CN105975780A - 一种基于虚拟现实交互技术的机器问诊系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于虚拟现实交互技术的机器问诊系统，它涉及VR技术与医疗技术领域，它包含了数据采集模块、虚拟现实交互模块(VR交互模块)，数据同步模块和数据处理与控制模块。数据采集模块负责采集被测对象的交互反馈数据和生理体征数据；VR交互模块负责为使用者呈现的带有特定特征的标准化设计内容；数据同步模块的目的是将VR交互模块的数据和数据采集模块的数据达到同步；数据处理与控制模块负责处理数据并控制各模块的工作。本发明在大数据技术的指导下能够形成标准化的精神心理问题问诊过程，减少医生问诊过程中的外界干扰，节省医生时间，节约医疗资源，有利于被测对象自评、治疗与康复。

Description

一种基于虚拟现实交互技术的机器问诊系统

技术领域

本发明涉及问诊设备技术领域，具体涉及一种基于虚拟现实交互技术的机器问诊系统。

背景技术

随着社会的不断发展，人们的生存压力也不断增加，生活水平逐步提高的同时，各种精神心理问题也越来越多的困扰着身边的人。越来越多的人选择到医院或者心理咨询机构进行治疗康复。

然而目前我国临床诊治精神心理问题一般采用量表评估和医生问诊相结合的方式，尽管专业医生都经过规范化培训但依然存在因医生的不同而导致问诊结果的差异。例如抑郁症，目前抑郁症主要通过量表评估结合医生的主观判断对患者进行诊断，因此诊断出现很大的差异。

近年VR的快速发展让我们发现VR不仅仅能用在娱乐方面，同样可以应用于医疗。基于虚拟现实交互技术的机器问诊系统结合了VR技术与智能信息处理方法，根据心理自测量表设计特定特征的标准化设计的问诊内容，有益于整个问诊过程，加入生理体征测量和语音、动作等交互方式有助于全面反馈被测对象的身心状况，其中的问诊过程设计可解决当前问诊过程量化存在的一些问题，有利于规范客观，减少外界干扰，节省医生时间，节省医疗资源，让诊断结果更加准确，这有利于被测对象的治疗与康复。

结合大数据技术的问诊方法，有助于结合个人历史数据和人群数据进行纵向和横向对比，有助于实时调整具有针对性的问诊内容；同时具有自我评估和医生评估的功能，有助于使用者在家庭使用本问诊系统，医生的权威指导可以反馈给用户。

因此，本发明在现有技术的基础上开发新技术以改善被测对象在精神心理传统问诊过程中的非标准化、易干扰、数据单一等问题，本发明使得问诊过程标准化、沉浸式减少干扰、节约医疗资源、便于自我评估等优点。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种将VR技术与医疗问诊相结合的，具有基于虚拟现实交互技术的机器问诊系统。

本发明的技术解决方案如下。

一种基于虚拟现实交互技术的机器问诊系统，包含数据采集模块，VR交互模块，数据同步模块，数据处理与控制模块；

所述数据采集模块和VR交互模块分别与数据同步模块相连；所述数据处理与控制模块和数据同步模块相连，同时和数据采集模块及虚拟现实交互模块相连；

所述数据采集模块，用于采集被测对象交互反馈信息，还能采集生理体征数据；

所述VR交互模块，用于为被测对象呈现可交互的问诊内容，还能采集被测对象与VR交互模块的交互信息；

所述数据同步模块，用于将VR交互模块的数据和数据采集模块的数据同步；

所述数据处理与控制模块，用于接收并处理来自VR交互模块的信息，并具有实时存储功能，控制前述各个模块的工作。

进一步地，VR交互模块为被测对象提供特定特征的标准化设计的问诊内容，呈现方式包含视觉、听觉、触觉或嗅觉。

进一步地，VR交互模块反馈的被测对象与VR交互模块的交互信息及应答信息，包括语音、动作、眼动或按键信息。

进一步地，数据采集模块采集VR交互模块不能采集到的其他交互信息，包括语音、动作、眼动或按键信息。

进一步地，数据采集模块采集被测对象的生理体征数据，包括脑电波、脑血流、心电图、肌电或心律。

进一步地，在VR交互模块获取的信息满足特定特征的标准化设计的问诊内容要求的条件下，系统能不包括数据采集模块和数据同步模块。

进一步地，所述生理体征数据采集，采集生理体征数据包括但不限于脑电、脑血流、心电、脉搏、眼动、肌电。

进一步地，所述数据同步模块，建立VR交互模块与数据采集模块之间的同步信息，达到实时采集被测对象数据信息的目的。

所述数据处理与控制模块，分析处理来自数据同步模块的信息，同时结合大数据技术调整VR交互模块的问诊内容，同时控制数据采集模块和VR交互模块的协调工作。

进一步地，所述VR交互模块是能为被测对象提供沉浸式体验的设备，包括直接插入手机作为显示的VR设备，内置屏幕和处理器的VR设备以及只有屏幕有线连接电脑显示的VR设备；

优选的，所述VR交互模块自身带有采集用户交互信息的功能，除VR模块本身能够采集的信息用数据采集模块来采集；

优选的，所述数据采集模块包括但不限于语音采集模块，动作采集模块，按键信息采集模块，眼动信息采集模块；

优选的，所述数据采集模块还包括但不限于脑电波脑血流数据采集模块，脉搏采集模块，心电图采集模块，肌电采集模块；

优选的，所述动作采集模块可以是基于视频的手势动作识别，也可以是通过手柄上的传感器识别动作；

优选的，所述数据处理与控制模块，具有本地存储功能，避免因特殊情况导致数据传输到后台服务器失败而引起的数据丢失；

优选的，所述后台服务器适用于大数据存储与计算的机器，存储使用者的信息并供使用者本人与医生查看问诊结果；

优选的，所述问诊系统与后台服务器的通信，包括但不限于WLAN、LTE/4G、蓝牙、有线传输。

使用上述问诊系统设计到基于虚拟现实交互技术的机器问诊方法，包括如下步骤：

步骤S1：录入被测对象基本信息；

步骤S2：在保证安全的前提下，正确佩戴本问诊系统，开始问诊；

步骤S3：问诊系统选定并呈现特定特征标准化设计的问诊内容，检测被测对象信息；

步骤S4：问诊系统根据被测对象的信息，结合大数据技术实时调整问诊内容；

步骤S5：重复步骤S3-S4，直到完成问诊或中途退出；

步骤S6: 结合已经采集到的数据信息分析计算出最终问诊结果，在本地显示用于被测对象对自我评估，远程传输给后台服务器供医生查阅与档案建立。

进一步地，被测对象录入个人信息方法包括：手动输入基本信息然后开始测试，或者在问询过程中输入，于是步骤S1和步骤S2可以互换。

优选的，步骤S3所述采集到的被测对象信息包括被测对象与VR交互模块的交互信息、应答信息以及数据采集模块采集到的交互信息，应答信息和生理体征数据；

优选的，步骤S5所述的中途退出，在中途退出时，问诊系统会根据已有的数据生成问诊结果。

与现有技术相比，本发明至少包括如下有益效果：

本发明将VR技术用于精神心理问题诊断，用虚拟现实交互技术为被测对象提供逼真的问诊环境，根据心理自测量表设计的VR问诊内容有助于将被测对象带入特定场景又不失心理量表的科学性；通过VR技术设计的交互场景与方式提高被测对象问诊时的配合程度；利用设计的交互式问诊场景让病患敞开心扉，利于获得更多被测对象信息，提高诊断结果的准确性；问诊过程是在无人的情况下进行，避免了因医生的不同而导致的问诊结果不同，统一标准化的问诊结果可以用于科研与临床，节约医生时间，节约医疗资源；通过对整个问诊过程的设计，使问诊过程有更好的规范性，提供了一种更好的量化评估工具；带有大数据技术与自学习的问诊系统，有利于提高诊疗水平，形成诊疗标准与指南，使得问诊过程更加标准更加规范。

本发明的亮点在于将VR技术与精神心理问题的问诊相结合，改善精神心理问题在传统问诊过程中仅凭病人主观描述缺陷，避免因病耻感而不能客观回答隐私问题，客服心理量表的直白，利用沉浸式体验提高问诊效果，与此同时有利于病患数据的采集和记录，利于病患的档案建立，有利于个人用户自我评估精神心理状态。

附图说明

图1 是具体实施方式中的基于虚拟现实技术的机器问诊系统的结构示意图。

图2 是实例中基于虚拟现实技术的机器问诊系统的工作过程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施作进一步说明。

一种基于虚拟现实技术的机器问诊系统，被测对象通过本系统完成精神心理问题的问诊过程，避免了被测对象因为外界干扰和医生的不同造成问诊的不准确以及因病耻感而回避回答隐私问题，然而沉浸式虚拟现实内容的多样性和真实性为医生问诊带来很大的方便，同时在特定情境下基于大数据技术能挖掘出被测对象更多的信息。

基于虚拟现实技术的机器问诊系统，如图1所示，它由VR交互模块，数据采集模块，数据同步模块，数据处理与控制模块组成。

所述数据同步模块分别和VR交互模块、数据采集模块、数据处理与控制模块，同时数据处理与控制模块分别和VR交互模块、数据采集模块相连。

其中，所述VR交互模块用于为被测对象呈现带有特定特征的标准化设计的问诊内容，同时采集被测对象与VR交互模块的交互信息；所述数据采集模块用于检测被测对象的生理体征数据信息以及被测对象与问诊系统的交互信息、应答信息；所述数据同步模块负责将VR交互模块和数据采集模块的数据同步，以保证输出给数据处理与控制模块的数据是同一时刻VR交互模块和数据采集模块的数据；所述数据处理与控制模块接收来自数据同步模块的数据，进行处理分析后选择VR交互模块要显示的问诊内容和数据采集模块要采集的数据种类。

所述VR交互模块已知的可选设备具有的功能不一，包括但不限于直接插入手机作为显示屏与处理器的VR设备，只有屏幕而有线连接电脑显示的VR设备以及内置屏幕和处理器的VR设备。

所述VR交互模块，若存在不具有与用户交互功能的情况或者交互信息不能完全采集的情况，则此类交互信息由数据采集模块完成，采集到的交互信息通过数据处理与控制模块分析处理后反馈给VR交互模块，以更换VR交互模块下一步要显示的问诊内容。

所述数据处理与控制模块，一般可用现有VR设备的处理器代替，通过VR设备外接接口与其他模块相连。其读取后台服务器中数据库存储的数据，根据被测对象历史数据和大量人群数据，对比分析得到被测对象针对当前问诊内容的反应状态，得出下一步要呈现的问诊内容，以此往复直到完成整个测试，综合所有问诊内容对应测量的交互数据和生理体征数据，计算得到最终的结果。

所述数据采集模块，分为多个子模块，包括但不限于语音采集模块、动作采集模块、按键信息采集模块、眼动信息采集模块、脑电图采集模块、脑血流采集模块、心电图采集模块、心律采集模块。

所述动作采集模块，包括但不限于基于计算机视觉的手势识别和基于加速度传感器的动作识别。

所述数据采集模块，是作为可选模块，在VR交互模块采集数据足够的情况下，数据采集模块可以不需要；需要采集的数据种类，是由问诊内容决定的。

所述特定特征的标准化设计的问诊内容，是在医生的指导下根据标准心理自测量表转化而来的问诊内容，这里的特定特征与标准化在于是一系列经过验证、评估有效的具有统一标准的问诊内容，区别于一般的虚拟现实场景，它模拟了医生问诊精神心理问题的过程，包括但不限于任务式、游戏式、访谈式场景。

所述问诊系统与后台服务器的通信方式，包括但不限于有线通信和无线通信。

如图2，本实例还提供了具体的问诊方法，其具体实施采用以下步骤：

步骤S1：录入被测对象基本信息；

步骤S2：在保证安全的前提下，正确佩戴本问诊系统，开始问诊；

步骤S3：问诊系统选定并呈现特定特征标准化设计的问诊内容，检测被测对象信息；

步骤S4：问诊系统根据被测对象的信息，结合大数据技术实时调整问诊内容；

步骤S5：重复步骤S3-S4，直到完成问诊或中途退出；

步骤S6: 结合已经采集到的数据信息分析计算出最终问诊结果，在本地显示用于被测对象对自我评估，远程传输给后台服务器供医生查阅与档案建立。

进一步地，被测对象录入个人信息方法包括：手动输入基本信息然后开始测试，或者在问询过程中输入，于是步骤S1和步骤S2可以互换。

优选的，步骤S3所述采集到的被测对象信息包括被测对象与VR交互模块的交互信息、应答信息以及数据采集模块采集到的交互信息，应答信息和生理体征数据；

优选的，步骤S5所述的中途退出，在中途退出时，问诊系统会根据已有的数据生成问诊结果。

以上对本发明所提供的一种基于虚拟现实(VR)交互技术的机器问诊系统进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种基于虚拟现实交互技术的机器问诊系统，其特征在于包含数据采集模块，VR交互模块，数据同步模块，数据处理与控制模块；

所述数据采集模块和VR交互模块分别与数据同步模块相连；所述数据处理与控制模块和数据同步模块相连，同时和数据采集模块及虚拟现实交互模块相连；

所述数据采集模块，用于采集被测对象交互反馈信息，还能采集生理体征数据；

所述VR交互模块，用于为被测对象呈现可交互的问诊内容，还能采集被测对象与VR交互模块的交互信息；

所述数据同步模块，用于将VR交互模块的数据和数据采集模块的数据同步；

所述数据处理与控制模块，用于接收并处理来自VR交互模块的信息，并具有实时存储功能，控制前述各个模块的工作。

2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实交互技术的机器问诊系统，其特征在于VR交互模块为被测对象提供特定特征的标准化设计的问诊内容，呈现方式包含视觉、听觉、触觉或嗅觉。

3.根据权利要求1所述的所述的一种基于虚拟现实交互技术的机器问诊系统，其特征在于VR交互模块反馈的被测对象与VR交互模块的交互信息及应答信息，包括语音、动作、眼动或按键信息。

4.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实交互技术的机器问诊系统，其特征在于数据采集模块采集VR交互模块不能采集到的其他交互信息，包括语音、动作、眼动或按键信息。

5.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实交互技术的机器问诊系统，其特征在于数据采集模块采集被测对象的生理体征数据，包括脑电波、脑血流、心电图、肌电或心律。

6.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实交互技术的机器问诊系统，其特征在于在VR交互模块获取的信息满足特定特征的标准化设计的问诊内容要求的条件下，系统能不包括数据采集模块和数据同步模块。

7.根据权利要求2所述的一种基于虚拟现实交互技术的机器问诊系统，其特征在于特定特征的标准化设计的问诊内容，基于心理量表、医生经验以及大数据设计具有特定特征的问诊内容，问诊内容来源包括心理量表、医生经验或大数据。

8.根据权利要求7所述的一种基于虚拟现实交互技术的机器问诊系统，其特征在于所述的大数据，包括被测对象的历史检测数据及人群的数据信息。