当今国际局势复杂多变，虽然和平时期大规模军事战争少有发生，但局部武装冲突和暴力恐怖活动时有发生。现代战创伤致伤因素、范围和强度复杂，救治难度高，尽管平时创伤救治理念为战创伤救治提供了一定的借鉴参考，但由于平战创伤机制、特点和复杂程度及配备医疗资源差异，显然不能完全满足战创伤高效救治需求。因此，提升我军战创伤救治训练水平，储备转化战时战创伤救治能力，培养高水平适应性战创伤救治队伍，不仅是战创伤卫勤保障的重要内容，也是军事医学发展的必然要求，因此对高效性和可操作性战创伤救治训练提出了更高的要求。

基于此，国外采用多形式战创伤救治训练方式，重要进展之一是将高仿真虚拟现实（virtual reality,VR）运用于战场训练。鉴于战场环境的高度危险性和不可复制性，VR在战救训练中独具优势。相对于传统卫勤演训，战创伤VR救治训练模型高效、安全、经济且易获得，利用计算机技术最大限度还原实战场景与战创伤伤员的复杂伤情，保证模拟案例的标准性、恒定性和规范性。此外，战创伤救治训练VR模型可提高军事医务人员的战场适应性，降低真实应激状态操作失误发生概率[1]。

当前我军战创伤救治训练模型运用落后，缺乏训练基本范式，教学形式和训练模型陈旧，突出表现为真实感弱、无法模拟群体伤和复杂伤等缺点[2]。因此，本文对在战创伤VR救治训练模型研究进展进行简要综述，分析目前国内外战创伤救治训练模式的特点，为我军转化生成战创伤救治能力提供借鉴参考。

1、VR的概念及特点

虚拟现实（virtual reality,VR）技术是近年来兴起的跨多学科人机交互尖端技术，产生视觉感受为主的模拟系统，在虚拟空间中获得身临其境的感觉，人工环境中实现互动行为。VR具感知性、交互性、构想性和沉浸性等特点[3]，突破传统训练限制，可直观演示复杂抽象的培训内容，供受训者沉浸式反复练习，同时避免了实训中的危险性，具高效、经济、安全的优势。

2、VR在医学领域的应用

随着VR技术的跨越式发展，已于军事演习和医学教育、心理治疗与医疗服务等诸多领域得到应用[4]，出现了许多虚拟仿真医学训练系统，已被证明可以提高临床操作训练的效果，提高麻醉学[5]、外科、产科、急诊医学、儿科学和危重病护理等学科的团队合作和沟通，越来越多的学术医疗中心使用VR来强化培训课程[6]。

急重症是多因素作用下出现的紧急、濒危的病理状态，表现为多器官发生序贯功能异常，具有突然发生、不可预测、变化迅速和病情危急等特点。严重多发创伤后常引起早期并发症甚至死亡[7]，因此急重症救治应达到时效复苏、救命第一和注重器官功能三个基本要求。鉴于急重症救治的高度紧张性和不可复制性，VR在急重症救治训练领域具有天然的优势，不仅高效、安全，还能最大限度还原复杂伤情与紧急场景，提高急救人员的救治技术水平，降低心理紧张导致操作失误的可能。近年来，各医学教育中心陆续基于智能化模拟人开展急救技术训练，促进了模拟教学的快速发展。Liu等[8]采用2D与3D结合的新型算法，以虚拟方式重建破碎的骨块，用于复杂骨折的严重程度分类或术前手术模拟培训。Lu等[9]利用VR多媒体组合使受训者能够在观看颅颌面创伤手术的立体三维视频的同时实现与手术器械的交互，以此来提高颅颌面创伤院前治疗培训的效果。Ralston等[10]采用VR技术模拟交界性异位心动过速和心排血量综合征，以及急性呼吸衰竭等抢救场景，便于小儿心脏重症监护室医生识别和管理急性情况的发生。

3、VR在战创伤救治训练领域的应用

3.1战创伤救治训练的必要性现代高技术战争条

件下，战创伤呈现致伤因素复杂、伤情危重和群体伤增多等特点，更突出了伤后第1小时“黄金救治时间”的重要性[2]。我国高度重视应急产业的建设与发展，要求做到高效、快速、精准救援[11]，与平时创伤明显不同的是战创伤救治对组织指挥能力、快速反应能力、精准救治能力要求更高。掌握运用先进的战创伤救治理念技术，研发符合现代化战争特点的训练装备，特别是采用基地化、实战化培训提升卫勤人员战场救治能力[12]，是战创伤卫勤保障训练的重要任务，也是军事医学发展的核心内容。迄今，我军30多年未发生战争，缺乏战创伤救治实践是实现战创伤救治能力转化生成的瓶颈。由于战场的高度危险性与不可复制性，目前我军多采用任务牵引和经验式组训等传统战创伤救治训练模式，少有真实战场环境模拟训练，训练效果不能满足实战救治高标准要求，战创伤救治水平远落后于军事强国[13]。

3.2战创伤VR救治训练的优势

鉴于急重症和战创伤发病特点与救治要求有共同的规律和标准，因此在当前疏于战创伤救治实践的情况下，同时基于战创伤救治作为军队卫勤训练核心内容，VR模型可能是战创伤救治训练的有效方法。VR可实现沉浸式实战环境模拟，构建具有病理生理特征战创伤虚拟人，为战创伤紧急救治提供实战化训练组套件，优势突出：(1)临境性。操作对象更逼真：渐进式适应战场环境，减少创伤后应激障碍的发生；(2)安全性。操作具可重复性：防止真实致命错误，利于探索多种治疗方案；(3)开放性。支持团队训练：随意组合训练模块，根据情景升级难度，满足大规模培训需求，连接不同空间团队，缩短培训时间，提高战救技术训练成效。

3.3国内外战创伤VR救治训练的模型应用

3.3.1战创伤VR救治训练模型的外军现状。

国际战创伤救治训练的突出特点是多训练形式并存，主要采用生理反馈引擎的高仿真人体模型进行实践培训。以美国为代表的发达国家非常重视VR等数字医学技术在战救训练中的研究应用，注重运用VR实现战场仿真训练，构建逼真极端的战伤场景，提升战场救治人员的应急反应和火线救治能力。美军依据战术战伤救治（tactical combat casualty care,TCCC）理念，组建了战场战伤救治体系[12]，而后加拿大等多国也将TCCC理念本土化，形成适合本国国情的战救体系。美军军事创伤训练中心（Army Trauma Training Center,ATTC）使用Sim-Man 3G创伤患者模拟器，在创伤手术治疗区域进行出血控制和气道管理等技术培训[14]。法国军事卫生署制定了“前线战伤救治”（sauvetage au combat,SC）标准化培训方案，在高仿真人体模型上进行战现场环甲膜切开术等急救技术培训[15]。以色列医学模拟中心通过改变呼吸、心血管和神经系统生理参数，运行肌肉震颤、括约肌控制丧失和呕吐等设定程序模拟战创伤伤员[16]。芬兰运用移动数字传感器显示战创伤患者重要参数，并向医务人员提供时间指示和信息[17]。

20世纪90年代以来，以美军为代表的发达国家军队非常重视战创伤救治训练模拟技术和配套系统研发，对其战伤救治水平提高有极大的帮助。1999年美国军事医学和研究生护理学校统一服务健康科学大学建立了Val G.Hemming模拟中心，采用真人演员模拟、人体模型、任务训练器和VR技术以加强医学教育和培训，现今仍是美国军事医疗系统最大、最全面的模拟中心[18]。2014年法军研发了“三维前线战伤救治”（three dimensional Sauvetage au Combat,3D-SC1）计算机技术平台用于前沿战伤救治技术训练，提升了士兵的火线救治能力[19]。2016年英国研制了VR急救训练系统，为英国武装部队医疗应急反应队人员的应急医学救援训练提供虚拟环境[20]。近年来，美国陆军的综合视觉增强系统（integrated visual augmentation system,IVAS）能够探查肢体解剖结构损伤，有利于战时军事医疗人员快速评估伤情以及展开一线救治[21]。

3.3.2战创伤VR救治训练模型的我军现状。

我军多年来以多版《战伤自救互救手册》和《战伤救治规则》为战创伤救治训练理论基础[22]，旨在提高战创伤救治水平，如何实现理论基础向实战化能力转化是关键性瓶颈问题。我军战创伤模拟训练处于起步阶段，主要包括：(1)开设高级创伤训练课程（advanced trauma training program,ATTP);(2)将交互式人体手术模型与麻醉活体动物结合；(3)实时实地训练检伤分类和转运等高级救生程序。目前我军仍主要以桌面推演、口头演练、动物实验模拟和化妆模拟等静态战创伤救治训练[23]，无法呈现战创伤真实性。近年来，部分军队医院多采用Gaumard高级智能无线医疗模拟人或可穿戴式高仿真模拟设备开展急救训练[24]，培训模块包括止血、心肺复苏、气管切开等多种急症治疗系统，给学员沉浸式学习体验，可模拟各种生理和病理状态，实现操作后反馈，在战创伤救治培训中发挥了重要作用。尽管如此，价格昂贵、实战感弱、无法模拟批量伤等是该类训练系统的主要缺点。

我军战伤救治模拟技术初现雏形，各军医大学均在筹建战创伤模拟实训基地，但在实训内容和仿真程度上仍有很大的进步空间。尽管近年来我军在战救模拟方面进行了大量尝试，但大多仍局限于单项救治技术训练，或仅将VR技术作为战场环境背景板，与美军的模拟仿真系统仍有较大差距，战救培训VR模型的原创研发与应用有待进一步加强。武汉联勤保障部队卫勤局研发的战术一线战伤救助系统，可根据情景生成伤员，放大观察受伤部位，完成救治操作并生成评估报告。该系统存在的主要问题是：电脑端操作完成、伤员模型比较僵硬和限于急救知识训练等[25]。解放军总医院第五医学中心采用Cry Engine平台开发火线急救任务虚拟环境，训练人员穿戴HTC VIVE沉浸式头盔和Neuron Him手套，利用定位设备开展虚拟急救训练，但其存在缺乏战场极端环境多样性不利于实现团队训练。第四军医大学军事口腔医学国家重点实验室研发了生理驱动仿真智能战创伤模拟人，是国际首个具备核化生特殊伤情模拟人，包括多个战救训练模块和数据处理系统，内置病例丰富，可满足恶劣环境要求，各项性能指标均达到国际先进水平，成本远低于国外同类产品。该系统存在的不足包括无法模拟批量战创伤和未实现战场环境模拟缺乏沉浸感与真实感[12]。见表1。

表1国内外战创伤VR救治训练的模型应用

4、展望

与美军相比，我军技战结合的全要素模拟仿真训练不足明显：第一，模拟训练设备缺乏，原创研发与训练使用不同步；第二，模拟训练系统平台尚未完善，缺乏特殊战场环境及联合作战情景；第三，模拟训练开展范围较窄，尚未形成体系化、标准化战救模拟训练平台[26]。我军战创伤救治VR训练滞后的两大主要原因包括：第一，VR模型相关配套设施和专业软件平台研发价格昂贵[27]，军事训练项目无法评定经济产出，需要国家层面资助；第二，VR模型研发缺少卫勤人员专业融入指导，与实际临床能力培训脱节。我军战创伤救治训练需转变医学训练模式，尝试依托VR模型实现标准化伤员向虚拟伤员的转化，构建移动虚拟战场系统，开展实战化的交互模拟训练，开拓VR模型在战创伤救治训练领域的应用。

战创伤救治训练VR模型的全面建设，有利于解决全军特殊环境战创伤模拟训练模式相对落后等迫切问题。借鉴国外战创伤救治模拟训练模型，我军战创伤救治训练未来发展应聚焦以下方面：第一、完善战创伤VR救治训练模型，充分发挥其临境性、安全性、开放性的优点，缩短培训时间，减少培训消耗；第二、按需设计培训内容，通过单个伤情整合生成复杂伤情案例，尽可能地模拟真实战争场景；第三、满足高寒、高温、沙漠和海战等多种特殊环境战创伤救治的需要，以达到不同人群的素质培养目标；第四、加快自主研发，实现多技术兼容性，实现虚拟现实技术人员与卫勤人员整合互动，组建我军战创伤救治模拟培训基地。

5、小结

战创伤救治是降低部队减员和提升部队战斗力的重要保障，其中强调了重症战伤病情分析判断和急救处理等应急管理能力。然而，我军缺乏实战条件下战场战创伤救治经验，当前战创伤救治训练模型无法高效培训生成战场应激条件下救治能力。VR技术可为战场伤员急救提供仿真实战化模拟训练系统，外军已将VR技术运用到战场急救、战术紧急和战略早期链式救治训练。然而，我军战创伤救治训练模拟技术尚处起步阶段，未实现人机交互和真实与虚拟交互，存在真实感弱和无法模拟批量伤等缺点。基于此，我们需要结合自身实际，按照我军作战需求设计培训内容，自主研发战创伤VR救治训练模型，构建综合性军事医学中心和训练基地，全面提升战创伤救治水平。

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基金资助:广东省自然科学基金-面上项目(编号2024A1515012909);广州市科技计划项目(编号:2024A03J0643);

文章来源:王凡凡,童华生.战创伤虚拟现实救治训练模型研究进展[J].中国急救复苏与灾害医学杂志,2024,19(11):1527-1530.