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1、·24·检验医学教育2007年6月第14卷第2期诊断学虚拟实验室的构建及其应用探索黄一虹,王志荣,徐 晤,李洪春,曹若男,赵 强(徐州医学院诊断学教学实验中心,江苏徐州 221002)[摘要]诊断学虚拟实验室以多媒体编程技术和虚拟现实技术为基础,应用语义识别、TTS发音、动态图形识别和多种视频、音频素材构建了一个仿真的临床技能培训和诊断思维环境,采取人机交互方式实施实验,具有创新性、交互性、智能性、仿真性、开放性和可扩展性等优点。用于训练和培养医学生、研究生和青年医师,在提高诊断学教学效果、增强学生学习兴趣、培养学生临床技能和
2、思维能力等方面取得了显著效果。[关键词]虚拟实验软件;诊断学;构建;应用 如何加强医学生临床技能和临床思维培训一直断学教学、医学生模拟实习和青年医师临床技能培是临床医学教育改革的重要内容,也是临床教学工训的需要。作的难题。由于医疗观念的转变和病人维权意识的1.2 虚拟实验软件体系的技术保障增强,临床见习很难见到典型病例和阳性体征,目前1.2.1 系统架构:本系统采用CPS结构,服务端和的教学设施和投入难以满足临床见习的需要,诊断客户端独立运行,系统允许多个客户端连接到服务学教学和临床技能培训工作陷入困境。为了尽快改端,这样同
3、一时间内可以有多个学生对其进行各自善这种状况,整合医学教学资源,使学生获得最好的独立的操作。如果教师在服务端进行修改,所有修学习效果,把虚拟现实技术引入医学实验教学,是近改将实时反映到所有的客户机上,实现了集中处理,年来的创新且有较好实际效果的做法。因此,基于便于管理和维护,而且采用传统的CPS模式可以大虚拟现实技术的医学虚拟实验室应运而生并迅速发大提高数据的访问效率,安全性也有很好的保障。[1～3]展。虚拟实验室是由以多媒体计算机模拟仿真本系统服务器端采用MicrosoftVs2005C#+Microsoft技术为核心的虚拟
4、实验和用于运行虚拟实验的网络SQLServer2000开发,客户端采用MicrosoftVs2005C[4]结构等构成的实验室。建立虚拟实验室的关键在#开发。于虚拟软件,一个好的虚拟软件应具有人机交互能1.2.2 语义识别:系统采用先进的语义分解组件,力强、界面友好、模拟仿真程度高、网间数据查询和可以将用户输入的每一句话分解为可以理解的关键[5]词组,然后通过这些关键词组到后台的问诊数据库处理能力强,而且版本易升级等特点。我们自主研制开发了诊断学虚拟实验软件,用于训练和培养中进行智能查找匹配,搜索出相应的语义结果项,最医学生的
5、临床基本技能和思维能力,显著提高了诊终将结果项提交给TTS模块实现文字到语音的转断学实验教学效果。现将诊断学虚拟实验软件的构换,从而实现计算机的语音回答。建、特点及实践体会总结如下。1.2.3TTS发音技术:TTS技术可以对文本进行实时转换,文本输出的语音音律流畅,使听者在听取信1 诊断学虚拟实验室的建立息时感觉自然,毫无机器语音输出的冷漠与生涩感。1.1 虚拟实验软件的构建思路 虚拟实验软件的TTS语音合成技术即覆盖国标一、二级汉字,自动识开发是建立诊断学虚拟实验室的关键与核心技术。别中、英文,支持中英文混读。所有声音采用真
6、人普本实验室创立的基于虚拟患者为单位的虚拟单元,通话为标准发音。本系统目前支持中英文男女生的是实现虚拟教学的基础。它具有无限可扩充性,可语音输出。以建立起各种疾病相关的患者模型,每个单元均包1.2.4 多媒体数据库技术:系统中采用大量的多媒括问诊、体格检查、心电图和实验室检查4个方面,体素材,系统结构设计采用优化的数据库结构,将媒虚拟单元相互独立,互不干扰。对每一个虚拟患者体存储部分与系统管理、检索等信息处理部分在逻来讲,均可进行人机对话,这样就可以模拟看病的环辑上分开实现,提供清晰的逻辑,最终实现虚拟体格境,完成病史采集、体
7、征记录、心电图阅读、开具检查检查的各部分多媒体素材的局域网实时查询、抽取单及结果回报,并就此完成病历的书写,作出初步诊和回放。我们涉及的多媒体数据库技术目前支持图断。因此,该虚拟实验软件的构建完全可以满足诊片、视频、声音素材的快速管理。检验医学教育2007年6月第14卷第2期·25·1.2.5 虚拟现实技术:虚拟现实是继多媒体、计算现实技术,借鉴了一些成功软件的设计理念,应用大机网络之后,在教育领域内具有应用前景的技术,它量文本、图像、逼真动画、多种视频和音频素材及丰[6]在实验教学中起着独特的作用。虚拟现实技术,富多彩的人机
8、交互方式,为用户构造了一个仿真的借助于计算机技术及硬件设备,实现通过实时控制实验环境。Maya场景,并采用实时渲染等手段使用户所感受虚1.3.4 开放性和可扩展性:软件系统是开放的,并拟幻境。模块心脏教学主要由三维心脏的交互式环具有无限可扩充性,可以建立各种疾病的患者模型,境
