中医教学用模拟人系统技术方案

本发明专利技术公开了一种中医教学用模拟人系统，该系统包括模拟人显示单元、问诊单元、病历集成单元、中医征候诊断治疗模拟以及治疗反馈单元，中医教学模拟人区别于一般的任务模式训练模型，可自动对临床治疗和药物治疗做出真实的反应，从而为学生再现了一个安全、无风险的真实临床环境，便于学生更好地应用他们所掌握的诊疗知识。与现有技术相比，这种中医教学用模拟人系统的操作方便、无风险性、可重复使用、教学结果可记录；可自动对临床治疗和药物治疗做出真实的反应，从而为学生再现了一个安全、无风险的真实临床环境，便于学生更好地应用他们所掌握的诊疗知识。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种医学用数字化虚拟人系统，特别是涉及一种用于中医教学的模拟人系统。
技术介绍
目前以人体和生命现象为研究对象的医学生物学的发展始终与各个时期的高科技密切相关，特别是计算科学与计算技术使人体结构和机能的可视化的技术研究水平的提高成为可能，许多高技术研究离不开高性能计算机的支持，例如现有技术中已有的数字人(the digital human)计划，目标是实现人体从分子到细胞、组织、器官、系统和整体的精确模拟。利用信息技术实现人体从微观到宏观的结构和机能的数字化、可视化，最终达到人体的整体精确模拟，将对医学生物学以及与人体相关学科的发展产生难以估量的影响。数字化模拟人对于增进对人类自身的认识、促进医学的发展有重要的科学意义，它将人体结构和功能信息数字化与可视化，建立起能够为计算机处理的数学模型，使得借助于计算机的定量分析计算和精确模拟成为可能。数字化虚拟人体模型具有广泛的应用前景可为医学研究、教学与临床提供形象而真实的模型；为疾病诊断、新药和新的医疗手段的开发提供参考；促进形成新一代医疗高新技术产业，大大加速我国医学教育和临床的现代化。但是，目前的模拟人，很少旨在用于中医研究中，即通过对显示系统，问诊系统，病历集成系统、中医征候诊断治疗系统以及治疗反馈系统研究，研制具有人机对话和自学习功能的中医教学模拟人，用于训练学生利用所学中医知识进行临床诊断，并且使其诊断步骤标准化、规范化，为中医的继承与创新作出贡献。
技术实现思路
本专利技术提出一种中医教学用模拟人系统，利用计算机及其所具备的电信号处理技术，通过显示单元、问诊单元、病历集成单元，中医征候诊断治疗单元以及治疗反馈单元，构成具有人机对话和自学习功能的中医教学模拟人，用于训练学生利用所学中医知识进行临床诊断，并且使其诊断步骤标准化，规范化。本专利技术提出的技术方案是1.一种中医教学用模拟人系统，该系统包括模拟人显示单元、问诊单元、病历集成单元、中医征候诊断治疗模拟单元以及治疗反馈单元，模拟人显示单元，用于显示该系统中的数据，包括病人自述视频、舌象图片、脉象模拟、闻诊模拟以及穴位压痛模拟数据；问诊单元，通过询问病人的提示的问题，获得病人的主要信息；病历集成单元，采用数据库，将病人的基本信息以及四诊信息，以及其它病症情况以标准的形式一一记录，并生成规范病历；中医征候诊断治疗单元以及治疗反馈模拟单元，被训练者在获得病人的规范病历后，被训练者将在中医征候诊断治疗系统中对病人的情况有一个清晰的判断，并进行治疗。所述模拟人显示系统进一步包括是病人自述视频单元、舌象图片、脉象模拟单元、闻诊模拟单元以及穴位压痛模拟单元。所述脉象模拟单元利用电脑来实现脉象信号的模拟，该单元包括电脑，用于处理本专利技术的模拟人系统的输入/输出信号的控制、传输和处理；压力传感器及定位调节电路，将采集被训练者施加压力的大小，传递给电脑，电脑根据不同的压力，发出不同的信号，驱动电磁阀输出对应不同压力的脉象；机械控制系统，自电脑输出的电信号进入该机械控制系统，用于根据该电信号的规律控制油路；油路，用于模拟人体的静脉系统。所述穴位压痛模拟单元，该单元包括按压开关，分别安装在模拟穴位上，及针灸上；PCI信号控制卡，将接收到的按压开关的开关信号输入到电脑中；电脑，通过电脑的响应，检测到两个开关的状态；显示单元，显示按压开关是否按压准确的结果。所述按压开关是否按压准确的结果进一步包括如果单独穴位开关被按下，表示是被训练者用手按压穴位，电脑上会出现按压正确的提示；如果是穴位开关与针灸开关同时被按下，表示是用针灸刺激穴位，电脑上出现刺激正确的提示。该系统还包括治疗评分单元。与现有技术相比，本专利技术具备以下效果中医教学模拟人将为中医教学科研带来革命性的进步一、真实性。区别于一般的任务模式训练模型，在强大的“生理驱动”技术的支持下，中医教学模拟人可自动对临床治疗和药物治疗做出真实的反应，从而为学生再现了一个安全、无风险的真实临床环境，便于学生更好地应用他们所掌握的诊疗知识。二、辨证思维训练。中医独特的“整体观念”和“辨证论治”贯穿整个诊疗过程。三、时间方便性与调节性。中医模拟人可以完全按照教师的思路为学生安排训练时间，各种难度和阶段的训练可以在模拟系统上进行。四、无风险性。使用中医教学模拟人，学生在诊疗中完全能够将其视作真实的患者，但区别于真实患者的是，学生即便出错，病人也不会受到任何伤害。五、重复性。学生可以在模拟系统上进行反复的练习，直到掌握为止。六、记录性。训练过程可以通过各种方式记录下来，进行讨论和评价，这有利于发现教学中的缺点和不足。七、常见或罕见病例的学习。通常很多病例发病率较低，低年资医生更是难以看到，利用可以模拟出这种不常见但是可能性质很严重的事件。附图说明图1为本专利技术所提出的中医教学用模拟人系统的系统结构示意图；图2为本专利技术所提出的中医教学用模拟人系统的脉象模拟单元结构示意图；图3为本专利技术所提出的中医教学用模拟人系统的穴位模拟单元结构示意图。具体实施例方式本专利技术的中医教学用模拟人系统，主要包括模拟人显示单元10、问诊单元20、病历集成单元30以及中医征候诊断治疗模拟单元(症状定量辨症)40-a、中医征候诊断治疗模拟单元40-b以及治疗反馈单元50。1.模拟人显示单元模拟人显示系统10用于显示本专利技术所提供的模拟人系统中的数据，例如病人自述视频、舌象图片、脉象模拟、闻诊模拟以及穴位压痛模拟等数据。其中，各中数据的具体描述如下(1)病人自述视频针对教学中要训练的病症，为增强临床真实感，设计者会使用数码摄像机拍摄临床病人的自述病症的视频。该视频数据存储于模拟人系统的计算机中，以备在诊断开始时播放。(2)舌象图片该数据来源于采用数码相机拍摄的舌象图片。为了检验所拍舌象的客观性和真实性，同时为影像信息的进一步分析处理提供必不可少的依据，本项目收集1000例临床常见舌象、300例患者望诊资料、组织3-5名临床医生双盲法对所拍摄的影像进行判读，并请中医专家进行论症，就舌色、苔色、苔厚薄、苔多少、苔分布、剥脱和裂舌等特征等进行打分，建立舌象数据库。并且，采用高清晰度LCD显示器再现望诊。(3)脉象模拟该数据是将中医学与仿生学、机械学、传感技术以及计算机技术等工程学方法结合起来，构建了一个符合人体构造的运动的流体模型，它模拟了人体26种脉象。其具体流程如图2所示，该单元有进一步包括电脑201，用于处理本专利技术的模拟人系统的输入/输出信号的控制、传输和处理；压力传感器及定位调节电路202，将采集被训练者施加压力的大小，传递给电脑，电脑201根据不同的压力，发出不同的信号，驱动电磁阀输出对应不同压力的脉象；机械控制系统203，自电脑201输出的电信号进入该机械控制系统，用于根据该电信号的规律控制油路204；油路204，用于产生模拟的人体静脉信号。(4)闻诊模拟临床采集包括咳嗽、呼吸、语言、呕吐、呢逆、暖气、太息、喷嚏、呻吟、喘息、啼哭、肠鸣等声音在内的声诊资料各10例。建立了声诊(闻诊)资料数据库，声图仪分析上述资料。采用人工喉模型结合人工鼻腔模拟咳嗽、呼吸、语言、呕吐、呢逆、暖气、太息、喷嚏、呻吟、喘息、啼哭的声音；采用赫姆霍兹共鸣器模拟肠鸣音。采用声图仪分析模拟声音结果，前后比较修正。(5)穴位压痛模拟本部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中医教学用模拟人系统，该系统包括模拟人显示单元、问诊单元、病历集成单元、中医征候诊断治疗模拟单元以及治疗反馈单元，模拟人显示单元，用于显示该系统中的数据，包括病人自述视频、舌象图片、脉象模拟、闻诊模拟以及穴位压痛模拟数据；问诊单元，通过询问病人的提示的问题，获得病人的主要信息；病历集成单元，采用数据库，将病人的基本信息以及四诊信息，以及其它病症情况以标准的形式一一记录，并生成规范病历；中医征候诊断治疗单元以及治疗反馈模拟单元，被训练者在获得病人的规范病历后，被训练者将在中医征候诊断治疗系统中对病人的情况有一个清晰的判断，并进行治疗。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王学民，陆小左，刘雪松，王槿，景沼锡，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]