1.概述

在动物福利和动物实验的3R原则指导下，中国机能学教学实验正在逐渐减少和优化动物实验，为了能够在减少动物实验的大背景下还要提高教学质量，必然需要创新教学实验方法和实验手段，以无创型人体生理实验为基础的机能教学实验将成为机能学实验的新趋势。

人体生理实验的引入可以促进医学教育中临床与基础教育的早期结合，让学生通过自身实验真正了解基础实验的意义及亲身体验临床诊断的感受。

HPS-102人体生理实验系统是成都泰盟软件有限公司推出的基于新技术、新理念的全新一代人体生理实验系统。该系统硬件设计美观、集成度高；软件界面设计精美；人体生理实验项目丰富，可以强烈激发学生学习生理知识的兴趣。配备的VSP-100虚拟标准病人软件更是对无创人体生理实现项目的较大补充，以虚补实拓展了人体生理实现项目的范围。


2. 系统组成

HPS-102系统主要由以下几部分设备组成。主要由集成化生理信号采集台、人体生理实验附件包（不含连续血压计）、检查床、运动单车、人体生理实验系统软件和虚拟标准病人软件组成。


2.1 HPS-19集成化生理信号采集台

采集台集成了BL-420N硬件和电脑。该平台主要完成人体生理信号的采集、显示、分析和存贮等功能。

2.2 HPS-10人体生理实验附件包

为了能够顺利完成各项人体生理实验，需要有配套于信号采集系统的附件箱。附件箱按照人体系统分类，安置在可移动推车上，以方便快捷的取出进行实验和实验结束后的快速收纳整理，实现人体生理信号的采集。

2.3 检查床

普通医用平板检查床，主要用于满足平躺安静的人体生理实验项目需要。

2.4 运动单车

阻力多档位可调节，主要满足于人体运动类生理实验项目的开展。

2.5 HPS-102人体生理实验软件

人体生理实验软件与生物信号采集硬件配套使用，记录人体生理指标数据，并可以开展大量数据分析功能。同时该软件以安全性、科学性和系统性为设计原则，通过严谨详实的教学指导和生动有趣的视频操作指南为高等院校教师、科研人员和学生提供一套实验操作指南。在人体生理实验软件中集成了不少于20个实验模块。

2.6 VSP-100 标准虚拟医学病人

VSP-100虚拟医学病人是基于数学模型、计算机图形学以及人工智能等技术，融合了解剖学、生理学、病理生理学、药理学、诊断学等基础与临床相关知识，构建以人体器官、系统疾病为基础的完整病例资源，如图2所示案例。形成一个可在教学中循环使用、参数可调，用于阐述各种疾病机理及训练医生临床诊断能力为目标的线上虚拟化模拟病人，同时也是一套临床思维训练系统，可以根据病人描述的症状和相关诊断结果判定病人疾病。

3. 产品特点

3.1 科学、有趣，寓教于乐

现代教育学强调以学生为中心的学习，人体生理实验以学生自身为实验对象，本身很容易引起学生的兴趣。精心设计的各类人体生理实验，不仅可以讲解生理学的基础和临床知识，还可以引导学生探索的兴趣，比如意念控制实验，视觉诱发电位实验等。

3.2 引入无线传输技术

无线传输技术的引入，在空间上释放了对受试者的束缚，同时减少各种信号线缠绕的不放冰箱。对于运行生理学的研究更有意义。HPS-102系统中的无线传输技术抗干扰性好，信号传输稳定，传输距离远。

3.3 实时动态数学模型驱动

VSP-100虚拟标准病人为当前市场上最完善的数学模型驱动标准病人，其可对虚拟人体的循环血量、血压、心肌收缩力、胸膜腔负压、呼吸道阻力等150余种参数进行调节，从而引起病人各项机能的变化，达到模拟疾病的发生、发展以及转归的目的。

3.4 基础与临床早期结合

VSP-100虚拟标准病人涵盖了细胞、血液、循环、呼吸、消化、泌尿、神经、内分泌等完整的医学知识结构，将生理学、病理学、病理生理、药理学等基础知识与临床实践有机融合在一起，对系统性的整合教学起到了有力支撑，帮助教学或实训做到基础与临床早期融合的效果。

3.5 自定义病情分级

以PBL情景式教学模式导入每一个VSP虚拟实验，导入部分可单独作为PBL教学案例使用；且每一种虚拟仿真实验的案例均可根据实际需要预设，其包括：I、II、III、IV级分类和用户自定义级别。

3.6 临床思维训练

VSP-100虚拟标准病人具有教科书级别的细致诊疗流程，让使用者面对情况未知的病人，从全面问诊、体格检查、实验室检查、影像学检查等情况来诊断病情，起到真正临床思维训练的效果。接着使用多样化治疗方案，每种方案均会产生不一样的治疗效果，真实再现各种现实场景中病人的治疗与抢救，完美复刻了真实病人治疗后的反馈，并引入人文关怀理念，提醒使用者“以人为本”的中心思想。