虚拟现实力反馈脊柱手术模拟器在椎弓根螺钉置入培训中的应用：评估年资与脊柱区域的影响

本研究针对脊柱外科医生椎弓根螺钉置入(PSP)技术培训的临床需求，通过多中心横断面研究评估了虚拟现实力反馈脊柱手术培训模拟器(VRFF-SSTS)的培训效果。研究人员发现，VRFF-SSTS能显著提升各年资组（PGY1-5至PGY>10）在颈椎、胸椎和腰椎区域的螺钉置入准确率（p<0.001），使新手医生准确率从48.06%提升至88.33%，且消除了不同脊柱区域的差异。该成果发表于《BMC Medical Education》，为缩短外科医生学习曲线提供了安全高效的标准化培训方案。

　　

在脊柱外科领域，椎弓根螺钉(PSP)作为"三柱稳定"的金标准技术，其置入精度直接关系患者预后。然而现实却充满矛盾：文献报道螺钉误置率高达14-27%，可能损伤椎动脉(VA)或脊髓；而ERAS（加速康复外科）和日间手术的普及，反而压缩了年轻医生的实操机会。这种"高风险与低容错"的困境，催生了虚拟现实(VR)培训技术的革新需求。

北京大学第三医院的研究团队开展了一项开创性研究，通过VRFF-SSTS（虚拟现实力反馈脊柱手术培训模拟器）对64名骨科医生进行分层培训（按PGY分1-5年、6-10年、>10年三组）。研究发现，仅50分钟培训就能使新手医生螺钉置入准确率提升40个百分点，更重要的是消除了颈椎（尤其寰枢椎）与腰椎间的传统技术鸿沟——培训后各组在各脊柱区域的准确率均达87-90%（p<0.001）。这项发表于《BMC Medical Education》的研究，首次证实VR模拟器可突破传统培训的时空限制，在保证患者零风险的前提下实现技术均质化提升。

研究采用三大关键技术：1）多中心分层设计（3家三甲医院按PGY分级）；2）VRFF-SSTS双模块系统（含触觉反馈的模拟器械+三维影像平台）；3）客观评估体系（4名盲法评审对锯骨模型进行宏观精度判定）。特别值得注意的是，模拟器通过力反馈装置还原了骨性阻力触感，其"失败预警"机制强制学员重复错误步骤，这种即时纠错机制是传统动物模型无法实现的。

研究结果揭示三大发现

1. 年资差异的弥合：培训前PGY>10年组准确率(77.19%)显著高于PGY1-5年组(48.06%)（p<0.001），但培训后三组均达88-90%且无统计学差异。
2. 解剖难点的突破：腰椎因操作频繁，培训前准确率(75.94%)自然高于颈椎(58.13%)和胸椎(59.38%)（p=0.004），但培训后各区域差异消失。
3. 技术转化的瓶颈：尽管PGY>10年组在"时间运动效率"（4.38 vs 3.00）和"整体胜任力"（4.31 vs 3.21）仍保持优势（p<0.05），说明VR主要解决基础技术而非临床决策能力。

结论与展望
该研究证实VRFF-SSTS能有效压缩脊柱外科技术培训的"学徒期"，尤其对颈椎等高危区域的操作安全性提升显著。但问卷显示83%医师认为其触觉反馈仍逊于实体模型（p=0.903），这提示下一代模拟器需融合增强现实(AR)技术来弥补触觉缺陷。正如通讯作者Feifei Zhou强调的，VR培训的价值不在于替代临床实践，而是为年轻医生构建"零成本试错"的安全沙盒——当误置螺钉仅触发系统警报而非神经损伤时，教学效率将发生质的飞跃。这项研究为外科教育数字化转型提供了关键范式，其分层培训模型也可拓展至关节置换等高风险术式。