沉浸式虚拟现实与尸体骨骼在骨骼解剖学教育中的等效性：一项随机交叉非劣效性试验的学术报告

一、研究团队与发表信息
本研究由Robert Koucheki（多伦多大学Temerty医学院骨科外科）、Johnathan R. Lex、Alexandra Morozova等学者合作完成，发表于《Journal of Surgical Education》2023年7月刊（Volume 80, Issue 7）。研究团队来自多伦多大学及其附属机构，包括生物医学工程研究所、解剖学系等。

二、学术背景与研究目标
骨骼解剖学是医学教育的核心内容，传统依赖尸体标本的教学面临成本高、获取难等问题。近年来，沉浸式虚拟现实（Immersive Virtual Reality, IVR）技术因其三维交互和可重复性优势成为研究热点。然而，IVR在骨骼解剖学教育中的效果是否与传统尸体标本等效尚缺乏高质量证据。本研究旨在通过随机对照试验，比较IVR与尸体骨骼模型在医学生骨骼解剖学教学中的效果，并评估学生对IVR的接受度。研究假设IVR在知识传递上非劣于传统方法，且可能解决尸体资源短缺的挑战。

三、研究设计与方法
1. 试验设计：采用随机交叉非劣效性试验（randomized crossover noninferiority trial），纳入50名多伦多大学一年级医学生，随机分为IVR组和尸体组，分别学习上肢和下肢骨骼解剖，随后交叉使用另一种工具学习另一部位。
2. 干预流程：
- 前期测试：所有学生完成上肢和下肢骨骼解剖的基线知识测试（正确率分别为14.6%±18.2%和25.0%±17%）。
- 教学模块：两组均接受30分钟标准化在线解剖模块学习，随后IVR组使用Oculus Quest 2头显和PrecisionOS软件（3.0版）进行30分钟交互式学习，尸体组使用真实骨骼模型学习同等时长。
- 后期测试：立即进行知识测试，4周后完成线上保留测试。
3. 技术细节：IVR软件提供高精度骨骼三维模型，支持旋转、缩放等交互操作，但未标注解剖名称（以匹配尸体组的无标签条件）。
4. 数据分析：采用t检验比较组间得分变化，Likert量表评估学生满意度，定性分析自由回答反馈。

四、主要结果
1. 知识测试：
- 上肢：IVR组得分提升15.0%，尸体组16.7%（p=0.286）；下肢：IVR组提升22.6%，尸体组22.5%（p=0.936），均无显著差异。
- 保留测试：两组均保持基线以上的知识提升，无组间差异。
2. 学生反馈：
- 79%学生认为IVR在三维空间关系（如骨骼标志、关节结构）教学中最具价值（Likert均值>3）。
- 76.5%支持IVR与传统方法结合，仅8.8%倾向仅用IVR。
- 主要局限包括缺乏触觉反馈（17.6%）、设备设置复杂（17.6%）和软件未标注解剖名称（20.6%）。

五、结论与价值
1. 科学价值：首次通过交叉设计证实IVR在骨骼解剖学教育中与尸体标本等效，为医学教育技术应用提供Level 1证据。
2. 应用价值：IVR可缓解尸体资源短缺问题，尤其适合三维空间关系的教学，但其推广需解决标注缺失和硬件优化问题。
3. 教育意义：支持混合教学模式（IVR+传统方法），平衡技术优势与传统教学的触觉体验。

六、研究亮点
1. 方法创新：首次在骨骼解剖学中采用交叉设计直接比较IVR与尸体标本，减少个体差异干扰。
2. 技术细节：使用临床级PrecisionOS软件，模型精度高，但刻意省略标签以控制变量。
3. 多维度评估：结合定量测试与定性反馈，揭示IVR的优势场景（三维关系）与改进方向（交互设计）。

七、其他发现
- 学生偏好混合教学（61.8%），反映对技术互补性的认可。
- 一名参与者报告颈部不适，提示IVR设备需优化人体工学设计。

本研究为IVR在解剖学教育的应用奠定实证基础，未来需扩大样本并探索肌肉、神经等复杂结构的教学效果。