美國科瑪醫療（Gaumard Scientific）專注于為沉浸式醫療教學培訓，提供各種由計算機控制的病患模擬器。該公司過去使用的筆記本電腦不夠靈巧、不夠便攜，電池續航能力也很有限。現在科瑪醫療決定轉而采用微軟Surface Pro設備，其可提供更長久的電池續航能力，輕巧便攜，并支持無線連接，能夠顯著提升整體用戶體驗，并更好地支持現場培訓。科瑪醫療還在最新的型號中加入了Microsoft HoloLens 2，讓學生通過混合現實視野，看到治療過程中患者體內的情況。

科瑪醫療是在20世紀40年代，由創造人工合成骨骼的醫生創建的。如今，科瑪醫療專注于開發和制造交互式的病患模擬器，其產品被世界各地的醫院、大專院校、緊急醫療服務、軍隊廣泛用于培訓專業醫務人員和醫學生。其生產的真人大小的模擬器，以柔軟的塑料皮膚包裹先進的仿真機器人，能夠模擬各種病患癥狀及人類的自然反應。”我們有能模擬胎兒分娩的成年女性模擬器，有會流血的外傷模擬機器人，還有具有面部表情并能對話的兒科模擬器。”科瑪醫療副總裁James Archetto介紹說。

使用模擬器進行練習是最安全的醫療培訓手段，不但能幫助學生快速掌握技能和技巧，還可以幫助他們培養起在真實情況下處置病患所必須的處變不驚的思考能力。“我們的目標是讓學員完全沉浸其中，讓他們忘記眼前的塑料和電子設備，相信自己是在治療一個真正的病人。”

控制模擬器

在學員們專注于治療時，老師會在幕后通過運行裝有專門軟件的微軟Surface Pro 7設備對模擬器進行控制。“在Surface之前，我們用的電腦很笨重。Surface Pro改變了游戲規則。”科瑪醫療的市場總監Chris Jorge介紹說，“它重量很輕，并且支持無線，電池續航時間也很長。”電池續航能力至關重要，因為醫療訓練課程通常會持續幾個小時，學生們要輪流使用模擬器進行練習。

無線功能是另一個關鍵特性。Archetto 介紹說：“如果要靠電纜把模擬器和電腦連起來，就會降低訓練的真實感。”此外，使用無線連接的Surface Pro在戶外也可以工作，在需要應對種種挑戰的現實環境中進行訓練，對于醫療培訓的真實性尤為重要。在模擬戰場環境或者急診環境的培訓中，老師可以在距離處置現場近200米的地方使用Surface Pro 7來控制病患模擬器。”

新冠肺炎疫情期間的訓練

自去年春天新冠疫情爆發以來，越來越多的醫院迫切需要在確保患者和醫務人員安全的前提下，為應對新冠肺炎進行有針對性的醫療護理訓練。通過在模擬器上進行練習，醫務人員可以在醫院人滿為患之前，熟悉和確定相關的診療流程。

例如，美國洛杉磯縣-南加州大學醫療中心（LAC+USC Medical Center）新冠肺炎緊急應對小組的醫務人員利用科瑪醫療的HAL 3201模擬器進行了訓練，該模擬器可以發聲，并模擬呼吸困難時發出的真實的喘息和咳嗽聲。小組成員用HAL訓練了如何接入呼吸機，這是個復雜的程序，在疫情爆發之前醫院并不常用。模擬訓練可以讓團隊消除所有錯誤，并演練團隊成員間的配合與必要的操作規程，讓這些成為醫護人員的直覺操作，從而在真正的患者涌入醫院時，提高診療的速度和成效。

通過在仿真訓練中試錯來不斷提升醫護水平，不但可以挽救生命，減少錯誤，也能幫助醫院降低成本。Jorge 說：“對醫院來說，這些訓練能夠同時提升醫務人員的技能與患者的生命安全，其對于降低醫院成本與責任風險的幫助是顯而易見的。”

模擬訓練還可以幫助高年級醫學生在疫情期間如期完成培訓課程。醫生和護士專業培訓的最后一個階段是臨床實習，他們要在醫院里跟隨專業醫護人員一起見習診療過程并參與患者互動。受到新冠疫情影響，很多醫院削減了臨床實習的安排，Archetto說：“在傳統的臨床培訓停擺的情況下，模擬器可以幫助填補這一空白，讓學生在避免感染威脅的情況下獲得臨床經驗。”

通過模擬器來學習

即使沒有疫情帶來的額外壓力，模擬器身臨其境的沉浸式培訓體驗，也是醫學訓練中的重要一環，因為它能給學生提供一種安全的方式，讓他們沒有心理負擔地專心磨練技能。

“模擬器讓學生們能夠不斷完善技巧，并且安全地從錯誤中吸取和總結經驗教訓，這是醫院實習所不能提供的。”哥倫比亞大學醫學中心模擬教學常務理事兼護理學助理教授Kellie Bryant博士說。該醫療中心利用科瑪醫療模擬器，在哥倫比亞大學模擬中心為700名學生提供從新生兒接生到心肌梗死處置的各種模擬訓練。

實踐經驗是無可替代的，而模擬器讓學生有機會處置他們在臨床培訓中可能不會遇到的危機。Bryant博士說：“你很可能在整個實習期內，完全沒有遇到心肌梗死或者中風的病例。而我們可以確保讓學生獲得這些經驗，還可以讓他們一遍又一遍地反復練習。”

對于醫生來說，模擬器也可以讓他們練習實際很少遇到的復雜手術，這樣一旦真的遇到情況，也能做到有備無患。模擬器可以跟蹤操作者的每一個動作，在操作結束后由教授來查看這些數據，并指出需要改進的地方。醫生可以重復進行復雜的手術操作，每次專注于某一個方面，直到完全掌握技能，并培養起十足的信心和把握。這樣難能可貴的練習機會，在面對真正的患者時是無論如何不可能做到的。

觀察也是訓練的重要組成部分。在哥倫比亞大學的模擬中心，教授和技術專家會在單向鏡后面的房間里觀察學生們的操作。通過Surface Pro平板電腦，他們可以讓模擬器做出癲癇、心肌梗死以及其他需要學生學會處理的情況。

模擬器會根據教授在設備上鍵入或者在屏幕上選擇的命令，相應地做出各種可以被看到和聽到的癥狀。Surface Pro既可以像筆記本電腦一樣使用，也可以當作平板電腦。Bryant博士說：”Surface Pro簡單易用，我尤其喜歡可以在鍵盤和觸摸屏之間隨意切換的自由。”

學員會使用真正的醫療設備來測量模擬器的生命體征并提供治療。Bryant博士說：“我們可以讓模擬器呼哧呼哧地喘氣，并將血氧濃度設在較低的水平上。”這讓模擬器的表現就像真實的病人一樣，他們會把頭轉向護理人員，在接受治療時會哭泣，或者表現出驚訝和痛苦的表情。作為實踐報告的一部分，系統會用Surface Pro及另外三個電池供電的無線高清攝像頭對現場錄像，以便對整個過程進行評估和分析。練習結束后，教師與學生一起回放視頻錄像，對他們的表現做出點評，并建議他們如何在下一次模擬練習中更好地處理問題。

創造更身臨其境的體驗

過去60多年，科瑪醫療始終致力于創造更好的醫療模擬器。該公司即將發布的最新產品將Microsoft HoloLens 2 混合現實設備、Surface Pro 7與分娩模擬器結合在了一起。佩戴全息眼鏡的學生可以通過模擬器培訓分娩流程，同時通過全息眼鏡隨時了解嬰兒在母體內的位置和動作。

該模擬器可以幫助學生學習接生時會遇到的各種情況，如胎兒的肩膀卡在母親的盆骨上——解決這個問題的正確操作是，醫生要抬起母親的腿或按壓腹部。Archetto說：“學生們總會問‘我壓的力量夠不夠大‘，或者‘要把腿舉多高才能讓胎兒的肩膀離開母親的盆骨?’配合使用HoloLens 2和Surface Pro 7，學生們就可以透視到模擬器的內部來了解情況。當產婦的雙腿被正確抬起，或者腹部在正確的位置受壓時，學生就能看到胎兒的肩膀被抬起，骨盆變成綠色，整個過程一目了然。”

“我認為HoloLens對助產士和婦產科學生來說，是一個很好的學習工具。”Bryant博士邊做演示邊說，“他們可以看到產婦腹內的情況，從而更好地理解該如何處理問題。”Archetto也對這一新產品非常感興趣，并期待未來的進一步創新。

“我們不知道技術下一步將向何處發展，但隨著技術的不斷進步，我們肯定會把它同步融入我們的模擬器，以更加身臨其境的沉浸式體驗，為未來的學生培養更加過硬的實力。”