针灸虚拟仿真实验教学系统
针灸虚拟仿真实验教学系统
在传统的针灸实验教学中，多采用教师以学生为对象进行示范操作、学生互相练习的教学方法。由于学生的水平参差不齐，操作过程存在一定的风险，如易导致感染，刺伤神经、血管、脏腑，严重者危及生命。鉴于实验教学存在的诸多问题，我中心任课教师和技术研发人员积极探索，将虚拟仿真实验教学的理念应用到针灸学的实验教学中，独立开发出了针灸虚拟仿真实验教学系统。该系统利用虚拟现实技术，结合信息技术和医学技术，针对针灸治疗视觉过程中皮肤下陷和皮肤旋转两种物理现象，通过maya物理建模平台建立虚拟人体物理模型，在unity3d物理引擎中建立虚拟针灸场景，结合各个功能模块，开发出的一套虚拟针灸训练平台。系统满足学生完成各种针灸操作训练，同时无任何危险，学生可重复训练直至掌握技能为止。该系统可充分调动学生的学习积极性，突破教学的重点难点，对培养学生的实际操作技能起到了积极作用。
（1）实验项目
目前中心利用该软件结合针灸学的教学要求，开展了34个实验项目，包括经络腧穴定位项目14个，刺法灸法学实验项目10个，针灸综合实践能力训练项目10个。其中，必做实验项目6个，选做实验项目28个。
模块 | 实验项目 |
经络腧穴定位板块 | 肺经的循行及穴位定位（必做）、 大肠经的循行及穴位定位 胃经的循行及穴位定位 脾经的循行及穴位定位 心经的循行及穴位定位 小肠经的循行及穴位定位 膀胱经的循行及穴位定位 肾经循行及穴位定位 心包经的循行及穴位定位 三焦经的循行及穴位定位 胆经的循行及穴位定位 肝经的循行及穴位定位 督脉循行及穴位定位 任脉循行及穴位定位 |
针法灸法板块 | 毫针基本功训练（必做） 毫针进针法操作 毫针行针手法练习 毫针常用补泻手法的操作 古代针法练习 灸法练习 罐法练习 皮肤针三棱针操作 耳穴定位及操作 头针操作 |
综合实例板块 | 面瘫的针灸辨证论治（必做） 功能性便秘的针灸辨证论治 头痛的针灸辨证论治 颈椎病的针灸辨证论治 中风的针灸辨证论治 不寐的针灸辨证论治 腱鞘囊肿的针灸辨证论治 肩周炎的针灸辨证论治 呃逆的针灸辨证论治 带状疱疹的针灸辨证论治 |
（2）功能
①经络腧穴定位的训练
系统预设了人体全身各个穴位以及经络的具体位置和线路，以及穴位的功能、主治等信息。学生在3d虚拟环境中，进行腧穴定位和经络画线，学生完成操作后进行比对。系统自动记录学生操作过程，并且进行评分。学生在辨认穴位的同时能更大程度地对穴位的相关知识进行记忆和学习，为针灸技术的学习打好良好的基础。
②针法灸法板块
在该功能模块中，学生运用鼠标和键盘相结合的方式在3d人体模型上模拟针刺的过程。学生根据辨证施治的目的，选择毫针的长度、进针方向、针刺深度以及针刺时的行针手法。学生在针刺操作过程中也能观察到模型皮肤旋转和下陷的效果，使学生产生身临其境的感受。
③综合实例板块
在该功能模块中，学生可选择事先编写好的针灸病例，按照辨证施针的规范流程进行强化训练。学生通过了解患者病史、体格检查以及辅助检查的相关信息，辨别症候，并制定针灸处方，施以针灸操作。在此过程中，系统会根据学生执行操作的效果进行人体的虚拟反馈，得出治疗的效果。
（3）成效
该软件已经应用于我校针灸推拿学、中医学、中西医临床医学、护理学专业的实验教学中，并以开放实验室的形式服务于全校学生。每年课堂教学服务人数达到800余人，开放实验室服务人数3000余人次。