一种基于虚实结合技术的中医针刺手法训练系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于虚实结合技术的中医针刺手法训练系统及方法；该系统包括模拟人压力、角度传感器、模拟人传输器、接收器、计算机、传输器、VR头盔接收器、VR头盔。本发明专利技术以全三维动画的形式模拟整个针刺过程，学生通过虚实结合的形式与系统进行互动，完成对针刺操作前准备（医者手的消毒方法和患者体位选择）、局部消毒、针具选择和持针手法、进针、行针、及各种针刺补泻手法及效应的相关知识点的掌握；并对其技能操作能力进行测评，提供反馈纠错、智能指导、智能评价，帮助学生掌握针刺补泻操作的正确完整流程。的正确完整流程。的正确完整流程。

【技术实现步骤摘要】
一种基于虚实结合技术的中医针刺手法训练系统及方法


[0001]本专利技术涉及中医针刺训练系统相关的
，具体来讲涉及的是一种基于虚实结合技术的中医针刺手法训练系统及方法。

技术介绍

[0002]针灸学作为中医学的重要组成部分，是中国传统医学走向世界的先锋。而刺法灸法学是针灸学体系中联系针灸基础理论与临床治疗的一个桥梁学科。针灸防病治病的目的是通过具体的刺灸法来实现的，离开了刺灸方法，针灸治病便无从谈起。而且刺灸方法是否运用得当，直接关系到针灸疗效的优劣。因此，刺法灸法学在针灸学人才培养中占有举足轻重的地位。刺法灸法学的教学当中针刺手法是重点，其中针刺补泻手法的教学因其难以直观量化的特点更是成为重点中的难点，若要高质量完成这部分内容的教学，实现卓越针灸人才的培养目标，在教学中引入网络化的虚拟仿真实验技术是有效路径之一。
[0003]在传统中医教学中，利用人体模型辅助针灸教学，这种方法可以很清晰给学生讲解穴位的位置，让学生实操针灸手法，但是不能很立体的展现人体结构，并无法给出对应反馈，教学目的也仅仅能停留在手法练习，不能训练学生的中医临床思维能力。同时人体模型费用较高，且重复利用性较差，费用较高，学生不能实时、反复练习。而使用虚拟技术（电脑、手机）制作的针灸教学软件，可达到反复练习的效果，且可在课件中学习解剖相关知识，但这些课件仅能帮助学生了解相关知识点，缺不能让学生达到练习针灸手法的效果，无法切身实际的感受针灸方向、力度、手法的变化与不同。

技术实现思路

[0004]因此，为了解决上述不足，本专利技术在此提供一种基于虚实结合技术的中医针刺手法训练系统及方法；以全三维动画的形式模拟整个针刺过程，学生通过虚实结合的形式与系统进行互动，完成对针刺操作前准备（医者手的消毒方法和患者体位选择）、局部消毒、针具选择和持针手法、进针、行针、及各种针刺补泻手法及效应的相关知识点的掌握；并对其技能操作能力进行测评，提供反馈纠错、智能指导、智能评价，帮助学生掌握针刺补泻操作的正确完整流程。
[0005]本专利技术是这样实现的，构造一种基于虚实结合技术的中医针刺手法训练系统，其特征在于；该系统包括模拟人压力、角度传感器：用于测定针刺作用力的方向、作用力的大小、手法操作所持续的时间参数以及2次操作间隔时间，数据获得后进行传输；该系统还包括模拟人传输器：将模拟人压力、角度传感器所采集数据传输至接收器，传输方式为蓝牙传输；所述接收器用于接收模拟人传输器传来的数据，包括模拟人所收到的压力和角度信息；该系统包括计算机：用于计算接收器所收集的信息，随后通过计算，将压力换算为VR软件中针刺入深度，将角度换算为VR软件中针与皮肤之间的角度，并将角度与深度制作
成VR画面进行传输；该系统包括传输器：将计算机换算出的刺入深度与针与皮肤之间的角度传输至VR头盔接收器；该系统包括VR头盔接收器：接收传输器所传输来的VR画面；该系统包括VR头盔：将VR头盔接收器所接收的VR画面进行处理，展示对应的VR画面。
[0006]根据本专利技术所述一种基于虚实结合技术的中医针刺手法训练系统，其特征在于；计算机计算方式为；其中：X为针的位移，F为针所受到力的总和，f
stif
为弹力， f
fric
为摩擦力，f
cut
为切割力，f
rad
为径向力，f
c
为软组织上刺入点的受力，f
d
为皮肤组织能承受的径向力极限。
[0007]一种基于虚实结合技术的中医针刺手法训练方法，其特征在于；具体实现过程为；1、针刺手法理论学习：（1）学生佩戴3D眼镜，结合巨幕播放,了解行针刺补泻手法时，针体进入腧穴之后的细微运动路径和产生的生物效应，感受临床针刺的情景，增强对理论学习的感性认识；（2）学生佩载VR头盔或使用裸眼3D手机自主独立观看3D演示视频，并进行手法学习；2、针刺手法实训：（1）准备针刺模拟人，将之实时采集的针刺手法及其各项参数职能分析的结果均实时传递到VR虚拟场景中的，并显示出来；针刺模拟人可以实时采集针刺手法，并以波形图的形式显示在一坐标轴中，实时反映出针刺手法波形的各种参数实际数值；可以将采集的针刺手法各项参数进行智能分析，包括：针刺手法中提插、捻转、摇摆力的大小；提插的速度、位移；捻转的角速度；摇摆的角度；并且可以显示腹式手法的分层操作；（2）学生佩戴VR头盔，完成定位；（3）启动VR程序，佩戴VR头盔者可识别针刺模拟人的位置，并在头盔中生成一个对应的3D人物，其身高与模拟人保持一致；3D人物可通过程序切换，查看其解剖结构，精确显示其穴位；（4）VR操作者模拟针灸患者，利用三维空间跟踪定位器进行针灸操作，其针刺手法和各项参数均实时反馈到头盔中的虚拟场景中，并通过预设的脚本命令虚拟患者给出对应的效应；针刺模拟人上进行不同针刺补泻手法的训练，以波形频率、幅度等形式实时显示，通过与预设的标准波形进行对比，帮助学生及时矫正手法偏差，最终掌握正确、规范的针刺补泻手法操作技能。
[0008]本专利技术具有如下优点：本专利技术在此提供一种基于虚实结合技术的中医针刺手法训练系统及方法。当使用者在操作本系统时，针对不同病例和穴位，选择不同的针型和针刺方
法，系统会对使用者的操作进行判断和考核，当操作出现错误时，系统会在虚拟场景中的人物给出对应的反馈。使用者完成整个操作时，系统将做出正确的反馈，根据使用者针灸手法给出对应的判定结果和分析。
[0009]整个项目以全三维动画的形式模拟整个针刺过程，学生通过虚实结合的形式与系统进行互动，完成对针刺操作前准备（医者手的消毒方法和患者体位选择）、局部消毒、针具选择和持针手法、进针、行针、及各种针刺补泻手法及效应的相关知识点的掌握；并对其技能操作能力进行测评，提供反馈纠错、智能指导、智能评价，帮助学生掌握针刺补泻操作的正确完整流程。
[0010]VR技术是当代前沿科技之一，将其与中医针灸进行有机结合，将有利于提高教学效率，推广中医针灸的普及和应用。本专利技术通过设定多种病例，结合虚拟人体模型，建立仿真医疗情景，既可让受训者在虚拟场景中沉浸式学习针灸手法，还可以展现3D人体解剖图像，帮助学生精准定位，同时还可以模拟病例患者的病情演变及患者复诊等流程。同时，本专利技术还可实时显示记录并展示操作者针刺角度、力度、手法等多个数据。本专利技术以《刺法灸法学》在针灸学人才培养中的重要地位为背景，以《刺法灸法学》中针刺补泻手法的教学难以直观量化的难点为切入点，以学生为中心，以培养学生扎实的针灸临床实践能力为宗旨，将针刺补泻手法实训和虚拟现实相结合，实现全程实训教学的可视化、可量化，有效解决了针刺手法教学中安全性、标准化可重复性等问题，让学生真实感受到临床针刺的情景,并应用针刺模拟人仿真训练，实现学生针刺手法操作的可重复性和规范化。
[0011]附图说明
[0012]图1是本专利技术功能实现框图；图2是本专利技术训练系统结构示意图；图3是本专利技术系统流程示意图。
[0013]其中：模拟人压力、角度传感器1.1；模拟人传输器1.2；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于虚实结合技术的中医针刺手法训练系统，其特征在于；该系统包括模拟人压力、角度传感器（1.1）：用于测定针刺作用力的方向、作用力的大小、手法操作所持续的时间参数以及2次操作间隔时间，数据获得后进行传输；该系统还包括模拟人传输器（1.2）：将模拟人压力、角度传感器（1.1）所采集数据传输至接收器（2.1），传输方式为蓝牙传输；所述接收器（2.1）用于接收模拟人传输器（1.2）传来的数据，包括模拟人所收到的压力和角度信息；该系统包括计算机（2.2）：用于计算接收器所收集的信息，随后通过计算，将压力换算为VR软件中针刺入深度，将角度换算为VR软件中针与皮肤之间的角度，并将角度与深度制作成VR画面进行传输；该系统包括传输器（2.3）：将计算机换算出的刺入深度与针与皮肤之间的角度传输至VR头盔接收器（3.1）；该系统包括VR头盔接收器（3.1）：接收传输器（2.3）所传输来的VR画面；该系统包括VR头盔（3）：将VR头盔接收器（3.1）所接收的VR画面进行处理，展示对应的VR画面。2.根据权利要求1所述一种基于虚实结合技术的中医针刺手法训练系统，其特征在于；计算机（2.2）计算方式为；其中：X为针的位移，F为针所受到力的总和，f
stif
为弹力， f
fric
为摩擦力，f
cut
为切割力，f
rad
为径向力，f
c
为软组织上刺入点的受力，f
d
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王燕，黄武，
申请(专利权)人：成都泰盟软件有限公司，
类型：发明
国别省市：