[發(fā)明專利]智能精準(zhǔn)中醫(yī)技能培訓(xùn)考核系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710810075.X
• 申請(qǐng)日: 2017-09-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107369352A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京天蔚中醫(yī)藥發(fā)展促進(jìn)中心
• 主分類號(hào): G09B9/00
• 分類號(hào): G09B9/00;G09B23/28;G06F3/01
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及針灸、推拿、按摩等中醫(yī)技能的教學(xué)考核應(yīng)用領(lǐng)域，尤其涉及一種基于人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)、大數(shù)據(jù)分析處理和動(dòng)作捕捉技術(shù)的中醫(yī)適宜技術(shù)智能培訓(xùn)考核系統(tǒng)。

背景技術(shù)

中醫(yī)技能是指中醫(yī)適宜技術(shù)，通常是指安全有效、成本低廉、簡(jiǎn)便易學(xué)的中醫(yī)藥技術(shù)，又稱“中醫(yī)藥適宜技術(shù)”，包括針?lè)?、灸法類、按摩療法、外治療法、中醫(yī)內(nèi)服法和中藥炮制適宜技術(shù)。中醫(yī)適宜技術(shù)是中醫(yī)學(xué)傳統(tǒng)療法應(yīng)用于生活中常見(jiàn)多發(fā)疾病的主要治療方法，既有深厚的中醫(yī)學(xué)歷史根基，又是現(xiàn)代人所容易接受的中醫(yī)學(xué)治療方法。

傳統(tǒng)的中醫(yī)技能培訓(xùn)方法主要包括理論教學(xué)、課堂講解，多媒體、掛圖、人體模型展示，操作示范和實(shí)體訓(xùn)練。傳統(tǒng)的中醫(yī)技能培訓(xùn)方法能夠較全面的講解基礎(chǔ)理論知識(shí)，但不同課程的教學(xué)相對(duì)獨(dú)立，不利于學(xué)員在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)相關(guān)課程的綜合學(xué)習(xí)運(yùn)用和融會(huì)貫通；教學(xué)內(nèi)容比較固化，與中醫(yī)技能的發(fā)展和實(shí)踐不相匹配；教師資源數(shù)量有限，為學(xué)員提供的實(shí)際動(dòng)作示范和觀摩機(jī)會(huì)較少，在學(xué)員學(xué)習(xí)和操作練習(xí)過(guò)程中難以對(duì)每名學(xué)員進(jìn)行針對(duì)性輔導(dǎo)和動(dòng)作糾正，同時(shí)由于教員示范動(dòng)作缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，難以對(duì)學(xué)員的操作動(dòng)作起指導(dǎo)作用；所用培訓(xùn)器材與真實(shí)操作場(chǎng)景差別較大、無(wú)互動(dòng)性、缺乏真實(shí)性和體驗(yàn)感；由于中醫(yī)技能水平對(duì)于人才的要求較高，傳統(tǒng)的教學(xué)方案難以在短時(shí)間內(nèi)培養(yǎng)出綜合能力合格的專業(yè)技能人才。

目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、人工智能技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域已經(jīng)有了廣泛應(yīng)用，尤其是應(yīng)用于虛擬手術(shù)、遠(yuǎn)程會(huì)診、數(shù)字影像識(shí)別等西醫(yī)領(lǐng)域，但是在中醫(yī)領(lǐng)域還應(yīng)用較少。國(guó)內(nèi)只在針灸技能培訓(xùn)領(lǐng)域有少量系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，但系統(tǒng)功能不全面、互動(dòng)性不強(qiáng)、培訓(xùn)場(chǎng)景與實(shí)際差別較大。例如公告號(hào)為CN 106327983A的中國(guó)發(fā)明專利，公開(kāi)了“一種針灸定穴輔助教學(xué)系統(tǒng)”，其通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立全三維的虛擬環(huán)境，使用戶與人體模型進(jìn)行交互操作。其缺陷是手部控制器需要做成手部帶小臂的手套形態(tài)，限制了使用者的活動(dòng)范圍，增加了使用者的穿戴設(shè)備，需要與銀針傳感器配合使用，限定了所用硬件的可選范圍；包含的真實(shí)人體模型上缺乏人體經(jīng)絡(luò)數(shù)據(jù)和操作動(dòng)作采集設(shè)備，無(wú)法收集操作數(shù)據(jù)；銀針傳感器只能提供“震動(dòng)”力反饋效果，與實(shí)際人體力反饋效果差別較大，體驗(yàn)感不強(qiáng)；無(wú)法根據(jù)使用者特點(diǎn)，如身高、體重、性別，進(jìn)行培訓(xùn)課程的定制化訓(xùn)練，無(wú)法提供動(dòng)作判斷和正確動(dòng)作指導(dǎo)功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的意在解決現(xiàn)有中醫(yī)技能培訓(xùn)方法的缺陷，貼近中醫(yī)技能培訓(xùn)需求，提出的一種將傳統(tǒng)的中醫(yī)技能培訓(xùn)方法與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、動(dòng)作捕捉技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析挖掘技術(shù)、人工智能技術(shù)相互融合的智能精準(zhǔn)中醫(yī)技能培訓(xùn)考核系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于真實(shí)人體數(shù)據(jù)模型，針對(duì)針灸、推拿、脈診、辯藥等中醫(yī)適宜技術(shù)培訓(xùn)內(nèi)容，可為使用者提供與真實(shí)場(chǎng)景相似的視覺(jué)、觸覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等感官體驗(yàn)，可實(shí)現(xiàn)培訓(xùn)課程的定制推送，培訓(xùn)內(nèi)容的智能優(yōu)化，培訓(xùn)過(guò)程的實(shí)時(shí)引導(dǎo)，操作數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)測(cè)量，有效解決傳統(tǒng)中醫(yī)技能培訓(xùn)的場(chǎng)景不真實(shí)、操作動(dòng)作指導(dǎo)不及時(shí)，操作標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問(wèn)題。

該系統(tǒng)包括：

頭戴式顯控設(shè)備，該設(shè)備需佩戴在使用者頭部，使用者可通過(guò)所述頭戴式顯控設(shè)備中的顯示屏觀看虛擬場(chǎng)景軟件所生成的虛擬場(chǎng)景、虛擬人體模型和交互虛擬動(dòng)作。所述頭戴式顯控設(shè)備上安裝光學(xué)動(dòng)作捕捉設(shè)備和慣性動(dòng)作捕捉設(shè)備，用于實(shí)時(shí)記錄使用者頭部動(dòng)作數(shù)據(jù)和定位信息。

動(dòng)作捕捉分系統(tǒng)，用于對(duì)培訓(xùn)環(huán)境內(nèi)所有使用者和物體的動(dòng)作和空間定位數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄、分類管理、融合處理。

重力傳感分系統(tǒng)，用于記錄培訓(xùn)空間內(nèi)所有人員的重力數(shù)據(jù)，記錄使用者的人體特征。

智能仿真人體模型，所述智能仿真人體模型為現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中的實(shí)體模型，與虛擬場(chǎng)景中的虛擬人體模型一致對(duì)應(yīng)。所述智能仿真人體模型，基于真實(shí)人體數(shù)據(jù)結(jié)合不同人體部位特性進(jìn)行制作，提供接近真實(shí)人體的力反饋效果，內(nèi)置力量傳感器、動(dòng)作傳感器，用于測(cè)量和記錄使用者作用于智能仿真人體模型的力量數(shù)據(jù)、動(dòng)作數(shù)據(jù)和智能仿真人體模型的形態(tài)變化數(shù)據(jù)。

針型模擬器材，用于模擬中醫(yī)針灸培訓(xùn)考核場(chǎng)景中所用真實(shí)“針”體，其前端為真實(shí)中醫(yī)用針體，后端安置微型空間定位裝置，用于配合所述動(dòng)作捕捉分系統(tǒng)精確捕捉針型模擬器材的空間動(dòng)作和位置。

設(shè)備接入管理分系統(tǒng)，與所述頭戴式顯控設(shè)備、動(dòng)作捕捉分系統(tǒng)、重力傳感分系統(tǒng)、智能仿真人體模型、針型模擬器材、綜合展現(xiàn)分系統(tǒng)、智能中醫(yī)技能培訓(xùn)考核分系統(tǒng)、數(shù)據(jù)“云”平臺(tái)進(jìn)行連接，用于完成對(duì)各分系統(tǒng)所產(chǎn)生和采集數(shù)據(jù)的分類接入，對(duì)培訓(xùn)環(huán)境內(nèi)的所有設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控維護(hù)。所述設(shè)備接入管理分系統(tǒng)包括設(shè)備接入管理服務(wù)器、數(shù)據(jù)采集軟件、運(yùn)行維護(hù)軟件。