VSP-100虛擬標準化病人

——| 項目背景 |——

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，醫(yī)學(xué)案例，醫(yī)學(xué)診斷等知識，是醫(yī)學(xué)教育迫切要探索的一條路徑。VSP-100虛擬標準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虛擬標準化病人（virtual Standard Patient，VSP）以數(shù)學(xué)、計算機圖形學(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，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，形成一個可在教學(xué)中循環(huán)使用，參數(shù)可調(diào)，闡述各種疾病機理及訓(xùn)練醫(yī)學(xué)生臨床診斷能為目標的虛擬模擬病人。

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)師在臨床工作實踐中起到重要作用。

——| 設(shè)計原理 |——

VSP-100虛擬標準化病人以神經(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)典公式計算、代謝機制為工具，以數(shù)值變化、三維動畫等為展現(xiàn)形式，簡單、直觀、生動的展示出人體生理調(diào)節(jié)機制，并通過調(diào)節(jié)相關(guān)參數(shù)快速生成疾病模型。

VSP-100虛擬標準化病人通過模擬真實病人的生理機制、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、治療的全過程，并通過生理模擬驅(qū)動的模擬運算，給予相對應(yīng)的治療結(jié)果。

VSP-100虛擬標準化病人拋棄了以往醫(yī)學(xué)虛擬軟件無參數(shù)線性使用模式，采用開放性、系統(tǒng)參數(shù)可調(diào)的參數(shù)模式，更加準確和貼近臨床案例，達到更好的教學(xué)效果，起到對學(xué)生進行綜合訓(xùn)練的目的。比如：急性心肌梗死案例通過模擬體循環(huán)、肺循環(huán)及冠脈循環(huán)系統(tǒng)來展現(xiàn)生理學(xué)機制及病理學(xué)改變，通過3D模型、模塊運算等展現(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)，從而對整個疾病的全部過程進行一個全面的展示。

為了保證系統(tǒng)的科學(xué)真實，VSP系統(tǒng)的知識來源于人衛(wèi)的各種醫(yī)學(xué)教材、臨床新技術(shù)、新標準、新指南文獻以及各種SCI收錄高影響因子期刊發(fā)表文獻等。該系統(tǒng)同時受到國內(nèi)不同醫(yī)學(xué)院校醫(yī)學(xué)專家的精心指導(dǎo)。——

——| 系統(tǒng)特點 |—

VSP-100虛擬標準化病人是創(chuàng)新性的醫(yī)學(xué)教學(xué)手段，它引入臨床嚴格與規(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，達到臨床與基礎(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，其特點如下：

• 基礎(chǔ)與臨床的有機結(jié)合

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

圖 VSP-100虛擬標準化病人界面

• 系統(tǒng)性

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

• 規(guī)范性

用戶可以利用VSP-100虛擬標準化病人系統(tǒng)模擬對某種疾病病人從問診、觀察、檢查到治療的全過程，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。

• 真實性

VSP-100虛擬標準化病人以更接近于現(xiàn)實醫(yī)療真實情況的環(huán)境進行疾病模擬，真正做到了診斷條件開放、診斷過程開放、治療結(jié)果開放，讓學(xué)生了解到更逼真的臨床診斷過程。

1）條件開放：軟件開始階段，可以根據(jù)疾病進行分級、分期標準對疾病的發(fā)展程度進行選擇，選擇后的數(shù)據(jù)通過運算后，會在后面的診治過程中予以不同的體現(xiàn)。

2）過程開放：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)果開放：針對不同的初始條件和治療過程，會得到不同的治療效果，通過軟件中模擬人的外觀及醫(yī)療儀器監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化直觀的表達治療效果。

• 直觀性

VSP-100虛擬標準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，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虛擬標準化病人軟件引入人工智能技術(shù)，可以實現(xiàn)虛擬病人與醫(yī)生的語音對話，系統(tǒng)可以根據(jù)病人的反饋狀態(tài)選擇不同的治療過程。

• 全面性

軟件中可以對虛擬病人的心率、血壓、呼吸頻率、血氧飽和度、動脈血壓、中心靜脈壓、有創(chuàng)動脈血壓、體溫等多個生命體征進行檢測，并且針對不同的疾病，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重點。

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)果均來自臨床中真實且具有代表性病例，保證結(jié)果的真實性、可靠性。

• 擴展性

VSP-100虛擬標準化病人軟件可以根據(jù)輸入?yún)?shù)生成不同病例場景。與人體生理實驗系統(tǒng)結(jié)合可以組成虛實結(jié)合的人體實驗教學(xué)系統(tǒng)。與真實模擬人結(jié)合可以生成高級模擬人系統(tǒng)。

• 虛實結(jié)合性

與HPS-103系統(tǒng)結(jié)合，可進行人體生理虛實結(jié)合實驗，通過HPS-103人體生理實驗設(shè)備進行相關(guān)生理實驗，可采集學(xué)生身高、體重、心率、脈搏等基礎(chǔ)參數(shù)，并測量學(xué)生心率、心電圖、血壓、腦電圖、肌電、肺活量、大呼氣量等，并實時監(jiān)測學(xué)生靜息狀態(tài)、運動狀態(tài)下心率、血壓、呼吸頻率、潮氣量等變化。

HPS-103通過人體生理實驗，將實驗學(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，并通過疾病選擇使數(shù)字人模擬疾病，疾病相關(guān)參數(shù)進行改變，隨后通過VSP-100系統(tǒng)對疾病進行標準診斷與治療。