虚拟仿真技术在中医药领域的应用现状

分类:论文范文 发表时间:2021-09-11 11:08

  药、中医诊治、中医教育及中医药健康服务产业中的应用现状与发展前景,指出虚拟仿真技术已逐渐渗透到中医药领域的各个方面,但仍存在不足,比如虚拟仿真平台对药学类知识产权的重视程度不够;“仿真诊疗”和“现实诊疗”的互动不足;虚拟仿真技术与创新创业教育的融合力度不够等。但随着技术的完善以及应用的增多,这些问题终将迎刃而解,虚拟仿真技术终将在中医药领域有着重要的参考价值和广阔的应用前景。

  [关键词]虚拟仿真技术;中医药;应用;综述

  虚拟仿真技术是一种可创建和体验虚拟世界的计算机系统[1]。其是继数学推理、科学实验之后人类认识、改造和创造客观世界的一项通用性、战略性技术,尤其在医学领域得到了进一步的拓展。中医药文化博大精深且极具中医特色,使得中医体系与现代科学接轨的难度增加。虚拟仿真技术的崛起为中医药文化传播带来前所未有的机遇与挑战,尽管在中医领域的应用仍处于探索初期,但现有研究已表明虚拟仿真技术在中医药文化转播中的重要性。

国际中医中药杂志

  1虚拟仿真技术应用于中医理论的研究

  多年来,中医理论在传统实验室的研究较多,但对证候、经络、藏象的实质性研究效果甚微;各种“证”的实验模型不完善;对疾病的诊断、治疗以及人体与环境交互关系的研究,由于缺少实验模型而受到制约[2]。随着计算机技术的发展,虚拟仿真技术不仅可以实现对中医学中概念、现象、原理以及机制的模拟,而且可以建立多种模型,诸如经络模型[3]、病症模型[4]、中药模型[5]等。通过现代技术手段对中医理论进行合理架构和重建,不但可以保留中医学本身的独立性与完整性,而且有助于形成可供检验的具有严密逻辑性的科学理论体系。

  2虚拟仿真技术应用于中药领域的研究

  长期以来,传统中医药知识的传播体系庞大且内涵丰富,从而导致在临床用药方面存在一定的盲目性,对于特效中药方剂的筛选历时长且经不起重复检验,表明传统研究模式及实验方式制约了中药信息的传播与发展。伴随着虚拟仿真技术的逐渐成熟,在中药领域对中药资源、中药化学、中药炮制、中药制剂等方面的数值、图像、文献等的数据采集,形成了诸如中药资源及物种特效数据库、中药药理数据库、中药化学成分数据库、中药加工-炮制-制药工艺数据库等[6]。虚拟仿真技术为定量研究中药的有效成分和方剂配伍[7],系统研究药物剂型在人体吸收、分布、代谢、排泄的过程[8],短期筛选特效方剂进而研发新型药物[9]等问题提供虚拟实验平台,从而为药物剂型、用药对象、药效三者之间的关系提供了有效参考。药学类虚拟仿真实验室在信息传播过程中极易受到原有知识产权及新的知识产权问题的影响。例如,在2013—2015年申报批准的级虚拟仿真实验教学中心中涉及到药学类的分属于6所大学的6个虚拟仿真实验教学中心。其中,中国药科大学、成都中医药大学、南京中医药大学和江西中医药大学对知识产权的保护意识较薄弱,并未对虚拟仿真实验教学中心构建中的研发成果进行专利申报[10]。因此,围绕虚拟仿真实验教学体系在中药信息传播过程中如何实现知识产权收益最大化,还需要进一步思考和研究。

  3虚拟仿真技术应用于中医诊治的研究

  中医诊疗技能操作是一个从简单到复杂的循序渐进的过程,只有反复练习,多次纠正错误操作,才能熟练掌握。随着新型材料的研发与利用,医学模型经历了陶瓷、石头、木头雕刻的简单医学模型,多种材料制成的仿真体物理模型以及与计算机技术相结合的医学物理数学模型3个阶段[11]。目前,中医药院校正在探索应用现代化科技的模拟、虚拟、仿真等高新技术手段,积极研发中医药模型器具并投入诊疗实验教学中[12]。通过现代化计算机技术将中药、方剂以及前人经验以某种方式量化后输入电脑,再将各种辩证方法录入[13]。模仿医生分类切入及主症联想,辅助医生进行望、闻、问、切,收集症状和体征等临床信息;模仿医生思维,对采集到的症状信息进行八纲辨证,得出证型的诊断结论[14]。加强中医诊疗模拟系统的建设和使用,建立以中医舌诊、脉诊为主的诊断仿真平台以及以针灸、推拿为主的中医治疗仿真平台[15-16]。虚拟仿真技术直观形象地呈现了医生的整个诊疗过程,改变了以往中医诊疗的“黑箱操作”方法,使得中医诊疗的过程更加透明和开放。同时,以虚拟仿真系统为基础的中医诊疗模拟仿真平台为传承中医技能以及培养实用型技能人才提供了保障。

  4虚拟仿真技术应用于中医教育的研究

  长期以来,中医教学主要以挂图、口头讲授的传统教学模式为主。单一的教学方式、抽象繁杂的中医学内容,往往使学生缺乏学习兴趣和动力,严重制约了中医教育的发展[17]。中医药院校开展虚拟仿真实验教学相对较晚,虚拟仿真实验教学中心主要构建了生理学、病理学、药理学、病理生理学、医学微生物学、临床生物化学等医学类基础学科的实验教学平台[18-23]以及中医诊断学、方剂学、针灸推拿学、中药化学等中医学类的实验教学平台[24-28],用于研究实验教学的具体内容主要集中在虚拟经络腧穴[29]、中医四诊技能[30-31]、中医正骨手法技术[32-33]、中药材和饮片鉴别[34-35]、中药炮制[36-37]和中药标本[38-39]等方面。目前研究多见于中医四诊和经络腧穴两方面。应用于中医教育的虚拟仿真实验教学平台在丰富实验教学内容、增加师生互动、节约实验成本、提高实验安全性、培养高质量的中医技能人才等方面效果显著[40],虚拟仿真技术在教育领域中具有强大的应用前景。

  5虚拟仿真技术应用于中医药健康服务产业的研究

  中医药健康产业基本包括中医药健康服务产业和中医药健康制造业两大领域。“互联网+中医药健康产业”是未来中医药产业发展的必然趋势[41]。因此,通过虚拟仿真平台的技术支持,不但可以促进中医药健康产业的发展,而且可以有效助推中医药文化的传承。中医药健康服务产业主要包括中医药旅游服务产业和健康养老服务产业[42]。利用互联网与虚拟仿真技术可以构建三维立体式的虚拟健康旅游环境[43]。通过终端设备与虚拟环境,在“春夏秋冬”健康养生中心虚拟进行交互式体验[44]。孙钰在2018年健康养老国际高峰论坛会上表示,虚拟仿真技术和智能“可穿戴设备”、大数据互联网+教育可能是未来养老发展的新趋势。虚拟仿真技术在药物研究中实现了微观世界宏观化,从而加快药物研发的周期,方便对药物配方进行准确的药理分析,提高药物功能的可靠性[45]。由此可见,全民养生的时代背景对中医药健康产业提出了更高要求,智能和新型信息技术将有利于促进其快速发展。

  6问题与展望

  虚拟仿真技术已逐渐渗透到中医药领域的各个方面,虽然目前的应用尚处于起步阶段,且存在不足,比如:前期投入较高;企业技术人员对中医领域不熟悉,开发难度大[46];虚拟仿真平台对药学类知识产权的重视程度不够;“仿真诊疗”和“现实诊疗”的互动不足;虚拟仿真技术与创新创业教育的融合力度不够;虚拟仿真实验教学平台的开发、管理、监督及培训需要进一步规范;虚拟仿真技术在中医药健康产业的创意体验投入较少等。但随着技术的完善以及应用的增多,这些问题终将迎刃而解,虚拟仿真技术终将在中医药领域有重要的参考价值和广阔的应用前景。

  参考文献

  [1]邹湘军,孙健,何汉武,等.虚拟现实技术的演变发展与展望[J].系统仿真学报,2004,16(9):1905-1909.

  [2]牟芳芳,邵水金,严振国.数字人体——一个新的医学研究平台[J].江西中医学院学报,2005,17(3):71-72.

  [3]朱薏,王蕊,朱玲,等.基于三维虚拟技术的人体经络腧穴可视化系统的构建研究[J].国际中医中药杂志,2015,37(12):1121-1124.

  [4]高凡茹,魏德健,张俊忠,等.虚拟中医正骨系统实体骨折模型的制备[J].山东中医杂志,2017,36(5):379-382.

  [5]吴涛,刘维丽,鞠爱霞.虚拟药用植物园在中医药领域中的作用探讨[J].黑龙江科技信息,2015(29):34.

  [6]姚卫峰,包贝华,张丽,等.中药学类虚拟仿真实验教学体系的构建与实践[J].药学教育,2015,31(6):39-43.

  张媛,欧阳静△

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