基于虚拟标准病人的治疗模拟系统的制作方法

本发明涉及医学模拟教学领域，特别是涉及一种基于虚拟标准病人的治疗模拟系统。

背景技术：

医学模拟教学是模拟教学在医药学或临床医学的扩展应用，一般而言与现代电子技术、通信技术、计算机编程技术、多媒体技术结合紧密，它是现代医学教学改革的必经之路。

依据医学模拟技术的衍化和参与教学的过程，医学模拟教育可划分为由低至高的五个阶段或类型，即：基础解剖模型、局部功能性模型、计算机辅助模型、虚拟培训系统以及生理驱动型模拟或全方位模拟系统。此外，以正常人模仿病人的“标准化病人（简称sp）”教学，也属于模拟教育范畴，是一种较为特殊的模拟形式。每一种模拟类型都随着科学技术的发展以及医学自身的进步而不断得以完善，并为医学生各个阶段的学习、培养提供相应的教育服务，从理论知识学习、临床技能培养直至临床实际工作能力的全面训练。

现有医学模拟教学系统无法根据不同的治疗手段动态、科学地模拟治疗结果，无法实现临床治疗效果模拟功能。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于虚拟标准病人的治疗模拟系统，虚拟病人可以对相同治疗手段不同程度的治疗产生不同反应，虚拟病人还可以对不同治疗手段产生相同或不同的治疗反应，真实模拟临床治疗效果，达到医学生临床治疗培训效果。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：基于虚拟标准病人的治疗模拟系统，包括处理器和存储器；

所述的存储器用于存储可在处理器上运行的计算机程序，以及各种疾病的标准模型，每种疾病的标准模型中包含多个人体生理系统数学模型；

所述的处理器执行所述计算机程序实现以下功能模块：

疾病方案选择模块，用于选择一种需要进行治疗模拟的疾病类型，选择后系统调用该疾病的标准模型进行治疗模拟；

治疗方案输入模块，用户输入治疗方案；

人体参数计算模块，根据治疗前的人体参数值、用户输入的治疗方案以及预设的治疗机制模型获得治疗后的人体参数值；

治疗结果生成模块，将治疗后的人体参数值输入至所选疾病的标准模型中进行计算，输出治疗结果。

所述的人体生理系统数学模型包括循环系统数学模型、呼吸系统数学模型、神经系统数学模型和泌尿系统数学模型。

所述的治疗机制模型中包含各种治疗方案与各人体参数值变化值之间的对应关系。

所述的治疗方案包括一般治疗、药物治疗、手术治疗和抢救治疗中的任意一种或多种的组合。

所述的治疗结果包括虚拟病人出现的临床症状以及相关检测指标变化。

本发明的有益效果是：

本发明通过对相关疾病的标准模型中的人体参数进行调节，使虚拟病人出现对应的临床症状以及相关检测指标变化。每种药物根据药代动力学特点产生长时或短效作用，而每一种治疗方式根据治疗机制使其对疾病标准模型中一种或几种人体参数进行改变，参数改变后带入标准模型中进行计算，生成计算后数据。使用虚拟病人可以对相同治疗手段不同程度的治疗产生不同反应，虚拟病人还可以对不同治疗手段产生相同或不同的治疗反应，可以真实的模拟临床治疗效果，达到医学生临床治疗培训效果。

附图说明

图1为本发明治疗模拟流程示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1，本发明提供一种技术方案：

基于虚拟标准病人的治疗模拟系统，包括处理器和存储器；

所述的存储器用于存储可在处理器上运行的计算机程序，以及各种疾病的标准模型，每种疾病的标准模型中包含多个人体生理系统数学模型；所述的人体生理系统数学模型包括但不限于循环系统数学模型、呼吸系统数学模型、神经系统数学模型和泌尿系统数学模型。

所述的处理器执行所述计算机程序实现以下功能模块：

疾病方案选择模块，用于选择一种需要进行治疗模拟的疾病类型，选择后系统调用该疾病的标准模型进行治疗模拟；

治疗方案输入模块，用户输入治疗方案；所述的治疗方案包括但不限于：一般治疗（如吸氧、心电监护、卧床休息、开通静脉通道、开通中心静脉通道）、药物治疗（如肾上腺素、去甲肾上腺素、多巴胺、呋塞米等）、手术治疗（如介入术、肿瘤切除术等）、抢救治疗（如心肺复苏、电除颤、气管插管等）等。

人体参数计算模块，根据治疗前的人体参数值、用户输入的治疗方案以及预设的治疗机制模型获得治疗后的人体参数值；所述的治疗机制模型中包含各种治疗方案与各人体参数值变化值之间的对应关系。

治疗结果生成模块，将治疗后的人体参数值输入至所选疾病的标准模型中进行计算，输出治疗结果。所述的治疗结果包括虚拟病人出现的临床症状以及相关检测指标变化。

本发明通过对相关疾病的标准模型中的人体参数进行调节，使虚拟病人出现对应的临床症状以及相关检测指标变化。每种药物根据药代动力学特点产生长时或短效作用，而每一种治疗方式根据治疗机制使其对疾病标准模型中一种或几种人体参数进行改变，参数改变后带入标准模型中进行计算，生成计算后数据。

本发明中，虚拟病人对治疗过程产生反应，反应结果与治疗手段相关，不同的治疗手段会产生相同或不同的结果，而某些疾病采用不同的治疗手段也会产生相同的治疗效果，如：肾上腺素可改变数学模型中心肌收缩力参数值，介入术可改变数学模型中冠状动脉半径参数，而冠状动脉半径与心肌收缩力呈正比关系，因此在心肌梗死模拟病例中，介入术与肾上腺素可产生相同效果。而在其他疾病中，由于冠状动脉半径恒定，介入术并不会产生效果，所以介入术与肾上腺素产生的治疗效果不同。

虚拟病人可以对治疗过程产生精确反应，比如采用不同剂量的药物进行治疗会产生不同的结果，结果包括但不限于：完全康复、不完全康复以及死亡等。如心肌梗死模拟病例中，设定1mg肾上腺素使心肌收缩力参数值升高50%，而当给予10mg肾上腺素时，心肌收缩力参数值超出正常值范围，后台系统自动判定达到药物中毒，通过修改血流速度、心肌收缩力等参数，使虚拟病人出现面色苍白、心动过速、血压急剧升高等表现。当操作者治疗后各项生理指标（如心率、血压、血氧饱和度、中心静脉压等）均达到正常区间时，系统判定完全康复；当生理指标与正常范围偏差过大，若不给予相应处理或处理错误，系统判定病情恶化直至死亡。

该软件具有高度的专业性，虚拟病人应该对相同治疗手段不同程度的治疗产生不同反应，比如不同药物剂量会产生不同的反应，包括但不限于：完全康复、不完全康复以及死亡等。虚拟病人还应该对不同治疗手段产生相同或不同的治疗反应，比如对医疗器械或药物治疗产生不同或相同结果。虚拟标准病人只有对治疗过程呈现出真实反应才能达到培训医学生的目的。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。