发状况进行提前预警，提醒护士在透析过程中需着重观察的项目。如患者此次采取无肝素透析，而患者本身血红蛋白超过了140 g/L，在患者上机时计算机便会提醒护士注意观察透析过程中的凝血情况。其次，如果透析过程中已经发生了空气栓塞、肌肉痉挛、溶血、低血压等紧急情况，计算机会根据患者的实际状况给出相应处理建议，并做出应急指引。

3 虚拟现实技术在血液净化医护人员培训中的应用前瞻

 相关研究表明，护理不良事件的发生与护士的年资有关，即低年资护士（职称为护士）发生不良事件的概率高于高年资护士（职称为护师以上）。其原因在于低年资护士临床经验不足，遇到复杂、紧急情况不能够采取较好的处理措施。而医学又是一门不容许出错的学科，在临床工作中更是如此。因此，给护士提供一个身临其境的虚拟培训环境也是非常有必要的。目前国内外利用VR技术开发的护理培训系统有静脉注射培训平台、导尿技能培训系统、职业防护模拟系统等。

 VR技术亦可以用于血液净化专科护士的临床技能培训。通过计算机技术，可将经过长期积累的护士操作数据及各种影像资料模拟出复杂情况下的动静脉内瘘状况，借助虚拟现实设备模拟进针，强化培训效果。例如：某透析患者的血管狭窄，且管壁较脆，存在较高动静脉内瘘穿刺失败的风险。血液净化中心可以将此案例作为专科护士培训的一个难点，护士通过虚拟现实设备，在虚拟的环境下进行强化训练，在训练过程中，一旦计算机判断出进针角度有可能穿破患者血管壁，就会报警，同时指出最佳进针角度及进针手法。

虚拟现实技术也可模拟出各种血液透析过程中可能出现的紧急情况，如空气栓塞、内瘘穿刺针移出血管外、体外循环凝血、透析器破膜等，护士通过模拟操作，增强其应急处理能力。在虚拟现实技术的帮助下，血液净化专科护士在独立值班前，可以接受最接近于临床实践的专科培训，从而减少差错事故的发生，提高其工作胜任力。此外，借助虚拟现实技术还可进行火灾、地震等大型突发性事件的模拟演练，从而提高医护人员帮助患者紧急逃生的意识及能力。

同样，虚拟现实技术对血液净化临床医生的培训工作亦起到至关重要的作用。比如，可对新入职医生进行动静脉内瘘相关手术、颈内静脉和股静脉透析导管置入术等的相关教学培训，使其在仿真的环境中熟练手术流程及注意事项，进而提高新入职医生手术成功率。也可收集临床中疑难、复杂病例的相关数据，临床医生通过虚拟现实技术对疑难问题进行反复演练，为找到最佳的解决方案创造条件。

4 虚拟现实技术在血液透析患者中的应用前瞻

虚拟现实技术除了可以辅助医护人员的工作外，也可以作为血液净化中心患者康复治疗干预的有效方法。

4.1 缓解患者负性情绪 已经长期透析，或者准备开始长期透析的患者，会出现各种各样的透析心理综合症，如焦虑、自卑、恐惧、抑郁、厌世等负性情绪。而通过虚拟现实技术，可以构建一个即便正在透析治疗也可以拥有美好生活的虚拟环境，减轻患者对透析治疗的消极心理，增强其对治疗的信心和决心。首先，患者可以通过VR眼镜，在病床上就如同亲临现场般观看明星演唱会、文艺晚会、体育比赛等，甚至可以身临其境去全国各地旅游，让枯燥的透析过程变得有趣，让治疗达到最佳效果，分散透析患者注意力，减少其痛苦。其次，通过VR眼镜，患者可以与国内外知名肾脏病专家对话，与其他透析患者进行面对面沟通交流，提升自己对疾病的认知，进而更好地接受患病事实，做到积极的与疾病共存。

4.2 促进患者健康管理 透析患者的日常护理是非常重要的，日常饮食、锻炼、动静脉内瘘和透析导管的维护等，都需要医护人员进行大量的宣教工作。让透析患者掌握正确的健康管理方法，一直以来都是血液净化中心努力的目标与方向。有了增强虚拟现实技术，患者通过VR眼镜可以直接观摩动静脉内瘘及透析导管的维护方法、透析患者饮食营养搭配等，亦可通过虚拟设备完成动静脉内瘘锻炼及运动锻炼。通过与医院的大数据终端联网，使患者戴上虚拟现实设备就可以知道自己的个人数据，根据数据提醒日常饮食的注意事项。

4 小结

目前，VR技术的应用尚处于起步阶段，其应用范围主要在临床技能培训与教育、康复治疗、心理治疗及远程医疗等方面。尚未查出VR技术在血液净化领域应用的相关报道。随着虚拟现实技术在医学领域的广泛应用，结合移动互联网、大数据、人工智能等技术，一定会推动医疗技术的发展，也会为血液净化技术带来前所未有的改变。

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