CN106205257A - 虚拟针灸培训系统 - Google Patents

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CN106205257A CN201610536340.5A CN201610536340A CN106205257A CN 106205257 A CN106205257 A CN 106205257A CN 201610536340 A CN201610536340 A CN 201610536340A CN 106205257 A CN106205257 A CN 106205257A
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virtual acupuncture
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胡小梅
屈贺威
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    • G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes

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Abstract

本发明公开了一种虚拟针灸培训系统。它由针灸穴位信息采集单元、虚拟针灸数据采集和处理系统、针灸穴位信息库和实时数据库和虚拟针灸培训系统PC机所组成。优点是使操作者可以准确地掌握人体的针灸穴位，进行各种穴位的针灸练习，并在屏幕上直观地看到操作情况，并且配置教学模块、考试模块，使抽象难懂的针灸教学变得非常的具体和直观。可广泛应用于针灸培训。

Description

虚拟针灸培训系统
技术领域
本发明涉及传统医学培训领域，具体涉及到一种虚拟针灸培训系统。
背景技术
针灸技术是我国医药学宝库中的一个重要分支，历史悠久，源远流长，千百年来为人类的医疗保健事业做出了积极、巨大的贡献。针灸疗法治疗疾病不会产生像某些药物治疗引起的有害副作用，因此，推广和发扬针灸疗法丰富和补充了现代医学技术，可以弥补某些药物治疗的不足。针灸讲究的是用针的准确性和进针量的深浅以及用针手法，这些因素都会大大影响针灸治疗的效果。但是，目前的针灸培训方式还停留在传统的模式上，主要是老师的示范和学生的感悟，学生不能得到较好的实践，学习效率低，使得学生对针灸技术难以有效掌握，这样不仅妨碍了针灸医疗技术的发展，还在一定程度上给操作者带来学习压力。
所以设计一套可操作性强，简单易学的针灸培训系统，可以让操作者在人体模型上进行反复的练习操作，准确找到穴位位置，进行各种进针深度的练习，并且观看教学视频，进行针灸操作考试，充分发挥学生的自主学习能力。这样可以起到临床实际的效果，使学员们尽快掌握针灸疗法的技术。
发明内容
针对已有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种便于操作者自主学习，准确地提示人体穴位位置以及操作准确性，包含针灸穴位信息采集单元、虚拟针灸数据采集和处理系统、针灸穴位信息库和实时数据库、用户管理模块、模拟针灸模块、针灸训练模块、考试测评模块，能够进行人机交互于一体的虚拟针灸培训系统PC机。此训练系统克服传统教学中教学方法抽象，学生学习效率低等问题。
本发明是通过如下技术方案实现以上目的的：
本发明的一种虚拟针灸培训系统，包括针灸穴位信息采集单元、虚拟针灸数据采集和处理系统、虚拟针灸培训系统PC机、针灸穴位信息库和实时数据库。其特征在于：所述针灸穴位信息采集单元经虚拟针灸数据采集和处理系统连接至虚拟针灸培训系统PC机，针灸穴位信息库和实时数据库连接虚拟针灸培训系统PC机。
所述针灸穴位信息采集单元:
在本发明的一个较佳实施例中，所述的针灸穴位信息采集单元是将传感器贴在硅胶人体模型的相应穴位处，利用穴位传感器性质，通过相应穴位处针灸状态的改变，传感器的状态也发生改变，通过对传感器信号的采集，判断针灸穴位状态信息。
所述设计基于LabVIEW的虚拟针灸数据采集和处理系统:
在本发明的一个较佳实施例中，所述的基于LabVIEW的虚拟针灸数据采集和处理系统是用来采集和处理相应穴位处穴位传感器的状态，然后对所采集的数据进行处理分析。
所述建立穴位信息库和针灸实时数据库:
在本发明的一个较佳实施例中，所述的穴位信息库用于存储穴位的位置、穴位经属、穴性、主治功效、穴位层次、灸法、应有针感等信息以及考试试题、教学视频。所述的针灸实时数据库用于存储当进行针灸模拟操作时操作的开始时间、操作结束时间、操作穴位名称、操作是否正确等实时信息。
所述虚拟针灸培训系统用户管理模块:
在本发明的一个较佳实施例中，所述的虚拟针灸培训系统用户管理模块用于管理用户的个人信息以及功能权限的分配。
所述虚拟针灸培训系统模拟针灸模块:
在本发明的一个较佳实施例中，所述的虚拟针灸培训系统模拟针灸模块用于提供操作者进行针灸知识的学习，涉及理论教学和视频教学，包括穴位知识讲解、针法、穴位主治疾病等内容。
所述虚拟针灸培训系统针灸训练模块:
在本发明的一个较佳实施例中，所述的虚拟针灸培训系统针灸训练模块用于提供操作者进行针灸模拟训练，并可以在显示器上观察针灸状态。
所述虚拟针灸培训系统考试测评模块:
在本发明的一个较佳实施例中，所述的虚拟针灸培训系统考试测评模块用于提供操作者进行针灸测试考试。
本发明与现有技术相比较,具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：本系统可操作性强，简单易学，将抽象难懂的针灸教学变得非常的具体和直观，大大缩减学员学习和掌握针灸技术的学习时间；由于本系统采用人机交互界面，可以让操作者在人体模型上进行反复的练习操作，准确找到穴位位置，进行各种进针深度的练习，并且在屏幕上直观地看到操作情况，解决了长期以来针灸老师教学、学员难以掌握和理解的难题，提高教学质量和教学效果；本系统也包括考试测评模块，学员可随时学习，打破了传统的必须依靠一定的教学场地的教学模式，充分发挥学员本身的自学能力。本系统的开发及推广应用，对于掌握针灸技术，普及针灸常识，发扬传统针灸技术具有非常重要的现实意义。
附图说明
图1是本发明的一种虚拟针灸培训系统的结构框图。
图2是基于LabVIEW的虚拟针灸数据采集和处理系统设计的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域技术人员理解，从而使本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施案例一:
由虚拟针灸培训系统的结构框图1所示，本虚拟针灸培训系统，包括针灸穴位信息采集单元（1）、虚拟针灸数据采集和处理系统（2）、虚拟针灸培训系统PC机（3）、针灸穴位信息库和实时数据库（4）。其特征在于：所述针灸穴位信息采集单元（1）经虚拟针灸数据采集和处理系统（2）连接至虚拟针灸培训系统PC机（3），针灸穴位信息库和实时数据库（4）连接虚拟针灸培训系统PC机（3）。
实施案例二:本实施案例与实施案例一基本相同,特别之处如下:
所述针灸穴位信息采集单元(1):
所述的针灸穴位信息采集单元(1)由硅胶人体模型(1-1)和FSR薄膜压力传感器(1-2)连接至MSP430F149单片机(1-3)构成，将FSR薄膜压力传感器(1-2)准确地贴在硅胶人体模型(1-1)相应的穴位处，并将传感器引脚正确插入FSR数字模拟电路中，再从模拟电路引线到单片机(1-3)引脚，当针灸针触碰FSR薄膜压力传感器时，传感器内置应变片发生形变，并将其转化为数值信号通过MSP430F149单片机（1-3）输入到数值采集和处理系统2上；
所述设计基于LabVIEW的虚拟针灸数据采集和处理系统：
基于LabVIEW的虚拟针灸数据采集和处理系统（2）的结构框图如图2所示，接口采用USB接口，USB总线传输相对于其它的数据传输方式，有较高的数据传输效率，支持即插即用，用户使用非常方便，所以越来越多的数据采集系统应用USB总线传输，LabVIEW语言是一种基于图形程序的编程语言，内含丰富的数据采集、数字信号分析以及控制等子程序。
本系统设计部分主要包括MSP430F149单片机（1-3）和USB接口与串口间的桥接控制器—PL2303芯片组成的数据采集部分，以及基于LabVIEW图形化编程语言构成的数据处理部分。首先，被测信号通过信号的放大、调理电路进入单片机的A/D转换通道，待转换后利用PL2303芯片的串口USB接口的功能，通过USB接口传输给PC机，最后由LabVIEW软件进行分析处理。
所述建立穴位信息库和针灸实时数据库（4）：
建立基于SQL Server数据库软件的实时数据库（4-1），可以存储“操作开始时间”、“操作结束时间”、“操作穴位名称”、“操作是否正确”等实时信息，当操作者开始进行针灸训练时，上位机就会将采集到信号进行分析处理，准确存入到与LabVIEW相连的数据库中，便于管理人员查询、了解针灸训练状况。此外，根据GB12346-90国标《针灸经穴奇穴人体模型》中对人体穴位的描述，建立穴位信息库（4-2），包括：“位置”、“经属”、“穴性”、“主治”、“穴位层次”、“灸法”、“应有针感”等关键信息。
所述虚拟针灸培训系统PC机（3）中的用户管理模块（3-1）：
所述的虚拟针灸培训系统PC机（3）中的用户管理模块（3-1）用于管理用户的个人信息以及功能权限的分配,培训人员的个人信息均由用户管理模块进行添加、修改或者删除，系统功能权限也由用户管理模块进行选择分配。
所述虚拟针灸培训系统PC机（3）中的模拟针灸模块（3-2）：
所述的虚拟针灸培训系统PC机（3）中的模拟针灸模块（3-2）用于提供操作者进行针灸知识的学习，涉及理论教学和视频教学，包括穴位知识讲解、针法、穴位主治疾病等内容，培训人员可以通过理论教学和视频教学进行针灸知识的学习，更好地了解针灸疗法相关知识。
所述虚拟针灸培训系统PC机（3）中的针灸训练模块（3-3）：
所述的虚拟针灸培训系统PC机（3）中的针灸训练模块（3-3）用于提供操作者进行针灸模拟训练，并可以在显示器上观察针灸状态，用户可以通过虚拟针灸培训系统针灸训练模块进行针灸技能的训练，更好地掌握针灸技能。
所述虚拟针灸培训系统PC机（3）中的考试测评模块（3-4）：
所述的虚拟针灸培训系统PC机（3）中的考试测评模块（3-4）用于提供操作者进行针灸测试考试，用户可以通过考试测评模块进行成绩考核，系统会进行答案的校对，评出分数，让用户了解自己的训练状况。
区别于现有技术，本发明虚拟针灸培训系统能够便于训练者更好地掌握针灸技能。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构或者等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种虚拟针灸培训系统，包括针灸穴位信息采集单元（1）、虚拟针灸数据采集和处理系统（2）、虚拟针灸培训系统PC机（3）、针灸穴位信息库和实时数据库（4）、其特征在于：所述针灸穴位信息采集单元（1）经虚拟针灸数据采集和处理系统（2）连接至虚拟针灸培训系统PC机（3），针灸穴位信息库和实时数据库（4）连接虚拟针灸培训系统PC机（3）。
2.根据权利要求1所述的虚拟针灸培训系统，其特征在于:所述的针灸穴位信息采集单元(1)是由硅胶人体模型(1-1)和FSR薄膜压力传感器(1-2)连接至MSP430F149单片机(1-3)构成,用于采集针灸穴位信息。
3.根据权利要求1所述的虚拟针灸培训系统，其特征在于：所述的虚拟针灸数据采集和处理系统（2）是基于LabVIEW,用来采集和处理相应穴位处穴位传感器的状态，然后对所采集的数据进行处理分析。
4.根据权利要求1所述的虚拟针灸培训系统，其特征在于:所述的针灸穴位信息库和实时数据库（4）中穴位信息库（4-2）用于存储穴位的位置、穴位经属、穴性、主治功效、穴位层次、灸法和应有针感等信息以及考试试题、教学视频，其中的实时数据库（4-1）用于存储当进行针灸模拟操作时操作的开始时间、操作结束时间、操作穴位名称和操作是否正确的实时信息。
5.根据权利要求1所述的虚拟针灸培训系统，其特征在于：所述的虚拟针灸培训系统PC机（3）中有用户管理模块（3-1）用于管理用户的个人信息以及功能权限的分配。
6.根据权利要求1所述的虚拟针灸培训系统，其特征在于：所述的虚拟针灸培训系统PC机（3）中有模拟针灸模块（3-2）用于提供操作者进行针灸知识的学习，涉及理论教学和视频教学，包括穴位知识讲解、针法、穴位主治疾病等内容。
7.根据权利要求1所述的虚拟针灸培训系统，其特征在于：所述的虚拟针灸培训系统PC机（3）中有针灸训练模块（3-3）用于提供操作者进行针灸模拟训练，并可以在PC机显示器上观察针灸状态。
8.根据权利要求1所述的虚拟针灸培训系统，其特征在于：所述的虚拟针灸培训系统PC机（3）中有考试测评模块（3-4）用于提供操作者进行针灸测试考试。
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