VSP-100虛擬標(biāo)準(zhǔn)化病人

——| 項(xiàng)目背景 |——

如何有效整合虛擬醫(yī)學(xué)資源，體現(xiàn)臨床與基礎(chǔ)的早期結(jié)合，幫助醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)與臨床學(xué)生學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)知識(shí)，醫(yī)學(xué)案例，醫(yī)學(xué)診斷等知識(shí)，是醫(yī)學(xué)教育迫切要探索的一條路徑。VSP-100虛擬標(biāo)準(zhǔn)化病人正是在這種背景下由成都泰盟軟件有限公司在多所醫(yī)學(xué)院校的支持幫助下研發(fā)的虛擬教學(xué)整合軟件。

VSP-100虛擬標(biāo)準(zhǔn)化病人（virtual Standard Patient，VSP）以數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)以及人工智能等技術(shù)為基礎(chǔ)，融合了基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)的相關(guān)知識(shí)，構(gòu)建以人體器官、系統(tǒng)疾病為基礎(chǔ)的完整虛擬病例資源，形成一個(gè)可在教學(xué)中循環(huán)使用，參數(shù)可調(diào)，闡述各種疾病機(jī)理及訓(xùn)練醫(yī)學(xué)生臨床診斷能為目標(biāo)的虛擬模擬病人。

該軟件可廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、規(guī)范化培訓(xùn)等醫(yī)學(xué)生培養(yǎng)及健康教育等領(lǐng)域。此外，該軟件也可以在廣大臨床醫(yī)師在臨床工作實(shí)踐中起到重要作用。

——| 設(shè)計(jì)原理 |——

VSP-100虛擬標(biāo)準(zhǔn)化病人以神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、消化系統(tǒng)為核心，以系統(tǒng)間相互反饋調(diào)節(jié)為基礎(chǔ)，以經(jīng)典公式計(jì)算、代謝機(jī)制為工具，以數(shù)值變化、三維動(dòng)畫(huà)等為展現(xiàn)形式，簡(jiǎn)單、直觀、生動(dòng)的展示出人體生理調(diào)節(jié)機(jī)制，并通過(guò)調(diào)節(jié)相關(guān)參數(shù)快速生成疾病模型。

VSP-100虛擬標(biāo)準(zhǔn)化病人通過(guò)模擬真實(shí)病人的生理機(jī)制、病理改變、藥理作用、手術(shù)方式等多方面影響因素，展現(xiàn)一種人體疾病的發(fā)生、發(fā)展、治療的全過(guò)程，并通過(guò)生理模擬驅(qū)動(dòng)的模擬運(yùn)算，給予相對(duì)應(yīng)的治療結(jié)果。

VSP-100虛擬標(biāo)準(zhǔn)化病人拋棄了以往醫(yī)學(xué)虛擬軟件無(wú)參數(shù)線性使用模式，采用開(kāi)放性、系統(tǒng)參數(shù)可調(diào)的參數(shù)模式，更加準(zhǔn)確和貼近臨床案例，達(dá)到更好的教學(xué)效果，起到對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合訓(xùn)練的目的。比如：急性心肌梗死案例通過(guò)模擬體循環(huán)、肺循環(huán)及冠脈循環(huán)系統(tǒng)來(lái)展現(xiàn)生理學(xué)機(jī)制及病理學(xué)改變，通過(guò)3D模型、模塊運(yùn)算等展現(xiàn)診斷以及治療前后的臨床、生理學(xué)、生物化學(xué)、病理學(xué)的表現(xiàn)，從而對(duì)整個(gè)疾病的全部過(guò)程進(jìn)行一個(gè)全面的展示。

為了保證系統(tǒng)的科學(xué)真實(shí)，VSP系統(tǒng)的知識(shí)來(lái)源于人衛(wèi)的各種醫(yī)學(xué)教材、臨床新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)、新指南文獻(xiàn)以及各種SCI收錄高影響因子期刊發(fā)表文獻(xiàn)等。該系統(tǒng)同時(shí)受到國(guó)內(nèi)不同醫(yī)學(xué)院校醫(yī)學(xué)專(zhuān)家的精心指導(dǎo)。——

——| 系統(tǒng)特點(diǎn) |—

VSP-100虛擬標(biāo)準(zhǔn)化病人是創(chuàng)新性的醫(yī)學(xué)教學(xué)手段，它引入臨床嚴(yán)格與規(guī)范的管理和操作流程以及直觀地展現(xiàn)疾病的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識(shí)，達(dá)到臨床與基礎(chǔ)的自然融合，幫助醫(yī)學(xué)生更好的學(xué)習(xí)各種綜合性醫(yī)學(xué)知識(shí)，其特點(diǎn)如下：

• 基礎(chǔ)與臨床的有機(jī)結(jié)合

系統(tǒng)由兩部分構(gòu)成：左邊是臨床診斷，融合問(wèn)診、各種臨床檢查；右邊展現(xiàn)疾病的不同機(jī)制以及與之相關(guān)的各種基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)指標(biāo)等。

圖 VSP-100虛擬標(biāo)準(zhǔn)化病人界面

• 系統(tǒng)性

VSP-100虛擬醫(yī)學(xué)人系統(tǒng)以各類(lèi)醫(yī)學(xué)教材為基礎(chǔ)，以臨床新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)、新指南以及各種SCl收錄高影響因子期刊發(fā)表文獻(xiàn)為輔助，構(gòu)建系統(tǒng)性的虛擬病人知識(shí)體系。

• 規(guī)范性

用戶可以利用VSP-100虛擬標(biāo)準(zhǔn)化病人系統(tǒng)模擬對(duì)某種疾病病人從問(wèn)診、觀察、檢查到治療的全過(guò)程，系統(tǒng)可以響應(yīng)不同的治療方案模擬生成不同治療結(jié)果。

軟件流程包括了病史采集、體格檢查、輔助檢查、治療等流程，完整的模擬了病人在醫(yī)院的診治流程，培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范化的診斷和操作。

• 真實(shí)性

VSP-100虛擬標(biāo)準(zhǔn)化病人以更接近于現(xiàn)實(shí)醫(yī)療真實(shí)情況的環(huán)境進(jìn)行疾病模擬，真正做到了診斷條件開(kāi)放、診斷過(guò)程開(kāi)放、治療結(jié)果開(kāi)放，讓學(xué)生了解到更逼真的臨床診斷過(guò)程。

1）條件開(kāi)放：軟件開(kāi)始階段，可以根據(jù)疾病進(jìn)行分級(jí)、分期標(biāo)準(zhǔn)對(duì)疾病的發(fā)展程度進(jìn)行選擇，選擇后的數(shù)據(jù)通過(guò)運(yùn)算后，會(huì)在后面的診治過(guò)程中予以不同的體現(xiàn)。

2）過(guò)程開(kāi)放：在后續(xù)的治療中，可以選擇的不同的治療方法和手段，如手術(shù)方式的不同、選擇藥物的不同、藥物的劑量不同等，

3）結(jié)果開(kāi)放：針對(duì)不同的初始條件和治療過(guò)程，會(huì)得到不同的治療效果，通過(guò)軟件中模擬人的外觀及醫(yī)療儀器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變化直觀的表達(dá)治療效果。

• 直觀性

VSP-100虛擬標(biāo)準(zhǔn)化病人可以直觀地呈現(xiàn)某種疾病的不同基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)理論知識(shí)，便于用戶快速學(xué)習(xí)和深入了解相關(guān)疾病的基礎(chǔ)理論。

• 智能性

VSP-100虛擬標(biāo)準(zhǔn)化病人軟件引入人工智能技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)虛擬病人與醫(yī)生的語(yǔ)音對(duì)話，系統(tǒng)可以根據(jù)病人的反饋狀態(tài)選擇不同的治療過(guò)程。

• 全面性

軟件中可以對(duì)虛擬病人的心率、血壓、呼吸頻率、血氧飽和度、動(dòng)脈血壓、中心靜脈壓、有創(chuàng)動(dòng)脈血壓、體溫等多個(gè)生命體征進(jìn)行檢測(cè)，并且針對(duì)不同的疾病，著重顯示不同的生命體征，使學(xué)生可以了解不同疾病的檢測(cè)重點(diǎn)。

軟件中可以顯示多種檢查結(jié)果，如：血常規(guī)、肝腎功、凝血、心肌損傷標(biāo)志物等查血結(jié)果；全身CT、X片、冠脈造影、雙源CT等影響檢查；彩超、心電圖、病理學(xué)等其他檢查，這些檢查結(jié)果均來(lái)自臨床中真實(shí)且具有代表性病例，保證結(jié)果的真實(shí)性、可靠性。

• 擴(kuò)展性

VSP-100虛擬標(biāo)準(zhǔn)化病人軟件可以根據(jù)輸入?yún)?shù)生成不同病例場(chǎng)景。與人體生理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)合可以組成虛實(shí)結(jié)合的人體實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)。與真實(shí)模擬人結(jié)合可以生成高級(jí)模擬人系統(tǒng)。

• 虛實(shí)結(jié)合性

與HPS-103系統(tǒng)結(jié)合，可進(jìn)行人體生理虛實(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)，通過(guò)HPS-103人體生理實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行相關(guān)生理實(shí)驗(yàn)，可采集學(xué)生身高、體重、心率、脈搏等基礎(chǔ)參數(shù)，并測(cè)量學(xué)生心率、心電圖、血壓、腦電圖、肌電、肺活量、大呼氣量等，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)學(xué)生靜息狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下心率、血壓、呼吸頻率、潮氣量等變化。

HPS-103通過(guò)人體生理實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)學(xué)生心率、心電圖、血壓、心率、肺活量等信息錄入系統(tǒng)，生成醫(yī)學(xué)數(shù)字人，并通過(guò)疾病選擇使數(shù)字人模擬疾病，疾病相關(guān)參數(shù)進(jìn)行改變，隨后通過(guò)VSP-100系統(tǒng)對(duì)疾病進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)診斷與治療。