河北中醫學院針灸推拿學院

張選平 賈春生 邢海嬌 張曉琪 高 飛 謝 煜△ 李金鵬△△(石家莊 050200)

提要 虛擬現實技術是當前社會討論熱點之一，將該技術與醫學知識相結合，尤其應用于針灸教學中已是未來針灸教學發展的必然趨勢。本文主要介紹了虛擬現實技術在針灸教學中的應用情況、優勢以及學生使用系統之后的客觀評價。該技術使經絡腧穴定位立體、課堂教學生動形象，保證學生記憶力持久且易掌握、操作體驗接近真實感等明顯優勢，大大提高了學生學習針灸學理論知識的趣味性。

針灸學是在中醫理論指導下，研究經絡、腧穴、刺法灸法，探討運用針灸防治疾病規律的一門學科，相較于中醫基礎理論課程而言，針灸學是一門實踐性較強的課程。針灸學涵蓋了經絡腧穴學、刺法灸法學、針灸治療學3部分內容，其中經脈循行、腧穴定位及主治始終是經絡腧穴學教學環節的重中之重[1]。

虛擬現實(Virtual Reality，簡稱VR)技術是當前被廣泛應用于諸多領域的1種高新技術，通過利用電腦模擬產生1個三維空間的虛擬環境，同時提供關于觸覺、視覺、聽覺等感官的模擬景象，從而讓使用者能夠及時、無限制地觀察三維空間內的虛擬現實幻景與事物[2]，進而產生身臨其境的感覺。

目前腧穴定位的教學現狀大多為教師采用形象直觀、圖文并茂的實體圖片或多媒體課件等二維模型，或借助經絡腧穴人體模型等輔助教具實現，因其在教學展示中穴位定位、經絡循行空間立體感不具優勢，相當一部分學生對經絡腧穴定位能力差且難以形成有效的長期記憶[3]。針對這一困境課題組提出了將虛擬現實技術運用到針灸教學領域，旨在營造虛擬立體環境為針灸初學者提供三維交互空間，既能使學生輕松、高效地記住身體腧穴的名稱及分布位置，又能夠便捷地模擬針灸取穴時的操作過程。

1 虛擬現實針灸教學系統的構建

將虛擬現實技術與中醫針灸學理論進行有機整合，構建虛擬現實針灸教學系統平臺，旨在“以生為本，實踐為重”，創新科學技術、知識吸收路徑，開拓視野，啟迪智慧。

首先，基于國家標準化教材——《經絡腧穴學》《刺法灸法學》《針灸治療學》，規范針灸學理論知識以及針刺步驟要點；其次，通過專家涵詢并結合臨床實際形成開發腳本；最后結合人體解剖及斷層解剖學知識建立三維立體模型，確定362個腧穴的具體位置、空間定位體現腧穴三維全景特色。如圖1所示。

2 虛擬現實針灸教學系統的應用情況

虛擬現實針灸教學系統主要特征是感知性、沉浸感和交互性，在虛擬情景里學生通過觸覺、視覺、聽覺等多種感官作用，身臨其境的感受到針灸的全貌，對經脈循行、腧穴定位及微針系統等有更深層次的了解。

2.1 虛擬現實針灸教學系統內容 制作虛擬現實針灸學教學系統，包括經絡腧穴全景見習視角、腧穴三維模型圖、子午流注運行、取穴視頻等內容。

2.2 虛擬現實針灸教學系統場景

2.2.1 經絡腧穴全景見習視角：系統將人體十二經脈、奇經八脈、十五絡脈、經穴、經外奇穴等信息分為不同場景，并根據教學需要將經絡、腧穴與解剖學等內容結合，用三維立體圖的形式展現出來，使用者可360°(上下左右)旋轉，查看任一場景在人體解剖模型中的具體位置(模型不可放大縮小、拉近距離)，從而使學生對于經絡腧穴在人體內的空間分布有一個具體的認識。

2.2.2 取穴、刺穴操作視頻講解：為便于學生掌握針刺穴位操作，每一個腧穴都根據教學目的和要求，添加了簡明扼要的文字，同時系統編輯、配音、合成了腧穴取穴、刺穴的示教視頻。除此以外學生也可在系統內學習觀賞火針、放血、刺絡拔罐等特色療法的操作視頻。

2.2.3 子午流注運行：子午流注是中國古代天人合一理論在傳統生命科學的體現，古人認為人體的氣血隨時間變化而出現周期性的盛衰開闔，氣血盛時穴“開”，氣血衰時穴“闔”。系統利用現代技術將穴位在各時辰開闔情況做成動畫，以此可將晦澀難懂的子午流注理論可視化、動態化。

2.3 虛擬現實針灸教學系統實驗室的建設 河北中醫學院率先設立虛擬現實針灸教學系統試點，將傳統教室改造成現代化虛擬現實針灸實驗室作為針灸教學的載體。目前我院虛擬現實針灸教學系統實驗室，有一臺教師機，28臺學生機。具體如圖2所示。同時，為順應針灸教學現代化和國際化的大趨勢，我院在針灸教學方法方面也進行了不同程度的改革嘗試。針灸教學實驗室改變以往傳統教學課堂中師生關系授課方式，充分發揮學生自主學習的主觀能動性，教師穿梭于各小組之間進行指導、幫助或糾正，從而形成獨特的針灸教學互動模式。

圖2 虛擬現實針灸教學系統實驗室

3 虛擬現實針灸教學系統優勢

3.1 把傳統針灸經絡腧穴理論與解剖學相結合 經絡理論比較抽象，學生理解難度較大，利用現代科學技術手段，根據需要將解剖學(包括人體解剖、局部解剖、斷層解剖)與經絡腧穴以及周圍組織，用三維立體的方式進行展現，使學生對于經絡腧穴有一個全面的了解。如圖3所示。

圖3 針刺操作斷層解剖示意圖

3.2 利用科學技術將抽象的中醫傳統子午流注理論可視化、立體化、動態化 子午流注理論一直作為針灸學教學難點，學生普遍反映知識晦澀難懂，通過虛擬現實技術，建立天人合一的三維空間，將子午流注經氣開闔時間、日月星辰、時空變換等要素用技術手段形成動畫，充分展現中醫文化的內涵。

3.3 基于虛擬現實技術對針灸教學方法進行大膽的改革探索，教學效果明顯 在可操作性、互動性、交流性強的課堂中，學生活潑而學習積極性又高，這樣自主的學習環境中提高了學生創造思維的能力以及合作的意識。

為增加學生學習趣味性及有效鞏固課堂所學知識，系統還將針灸學內容編輯自我評估游戲APP。APP設計以主題闖關模式將經脈循行、穴位定位、針刺操作等內容串聯，闖關環節不同游戲規則不同，游戲效果也不同。例如在穴位定位闖關環節中學生通過移動終端需在規定時間內迅速并準確指出APP給定的穴位分布位置，超時或穴位定位錯誤率達給定題目的30%，均不能進行下一闖關環節，游戲最終效果是要學生準確并牢記穴位定位。再如針刺操作闖關環節，APP會提供正確與錯誤的針刺演示視頻供學生判斷，判斷失誤率達30%，同樣不能進入下一闖關環節，同時APP會提供針刺禁忌提示內容。游戲最終效果是要求學生規范針刺。如圖4所示。

圖4 移動終端針灸理論評估游戲

總之，學生能從VR系統學到：(1)學生能夠身臨其境看到經脈的循行、腧穴的定位、腧穴的解剖層次及特殊部位腧穴的臨床針刺操作；(2)學生對整個針灸系統有直觀的感受，激發學生學習針灸的興趣；(3)模擬執業醫師階段性考試內容，制作了100個重點腧穴的點穴和針刺操作；(4)可以用于實驗課平時測試，作為一項形成性評價內容。

4 虛擬現實針灸教學的評價

學生通過使用虛擬現實針灸教學系統后，于每學期末采用移動終端的方式對教學系統進行評價，要求體驗過VR針灸教學系統的學生必須完成調查問卷，并將問卷結果分析后做出相應的調整，更好的應用到下一學期的教學中。

問卷內容主要涉及4個方面內容：(1)是否喜歡VR技術教學；(2)VR技術混合教學是否有利于提高學習興趣；(3)VR技術混合教學是否有利于提高思維能力；(4)VR技術混合教學是否有利于提高操作能力。前期問卷調查結果顯示：180名調查者中，有86%的學生喜歡VR針灸教學系統；89%的學生認為VR技術混合教學有利于提高學習興趣；82%的學生贊成VR技術混合教學有利于提高思維能力；93%的學生認為VR技術混合教學有利于提高操作能力。如圖5所示。

5 結語

隨著社會的進步、科技的發展，虛擬現實技術為醫療與醫學教學開辟了一個新的道路，虛擬現實技術的運用能夠在某種程度上克服經絡腧穴認知過程中過于抽象以及晦澀難懂的障礙，同時還能通過科技的力量來改善針灸操作過程的缺陷，相信未來虛擬現實技術在針灸領域中將發揮越來越重要的作用。

圖5 問卷調查情況

在國內中醫事業發展形勢大好的狀態下，順應針灸教學現代化和國際化的大趨勢，建立一個數字化、信息化的針灸學虛擬現實技術實驗室，包括購進更多的頭戴設備、裝配更好的實驗室環境、積累更多的特色醫療見習素材等作為針灸教學的載體，并在此基礎上進一步加深嘗試教學方法和課程體系的改革，為社會、國家培養更多創新型、應用型中醫學人才。