介绍
随着这些年来技术的进步，它逐渐在医学教育领域找到了不可或缺的地位。这种整合在 1910 年 Flexner 报告发布后的某个时间开始形成[引文1 ]。当弗莱克斯纳报告撰写时，技术，特别是在教育领域，还没有像今天这样发达和广泛。该报告的范围主要涉及医学院的结构、设施、教师资格、课程内容以及医学教育的标准化。引文2 ,引文3]。因此，重点是解决当时医学院质量、教育内容和培训方法方面的缺陷，而不是研究技术与医学教育的融合。众所周知，技术在教育中的作用在那个历史时期并不那么重要。然而，20 世纪 60 年代计算机技术和 1990 年代初万维网 (WWW) 的发展为教育、医疗实践和医疗保健服务各个方面同时发生的深刻变革铺平了道路。医疗中心内对计算机和互连通信的日益依赖导致生物医​​学计算专家的重要性不断增加，这对提供高质量的医疗保健和健康数据管理做出了重大贡献。此外，引文4-7 ]。

过去三十年来，互联网技术从静态、单向的信息Web 1.0平台发展到交互式、个性化、智能化的Web 4.0网络，取得了长足的进步。结果，发生了根本性的变化，在塑造医学专业人员和学生的学习体验方面创造了新的价值，并通过电子学习或在线课程促进灵活、方便和个性化的医学教育。引文8 ]。此外，在 COVID-19 大流行之后，医学教育中的电子学习受到了极大的关注。随着教育机构的关闭和面对面教学的限制，医学教育迅速转向在线平台，机构迅速采取电子学习策略以确保教育的连续性。引文9 ,引文10 ]。这种根本性的转变需要开发和实施更多的电子学习解决方案，例如自定进度的互动模块、在线课程、虚拟讲座、网络研讨会、播客、博客、社交媒体内容和其他数字学习资源。引文11、引文12 ]。然而，由于缺乏对如何满足学习者的教育需求的了解，医疗专业人员发现很难适应突然转向在线环境和陌生的教学模式。由于没有替代“传统”课堂教学方法的计划，他们遇到了沟通困难、学习者评估和评价、技术工具的使用、在线体验、与大流行相关的焦虑或压力、时间管理和技术恐惧等挑战[引文13 ]。此外，在电子学习教学设计、课程交付格式以及选择合适的技术或学习管理系统方面，由于不了解各种电子学习模式、技术和教学可供性以及学科差异，因此被忽视。作为在线学习领域的专家，第一作者（KOL）收到了来自内部和外部教师教育工作者的多个请求和/或问题，涉及他们面临的挑战以及如何有效地进行在线教学。她甚至准备了一份“电子学习：医学教育者生存指南”[引文14 ]。尽管存在所有这些挑战，但从静态 Web 1.0 到元宇宙的过渡在改变医疗专业人员的培训、教育和持续学习方式方面具有巨大的前景。

Metaverse 是一个基于 3 维 (3D)、动态沉浸式且互连的虚拟空间，学习者可以在其中实时交互并与数字内容交互。与静态Web 1.0主要侧重于单向信息传播不同，元宇宙引入了虚拟现实（VR）、增强现实（AR）和混合现实（MR）元素，以创造多方面的学习体验。引文15 ]。元宇宙是一个复合术语，结合了“元”和“宇宙”，指的是与物理世界错综复杂地相互关联的平行或虚拟环境，这个概念在科幻小说中得到了普及，特别是在 1992 年的小说《雪崩》中尼尔·史蒂芬森 [引文16 ]。在书中，虚拟宇宙被描述为互联网的一个基于虚拟现实的大型继承者，人们可以使用专门的技术将自己沉浸在虚拟世界中。随着这一概念的不断发展，它在彻底改变我们使用数字内容和与他人互动的方式方面具有重大前景。Metaverse 或 Meta 平台的使用为培养医疗专业人员的能力提供了新水平的技术和教学灵活性，包括患者护理、医学知识、程序培训、专业间团队合作、诊断推理和批判性思维。

简而言之，多项创新和新兴技术的采用已成为现代教育不可或缺的一部分，为全世界的医学学习者和教育者开辟了新的可能性。引文17 号]。COVID-19 带来的巨大变化、近期人工智能 (AI) 的爆炸性增长以及新的教学模式仍然产生着挥之不去的影响，似乎对我们整整一代的学习者产生了长期影响。显然，我们曾经认识的世界已经发生了变化，我们应该利用这些变化来推进医学教育。此时，我们需要了解网络和沉浸式技术的不断发展的结构，包括它们的潜力以及如何在医学教育的学习设计中使用它们。此外，由于从静态网络到虚拟世界的技术日益复杂，医学教育工作者/教师需要深入的信息来掌握知识，以便在教育实践中采取积极主动的方法，特别是针对 COVID-19 大流行等意外中断制定应急计划。因此，这篇综述的目的有三个：（1）探讨网络演变对医学教学和课程水平的影响，研究每一代网络如何影响课程设计、内容交付、评估方法和能力以医学教育为基础。(2) 研究虚拟宇宙如何彻底改变医学教育，特别是 VR、AR 和 MR 技术在医学课程中的整合及其增强实践技能培训的潜力。(3) 讨论这些新兴技术在塑造后大流行时代医学教育的未来方面的好处、挑战和机遇。(1) 探讨网络演变对医学教学和课程水平的影响，研究每一代网络如何影响课程设计、内容交付、评估方法和基于能力的医学教育。(2) 研究虚拟宇宙如何彻底改变医学教育，特别是 VR、AR 和 MR 技术在医学课程中的整合及其增强实践技能培训的潜力。(3) 讨论这些新兴技术在塑造后大流行时代医学教育的未来方面的好处、挑战和机遇。(1) 探讨网络演变对医学教学和课程水平的影响，研究每一代网络如何影响课程设计、内容交付、评估方法和基于能力的医学教育。(2) 研究虚拟宇宙如何彻底改变医学教育，特别是 VR、AR 和 MR 技术在医学课程中的整合及其增强实践技能培训的潜力。(3) 讨论这些新兴技术在塑造后大流行时代医学教育的未来方面的好处、挑战和机遇。(2) 研究虚拟宇宙如何彻底改变医学教育，特别是 VR、AR 和 MR 技术在医学课程中的整合及其增强实践技能培训的潜力。(3) 讨论这些新兴技术在塑造后大流行时代医学教育的未来方面的好处、挑战和机遇。(2) 研究虚拟宇宙如何彻底改变医学教育，特别是 VR、AR 和 MR 技术在医学课程中的整合及其增强实践技能培训的潜力。(3) 讨论这些新兴技术在塑造后大流行时代医学教育的未来方面的好处、挑战和机遇。

多年来医学教育的变革
多年来，医学教育经历了重大转变和发展，包括 1910 年的 Flexner 报告，科学方法的使用导致了 20 世纪 60 年代初循证医学的出现。引文18 ]，以及近年来的数字革命。最初，弗莱克斯纳时代通过建立更高的标准、促进科学严谨性和确保培养训练有素的医生，在塑造美国现代医学教育体系方面带来了重大改进。引文1-3 ]。它的影响至今仍然存在，通过拥抱技术进步和创新的教学方法、促进跨学科合作以及培养富有同情心和能力的医疗专业人员，实施重大变革的过程正在不断发展。几个关键因素促成了这些变化，塑造了医学知识的传授方式、医疗专业人员的培训方式以及患者护理的提供方式。为了理解和追踪巨大的变化，我们需要看看弗莱克斯纳时代（二十世纪初）和现代时代（二十一世纪）。表格1下面重点介绍了这两个时代医学教育的一些主要差异，重点关注课程、教学方法、临床培训、患者互动以及技术与研究的融合方面的变化。

现代最显着的进步更加强调多样性/包容性、全球健康、跨专业教育、技术整合和终身学习的承诺。所有这些变化都反映了向以学习者为中心、基于证据、跨学科和以患者为中心的方法的转变，以满足医疗保健和社会不断变化的需求。

万维网的演变及其对医学教育的影响
自 20 世纪 80 年代个人电脑 (PC) 发明以来，万维网不断从 Web 1.0 发展到 Web 4.0，其中包括使用人工智能 (AI)、互联网等数字技术交换和协调的数据量不断增加。物联网 (IoT)、云计算和认知计算 [引文8 ,引文19 ]。网络的这些不同阶段和版本代表了人们与互联网交互方式以及为他们提供的技术增强服务的重大转变。在医学教育理念中，每一代网络都影响了课程设计、内容交付、评估方法和基于能力的医学教育。表2介绍了四代网络及其学习范式的描述[引文8 ,引文19 ,引文20 ,引文21 ]。

注意：支持物联网的设备或对象的范围可以从智能手机、智能手表和家用电器等日常设备到工业中使用的更专业的设备，例如环境传感器、医疗设备（例如健身追踪器、智能胰岛素泵）、AirTag 信标、交通管理系统和工业机械[引文19 ,引文22、引文23 ]

值得注意的是，从一个 Web 阶段到另一个 Web 阶段的过渡并不是严格线性的，每个阶段的不同元素可以共存。Web 4.0 的概念仍在不断发展，其全面实现仍然是持续研究和创新的主题。如中所示表2，在医学教育中的潜在应用包括虚拟患者模拟、个性化学习算法以及人工智能驱动的诊断和治疗建议。此外，远程医疗和远程医疗可以无缝集成到 Web 4.0 中，从而增强获得医疗专业知识和远程学习的机会。显然，Web 4.0 仍在发展，但尚未充分发挥其潜力。作为 Web 4.0 的延伸，Web 5.0 正在成为一种感官和情感功能，允许用户通过沉浸式体验与互联网互动，唤起并响应人类情感。引文19 ,引文24、引文25 ]。所有这些技术进步创造了不同版本的教育。

教育从教育1.0到教育4.0的演变
互联网技术和教育都在不断发展，它们的发展或进步总是相互影响、相互补充，以应对教育和学习者不断变化的需求。互联网成为教育内容数字化和分发的催化剂，促进互动和协作学习的远程学习方法，并创造知识获取的新途径，从而产生全新的教育体验。引文26 ]。教育的演变证明了人类创新、适应和接受各种形式变化的能力。从传统课堂到数字前沿，教育的每个阶段都塑造了我们学习、教学以及与知识互动的方式。教育1.0奠定基础，教育2.0满足工业化需求，教育3.0挖掘数字时代潜力[引文27 ]。另一方面，从教育1.0到教育4.0的进程在某种程度上与工业革命时代有相似之处，特别是工业1.0到工业4.0。虽然这个类比经常被用来描述教育因技术进步而发生的演变，但并行性的概念并不完美，因为教育是一个复杂且多方面的系统，受到各种因素的影响，包括社会需求、文化转变和教学进步。然而，由于技术进步性质的变化以及更加智能、创新和技术集成的方法，工业发展和教育都展示了从健康 1.0 到健康 4.0 过渡的并行路径。引文28 ]。图1说明了网络、教育和医疗保健多年来如何发展（图1）。

随着我们进入教育4.0时代，尖端技术正在推动个性化/个性化的学习体验，这也正在培育持续改进的文化[引文29 ]。表3概述了与四代教育时代相关的主要属性，强调了每个阶段学习设计的区别。

正如所见表3每一代方法的变化和显着特征说明了显着的进步以及我们的教学设计多年来的变化。医学教育也不例外，医学教育的演变是一个持续的过程。认识到基于互联网的技术的潜力和好处，医疗机构开发了多种方法来实现更加以学习者为中心和个性化类型的更容易获得的教育[引文8 ]。因此，当今的医学教育一直在尝试利用代表元宇宙概念的技术增强学习方法，例如虚拟模拟、虚拟现实、增强现实、混合现实和电子学习模块，以促进医学专业人员和学生的交互式和沉浸式学习体验。医学教育中的一些新颖的评估方法包括里程碑评估、客观结构化临床检查、基于模拟的评估、电子档案和基于团队的评估。引文30-35 ]。与教育 1.0-3.0 中流行的先前方法相比，这些方法代表了进步，因为它们提供了标准化和结构化的临床技能评估，提供了现实和身临其境的学习体验，允许持续跟踪学生的进步，并强调团队合作和专业间协作，最终提高了帮助学生为现实世界的医疗实践做好准备。它们的使用可以促进对学生能力的更全面和客观的评估，并提高他们的学习成果。

从 Web 2D 到 Web 3D 的演变：对医学教育的影响
通过不断的技术进步，虚拟世界已经从2维（2D）发展到支持虚拟技术的3维（3D）[引文15 ]。二维技术增强学习是指使用二维数字媒体来传递教育内容。这可以包括文本、图像、视频、演示文稿和交互元素。相反，3D技术增强学习利用三维数字媒体来创造身临其境的交互式教育体验[引文36 ]。它超越了平面图像和文本，以更加逼真和引人入胜的方式呈现内容。虽然这两种方法都利用技术，但它们提供了不同的方式来呈现教育内容并与之交互，如下所示表4。

2D 和 3D 技术增强学习都有其独特的优势，通常结合使用以创造全面且引人入胜的教育体验。虽然 2D 学习更容易获得和广泛使用，但 3D 学习提供了一种更加身临其境和互动的方法，特别适合受益于动手探索和可视化的医学教育。例如，3D 学习可以促进交互式解剖课程，使学习者能够探索详细的数字解剖模型并与之交互，以更好地理解和保留复杂的结构。3D 虚拟世界的发展将是一个持续的进步，因为 3D 虚拟世界在虚拟空间中提供更现实和交互式学习体验的潜力巨大。

元宇宙及其在医学教育中的应用
虚拟宇宙的起源可以追溯到上面提到的科幻小说，但虚拟宇宙概念的发展及其在医学教育中的应用是一个渐进的过程，它建立在技术、教学方法的进步以及创造更多内容的愿望的基础上。沉浸式且有效的学习体验。目前，元宇宙技术融入医学教育和实践仍然是一个具有巨大潜力的新兴领域。此外，这些技术能够加强医疗培训、改善患者护理并推进医学研究。

虚拟宇宙并不限于单一技术或平台，而是指存在于更广泛的交互式和沉浸式数字体验中的互连虚拟空间网络。这些技术包括 VR、AR 和 MR，它们构成了扩展现实 (XR) 的组成部分，将各种数字和交互体验无缝集成到一个有凝聚力的数字宇宙中。引文36-38 ]。尽管具有某些相似之处，XR 的每个组件都拥有独特的特征，以及在这个不断发展的数字环境中独特的教学和技术可供性。

随着技术的进步，这三个概念可以结合起来创造更全面的教育体验。例如，医学学习者可能会使用 VR 来探索人体，然后切换到 AR 在物理模型上练习外科手术。这可以为跨多个虚拟和/或物理空间的各种活动提供更多学习机会。另一个例子是通过模仿和补充标准化患者模拟的虚拟实境应用程序进行虚拟医患互动。医生使用 AR 和 MR 通过远程会诊和远程医疗服务来检查患者、讨论诊断并推荐治疗方案。我们可以扩展这些示例，包括虚拟现实中的协作医疗会议和共享虚拟环境中的医疗培训场景[引文9 ,引文39 ]。总体而言，VR、AR、MR 和虚拟世界是相互关联的概念，利用 3D 技术创造沉浸式和交互式体验（表5）。每个术语都代表了不同程度的沉浸感以及与数字世界和物理世界的互动，而元宇宙是一个更全面的概念，它设想了一个互连的虚拟体验网络。

在医学教育中使用元宇宙的好处和挑战
医学教育中的虚拟世界概念涉及使用虚拟和增强现实技术来创建沉浸式和交互式学习环境，有可能彻底改变医学教育的提供方式。在医学教育中使用虚拟宇宙有几个好处，并创造了新的机会，这些机会可以分为以下几类。

学习者参与度：传统的教育方法通常无法保持学生的注意力和兴趣，从而导致被动学习。另一方面，元宇宙提高了学习者对适合各种学习偏好和需求的动态、交互式信息的参与度。我们可以培养不同类型的参与，例如学术、行为、认知和情感参与[引文41] 通过游戏化、模拟化、场景互动，让学习者积极参与学习过程，让教育变得更加愉快和有效。特别是，可以提高元宇宙应用程序中的参与和学习的游戏化原则包括提供明确的挑战、个性化的评分/奖励系统以及供学习者逐步学习材料并随着时间的推移实现掌握的个人途径。额外的游戏化策略可以促进学习者之间的社交联系，融入讲故事的元素，允许头像定制，并为学习者发现惊喜/秘密。决策过程可以游戏化，以提供即时反馈和结果，从而营造一个动态的学习环境。引文42 ]。仍需要研究来优化下一代医学培训中游戏化和实际学习成果之间的平衡。

沉浸式学习体验：虚拟世界允许医学学习者沉浸在现实的 3D 环境中，例如虚拟医院或手术室，提供实践经验，而无需承担与现实世界实践相关的风险。这种程度的沉浸感促进了体验式学习，使学习者能够将理论知识应用到实际场景中。因此，学习者可以建立信心，磨练患者护理技能，并加深对复杂概念的理解，最终转化为准备更充分的医疗专业人员。

个性化学习和技能发展：元宇宙可以适应个人的学习偏好和进度，提供满足每个学习者需求的定制学习体验。医学学习者可以在安全且受控的虚拟环境中练习各种临床技能和程序。这可以在对真实患者进行手术之前加速技能获取并提高肌肉记忆。

新颖的评估和评估方法与 Metaverse 应用程序相结合：收集有关受训者或团队流程（例如行为、视觉注意力、言语分析和情绪唤醒）的离散、细致和实时数据，这些数据随着时间的推移而展开，并且之前已经发生过借助新的高保真传感器技术和计算模型，以前很难或不可能观察到的现象现在已经成为可能。引文43 ]。实时团队行为数据收集可以发现显着的相关性、发现模式，并为每个成员提供个性化的、针对学习者的反馈。多模式学习分析有潜力帮助下一代医疗保健专业人员做好准备，为患者提供尽可能最好的护理。

协作机会和可访问性：虚拟世界使来自世界各地的医疗专业人员能够在共享虚拟空间中共同协作和学习，从而培育一个由学习者和专家组成的全球社区。该平台打破了地理障碍，使世界各地的个人都能获得教育。来自偏远或服务欠缺地区的学习者无需搬迁即可获得高质量的教育。此外，虚拟宇宙为外部或全球合作提供了前所未有的机会。物理上分离或来自不同国家的医学生、从业者和专家可以在共享的虚拟空间中聚集在一起，交流知识、讨论案例并合作开展研究项目。引文44、引文45 ]。这种多元化和国际化的视角丰富了学习，让学习者接触不同的医疗保健系统，并鼓励对医疗实践有更广泛的了解。其他好处可列举如下：

学习者可以与来自世界不同地区的领先专家和教育工作者联系，获取本地可能无法获得的见解和知识。

与来自不同背景的同行和导师合作可以增强文化能力，并为未来的专业人员在全球化环境中提供以患者为中心的护理做好准备。

虚拟宇宙中的全球合作可以刺激联合研究计划，并激发对需要一系列技能的医疗问题的创造性解决方案。

成本效率：基于元界的方法有可能极大地扩大模拟临床培训的机会并降低每个学生的交付成本。然而，机构必须权衡构建和维持这些下一代平台所需的技术基础设施和人力资本所需的前期投资。具体来说，当前的最佳实践涉及基于人体模型的医疗模拟，但它受到许多社区、农村和资源匮乏医院的充足设施（物理、空间、设备）、人力资源和调度挑战的限制，导致了医疗领域的不平等。获得培训的机会并造成护理方面的差异[引文46 ]。相比之下，Metaverse 提供了一个有前途的解决方案，平均耳机成本为 430 美元 [引文47 ]，允许世界各地的人们在方便的时候接受远程培训，而成本只是传统医学模拟培训的一小部分。然而，为了保持这种方法的整体成本效益，必须仔细管理机构 IT 支持和基础设施成本。通过提供具有成本效益的自动评分和带有实时反馈的学习算法，Metaverse 在学习者评估方面也表现出色。引文48 ]。这不仅增强了教育体验，还允许学习者从任何地方访问医疗内容，从而减少了实际存在于特定位置的需要。这对于偏远或服务欠缺的地区尤其有价值。虽然优先考虑个体学习者的成本效率至关重要，但采用考虑个人和机构观点的整体方法对于虚拟宇宙在医学教育中的成功和可持续整合至关重要（表5）。

表 5.沉浸式技术。

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我们列出了虚拟实境应用在医学教育中的多种好处，但必须仔细解决一些挑战和障碍，以确保成功实施。一些主要挑战包括：

技术限制和访问：并非所有学习者都可以访问无缝元宇宙交互所需的必要硬件和高速互联网，从而在访问和学习机会方面造成潜在的差异。无缝交互通常需要高性能计算机或设备、快速互联网连接以及兼容的外围设备（例如 VR 耳机）。技术限制可能会阻碍广泛采用，特别是在获得先进技术的机会有限的地区或社区。

内容质量和准确性：确保虚拟宇宙中的内容准确、最新且符合既定的医疗标准对于避免错误信息至关重要。在医学中，精确度至关重要，模拟或场景中的不准确可能会导致培训不当并可能损害患者安全。此时，鼓励协作内容开发可以促进模拟创建的统一，而这种协作有助于通过标准化建立一致的标准，与认证机构和专业组织合作以维护一致性、准确性和质量。此外，强大的同行评审流程、质量保证框架和持续的专业发展有助于保持内容的完整性，并使教师教育工作者保持教学的最新状态。

教师和学习者培训：从传统教学方法到虚拟世界的转变对于教师教育者和学习者来说都是一个挑战。教师需要新技术和教学知识方面的培训，以实现有效的设计原则和内容交付，而学习者可能需要时间来适应新的学习环境和工具[引文49 ]。

现有课程和变革阻力：将虚拟宇宙体验无缝融入现有医学课程可能具有挑战性，需要仔细规划。此外，抵制采用新技术和方法是一个常见的挑战。由于担心破坏现有的教学实践或对技术缺乏熟悉，一些教师或机构可能对接受虚拟宇宙犹豫不决。

缺乏人际或身体互动：传统医学教育通常涉及牢固的导师与学习者关系和人际互动，而这些在虚拟学习环境中可能不太突出。虚拟宇宙虽然是沉浸式的，但可能无法完全复制现实世界患者互动的触觉和情感方面（例如，缺乏面对面互动的情感和人性方面）。众所周知，患者护理依赖于同理心和人际交往能力，过度依赖虚拟体验可能会导致这些关键属性的丧失。

数据隐私和安全问题：有效管理虚拟环境中的敏感医疗数据需要强大的安全措施来保护患者机密并确保遵守医疗隐私法规[引文38 ]。鉴于个人信息、行为和交互的固有共享，在元宇宙中收集和处理用户数据会引发隐私和安全问题。为了应对这些挑战，多方面的策略至关重要，首先要建立严格的安全标准来保护敏感数据并维护教育平台的完整性。这项努力对于数字合作伙伴关系是必要的[引文50 ]以及学术机构、IT公司和网络安全专家之间的协作参与，以持续评估和改进安全基础设施。提高认识并指导用户采取网络安全推荐做法也至关重要。这涵盖了出于教育原因与元宇宙互动的用户，例如教师和学习者。创建以安全为中心的平台工程、全面的治理政策、广泛的文化和培训计划、先进的监控系统和协作专家团队的组合，可能会对提高学习环境的安全性和维护利益相关者的信任大有帮助。

学习者数据的准确性和人工智能算法的可靠性：这涉及解决偏见、确保人工智能决策的透明度，以及定期验证和更新算法以适应不断发展的医学知识和实践标准。有必要为使用人工智能驱动的评估建立明确的指南和标准，以确保对学习者的能力和表现进行公平公正的评估。

法律和道德问题：医学教育强烈强调道德判断的价值。应该教会医学学习者如何应对伦理挑战，以及就如何处理伦理困境并做出判断进行知情讨论的好处。引文48 ]。虚拟宇宙引入了复杂的法律和道德考虑。因此，医疗责任、模拟手术的知情同意以及虚拟环境中医疗实践的边界等问题需要认真思考和规范。

维护和更新：Metaverse 需要一致的维护、更新和技术支持，以确保无缝的用户体验。未能解决技术故障或保持内容最新可能会导致挫败感并阻碍学习成果。

成本影响：元界技术的开发、实施和维护成本可能很高。对硬件、软件、内容创建和持续更新的初始投资可能会导致财务资源有限的机构或个人的预算紧张。成本可能成为学习者和教师进入的重大障碍。

总之，在医学教育中采用虚拟宇宙可以带来许多好处，从沉浸式学习到全球协作。然而，解决技术障碍、确保内容质量以及管理人机交互和数据安全挑战对于其成功实施至关重要。应对这些挑战需要采取多方面的方法，包括技术开发人员、教育工作者、政策制定者和监管机构之间的合作。找到技术、财务、道德和可及性问题的解决方案对于充分发挥虚拟宇宙在医学教育中的潜力至关重要。此外，表6全面比较了与在医学教育中使用虚拟宇宙的特定维度相关的好处和挑战。

虚拟宇宙应用案例研究和示例
我们精选了十个案例研究，展示了创新精神并强调了医学培训和教育中变革性学习体验的潜力（见补充附录1）。通过这些举措，对学习者满意度和表现的影响变得显而易见，强化了虚拟宇宙在塑造医学教育未来方面的作用。事实证明，虚拟宇宙具有变革性，特别是在解剖学和外科训练领域。引文50–58 ]和患者结果[引文60 ]。在手术中使用 AR 的一些例子可以与实际手术本身的更好性能相结合，并且可以覆盖从成像扫描获得的患者特定的解剖信息，例如在脊柱手术中。引文61、引文62 ]，经直肠前列腺活检[引文63 ]、肾脏手术[引文63-66 ]。其他平台也可用于结肠镜检查教学，例如 GI Mentor™ 和 EndoVR™（CAE Healthcare、旧 AccuTouch®、 Immersion）[引文68 ]、宫腔镜检查，例如 EssureSim [引文69 ]、复杂胫骨干骨折手术技巧[引文70 ]。此外，虚拟患者和沉浸式技术被整合到医学课程中，显着增强了学习体验。包括纽约大学朗格健康格罗斯曼医学院和斯坦福大学在内的各医学院利用 VR 和 AR 进行解剖学教育和外科培训，有助于提高技能、学习者满意度和表现。引文71 ]。

在治疗选择的背景下，虚拟世界，特别是通过 VR，被证明对各种医疗状况（如恐惧症、焦虑症）的治疗目标有效。引文72 ]、康复[引文72–76 ]，帕金森病[引文78 ]，疼痛管理和天使综合征，一种导致认知和神经肌肉损伤的遗传性神经系统疾病[引文79 ]。集成元宇宙应用程序可以提高学习者的参与度，培养临床决策能力以促进患者护理，并将理论知识与医疗培训中的实际实施联系起来。

此外，虚拟宇宙在公众意识方面发挥着重要作用，沉浸式营养游戏和 Whyville 平台等应用程序展示了其健康教育的潜力。引文80 ,引文81 ]。这些平台让用户参与虚拟环境，以促进对健康后果的理解，鼓励明智的决策，甚至促进公共卫生运动。此外，虚拟宇宙超越了临床应用，支持综合医学和正念练习（例如瑜伽和引导冥想），使用 Roblox 虚拟宇宙有助于整体健康。引文82 ]。总体而言，虚拟宇宙作为一股变革力量而出现，有可能彻底改变医学领域各个方面的医学教育、治疗选择和公众意识。

新兴技术重塑后疫情时代医学教育的未来
为了满足在 VR 和 AR 环境中培训医疗专业人员不断增长的需求，软件平台 [引文83] 的开发是为了简化交互式混合现实 (IMR) 场景的创建。这些场景旨在通过整合患者生理、情绪和团队动力来复制临床环境。IMR 平台克服了合并此类参数的复杂性，将 360 度视频录制、带注释的知识内容和评估问卷等元素结合到 IMR 场景中。创建败血症预防教育场景是为了演示该软件如何加速新手学生的临床暴露。IMR 技术的功效通过一项涉及 28 名新手的研究进行了评估，并使用 NASA-TLX 和系统可用性量表问卷收集了反馈。这一软件进步代表着简化基于 VR 的医学教育内容的开发又迈出了一步。引文83 ]。

同样，开发了另一个教授心血管系统和介入手术的理论模型，称为 CardioVerse。引文84 ]。CardioVerse 在虚拟宇宙中开启了一个充满机遇的世界。它带来了了解疾病、预防策略和诊断准确性的新方法。它有很多用途，特别是在改善就诊次数、帮助心脏治疗和改变医学教育方面。虽然安全、技术、法律和规则等领域会面临挑战，但使用独特的令牌来保护患者信息可能是解决此问题的一种方法。

随着元宇宙技术的发展，我们期望更先进、更现实的虚拟环境、模拟和人工智能驱动的患者交互。基于虚拟宇宙的医学教育的综合框架可能包括以下内容。

虚拟医学园区：机构可以在虚拟宇宙中建立虚拟园区，复制现实世界的医疗设施、教室、图书馆和实验室。

模拟中心：高级模拟可以提供真实的医疗场景，使学习者能够在受控环境中练习技能和决策。

全球网络：虚拟会议、研讨会和协作空间可以促进全球学习者和专业人士之间的网络和知识共享。

持续评估：人工智能驱动的评估可以提供实时反馈，使学习者能够跟踪他们的进度并对他们的学习策略做出明智的调整。

通过提供沉浸式虚拟环境、全球协作机会和持续反馈，虚拟宇宙可以帮助学习者为二十一世纪及以后的医学挑战做好准备。然而，仔细的规划、与技术专家的合作、教师的专业发展以及持续的评估对于确保这一努力的成功至关重要。还应考虑诸如需要强大的技术基础设施、围绕人工智能驱动的患者互动的道德考虑以及对虚拟环境的潜在过度依赖等挑战。

此外，驾驭医学教育技术发展的动态格局需要采取超越采用最新创新的战略方法。因此，重要的是要认识到，目标不仅是采用最新技术，而且是有效利用它们来提高教育水平。我们相信，学习的过程总是需要努力思考，而技术虽然强大，但只是促进这一过程的工具。虽然预测医学教育对先进技术的潜在需求水平仍然具有挑战性，但总体目标是建立与技术进步协调发展的教育框架，始终强调技术作为满足不断变化的医疗保健需求以及提高学习成果、患者护理、

对医疗机构的建议
本节提供了将虚拟宇宙有效纳入医学教育课程的建议。这些建议基于课程开发的最佳实践[引文85 ,引文86 ]以及该领域的新兴研究。

第一步：基础工作
开发虚拟宇宙课程需要仔细规划和准备以确保其成功。应认真做好以下基础工作：

准备情况或需求评估：准备情况或需求评估是作为任何项目、计划或计划起点的关键步骤。准备情况评估侧重于评估变革或实施的准备情况和能力，而需求评估则揭示具体要求和缺陷和/或确定具体差距、必要条件、资源、技能和支持。这两种评估在各种情况下的决策、规划和资源分配中都发挥着至关重要的作用。

与利益相关者的合作：与教师教育者、学习者、行业合作伙伴和技术专家等利益相关者的合作是设计和实施 Metaverse 等成功教育项目的关键要素。通过促进与这些利益相关者的合作，我们可以满足所有相关方的需求、期望和专业知识，这有助于创建全面、全面的课程。这种协作方法不仅提高了课程质量，还带来了更高的参与度、更好的成果和更积极的学习体验。

通过承担这些初步任务，我们为开发成功且有影响力的元宇宙课程奠定了坚实的基础。

第二步：课程设计和开发流程
为虚拟世界环境设计和开发课程需要各个利益相关者的投入，以确保其有效性和与特定医学学科的相关性。以下是各方的基本任务：

教师教育工作者：作为内容专家和变革推动者，教师教育工作者应该定义虚拟宇宙课程的范围，包括要涵盖的主题和技能。他们的见解确保课程符合教育目标和教学策略。

教学设计师：专门从事技术增强学习的教学设计师在创造有凝聚力、有效且引人入胜的学习体验方面发挥着至关重要的作用，这种学习体验将利用虚拟环境的功能来实现教育目的。他们可以将元宇宙课程组织成模块或单元，并使用最佳的教学设计原则、理论概念、教学策略和适当的评估策略来概述学习成果，以获得最佳的交互式学习体验。

评估和评估专家：让评估和评估专家参与元节课程的开发，确保评估和评估策略与期望的学习成果和总体课程目标保持一致，促进有效的学习，并为学习者的进步和参与提供有价值的见解。

学习者：作为最终用户和目标学习者群体的学习者的输入有助于制定学术严谨且对其个人和职业成长具有影响力的课程。他们的参与还有助于通过选择最佳教学法来营造有效的教育环境，从而根据他们的具体需求和学习偏好定制课程。

道德专家：在处理敏感的医疗内容时，我们需要具体的指南和协议，以道德地使用人工智能驱动的患者互动和虚拟场景。此时，将道德专家纳入课程开发过程可确保学习者不仅获得技术技能，而且能够对道德考虑因素有深刻的理解，从而在元宇宙背景下培养负责任和有道德的专业人员。伦理专家还可以指导涉及人工智能驱动的患者互动的虚拟场景的开发，以确保即使在虚拟环境中也能很好地构建和维护患者隐私、机密性和其他道德困境。

技术专家和行业合作伙伴：将技术专家和行业合作伙伴纳入元宇宙课程的开发中，在将教育愿景转化为实用且引人入胜的元宇宙课程方面发挥着关键作用。他们熟悉元界平台、VR、AR等相关技术，有助于根据课程性质选择合适的元界平台、工具和技术。他们的专业知识确保技术方面与教学目标保持一致，为学习者和教师教育者创造一个无缝且有影响力的学习环境。此外，根据学科领域，我们可以咨询相关行业专业人士的见解，以确保课程符合实际应用和行业趋势。

根据需要，其他重要的利益相关者将是研发团队、机构领导者和社区合作伙伴。通过多元化的利益相关者群体的参与，我们从多个角度收集见解，确保课程设计全面、有效，并满足各方的需求。这种协作方法形成了全面、有吸引力且符合虚拟宇宙教育目标的课程。

第三步：课程实施
实施阶段是元宇宙课程的关键阶段，因为这是精心设计的课程在现实环境中付诸实施的阶段。此阶段允许学习者在沉浸式虚拟环境中参与内容/学习材料、应用知识并培养技能。然而，在最终用户实际实施完整课程之前，需要采取以下基本步骤：

专业发展：教师教育工作者应接受技术和教学效率方面的培训，以更加熟练地使用元宇宙工具、平台和相关技术。机构可以提供持续的培训研讨会和网络研讨会，帮助教职员工和学习者发展他们的元宇宙教学技能、新兴技术以及针对虚拟环境的教学设计原则。专业发展活动旨在培养社区意识，让教育工作者可以分享最佳实践并相互学习。

学习者定向：有效的定向课程应从导游开始，向学习者展示如何走动、访问资源、与化身或虚拟对象互动以及进行基本交互。本次会议还应涵盖最大限度地提高虚拟宇宙中的学习体验的期望。通过这种方式，学习者可以充满信心和热情地浏览虚拟宇宙课程。

试点课程：试点课程涉及在将课程介绍给更广泛的受众之前先进行小规模实施。此测试运行帮助我们识别可能的问题、收集反馈并做出必要的调整。同时，试点为教师教育工作者提供了课程在实际实践环境中如何运作的实践经验。

大规模实施：向大量学习者广泛部署元节课程需要强大的基础设施来支持扩展现实（VR、AR 和 MR）环境并确保用户不间断的访问。持续的监控和评估可以实现反馈驱动的改进并确定最佳实践，以增强元宇宙中的学习体验和收益。

虚拟宇宙环境的沉浸式特性有可能显着提高学习者的参与度和动机。随着学习者对学习体验的投入越来越多，他们可以通过课程的互动性和动态性来培养实践技能和能力。在虚拟宇宙医学教育的实施阶段，解决全球技术和资源获取方面的差异至关重要。这一平等障碍需要各利益相关方的共同努力，包括政府、教育机构和技术提供商。提供负担得起的必要基础设施、培育国际伙伴关系以及为不同地区制定量身定制的解决方案等战略，有助于更具包容性的实施。而且，优先考虑包容性对于防止医学教育方面出现进一步差距至关重要，特别是考虑到发展中国家的特殊情况。我们的目标可能是通过促进国际合作和对话来寻求解决方案，从而将虚拟世界更加平等地融入全球医学教育中。此外，在实施阶段收集有关学习者互动、参与和表现的数据可以为了解课程的有效性提供有价值的见解。这种数据驱动的方法为未来迭代的决策提供信息，确保持续改进和适应不同的学习需求。

第四步：评估和持续改进
评估元宇宙课程是一个系统的过程，用于衡量其有效性、获取学习者满意度、确定需要改进的领域并确保实现预期的学习成果（例如知识、技能和能力）。该评估提供了关于课程对学习者、教师教育者和整个教育过程的影响的宝贵见解。此外，它还培育了一种基于数据驱动的见解的持续改进文化，确保与教育目标保持一致，并提高虚拟环境中学习体验的整体质量。最后，持续的评估有助于我们探索创新的方法，根据新兴趋势和基于元宇宙的技术来更新课程内容和教学方法。

通过遵循这些步骤，我们可以设计、实施和评估元宇宙课程，以有效地吸引学习者并让他们为不断发展的数字环境做好准备。

结论
从弗莱克斯纳时代到现在，医学教育的演变以先进技术的融合为标志，引发了一场重大革命，其中包括虚拟宇宙，它扩大了学习机会，丰富了教育体验，并将医学培训转变为动态的、沉浸式的，以及多维的学习机会。正如我们在这篇评论文章中所讨论的，万维网的出现引发了一场获取医疗信息的革命，重塑了医学生和专业人员获取知识的方式。从传统教育 1.0 到动态教育 4.0 的转变迎来了新的学习范式，强调适应性和数字流畅性。虚拟宇宙的出现已经呈现了范式的转变，

从静态网络平台到沉浸式元宇宙环境的转变有望彻底改变医学学习。虚拟宇宙提供了身临其境的模拟环境，可以大规模地提供有影响力的体验式学习。集成虚拟、增强和混合现实可以通过融合物理世界和数字世界的实时模拟促进体验式学习。这种互动性可以促进临床推理、沟通、团队合作和同理心等能力。教育工作者可以利用这些技术来创建适应不同学习需求的包容性医学模拟。个性化的实践经验可以在安全的环境中提高临床技能和决策能力。正如我们提供的来自不同医学学科的案例研究的例子，虚拟宇宙有能力为医学学习者提供实践经验、协作学习环境和真实模拟。这些例子强调了虚拟宇宙彻底改变医学教育的能力，并帮助未来的医疗保健专业人员更好地应对现实世界实践的复杂性。此外，元宇宙还使国际协作成为可能，让来自世界各地的学习者和专家可以随时随地进行联系。这扩大了专业网络和视角，汇集了不同的技能和知识，以丰富医学教育。虚拟宇宙还促进远程医疗和向服务不足的社区进行全球推广。这些例子强调了虚拟宇宙彻底改变医学教育的能力，并帮助未来的医疗保健专业人员更好地应对现实世界实践的复杂性。此外，元宇宙还使国际协作成为可能，让来自世界各地的学习者和专家可以随时随地进行联系。这扩大了专业网络和视角，汇集了不同的技能和知识，以丰富医学教育。虚拟宇宙还促进远程医疗和向服务不足的社区进行全球推广。这些例子强调了虚拟宇宙彻底改变医学教育的能力，并帮助未来的医疗保健专业人员更好地应对现实世界实践的复杂性。此外，元宇宙还使国际协作成为可能，让来自世界各地的学习者和专家可以随时随地进行联系。这扩大了专业网络和视角，汇集了不同的技能和知识，以丰富医学教育。虚拟宇宙还促进远程医疗和向服务不足的社区进行全球推广。让来自世界各地的学习者和专家可以随时随地进行联系。这扩大了专业网络和视角，汇集了不同的技能和知识，以丰富医学教育。虚拟宇宙还促进远程医疗和向服务不足的社区进行全球推广。让来自世界各地的学习者和专家可以随时随地进行联系。这扩大了专业网络和视角，汇集了不同的技能和知识，以丰富医学教育。虚拟宇宙还促进远程医疗和向服务不足的社区进行全球推广。

虽然元宇宙提供身临其境、互动且引人入胜的学习体验，有可能彻底改变医学教育，但医学教育的某些方面可能很难完全取代，或者在纳入元宇宙时需要仔细考虑。特别是，实践临床经验、真实患者的多样性、体检和沟通等基本技能、情商、道德困境以及跨专业/多学科合作的细微差别等基本组成部分可能是无可替代的。因此，应采取平衡的方法，以避免误用元宇宙，同时保持实践培训的基本组成部分。

当我们展望后大流行时代时，新兴技术将在塑造医学教育的未来方面发挥重要作用。从大流行对教育的影响中汲取的经验教训强调了混合学习方法的重要性，其中虚拟和物理体验经过深思熟虑地结合在一起。医疗机构必须接受这些变化，重新定义其策略，以确保学习者具备快速发展的医疗保健环境所需的技能和能力。然而，深思熟虑地解决访问障碍、内容准确性、数据隐私、法律问题和道德问题对于成功实施基于元节的解决方案至关重要。通过利益相关者协作制定战略计划可以帮助机构在缓解挑战的同时发挥效益。精心策划，教师队伍的发展以及教育工作者、技术专家和政策制定者之间的合作是关键。逐渐从静态的网络学习模式过渡到更具互动性、个性化和沉浸式的平台可以将理论与实践联系起来，并提高医学教育的质量。

简而言之，医疗机构必须采取积极主动的态度，拥抱新兴技术来重塑医学学习和实践。实现创新的全部潜力需要投资于尖端技术基础设施，促进教师教育工作者和技术专家之间的合作，设计适应性课程，并整合当代教学方法/教学方法。随着技术的进步，医学教育也必须继续自我改造，采用创造性的解决方案来改变下一代医生的准备方式，以满足社会不断变化的医疗保健需求。通过这种方式，医疗机构可​​以为未来铺平道路，使医学教育不仅与技术创新保持同步，而且成为突破性医疗服务的基石。最后，在这篇全面的评论中，我们的重点主要集中在元宇宙应用程序的多样化领域，包括模拟、虚拟现实、增强现实和为医学教育量身定制的混合现实体验。我们的分析不包括对多用户虚拟环境（MUVE）、大型语言程序（LLP）、移动学习、元宇宙相关社交网络和协作工具的探索。为了提供更全面的视角，未来的研究可以深入研究如何将这些程序和工具集成到元宇宙平台中，以适应不断发展的医学教育领域的可访问性、适应性和可扩展性。为医学教育量身定制的增强现实和混合现实体验。我们的分析不包括对多用户虚拟环境（MUVE）、大型语言程序（LLP）、移动学习、元宇宙相关社交网络和协作工具的探索。为了提供更全面的视角，未来的研究可以深入研究如何将这些程序和工具集成到元宇宙平台中，以适应不断发展的医学教育领域的可访问性、适应性和可扩展性。为医学教育量身定制的增强现实和混合现实体验。我们的分析不包括对多用户虚拟环境（MUVE）、大型语言程序（LLP）、移动学习、元宇宙相关社交网络和协作工具的探索。为了提供更全面的视角，未来的研究可以深入研究如何将这些程序和工具集成到元宇宙平台中，以适应不断发展的医学教育领域的可访问性、适应性和可扩展性。