解剖学传感器 “漫游”血管，虚拟解剖 现代科技这样改变医学教育

“漫游”血管、虚拟解剖 现代科技这样改变医学教育

来源：科技日报

12月10日，距离全国硕士研究生统一招生考试只有短短10几天。大环境影响下，许多高校增设了医学专业、扩大了医科招生规模，吸引了考研学子的目光。

日前中国高等教育学会医学专业委员会理事长、北京大学原常务副校长、中华医学会副会长柯杨指出，近年来我国医学教育取得了长足进步，但也存在教学方法陈旧落后、学科发展不均等问题。她建议在教育教学中加强线上资源、虚拟教学AI的场景应用，加强公共卫生医学教育等。

新冠疫情考验了医疗水平，也对医学教育提出了新的要求。新时代医学教育面临怎样的挑战？现代科技如何更好地服务于医学教育？对此，科技日报记者采访了相关专家。

考研要与实践操作水平并重

“不是每一位医学生都喜欢或适合学医，不少孩子因为家长要求而选择医学。老师在教学时往往更偏重于医学技术等硬知识的传授考核，对医学领域的人文关怀教育和生命教育融入不够。”当谈及新时代医学教育时，昆明医科大学药学院教授李璠对科技日报记者表示。

陈丹是一位骨科在读医学博士生，提及医学教育存在的问题时他表示：“很多医学院的教学方法仍以传授教材知识为主，理论联系实际做得还不够，很多复杂深奥的知识点学生无法直观理解。”他转念道，“不过老师也没有办法，医学需要记忆的东西太多了，有太多晦涩的概念、知识点等。”

医学院的老师负担十分繁重。当下国内很多医学院教师肩挑教学、科研和临床“三职”。在李璠看来，科研论文应写在临床上，以患者需求为导向，以科研促进教学。她表示，“破五唯”以来，重科研轻教学现象有所好转。

但医学实践教学在本科阶段也有其自身的“无奈”。记者了解到，一些医学生觉得本科阶段的院校不理想，希望以考研改变现状，临床实践便成了“走走过场”。陈丹坦言：“如同许多专业一样，大环境使得医学生多以考研为出路，为了备考而无法全身心投入实习的同学不在少数。”

李璠非常支持医学生考研，她认为医学是知识密集型学科，本科阶段对疾病有了初步了解，疑难疾病的治疗则需要培养专硕实践型高水平医学生。但她提醒，考研和实习时间应尽量错开、互不干扰，“往往考研的学生考试分数高，但医学技术操作技能相对不足，需要在未来加强出科考试、执业医师考试的实操考核等，提高学生的实践操作水平”。

现代科技为医学教育添羽翼

医学生需要学习的内容很多。天津大学医学部医学科学与工程学院院长何峰注意到，绝大多数医学生每天都起得很早，经常清晨在湖边背书。

“现代技术不断革新传统医学教学模式。”何峰表示，随着现代科技加快融入医学教育，传统以文字传递的知识正变得更为生动形象、易于理解。借助人工智能技术和虚拟现实（VR）技术，人体的解剖结构得以直观地三维展现，学生们可以透视人体，观察这个世界上最精密的仪器是如何运转的。

记者了解到，2018年何峰所在的天津大学在我国首开智能医学工程专业，近2年来全国各地20多家院校设立了此专业，推动了医学教育与人工智能的结合、医学与工学的融通发展。

“以前老师们通过书本、挂图、模型等各类教具及实物标本向学生展示和讲授人体解剖，不足的是静态的教具和标本无法呈现诸如血液流动、心脏搏动这些动态的生命现象。”何峰表示，学生们现在可以利用VR眼镜学习解剖知识，其沉浸感使教学效果较传统挂图有显著增强。虚拟解剖台包含着逐层剥离虚拟人体的皮肤、肌肉、骨骼、神经等各系统；虚拟解剖软件甚至可以让学生进入消化道、血管里去“漫游”；而增强现实（AR）技术，可以把人体的解剖结构直接叠加在真人身上，还可将超声心动叠加在人体模型上，使得器官活动效果更为直观逼真。

技术悄然变革着医学生的临床实践和训练方式。何峰说：“不同于传统模型教具，心肺复苏人体模型连接了多种传感器，采集按压力度、频率等数据，学生在接受反馈中反复练习达到按压手法的正确娴熟。”他指出，传统医学教育试错成本很大，培养医生周期非常长。在现代技术的支撑下，医学生可以通过虚拟现实技术在较短时间内进行强化训练，积累更丰富的临床经验，这有望缩短人才培养周期。

不仅如此，借助5G大宽带、低延时等特性开展全景手术直播，使得学生可以通过电视等终端观看名医的手术过程；借助主刀医生佩戴的头戴式摄像头，还能以第一人称视角观摩手术技巧，增长临床手术经验。依托3D打印技术，现在骨科的创伤模型制作、内置物材料制作更加简单灵活，手术前规划更为清晰直观。

“医学与高科技的融合，伴随着VR、AR等技术本身的成熟而发展，部分概念产品已日臻成熟。特别是借助力反馈等先进技术，一些系统已从单纯的展示向全面操作技能训练的方向进化。在不远的未来，现代科技加持下的医学教育一定会与临床的实际应用结合得更加紧密。”何峰对此充满信心。

“希望虚拟技术、人工智能技术在三四线城市的医学院校也开展起来，把人体解剖更加细化、可视化地呈现在学生面前，把各个科室常规操作进行实物模拟。这将推动医学教育进一步发展。”陈丹在谈到科技支撑服务于医学教育的期许时这样说。

网络教学给医学教育带来深刻变革

“因为疫情，报考医科的学生明显增多。”何峰注意到，全国各地援鄂医疗队的感人事迹经媒体报道产生了广泛影响，在许多青年学子心中埋下了立志学医的种子；前几年屡屡见诸新闻的紧张医患关系也有了改善，大多数人对医生这个职业更加理解、宽容了。

李璠则表示，网络教学更为常态化，在线医学教育资源不断得到挖掘和开发；医学科普教育更加普及广泛；以临床实践能力为导向的培养受到更多的重视；生物安全教育、公共卫生教育得以较快发展。“作为教师要与时俱进尽快适应这些变化，掌握网络、AI等新技术，变被动学习为主动学习；医学院要开始构建线上教学学习效果的科学评价体系。”李璠建议。

谈及疫情对医学教育带来的变化，何峰指出，“疫情促进了网络教学、在线教学等技术产生质的飞越，打通了国内外、发达地区与偏远地区教学资源的共享。疫情结束后，网络教学给医学教育所带来的深刻变革也不会逆转，仍将继续发展”。

此外，疫情期间我国公共卫生专门人才出现明显短缺。何峰预测，在未来几年中，增设公共卫生相关专业将成为各大医学院校和综合性大学的一个办学热点。“医学的发展离不开理工科的支撑，未来医学院校与综合性大学的交叉融合与深度合作，可使其视野更宽阔、发展更全面。”何峰表示。

紧急时刻的救命玩意，ICEdot应急传感器深度解剖

穿戴也好，传感也好，其实都遇到刚性需求的问题。这里面ICEdot应急传感器的立意比较明确，就是紧急情况下的报警。到底ICEdot应急传感器的工作原理是什么？今天，就跟随妖刀我一起揭开这个立意明确的的ICEdot应急传感器的的神秘小面纱。

【关于ICEdot】

ICEdot无线传感器外表看起来像普通的黄色贴纸，但是它并非普通的贴纸，它可以检测用户的运动情况。当用户运动状态发生变化或者摔倒时，它就会通过ICEdot的应用程序与手机蓝牙连通，利用GPS自动显示摔倒的位置，评估其严重性并发出警报。

拆解之旅

※ 拆解第一步

The ICEdot crash sensoris a Bluetooth low-energy device that senses extreme changes in movement, like when you’re in a bike accident. It connects to an online service via an iPhone app and after a crash is detected it launches a 45-second countdown on the phone which, if not canceled, then notifies your emergency contact. When you first get the device, you can set up your account with multiple contacts and choose between a phone call, sms, or email notifications. Emergency medical personnel can text the ID of your ICEdot to a number and receive back your important medical info.

Misfit Shine的名字就具备时尚色彩，它可以跟踪用户的步伐、日常活动级别、睡眠质量和精准时间，它采用低功耗蓝牙（BTLE）技术实现Shine纽扣与iOS App的互动，更重要的是这个小精灵还是防水的战士。采用随机的配件就能打开这个小精灵，我们就能发现完整的Shine智能纽扣包括如下几个重要的部分：

1、单片机：EFM32-LG295F256 microcontroller

2、低功耗蓝牙：CC2541 Bluetooth Low Energy module by Texas Instruments

3、三轴加速度传感器：LIS3DH accelerometer by ST

※ 拆解第二步

The ICEdot attaches to your helmet with a bracket and zip ties, and the device charges via micro USB. The pack also contains stickers with your ICEdot ID for placing on your license in your wallet etc.

借助强力钳还是能比较容易的抽出电路板的，怎么样这下对这个小Shine有感觉了吗？竟然还是在韩国制作的，不知道John Sculley 是这么想问题的？不会是担心被山寨了吧？嘻嘻。

Misfit 智能穿戴纽扣Shine之深度解剖

※ 拆解第三步

We used a flathead screwdriver to gently pry the ICEdot open. Be cautious not to pry against the soft lithium polymer battery, or it could be damaged.

The plastic shell has a rubber gasket inside. The contents of the shell are a small double-sided circuit board and 120mAh rechargeable lipo battery, a lot like the 150mAh batterywe have in the Adafruit store.

On one side of the board is a Bluetooth low-energy module (BTLE) module by Texas Instruments, containing a CC2540 microcontroller.

The other side of the board has a bq24024lipo charger, a L3GD20 3-axis gyro (just like theone we carry!), andLIS3DH3-axis accelerometer.

To save costs, the designers used the CC2540 as both a BTLE controller and the microcontroller that reads all the sensor data from the gyroscope & accelerometer and decides whether it’s time to activate the help function on the paired phone.

电路板的真面貌这下就能清楚的呈现在眼前，美观的布局貌似有Apple的风范，把冷酷的硬件电路板制作出美感来的确需要设计工程师具备点美学功底。这下核心EPF32单片机和CC2541蓝牙芯片一览无遗了。

Misfit 智能穿戴纽扣Shine之深度解剖 依照惯例，我们最后把拆解的Misfit Shine智能纽扣的全家福递上。

解剖资料

下面我们简要列出本次解剖Misfit Shine智能纽扣产品涉及到的相关硬件器件明细与在线阅读：

1、低功耗蓝牙处理器：TI CC2540 蓝牙SOC处理器

3、三轴加速度传感器：LIS3DH accelerometer by ST

5、解剖高清无码图赏：ICEdot应急传感器高清无码解剖图.rar(加奇笛官方微信qidiChina，回复“ICEdot解剖图”可获知下载鉴赏密码。)

解剖结语 我们做过Misfit Shine智能纽扣的开箱评测，由于该团队是由前Apple CEO领导，故而更加引人关注。综合开箱到解剖，从外表到里子，的确给我们留下了深刻印象。当然，我们也听说了深圳某团队山寨了Shine，照猫画虎的创业肯定是汲取不了全部养分。

1、硬件也讲究美学。Misfit Shine体积虽小，硬件做工绝不含糊，美学与实用并重的色彩凸显无疑，这是Apple的基因作用还是团队品位使然？将外观与硬件完美统一就是让用户爱不释手的第一步。遗憾的是这次无法同时比对山寨Shine，我们相信两者放在一起，一眼就能分辨出原单还是A货！

2、携半导体主流缩短上市周期。Misfit Shine智能纽扣在硬件核心料件伙伴选择上也比较特别，从单片机到蓝牙控制器，从三轴加速度传感器到电路板布局全部选择了当下市场的主导者，这既反映了团队对产品的自信和定位，同时也有效避免了二流伙伴的低价技术带来的上市延误。

3、选择在韩国生产组装。这是个非常反常的举动，到底是基于什么思考做出的决定的确显得意味深长。在Apple都选择在中国大陆批量的时代，小小的Shine却要逆流，或许也是山寨带来的策略？

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