今天我跟大家聊一下外科医生的触觉。
在开始这个话题之前,我请你先闭上眼睛做两个简单的动作: 第一个动作,请你伸右手摸一摸自己头发。我想在触及头发的一刹那,你就能感觉到手与头发的接触。这就是你手指上的触觉感受体在起作用。英文中,一般称为Touching Sense。
第二个动作,请将右手从头顶挪下,指向自己的鼻尖。我相信你一定能做得很准。即便是闭着眼睛,也能行。这个动作的精确完成,有赖于你关节中的本体感觉器(Proprioceptor) 。它们感受你手指的运动方向和速度,引导着你的肢体在空间的运动。
本体感觉和手指尖的精细触觉共同构成我们今天所说的触觉(Haptic) 这样一个概念。
为什么触觉对于外科很重要呢?这是因为外科手术通常需要在带手套的情况下完成,这种情况下,外科医生手指上Touching Sense 就被阻隔了。同时外科医生的操作都需要通过外科手术器械来完成,这时,本体感觉也变得间接了。我请你带上手套摸头发,你还能准确地分辨自己的头发吗? 你如果手里握着一支铅笔,你还能准确地控制笔头点到自己的鼻尖吗?
想来很困难吧?我们的外科医生就是在这样的情况下完成精细的外科操作的。他们是怎么做到的呢?当然是训练。
外科医生通常需要相当一段时间的训练才能能够适应在触觉被阻隔下的情况下工作。
我们外科仿真训练的一个目的,就是帮助医生适应带手套和握工具后手部触觉的丢失,使他们能尽快适应外科的工作环境,帮助他们能够更好地完成精细的外科操作。 在SSRL(外科仿真研究室),我们系统地研究了外科医生的触觉丢失、探讨了外科手套对外科医生精细动作的影响。
我们设计了一组实验,请外科医生戴一层和两层手套,然后在仿真模型上做切开皮肤的动作。操作中,我们利用仪器记录手术刀的力学输出和切口的深度。当与裸手操作进行比较后我们发现,带手套后手术刀的力学输出不稳定,切口的深度控制也受影响。医生再经过若干次的练习之后,才能逐渐学会准确控制手术刀的压力和切口方向。
我们认为,这样的学习过程,完全可以在外科仿真训练器中完成。患者不应被作为医生基本技能培训的对象。 相当一段时间以来,触觉研究受困于我们无法客观记录人的触觉。最近我们利用触觉反馈器,部分地解决了这个难题。下面几幅图中,演示了我们如何利用四台触觉反馈器实现触觉的记录与跨界传导。 简单地说,就是我们设计了一套系统,实现了将外科专家的手部动作准确地、1:1地记录并实时传递给另一端的年轻医生。这个实验配置就好比老医生手把手地教年轻医生做手术。
目前此系列的研究,产生了大量的数据。了解外科医生的触觉,有助于我们了解人类技能学习的基础机理,有助于我们设计新型的外科训练设备。我们期待借此推进外科医生的手术技能培训的科学化和系统化。
作者:郑斌 加拿大阿尔伯塔大学外科仿真实验室主任,仿真外科训练学讲座教授 (Endowed Research Chair)。
🍁 改进外科模拟训练之系统;
🍁 探讨外科教学理论之革新;
🍁 推进外科新技术之发展。