醫(yī)療類軟件仿真實訓實施方案分析

-4-仿真軟件開發(fā)背景醫(yī)學教育有關人們身體健康以及社會醫(yī)療體系和水準，醫(yī)學仿真教學軟件的創(chuàng)意背景來源于醫(yī)學學習的現狀。要成為一名合格的醫(yī)生需要許多的實際經驗，但是真正的患者無法成為醫(yī)學生變?yōu)獒t(yī)生需要的實驗材料，解剖其他的生物替代人體進行認知學習也會造成極大的浪費，并且會產生認知的偏差。紙上得來終覺淺，只按照教科書進行學習的醫(yī)學生無法成為好的醫(yī)生。新興的虛擬現實技術與醫(yī)學實驗結合，構建三維模型，實現交互式學習，可以極好的改變這一現狀，節(jié)約資源，不受標本、場地的限制，降低培訓費用。專業(yè)性較強的軟件產品，特別是那些功能強大、結構復雜、設置靈活的產品，要讓用戶掌握產品的安裝、使用，設置和管理維護，需要進行大量培訓，包括內部研發(fā)工程師、技術支持、銷售人員；也包括渠道合作伙伴、認證工程師、最終用戶等。目前很多廠商都是采用傳統(tǒng)的培訓方式，包括提供產品介紹、使用手冊、安裝配置指南；或者錄制操作視頻；以及集中式面授培訓方式等；這些方式都存在一定的缺陷：看文檔：不直觀；不適合操作技能，學員無法操作體驗；缺乏對學習過程的管理；難以測評學員的學習效果?？床僮饕曨l：單向的信息傳遞，無法互動；學員無法親自動手操作體驗，難以培養(yǎng)實際業(yè)務操作能力；缺乏對學習過程的管理；難以測評學員的學習效果。集中式面授培訓：對講師要求高，而一般廠家都是由技術工程師兼任，而工程師大多比較拘謹內向，所以難以提供專業(yè)的培訓服務；培訓需要場地，且人員需要集中，場地、差旅成本高；不能隨時組織培訓，培訓周期不靈活；現場搭建演示系統(tǒng)可能存在困難，或者需產生費用；學員不容易體驗所有的業(yè)務場景；缺乏科學準確的培訓效果測評手段，不容易激勵學員的主動性。軟件操作仿真實訓模式，很好的解決了上述問題。和傳統(tǒng)培訓資源如文檔、PPT、視頻等不同，靈狐科技可在仿真教學平臺上，為客戶量身定做仿真實訓軟件。軟件提供一套完整的操作案例，向學員展示和講解軟件的使用和操作流程。學員可以自動演播，也可以通過實際模擬操作來掌握軟件的功能和特性。2、界面表現能力一流；3、RIA富客戶端應用，解決了異步調用，界面無刷新，瀏覽器兼容性等多項難題；4、對流媒體的支持：Flex是被公認為流媒體技術支持最好的應用；5、平臺的可用性：根據ADOBE公司的說法，Flashplayer在全世界一半的PC機器上安裝度為99.8%；6、跨平臺：Flashplayer能夠在linux下運行，也可以在手機上運行，所以不用擔心綁死在WINDOWS上；7、對底層的可操作性：Flex能夠調用底層的東西，比如可以調用攝像頭實現視頻，而且視頻本身就嵌入在Flex應用中,由Flexplayer直接播放；8、平臺的后續(xù)運營和發(fā)展前景：Flex是由ADOBE公司推出的且開源9、有充足的學習環(huán)境：Flex官方樣式配置工具，可以在線配置Flex應用程序各種控件的外觀樣式，該程序也是用Flex編寫的，大家可以想象Flex可以做到什么程度的應用了，而且這么漂亮的界面，根本不用做任何圖片和美工，都是直接用樣式實現即可。10、可以用任何熟悉的WEB編程平臺作為后臺數據訪問層,可以使用.net,php,jsp,webservice。11、面向對象的as3編程語言，有著和java非常類似的語言風格。Unity3Dunity是由UnityTechnologies開發(fā)的一個讓玩家輕松創(chuàng)建諸如三維視頻游戲、建筑可視化、實時三維動畫等類型互動內容的多平臺的綜合型游戲開發(fā)工具，是一個全面整合的專業(yè)游戲引擎。Unity類似于Director,Blendergameengine,Virtools或TorqueGameBuilder等利用交互的圖型化開發(fā)環(huán)境為首要方式的軟件其編輯器運行在Windows和MacOSX下，可發(fā)布游戲至Windows、Mac、Wii、iPhone、Windowsphone8和Android平臺。也可以利用Unitywebplayer插件發(fā)布網頁游戲，支持Mac和Windows的網頁瀏覽。它的網頁播放器也被Macwidgets所支持。軟件框架結構產品開發(fā)概述靈狐科技自主研發(fā)的軟件仿真教學平臺，通過虛擬仿真技術，可以完全模擬軟件的業(yè)務操作環(huán)境，向學員展示和講解軟件的使用以及業(yè)務操作流程。學員可以通過實際操作來掌握軟件的功能和特性，也可以通過自動演播模式學習。手把手教學模式，讓學員在每個操作步驟都可以自助得到指導；仿真實戰(zhàn)考核，可以準確評估學員的實際動手業(yè)務操作能力；教學分析，對學員行為全面掌控。圖1.主界面圖2.科目類別界面主要功能：◆看書：可以查看產品手冊、使用手冊、管理配置指南、常見問題等?！艚虒W視頻：通過教學視頻進行授課，可以把授課內容劃分成很多小段視頻進行管理?！艟毩暷Ｊ剑涸谲浖抡姝h(huán)境中進行實際操作，加深對相關業(yè)務的理解。練習模式里嵌有操作提示框，每操作正確一步，就會自動更新下一步操作步驟，若操作不正確，系統(tǒng)會以紅字報警方式提示學員，使每個學員即使零基礎也可以完成操作。如果學員不懂怎么完成該操作，可以點擊“手把手提示”，軟件會通過紅色閃爍提示框說明操作區(qū)域和動作?！艨己四Ｊ剑簩W員的業(yè)務操作技能進行實戰(zhàn)考核，并自動評分。圖3.科目功能界面

仿真軟件開發(fā)技術參數（1）交互式電動洗胃訓練軟件采用AIR-UI、三維仿真動畫等核心技術，展現了電動機洗胃操作過程。圖像、三維動畫、虛擬現實等多種表現形式生動形象、寓教于樂。立體感解剖切面展示鼻、咽、食管、氣道的解剖關系，理解置管誤操作原理。并在解剖切面實時提示進管情況。展現胸骨、肋骨，協(xié)助測量進管長度；拖動石蠟油棉球潤滑胃管前端，可出現仿真顏色改變。設置“協(xié)助患者”等功能，將易錯、易遺漏點著重表現。系統(tǒng)設置3種檢測胃管是否在胃內的方法。虛擬病房上消化道止血術訓練軟件1.運用虛擬現實、AIR-UI、動畫、互動程序開發(fā)等技術，生動展現上消化道出血病人病情及搶救治療過程。2.設置三維空間病房，可在虛擬病房內瀏覽操作場景、護士和病人，高度仿真。3.逐步指導學生掌握診斷疾病要點。4.設置口語化的問診及回答。5.展現病人全身查體的情況，著重體現陽性癥狀體征。6.具備樣式仿真、符合病情的化驗單，血常規(guī)、胃鏡、超聲檢查報告等。7.給出治療原則，展現真實胃鏡治療方式，三腔二囊管止血過程。交互式三腔二囊止血術訓練軟件1.采用AIR-UI、三維仿真動畫等核心技術，展現了三腔二囊管止血術操作過程。2.立體感解剖切面展示鼻、咽、食管、氣道的解剖關系，理解置管誤操作原理。并在解剖切面實時提示進管情況。三維動畫細膩展現置管過程，氣囊檢查及氣囊壓迫止血過程。3.設置“囑患者吞咽”等功能，將易錯、易遺漏點著重表現。4.測量進管長度過程中展現胸骨、肋骨，幫助學生記憶測量點。5.拖動石蠟油棉球潤滑三腔二囊管前端，可出現仿真顏色改變。6.軟件強化標準流程操作，分練習和考核兩種模式，練習時有步驟提示；考核模式屏蔽所有提示，設置考察陷阱。7.設置計時系統(tǒng)，實時顯示操作時間。8.考核時運用扣分機制，實時顯示扣分情況。交互式外科換藥訓練軟件1.運用3D虛擬現實、AIR-UI、三維仿真動畫等技術，展現外科換藥法的操作流程和技術要點。2.具備三維空間導航功能，可在虛擬病房內瀏覽操作場景、護士和病人，場景高度仿真。3.可進行傷口類型判斷，選擇清潔傷口、感染傷口操作。4.仿真展示兩種傷口不同的表現，及消毒處理前后的變化。5.系統(tǒng)強化標準流程。分練習和考核兩種模式，練習時有步驟提示；考核模式屏蔽所有提示，設置考察陷阱。6.實現3D手部模型的滑動功能，展現真實操作手法。設置敷料揭除方式的檢測。7.強化消毒順序，正確消毒順序及范圍可出現傷口、周圍皮膚顏色改變。8.具備操作時間顯示功能。9.設置扣分系統(tǒng)，實時顯示扣分情況。套交互式靜脈留置針訓練軟件1.采用虛擬現實、影視、動畫、互動程序開發(fā)等技術的一套交互式軟件。2.軟件設計貼近臨床，展現留置針穿刺的要點，如：穿刺成功后拔出鋼針，初步固定后再貼敷料等。3.展示穿刺區(qū)域，讓學生理解留置針穿刺位置的特殊性。4.設置穿刺角度選擇，點擊虛擬畫面可進行調節(jié)，系統(tǒng)自動判斷操作正誤。5.軟件強化標準流程操作，分練習和考核兩種模式，練習時有步驟提示；考核模式屏蔽所有提示，設置考察陷阱。6.運用即時扣分機制，實時顯示得分情況。7.操作完成后可查看操作錯誤項目，學生可對整體操作有更直觀的認識。交互式靜脈采血訓練軟件1.用虛擬現實、影視、動畫、互動程序開發(fā)等技術，將靜脈采血操作流程、技術知識要點融入其中，形成了一套交互式軟件。2.從核對醫(yī)囑、準備物品、穿刺到留取血標本，步驟詳細,便于學生理解操作。3.設置穿刺角度的考核，點擊虛擬面板畫面可調節(jié)進針角度，系統(tǒng)自動判斷操作正誤。4.軟件強化標準流程操作，分練習和考核兩種模式，練習時有步驟提示；考核模式屏蔽所有提示，設置考察陷阱。5.軟件設計貼近臨床，根據不同的采血用途選擇不同顏色的采血管。6.三維動畫細膩展現留取標本的過程。情景式PICC置管訓練軟件用虛擬現實、動畫、互動程序開發(fā)等技術，將PICC置管操作流程、技術知識要點融入其中。2.極強的互動性，對消毒、脈沖式封管、穿刺、置管流程完美模擬。3.從核對醫(yī)囑到處理用物的一整套操作流程、要點都列入練習和考核的范疇。4.軟件強化標準流程操作，分練習和考核兩種模式，練習時有步驟提示；考核模式屏蔽所有提示，設置考察陷阱。5.強調無菌觀念，模擬消毒過程和醫(yī)療垃圾的分類管理。6.運用即時扣分機制，實時顯示得分情況。

情景式PICC維護訓練軟件用虛擬現實、動畫、互動程序開發(fā)等技術，將PICC維護操作流程、技術知識要點融入其中。2.將更換接頭的操作流程、要點都列入重點練習和考核的范疇。3.軟件強化標準流程操作，分練習和考核兩種模式，練習時有步驟提示；考核模式屏蔽所有提示，設置考察陷阱。4.強調無菌觀念，模擬消毒過程和醫(yī)療垃圾的分類管理。5.運用即時扣分機制，實時顯示得分情況。情景式PICC輸液訓練軟件1.用虛擬現實、動畫、互動程序開發(fā)等技術，將PICC輸液操作流程、技術知識要點融入其中。將輸液前后沖管操作流程、要點都列入重點練習和考核的范疇。2.軟件強化標準流程操作，分練習和考核兩種模式，練習時有步驟提示；考核模式屏蔽所有提示，設置考察陷阱。3.強調無菌觀念，模擬消毒過程和醫(yī)療垃圾的分類管理。4.運用即時扣分機制，實時顯示得分情況。情景式PICC撤管訓練軟件1.用虛擬現實、動畫、互動程序開發(fā)等技術，將PICC撤管操作流程、技術知識要點融入其中。2.軟件強化標準流程操作，分練習和考核兩種模式，練習時有步驟提示；考核模式屏蔽所有提示，設置考察陷阱。3.強調無菌觀念，模擬消毒過程和醫(yī)療垃圾的分類管理。4.運用即時扣分機制，實時顯示得分情況。中醫(yī)臨床接診訓練軟件1.有中醫(yī)特色的臨床病人接診訓練系統(tǒng)，它可以訓練中醫(yī)學生從詢問病人病史到給出治療方案在內的所有診療過程。2.系統(tǒng)包括基本理論、接診練習模塊、接診考核模塊、病例編輯模塊四部分。3.基本理論模塊包括中醫(yī)望聞問切四診和辨證施治的基本理論。3.接診練習模塊包括系統(tǒng)自帶的多個典型病例，每個病例包括病人姓名、年齡、性別、職業(yè)等基本信息，學生可以對病人進行主訴、病史等問診，系統(tǒng)會做出相應的問答。4.學生可以對病人進行望聞問切等信息的采集以及進行疾病相關的實驗室及影像學檢查，最后做出正確的中醫(yī)診斷和西醫(yī)診斷，并給出中醫(yī)的治療方案。5.接診考核模塊會隨機抽取系統(tǒng)中的病例對學生進行考核，考核內容包括采用望聞問切等方式進行病史采集、檢查，最后做出診斷和治療方案。6.考核完畢，系統(tǒng)自動出現結果對比。7.病例編輯模塊可以讓教師對現有病例進行編輯，也可以利用系統(tǒng)的病例編輯平臺自行創(chuàng)建病例，以豐富病例系統(tǒng)及滿足自己不同階段的教學要求。附：所有配件配齊，所有功能都能演示。交互式吸痰訓練軟件1.用虛擬現實、影視、動畫、互動程序開發(fā)等技術，將口鼻腔吸痰法操作流程、技術知識要點融入其中，形成了一套交互式軟件。2.圖像、動畫、虛擬現實等多種表現形式寓教于樂。3.立體感解剖切面展示鼻、咽、食管、氣道的解剖關系，理解操作。4.設置電動負壓吸引器，點擊虛擬面板可進行調節(jié)，系統(tǒng)自動判斷操作正誤。5.軟件強化標準流程操作，分練習和考核兩種模式，練習時有步驟提示；考核模式屏蔽所有提示，設置考察陷阱。6.軟件設計貼近臨床，可選擇先經口或者經鼻吸痰。7.三維動畫細膩展現吸痰拔管過程。8.設置計時系統(tǒng)，實時顯示操作時間。9.考核時運用即時扣分機制，實時顯示得分情況。10.操作完成后可查看操作錯誤項目，學生可對整體操作有更直觀的認識。附：所有配件配齊，所有功能都能演示，動畫情景逼真，仿真臨床操作。交互式四步觸診訓練軟件1.產科腹部四步觸診操作的流程考核。2.互動實現觸診時手法的放置位置和順序訓練。3.考察胎心音聽診位置的選擇。4.軟件強化標準流程操作，分練習和考核兩種模式，練習時有步驟提示；考核模式屏蔽所有提示，設置考察陷阱。5.運用即時扣分機制，實時顯示得分情況。6.操作完成后可查看操作錯誤項目，學生可對整體操作有更直觀的認識。附：所有配件配齊，所有功能都能演示，動畫情景逼真，仿真臨床操作。交互式電除顫訓練軟件1.用虛擬現實、動畫、互動程序開發(fā)等技術，將電除顫操作流程、技術知識要點融入其中，形成了一套交互式軟件。2.模擬除顫儀面板，系統(tǒng)自動判斷操作正誤。3.考核電極片放置位置。4.軟件強化標準流程操作，分練習和考核兩種模式，練習時有步驟提示；考核模式屏蔽所有提示，設置考察陷阱。5.運用即時扣分機制，實時顯示得分情況。6.操作完成后可查看操作錯誤項目，學生可對整體操作有更直觀的認識。附：所有配件配齊，所有功能都能演示，動畫情景逼真，仿真臨床操作。交互式氣管插管吸痰訓練軟件1.虛擬現實、動畫、互動程序開發(fā)等技術，將經氣管插管吸痰操作流程、技術知識要點融入其中。2.三維仿真病人、器械及動畫，展現真實的操作環(huán)境及吸痰過程。3.立體感解剖剖面展示鼻、咽、食管、氣道的毗鄰關系，方便學生理解操作。4.設置電動負壓吸引器使用訓練，點擊虛擬面板進行調節(jié)，系統(tǒng)自動判斷操作正誤。5.展現無菌觀念，設置選擇容器沖洗吸痰管流程。6.軟件強化標準流程操作，分練習和考核兩種模式，練習時有步驟提示；考核模式屏蔽所有提示，設置考察陷阱。7.設置計時系統(tǒng)，實時顯示操作時間。8.運用即時扣分機制，實時顯示得分情況。9.操作完成后可查看操作錯誤項目，學生可對整體操作有更直觀的認識。附：所有配件配齊，所有功能都能演示，動畫情景逼真，仿真臨床操作。交互式外科換藥訓練軟件1.3D虛擬現實、AIR-UI、三維仿真動畫等技術，展現外科換藥法的操作流程和技術要點。2.具備三維空間導航功能，可在虛擬病房內瀏覽操作場景、護士和病人，場景高度仿真。3.可進行傷口類型判斷，選擇清潔傷口、感染傷口操作。4.仿真展示兩種傷口不同的表現，及消毒處理前后的變化。5.系統(tǒng)強化標準流程。分練習和考核兩種模式，練習時有步驟提示；考核模式屏蔽所有提示，設置考察陷阱。6.實現3D手部模型的滑動功能，展現真實操作手法。設置敷料揭除方式的檢測。7.強化消毒順序，正確消毒順序及范圍可出現傷口、周圍皮膚顏色改變。8.具備操作時間顯示功能。9.設置扣分系統(tǒng)，實時顯示扣分情況。附：所有配件配齊，所有功能都能演示，動畫情景逼真，仿真臨床操作。實驗室檢查考核軟件能夠考核學生對實驗室指標的掌握情況。包括大量實驗室化驗指標，從常見的白細胞、紅細胞計數到生化指標、免疫指標等。以標準模板的化驗單形式給出各種指標的測定值，還包括正常參考范圍、單位等信息，患者的年齡、性別等資料，幫助學生全面的理解化驗指標。學生根據給出的化驗單信息，進行相關知識的考核及化驗單的判讀?？荚嚱Y束，學生能查看自己客觀題的分數，以及學生主觀答案與參考答案的對比，實時了解自己的情況。教師能查看學生詳細的答題情況，包括學生的答案與參考答案，以及錯題查看。教師可編輯考題，方便教師根據教學、訓練的需要進行自主設定、編輯。學生可查看多種化驗指標增高和降低的臨床意義，方便學習。附：所有配件配齊，所有功能都能演示，動畫情景逼真，仿真臨床操作。超聲圖像診斷訓練及考核軟件用于訓練超聲的診斷技能，能夠考核學生對超聲圖片的認識和判讀技巧，鞏固所學知識并將臨床疾病與超聲影像統(tǒng)一起來。系統(tǒng)影像庫有多種典型的常見病、多發(fā)病的超聲影像，可進行圖像分析并協(xié)助診斷支持哪一種疾病。學生在練習或考核時可在本軟件看到病人的相關病史和超聲申請單，通過對圖像的判讀，填寫診斷報告，診斷報告可自動生成?？己送瓿刹⒂山處熢u分后，可查看該患者的診斷參考，以及與學生答案作對比。教師通過解鎖病例后，學生可以查看影像圖片庫中的相關資料，包括病人申請單、圖像、報告。教師可根據教學需要添加數據庫的內容，以滿足教學需求。教師可進行學生用戶的編輯、成績