美国科玛医疗（Gaumard Scientific）专注于为沉浸式医疗教学培训，提供各种由计算机控制的病患模拟器。该公司过去使用的笔记本电脑不够灵巧、不够便携，电池续航能力也很有限。现在科玛医疗决定转而采用微软Surface Pro设备，其可提供更长久的电池续航能力，轻巧便携，并支持无线连接，能够显著提升整体用户体验，并更好地支持现场培训。科玛医疗还在最新的型号中加入了Microsoft HoloLens 2，让学生通过混合现实视野，看到治疗过程中患者体内的情况。
科玛医疗是在20世纪40年代，由创造人工合成骨骼的医生创建的。如今，科玛医疗专注于开发和制造交互式的病患模拟器，其产品被世界各地的医院、大专院校、紧急医疗服务、军队广泛用于培训专业医务人员和医学生。其生产的真人大小的模拟器，以柔软的塑料皮肤包裹先进的仿真机器人，能够模拟各种病患症状及人类的自然反应。”我们有能模拟胎儿分娩的成年女性模拟器，有会流血的外伤模拟机器人，还有具有面部表情并能对话的儿科模拟器。”科玛医疗副总裁James Archetto介绍说。
使用模拟器进行练习是最安全的医疗培训手段，不但能帮助学生快速掌握技能和技巧，还可以帮助他们培养起在真实情况下处置病患所必须的处变不惊的思考能力。“我们的目标是让学员完全沉浸其中，让他们忘记眼前的塑料和电子设备，相信自己是在治疗一个真正的病人。”
控制模拟器
在学员们专注于治疗时，老师会在幕后通过运行装有专门软件的微软Surface Pro 7设备对模拟器进行控制。“在Surface之前，我们用的电脑很笨重。Surface Pro改变了游戏规则。”科玛医疗的市场总监Chris Jorge介绍说，“它重量很轻，并且支持无线，电池续航时间也很长。”电池续航能力至关重要，因为医疗训练课程通常会持续几个小时，学生们要轮流使用模拟器进行练习。
无线功能是另一个关键特性。Archetto 介绍说：“如果要靠电缆把模拟器和电脑连起来，就会降低训练的真实感。”此外，使用无线连接的Surface Pro在户外也可以工作，在需要应对种种挑战的现实环境中进行训练，对于医疗培训的真实性尤为重要。在模拟战场环境或者急诊环境的培训中，老师可以在距离处置现场近200米的地方使用Surface Pro 7来控制病患模拟器。”
新冠肺炎疫情期间的训练
自去年春天新冠疫情爆发以来，越来越多的医院迫切需要在确保患者和医务人员安全的前提下，为应对新冠肺炎进行有针对性的医疗护理训练。通过在模拟器上进行练习，医务人员可以在医院人满为患之前，熟悉和确定相关的诊疗流程。
例如，美国洛杉矶县-南加州大学医疗中心（LAC+USC Medical Center）新冠肺炎紧急应对小组的医务人员利用科玛医疗的HAL 3201模拟器进行了训练，该模拟器可以发声，并模拟呼吸困难时发出的真实的喘息和咳嗽声。小组成员用HAL训练了如何接入呼吸机，这是个复杂的程序，在疫情爆发之前医院并不常用。模拟训练可以让团队消除所有错误，并演练团队成员间的配合与必要的操作规程，让这些成为医护人员的直觉操作，从而在真正的患者涌入医院时，提高诊疗的速度和成效。
通过在仿真训练中试错来不断提升医护水平，不但可以挽救生命，减少错误，也能帮助医院降低成本。Jorge 说：“对医院来说，这些训练能够同时提升医务人员的技能与患者的生命安全，其对于降低医院成本与责任风险的帮助是显而易见的。”
模拟训练还可以帮助高年级医学生在疫情期间如期完成培训课程。医生和护士专业培训的最后一个阶段是临床实习，他们要在医院里跟随专业医护人员一起见习诊疗过程并参与患者互动。受到新冠疫情影响，很多医院削减了临床实习的安排，Archetto说：“在传统的临床培训停摆的情况下，模拟器可以帮助填补这一空白，让学生在避免感染威胁的情况下获得临床经验。”
通过模拟器来学习
即使没有疫情带来的额外压力，模拟器身临其境的沉浸式培训体验，也是医学训练中的重要一环，因为它能给学生提供一种安全的方式，让他们没有心理负担地专心磨练技能。
“模拟器让学生们能够不断完善技巧，并且安全地从错误中吸取和总结经验教训，这是医院实习所不能提供的。”哥伦比亚大学医学中心模拟教学常务理事兼护理学助理教授Kellie Bryant博士说。该医疗中心利用科玛医疗模拟器，在哥伦比亚大学模拟中心为700名学生提供从新生儿接生到心肌梗死处置的各种模拟训练。
实践经验是无可替代的，而模拟器让学生有机会处置他们在临床培训中可能不会遇到的危机。Bryant博士说：“你很可能在整个实习期内，完全没有遇到心肌梗死或者中风的病例。而我们可以确保让学生获得这些经验，还可以让他们一遍又一遍地反复练习。”
对于医生来说，模拟器也可以让他们练习实际很少遇到的复杂手术，这样一旦真的遇到情况，也能做到有备无患。模拟器可以跟踪操作者的每一个动作，在操作结束后由教授来查看这些数据，并指出需要改进的地方。医生可以重复进行复杂的手术操作，每次专注于某一个方面，直到完全掌握技能，并培养起十足的信心和把握。这样难能可贵的练习机会，在面对真正的患者时是无论如何不可能做到的。
观察也是训练的重要组成部分。在哥伦比亚大学的模拟中心，教授和技术专家会在单向镜后面的房间里观察学生们的操作。通过Surface Pro平板电脑，他们可以让模拟器做出癫痫、心肌梗死以及其他需要学生学会处理的情况。
模拟器会根据教授在设备上键入或者在屏幕上选择的命令，相应地做出各种可以被看到和听到的症状。Surface Pro既可以像笔记本电脑一样使用，也可以当作平板电脑。Bryant博士说：”Surface Pro简单易用，我尤其喜欢可以在键盘和触摸屏之间随意切换的自由。”
学员会使用真正的医疗设备来测量模拟器的生命体征并提供治疗。Bryant博士说：“我们可以让模拟器呼哧呼哧地喘气，并将血氧浓度设在较低的水平上。”这让模拟器的表现就像真实的病人一样，他们会把头转向护理人员，在接受治疗时会哭泣，或者表现出惊讶和痛苦的表情。作为实践报告的一部分，系统会用Surface Pro及另外三个电池供电的无线高清摄像头对现场录像，以便对整个过程进行评估和分析。练习结束后，教师与学生一起回放视频录像，对他们的表现做出点评，并建议他们如何在下一次模拟练习中更好地处理问题。
创造更身临其境的体验
过去60多年，科玛医疗始终致力于创造更好的医疗模拟器。该公司即将发布的最新产品将Microsoft HoloLens 2 混合现实设备、Surface Pro 7与分娩模拟器结合在了一起。佩戴全息眼镜的学生可以通过模拟器培训分娩流程，同时通过全息眼镜随时了解婴儿在母体内的位置和动作。
该模拟器可以帮助学生学习接生时会遇到的各种情况，如胎儿的肩膀卡在母亲的盆骨上——解决这个问题的正确操作是，医生要抬起母亲的腿或按压腹部。Archetto说：“学生们总会问‘我压的力量够不够大‘，或者‘要把腿举多高才能让胎儿的肩膀离开母亲的盆骨?’配合使用HoloLens 2和Surface Pro 7，学生们就可以透视到模拟器的内部来了解情况。当产妇的双腿被正确抬起，或者腹部在正确的位置受压时，学生就能看到胎儿的肩膀被抬起，骨盆变成绿色，整个过程一目了然。”
“我认为HoloLens对助产士和妇产科学生来说，是一个很好的学习工具。”Bryant博士边做演示边说，“他们可以看到产妇腹内的情况，从而更好地理解该如何处理问题。”Archetto也对这一新产品非常感兴趣，并期待未来的进一步创新。
“我们不知道技术下一步将向何处发展，但随着技术的不断进步，我们肯定会把它同步融入我们的模拟器，以更加身临其境的沉浸式体验，为未来的学生培养更加过硬的实力。”
