CN118039108A - 一种智慧医疗医学教育和培训系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智慧医疗医学教育和培训系统，包括用户管理模块、知识库模块、虚拟病例模块、考核评估模块、远程教学模块和VR/AR实践模块。本发明通过提供虚拟的实践场景，可以帮助医护人员在模拟环境中熟悉和练习危险操作，减少了患者和医护人员本身的实际风险，同时提高他们的临床技能和经验积累，且通过远程学习的方式不受时间地点的限制，且通过知识库模块的设置，方便学生和医护人员随时随地访问教育和培训内容，增加了学习的灵活性，使学习更加便捷，同时可以及时更新医学知识、研究成果和临床指南，确保学生和医护人员接触到最新的医学信息，同时可满足每个学生或医护人员的个性化需求。
Description
技术领域
本发明涉及医学教育和培训技术领域，尤其涉及一种智慧医疗医学教育和培训系统。
背景技术
现在的医院通常采用传统的教育模式，包括面对面的课堂教学、实际手术培训和纸质教材，医学学生和医护人员在医院临床环境中实际接触患者和参与临床操作，学生或医护人员可能会得到一位导师的指导，通过一对一的教育来学习和培训；传统的教育模块存在以下缺点问题：(1)时间和地点限制：传统教育模式受到时间和地点的限制，可能不适用于需要远程培训或异地医疗服务的情况，从而限制了医疗专业人员的培训和协作机会；(2)缺乏实践机会：医学生和医护人员可能缺乏实际手术和临床操作的机会，这可能影响他们的临床技能和经验积累；(3)知识更新困难：医学领域的知识更新速度快，传统教材、教科书和纸质材料的更新速度相对较慢，不能及时反映最新的医学进展和研究成果，可能无法及时提供最新的医学信息，医护人员需要主动追求继续教育；(4)一对一指导受限：一对一的导师指导有限，难以满足每个学生或医护人员的个性化需求，综合上述情况，因此我们提出了一种智慧医疗医学教育和培训系统。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种智慧医疗医学教育和培训系统。
本发明提出的一种智慧医疗医学教育和培训系统，包括用户管理模块、知识库模块、虚拟病例模块、考核评估模块、远程教学模块和VR/AR实践模块，所述知识库模块包括文档上传和管理模块以及搜索引擎模块；
所述虚拟病例模块包括规则指定模块，病例生成模块、决策支持与反馈模块以及教育和培训集成模块；
所述远程教学模块包括用户界面模块以及数据录制和储存模块；
所述VR/AR实践模块包括虚拟环境创建模块、医学模型创建模块、医学模型和数据集成模块以及教育和培训交互模块。
优选地，所述用户管理模块上设有注册界面，且用户管理模块是整个系统的入口，负责用户的身份验证和访问控制，用户可以通过注册界面注册账户，其账户包括用户名和密码，在登陆时可通过用户名和密码进行登录，登录成功后，用户的角色和权限将根据访问控制和权限管理部分分配。
优选地，所述知识库模块允许医护人员和患者访问医学信息，通过文档上传和管理模块上传、管理文档，这些文档可以存储在系统的数据库中；
所述搜索引擎模块用于对文档索引，以便关键字搜索，其搜索功能可以通过Elasticsearch来实现，搜索结果可以被排序和过滤，以提供更好的用户体验，对于大规模的文档存储，需要考虑全文搜索性能优化。
优选地，所述虚拟病例模块用于医学教育和培训，还可用于模拟病例以提高临床决策能力，规则指定模块可用于定义和模拟不同病例路径，虚拟病例模块内还内置有用户界面，用户可通过用户界面选择和处理模拟病例，以提高他们的医学技能；
所述病例生成模块使用规则引擎和数据库中的数据，动态生成模拟病例，并根据用户的决策和操作，更新病例的状态和路径；
所述决策支持与反馈模块用于提供决策支持，例如提示医护人员进行特定检查或采取治疗措施，提供实时反馈和评估，根据用户的决策和行为评估他们的病例处理能力；
所述教育和培训集成模块用于将虚拟病例模块集成到医学教育和培训系统中，以便医护人员和患者可以访问和使用，确保与其他教育模块和工具的集成，以提供全面的医学教育体验。
优选地，所述考核评估模块用于医学知识和技能的考核评估，创建考核内容，制定评分标准，并集成自动评分机制，用户可以接受考核，系统会自动评分并提供反馈；
所述考核评估模块内内置有用户操作模块和角色分配模块，通过用户操作模块和角色分配模块确保只有经过身份验证的用户可以参加考核，且考核过程被监督和记录，以进行后续分析和反馈。
优选地，所述远程教学模块支持远程医学教学和指导，选择WebRTC技术用于实时视频通信，医院专家可以远程指导医护人员进行临床操作和手术；
所述用户界面模块用于实现专家和医护人员之间的连接和交互；
所述数据录制和储存模块用于对会话和音频进行实时录制和存储以供后续回顾和学习，且可选择可靠且安全的存储系统来保存录制的音视频数据，这可以是云存储解决方案、本地服务器或专用存储设备中的一种；同时在存储数据之前，对录制的音视频数据进行加密，以确保数据的安全性和隐私保护；同时需要确定录制数据的保留策略，包括数据的存储周期、归档和备份规则；根据需求，设置自动删除或归档旧的录制数据。
优选地，所述VR/AR实践模块提供虚拟实践，用于增强医护人员的临床技能，用户可以选择合适的VR/AR硬件和平台，如Oculus Quest2和Oculus平台中的一种；
所述虚拟环境创建模块通过Unity或Unreal Engine用于创建虚拟手术室场景，同时为患者创建康复锻炼场景，以帮助他们进行康复锻炼，提供虚拟的手术过程演示，以帮助患者了解手术过程和术后护理；
所述医学模型和数据集成模块用于获取医学数据，并对数据处理和集成处理，其数据内容包括CT扫描图像、MRI图像、解剖学数据、生理学数据和医学图像数据集等，以便在虚拟环境中准确模拟医学情境，并使用处理后的医学数据创建医学模型，创建的医学模型为实际操作模拟场景，以允许医护人员进行医学操作的练习，例如手术操作、注射等，集成虚拟医疗设备和工具，以支持实际操作的练习；
所述教学和培训交互模块用于提供交互式的医学教育和培训内容，包括实际操作练习、案例研究、虚拟手术仿真等，提供实时反馈和评估，以评估学习者的表现并提供建议，同时提供实时录制和存储功能以供后续回顾和学习。
优选地，所述远程教学模块内内置有移动设备支持模块，其能够确保远程教学模块可以在移动设备上运行，以便医护人员可以在移动环境中接受远程指导。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过虚拟病例模块和VR/AR实践模块相结合，可提供虚拟的实践，用于增强医护人员的临床技能，同时可进行医学教育和培训，可以帮助医护人员在模拟环境中熟悉和练习危险操作，减少了患者和医护人员本身的实际风险；
2、通过远程教学模块的设置，能够实现远程医学教学和指导，使医疗专业人员能够进行实时远程协作和培训，不受时间地点的限制；
3、通过知识库模块的设置，可以通过搜索引擎模块对需要的文档进行搜索，使得学生和医护人员可以随时随地访问教育和培训内容，无需受到时间和地点的限制，这增加了学习的灵活性，使学习更加便捷，另外通过文件上传的方式可以及时更新医学知识、研究成果和临床指南，确保学生和医护人员接触到最新的医学信息，另外通过自主学习的方式，可满足每个学生或医护人员的个性化需求；
本发明通过提供虚拟的实践场景，可以帮助医护人员在模拟环境中熟悉和练习危险操作，减少了患者和医护人员本身的实际风险，同时提高他们的临床技能和经验积累，且通过远程学习的方式不受时间地点的限制，且通过知识库模块的设置，方便学生和医护人员随时随地访问教育和培训内容，增加了学习的灵活性，使学习更加便捷，同时可以及时更新医学知识、研究成果和临床指南，确保学生和医护人员接触到最新的医学信息，同时可满足每个学生或医护人员的个性化需求。
附图说明
图1为本发明提出的一种智慧医疗医学教育和培训系统的系统框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例
参照图1，本实施例提出了一种智慧医疗医学教育和培训系统，包括用户管理模块、知识库模块、虚拟病例模块、考核评估模块、远程教学模块和VR/AR实践模块，其中用户管理模块上设有注册界面，且用户管理模块是整个系统的入口，负责用户的身份验证和访问控制，用户可以通过注册界面注册账户，其账户包括用户名和密码，在登陆时可通过用户名和密码进行登录，登录成功后，用户的角色和权限将根据访问控制和权限管理部分分配，通过根据角色分配不同的权限，以确保只有授权的用户可以执行特定操作；
考核评估模块用于医学知识和技能的考核评估，创建考核内容，制定评分标准，并集成自动评分机制，用户可以接受考核，系统会自动评分并提供反馈；
考核评估模块内内置有用户操作模块和角色分配模块，通过用户操作模块和角色分配模块确保只有经过身份验证的用户可以参加考核，且考核过程被监督和记录，以进行后续分析和反馈；
知识库模块包括文档上传和管理模块以及搜索引擎模块；其中知识库模块允许医护人员和患者访问医学信息，通过文档上传和管理模块上传、管理文档，这些文档可以存储在系统的数据库中；
搜索引擎模块用于对文档索引，以便关键字搜索，其搜索功能可以通过Elasticsearch来实现，搜索结果可以被排序和过滤，以提供更好的用户体验，对于大规模的文档存储，需要考虑全文搜索性能优化；另外提供结果排序功能，使用户可以按相关性、上传日期等方式排序搜索结果，允许用户根据不同的筛选条件对结果进行过滤；同时可针对大量文档和高并发查询进行性能优化，包括分片和复制数据以提高搜索性能；
虚拟病例模块包括规则指定模块，病例生成模块、决策支持与反馈模块以及教育和培训集成模块；其中虚拟病例模块用于医学教育和培训，还可用于模拟病例以提高临床决策能力，规则指定模块可用于定义和模拟不同病例路径，虚拟病例模块内还内置有用户界面，用户可通过用户界面选择和处理模拟病例，以提高他们的医学技能；
病例生成模块使用规则引擎和数据库中的数据，动态生成模拟病例，并根据用户的决策和操作，更新病例的状态和路径，其在生成模拟病例的过程中需要确定要模拟的疾病和情境，例如心脏病、糖尿病、高血压等；为每种情境制定详细的规则和条件，包括病症的表现、患者的病史、实验室检查结果等；使用医学参考资料、临床指南和专业知识来指导规则的制定，确保规则与真实情况一致；
决策支持与反馈模块用于提供决策支持，例如提示医护人员进行特定检查或采取治疗措施，提供实时反馈和评估，根据用户的决策和行为评估他们的病例处理能力；
教育和培训集成模块用于将虚拟病例模块集成到医学教育和培训系统中，以便医护人员和患者可以访问和使用，确保与其他教育模块和工具的集成，以提供全面的医学教育体验；
远程教学模块包括用户界面模块以及数据录制和储存模块；其中远程教学模块支持远程医学教学和指导，选择WebRTC技术用于实时视频通信，医院专家可以远程指导医护人员进行临床操作和手术，用户界面模块用于实现专家和医护人员之间的连接和交互；
数据录制和储存模块用于对会话和音频进行实时录制和存储以供后续回顾和学习，且可选择可靠且安全的存储系统来保存录制的音视频数据，这可以是云存储解决方案、本地服务器或专用存储设备中的一种；同时在存储数据之前，对录制的音视频数据进行加密，以确保数据的安全性和隐私保护；同时需要确定录制数据的保留策略，包括数据的存储周期、归档和备份规则；根据需求，设置自动删除或归档旧的录制数据；
VR/AR实践模块包括虚拟环境创建模块、医学模型创建模块、医学模型和数据集成模块以及教育和培训交互模块；其中VR/AR实践模块提供虚拟实践，用于增强医护人员的临床技能，用户可以选择合适的VR/AR硬件和平台，如Oculus Quest 2和Oculus平台中的一种；
虚拟环境创建模块通过Unity或Unreal Engine用于创建虚拟手术室场景，同时为患者创建康复锻炼场景，以帮助他们进行康复锻炼，提供虚拟的手术过程演示，以帮助患者了解手术过程和术后护理；
医学模型和数据集成模块用于获取医学数据，并对数据处理和集成处理，其数据内容包括CT扫描图像、MRI图像、解剖学数据、生理学数据和医学图像数据集等，以便在虚拟环境中准确模拟医学情境，并使用处理后的医学数据创建医学模型，创建的医学模型为实际操作模拟场景，以允许医护人员进行医学操作的练习，例如手术操作、注射等，集成虚拟医疗设备和工具，以支持实际操作的练习；
另外医学模型创建模块创建的医学模型是根据CT扫描或MRI图像，创建虚拟解剖结构的3D模型，将医学图像数据映射到3D模型上，以呈现细节和颜色，为医学模型创建适当的动画，以模拟生理过程或医学操作；
教学和培训交互模块用于提供交互式的医学教育和培训内容，包括实际操作练习、案例研究、虚拟手术仿真等，提供实时反馈和评估，以评估学习者的表现并提供建议，同时提供实时录制和存储功能以供后续回顾和学习；
远程教学模块内内置有移动设备支持模块，其能够确保远程教学模块可以在移动设备上运行，以便医护人员可以在移动环境中接受远程指导；本发明通过提供虚拟的实践场景，可以帮助医护人员在模拟环境中熟悉和练习危险操作，减少了患者和医护人员本身的实际风险，同时提高他们的临床技能和经验积累，且通过远程学习的方式不受时间地点的限制，且通过知识库模块的设置，方便学生和医护人员随时随地访问教育和培训内容，增加了学习的灵活性，使学习更加便捷，同时可以及时更新医学知识、研究成果和临床指南，确保学生和医护人员接触到最新的医学信息，同时可满足每个学生或医护人员的个性化需求。
本实施例中，医学学生和医护人员可以通过用户管理模块注册界面，注册界面注册账户并进行登陆，在登陆后通过医护人员和患者可访问知识库模块的医学信息，通过文档上传和管理模块上传、管理文档，同时可将这些文档可以存储在系统的数据库中，同时可通过搜索引擎模块对需要的文档进行搜索，使得学生和医护人员可以随时随地访问教育和培训内容，无需受到时间和地点的限制，这增加了学习的灵活性，使学习更加便捷，且通过文件上传的方式可以及时更新医学知识、研究成果和临床指南，确保学生和医护人员接触到最新的医学信息；
可通过虚拟病例模块进行医学教育和培训，通过病例生成模块，决策支持与反馈模块可以自动生成模拟病例，并根据用户的决策和操作，更新病例的状态和路径，以提高临床决策能力，用户可通过用户界面选择和处理模拟病例，以提高他们的医学技能，同时通过教育和培训集成模块将虚拟病例模块集成到医学教育和培训系统中，以便医护人员和患者可以访问和使用，虚拟教育和培训相比于传统面对面培训更经济实惠，因为它可以减少课程和培训的实际资源需求；
在培训后可通过考核评估模块对医学知识和技能进行考核评估；
另外远程教学模块可用于远程医学教学和指导，使医疗专业人员能够进行实时远程协作和培训，无论他们身在何处，另外远程教学模块中的数据录制和储存模块具有实时录制和回放功能允许用户随时回顾和学习远程教育会话；
VR/AR实践模块可提供虚拟的实践，用于增强医护人员的临床技能，配合医学模型和数据集成模块对医学数据进行获取并进行处理集成，并使用处理后的医学数据创建医学模型，创建的医学模型为实际操作模拟场景，虚拟病例模块和VR/AR实践模块可以帮助医护人员在模拟环境中熟悉和练习危险操作，减少了患者和医护人员本身的实际风险。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种智慧医疗医学教育和培训系统，包括用户管理模块、知识库模块、虚拟病例模块、考核评估模块、远程教学模块和VR/AR实践模块，其特征在于，所述知识库模块包括文档上传和管理模块以及搜索引擎模块；
所述虚拟病例模块包括规则指定模块，病例生成模块、决策支持与反馈模块以及教育和培训集成模块；
所述远程教学模块包括用户界面模块以及数据录制和储存模块；
所述VR/AR实践模块包括虚拟环境创建模块、医学模型创建模块、医学模型和数据集成模块以及教育和培训交互模块。
2.根据权利要求1所述的一种智慧医疗医学教育和培训系统，其特征在于，所述用户管理模块上设有注册界面，且用户管理模块是整个系统的入口，负责用户的身份验证和访问控制，用户可以通过注册界面注册账户，其账户包括用户名和密码。
3.根据权利要求1所述的一种智慧医疗医学教育和培训系统，其特征在于，所述知识库模块允许医护人员和患者访问医学信息，通过文档上传和管理模块上传、管理文档，这些文档可以存储在系统的数据库中；
所述搜索引擎模块用于对文档索引，以便关键字搜索，其搜索功能可以通过Elasticsearch来实现，搜索结果可以被排序和过滤，以提供更好的用户体验，对于大规模的文档存储，需要考虑全文搜索性能优化。
4.根据权利要求1所述的一种智慧医疗医学教育和培训系统，其特征在于，所述虚拟病例模块用于医学教育和培训，还可用于模拟病例以提高临床决策能力，规则指定模块可用于定义和模拟不同病例路径，虚拟病例模块内还内置有用户界面，用户可通过用户界面选择和处理模拟病例，以提高他们的医学技能；
所述病例生成模块使用规则引擎和数据库中的数据，动态生成模拟病例，并根据用户的决策和操作，更新病例的状态和路径；
所述决策支持与反馈模块用于提供决策支持，例如提示医护人员进行特定检查或采取治疗措施，提供实时反馈和评估，根据用户的决策和行为评估他们的病例处理能力；
所述教育和培训集成模块用于将虚拟病例模块集成到医学教育和培训系统中，以便医护人员和患者可以访问和使用，确保与其他教育模块和工具的集成，以提供全面的医学教育体验。
5.根据权利要求1所述的一种智慧医疗医学教育和培训系统，其特征在于，所述考核评估模块用于医学知识和技能的考核评估，创建考核内容，制定评分标准，并集成自动评分机制，用户可以接受考核，系统会自动评分并提供反馈；
所述考核评估模块内内置有用户操作模块和角色分配模块，通过用户操作模块和角色分配模块确保只有经过身份验证的用户可以参加考核，且考核过程被监督和记录，以进行后续分析和反馈。
6.根据权利要求1所述的一种智慧医疗医学教育和培训系统，其特征在于，所述远程教学模块支持远程医学教学和指导，选择WebRTC技术用于实时视频通信，医院专家可以远程指导医护人员进行临床操作和手术；
所述用户界面模块用于实现专家和医护人员之间的连接和交互；
所述数据录制和储存模块用于对会话和音频进行实时录制和存储以供后续回顾和学习，且可选择可靠且安全的存储系统来保存录制的音视频数据；同时在存储数据之前，对录制的音视频数据进行加密，以确保数据的安全性和隐私保护；同时需要确定录制数据的保留策略，包括数据的存储周期、归档和备份规则。
7.根据权利要求1所述的一种智慧医疗医学教育和培训系统，其特征在于，所述VR/AR实践模块提供虚拟实践，用于增强医护人员的临床技能，用户可以选择合适的VR/AR硬件和平台，如Oculus Quest2和Oculus平台中的一种；
所述虚拟环境创建模块通过Unity或UnrealEngine用于创建虚拟手术室场景，同时为患者创建康复锻炼场景，以帮助他们进行康复锻炼，提供虚拟的手术过程演示，以帮助患者了解手术过程和术后护理；
所述医学模型和数据集成模块用于获取医学数据，并对数据处理和集成处理，并使用处理后的医学数据创建医学模型，创建的医学模型为实际操作模拟场景，以允许医护人员进行医学操作的练习，集成虚拟医疗设备和工具，以支持实际操作的练习；
所述教学和培训交互模块用于提供交互式的医学教育和培训内容，包括实际操作练习、案例研究、虚拟手术仿真等，提供实时反馈和评估，以评估学习者的表现并提供建议，同时提供实时录制和存储功能以供后续回顾和学习。
8.根据权利要求1所述的一种智慧医疗医学教育和培训系统，其特征在于，所述远程教学模块内内置有移动设备支持模块，其能够确保远程教学模块可以在移动设备上运行，以便医护人员可以在移动环境中接受远程指导。
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