一、系统功能

1.采用先进的虚拟现实和实时位姿捕捉技术，研发出第一款应用于医疗培训和教学的虚拟腰椎穿刺训练系统。系统通过全三维场景模拟护士站、处置室、病房、配药房等场景，后期使用 Unity 引擎进行烘焙、渲染处理，采用虚拟仿真人机交互的方式进行学习、训练。

2.系统可支持PC端/Web端/VR端/MR一体机等使用方式，可结合教学需求配套使用。

★3.高亮显示功能：交互操作过程中，如不能按规定的时间进行下一步的操作，需通过高亮显示进行操作提醒。

★4.该系统需包含详细学习、自主练习、在线考核三个大功能模块。

★5.操作流程一键选择功能：在模拟流程模块，需细分操作流程，并能针对操作流程进行选择，已达到单个模块的反复练习。

二、实验模块

1.详细学习模块：

分为学习目的、要点学习、用物学习、分步学习、常见错误、注意事项、课件、流程模拟八个二级模块，所有资料均由双一流护理大学专业资深教师提供。其中流程模拟采用虚拟仿真技术制作，完全模拟相关操作场景，操作者在三维场景中可以通过交互的方式进行漫游、任意角度学习相关操作。

1.1.学习目的：

1.1.1.腰椎穿刺术是临床常用的一种诊疗操作，可用于诊断中枢神经系统各种炎症性疾病、血管性疾病、脊髓病变、疑有颅内占位病变、对诊断不明的神经系统疾病及气脑、椎管造影等；亦用于因脑脊液压力过高的放液（减压）和注入药物治疗中枢神经系统疾病。

1.2.要点学习:
1.2.1.体位

1.2.2.定点

1.2.3.消毒

1.2.4.局麻

1.2.5.进针

1.2.6.测压

1.2.7.留取标本

1.2.8.穿刺结束放回针芯

1.3.用物学习：

1.3.1.腰椎穿刺包，碘伏，无菌棉签，无菌手套，胶布， 2％利多卡因注射液，注射器，试管

1.4.分步学习：

可通过点击跳转至模拟学习模块的任意步骤内。

1.5.常见错误：

1.5.1.血性脑脊液问题；

1.5.2.低颅内压综合征；

1.5.3.原有脊神经根和脊髓症状的突然加重；

1.5.4.脑疝的形成或加剧；

1.5.5.马尾神经根损伤；

1.5.6.术后感染；

1.5.7.虚性脑膜炎；

1.6.注意事项：

1.6.1.患者侧卧位，头向前屈，两髋屈曲，两手包紧膝部，使腰椎后凸。

1.6.2.常规无菌消毒局部皮肤，戴无菌手套，铺洞巾。

1.6.3.以3-4椎间隙（双髂前上棘连线）为穿刺点。

1.6.4.予1%-2%普鲁卡因于穿刺部位行皮内，皮下麻醉。

1.6.5.针体垂直于脊背平面，于穿刺点入皮，慢慢进针约4-5cm，阻力突然降低即已穿过硬脊膜，拔出针芯，转动针尾，可见脑脊液流出。

1.6.6.接侧压管，嘱患者慢慢伸直下肢，头部。侧压后，如压力不高可放出送检的脑脊液，若压力过高不再放液，以防发生脑疝。

1.6.7.拔出穿刺针，以消毒纱布覆盖穿刺处，胶布固定，嘱病人去枕平卧4-6小时。

1.7.课件：

以图片的形式展示教学用PPT课件。

1.8.模拟流程：
包括"用物准备", "着装要求","与患者沟通","签署知情同意书","操作前准备","选择常用的穿刺点","消毒皮肤","戴无菌手套","铺洞巾","局部浸润麻醉","刺入穿刺针","测压","收集脑脊液","拔穿刺针","消毒穿刺点","告知注意事项"。

2.自主练习模块：

包括用物选择、理论复习、操作练习三部分，操作者可在该模块对已学习内容进行反复练习，加强记忆。
3.在线考核模块：

包括用物考核、理论考核、操作考核三部分，考核完毕后自动打分，同时展示错误项目。

三、3D人体模型及动画：

一）系统依据人卫出版社《系统解剖学》和《局部解剖学》教材为基础进行系统内容组织，按照国家级虚拟仿真实验标准设计开发。

二）系统人体解剖结构利用真实医学数据进行精确的三维重建，包含至少6000个以上不可再分的解剖结构，解剖结构都有中英文结构名称和结构详细介绍。

三）系统支持中英文切换，以满足中英文教学的需求。

★四）系统需包含男女性两套真实人体断层图像，图像不低于4096*2700的像素分辨率，男女性断层都具有横断面、冠状面、矢状面真实人体断层图像，断层总数据须＞3900层。

五）系统包含“系统解剖学”、“局部解剖学”、“断层解剖学”、“微课”、四大模块以满足系统解剖学、局部解剖学、断层解剖学教材的教学需求；系统模块架构要具有灵活的可扩展性，可针对使用者的具体情况进行模块调整；各模块详细功能如下：

5.1、系统解剖学模块：

5.1.1、依据教材系统数据组织分为五大体系，十八章节组成。

5.1.1.1、五大体系为：运动系统，内脏学，脉管系统，感觉器，神经系统；

5.1.1.2、体系内容为：运动系统包含骨学、关节学、肌学，内脏学包含有消化系统、呼吸系统、泌尿系统、男性生殖系统、女性生殖系统、腹膜；脉管系统包含有心血管系统、淋巴系统；感觉器包含有视器、前庭蜗器；神经系统包含有周围神经系统、中枢神经系统、神经系统的传导通路、脑和脊髓、内分泌系统；

5.1.1.3、以教材小节为分类预设该小节中需要学习的三维人体结构组合快速定位标签，方便使用者直接展示书上所学三维解剖结构的组合，同时支持管理员根据教学需要内容自行设定其它需要的快速定位标签。

 5.1.2、系统解剖学模块三维操作功能如下：

1）查看：可拾取某一解剖结构单独拿至眼前360度查看，能列清楚的学习该解剖结构的形态。

2）剥离：可逐结构的拆分解剖结构放至空间中任何位置，方便学生学习掌握解剖结构的毗邻关系。

3）拆分：自动对当前操作窗口中三维结构进行一键拆分，方便学生学习掌握解剖结构的毗邻关系。

4）染色：自动对当前操作窗口中三维结构进行染色，系统自动进行用不同颜色对不同解剖结构染色，便于学生学习掌握解剖结构的毗邻关系。

5）高亮显示：拾取某解剖结构,立即显示其中英文名称,且对应结构高亮显示。

6）还原：多次操作后，一键还原初始状态。

5.2、局部解剖学模块：

5.2.1、依据教材系统数据组织分为：头部、 颈部、胸部、腹部、盆部与会阴、脊柱区、上肢、下肢。

5.2.2、以教材小节为分类预设该小节中需要学习的三维人体结构组合快速定位标签，方便使用者直接展示书上所学三维解剖结构的组合，同时支持管理员根据教学需要内容自行设定其它需要的快速定位标签。

5.2.3以教材小节为分类预设该小节中需要学习的三维人体结构组合快速定位标签，方便使用者直接展示书上所学三维解剖结构的组合，同时支持管理员根据教学需要内容自行设定其它需要的快速定位标签。

★5.3、断层解剖学模块：

5.3.1、断层解剖学男女断层都采用圈标的方式进行标注，点击断层某结构可高亮显示解剖结构范围和结构名称，方便查看各解剖结构在断层中的位置和范围且与三维人体结构关联，点击断层结构能显示该结构三维解剖结构。

5.3.2、男性断层数据：水平断层数量＞1870层，冠状断层数量＞330层，矢状断层数量＞570层。

5.3.3、女性断层数据：水平断层数量＞330层，冠状断层数量＞290层；矢状断层数量＞510层。

5.3.4、水平断层与CT或MR影像一一对应，并能放大查看断层、CTMR影像等。

★5.4、微课模块

5.4.1、包含运动学损伤，运动学损伤将人体在不同的运动过程中的肌肉，骨胳，关节的损伤、生物力学、治疗方式、相关解剖结构等，该动画视频数量不少于21个。

5.4.2包含系统解剖学微课涵盖了九大系统解剖学、生理学等动画视频，内容丰富，将抽象的内容生动直观的表现出来，配合语音讲解使抽象难懂的知识清晰直观的表达，满足了教学需求，该视频数量不少于79个。

6. 一体式工作站

6.1.一体式ABS推车,含移动轮，尺寸≥850×550×820mm

6.2.处理器：英特酷睿I5－10505

6.3.内存：8G DDR4 3200

6.4.硬盘：1TB 7200转机械硬盘

6.5.显卡：2G以上独立显卡

6.6.系统：出厂预装正版Windows 10 64位系统