《基于虚拟仿真技术构建模拟中药房及其应用评价》论文发表

来源：世元药苑

编者荐语：近年来，北京中医药大学翟华强教授团队联合杭州唐古信息科技有限公司、仙居县人民医院副院长张国兵，在金世元国医大师的指导下，开展基于虚拟仿真技术构建模拟中药房及其应用评价的研究。日前，相关研究论文《基于虚拟仿真技术构建模拟中药房及其应用评价》已发表于《中国药房》杂志。

《中国药房》杂志是国家卫生健康委员会主管、中国医院协会和重庆大学附属肿瘤医院联合主办的国家级、国内外公开发行的药学综合类学术刊物。读者对象主要是在医院药学部（药剂科）工作的专业技术人员，以及药品研制、生产、经营、临床应用及监督管理人员。以下是来自世元药苑公众号的相关论文内容：

基于虚拟仿真技术构建模拟中药房及其应用评价

中药房是从事中药调剂工作的主要场所，是中药面向社会的窗口。中药调剂是以中医药理论为基础，根据医师处方或患者需求，将中药饮片或中成药调配给患者使用的过程，其关乎临床用药的安全性和有效性，因此对从业人员有着较高要求。当前各医疗单位的中药调剂人员专业知识与技能水平参差不齐，日常工作中存在许多操作不规范的现象，亟须加强全面、系统的中药调剂技术规范培训。

虚拟仿真以计算机软件、硬件为依托，通过拟合不同技术手段，实现对已知或未知世界的仿真，从而呈现出可视化的实训操作环境，在虚拟环境中实现互动式教学，有助于学生对专业知识的理解与应用。2017年，教育部提出高校教育信息化战略，下发了一系列国家虚拟仿真实验教学建设规划和政策，借助信息技术促进教育教学发展。目前国内外学者对虚拟仿真教学的研究热度持续增长。

另外，随着“医工交叉”理念的诞生，虚拟仿真技术与中医药学教育的融合发展成为必然趋势，构建虚拟仿真教学平台，逐渐成为新时代下中医药知识文化传承与创新的新手段。

在此背景下，北京中医药大学翟华强教授团队联合杭州唐古信息科技有限公司、仙居县人民医院副院长张国兵，在金世元国医大师的指导下，顺应国家政策和时代发展潮流，借助虚拟仿真技术构建模拟中药房，为中医药相关从业人员提供系统、规范、便捷的学习平台，实现中药房浏览、中药调剂知识学习和模拟技能培训等功能，助力开发中药调剂教育新模式。

图1 基于虚拟仿真技术构建模拟中药房及其应用评价

1 模拟中药房的构建设计

1.1 需求调研

为了解目前中医药学学生及从业人员对模拟中药房的建设知识内容及表现形式需求，本研究针对首都医科大学北京中医医院（以下简称“北京中医医院”）进行实地调研，在实地调研基础上对中国中医药信息学会调配与监测分会、北京中医药大学和世界中医药学会联合会中药调剂专业委员会成员开展问卷调查，旨在明确模拟中药房的知识内容范围和平台建设形式，完善模拟中药房的建设内容。

1.1.1 实地调研

结果显示，在知识需求方面，当前中药调剂人员工作内容较为固定，中药调剂实践技能较为缺乏。此外，模拟中药房的建设应在相关法律法规基础上，以北京中医医院为主、中药店为辅进行设计，尽量全部展示中药房房间及构造。参照中药调剂工作所需流程，在平台展示审方、调剂供应、煎煮、发药以及部分中药饮片形状辨识和贮存养护知识。在交互需求方面，选择实操性强的中药调剂步骤进行虚拟交互，交互方式自由、便捷。

1.1.2 问卷调查

结果显示，在知识需求方面，中医药学学生及从业人员对于中药调剂实践技能应用需求度较大，包括性状鉴别、处方应付、临床药学服务等。在交互需求方面，被调查对象对指引方式、考核方式和交互方式各有所好。综合考虑实地调研和问卷结果，本研究将视频学习、场景浏览、模拟体验3个模块平行排列设置，给予用户高自由度选择。

1.2 平台的信息化转化

经过实地调研与问卷调查，本研究将模拟中药房建设内容分为中药房建设内容和中药调剂实践知识两大模块。通过整理汇总中药房建设相关文献、法规文件中的具体知识，形成中药房建设内容信息库和中药调剂流程知识库，主要参考来源见图2。本研究以中药房建设内容信息库和中药调剂流程知识库为数据源，人工抽取相对应的知识内容，从而进行模拟中药房的构建。

图2 平台建设内容参考来源

1.3平台内容设计

根据前期调研结果，模拟中药房主要设计了平行排列的视频教学和模拟操作两部分。平台内容由教学视频、动画视频、仿真药房和模拟体验组成，根据用户的交互需求对中药调剂流程进行仿真模拟，用户可以通过选择感兴趣的模块进行交互学习，总体框架如图3所示。

图3 模拟中药房主界面

1.3.1 教学视频

中药调剂理论知识学习是其实践操作的基础。在理论教学视频的基础上，平台设计中药调剂真人课程，选取国医大师金世元“传统中药调剂实践操作”等共6节教学视频，对视频图像、视频音频和视频文字等进行规范化处理，充分展示传统中药调剂流程，继承和发扬传统中药调剂特色。

1.3.2 动画视频

在真人视频课程的基础上，本研究借助虚拟仿真技术自主设计中药调剂教学动画视频，以《北京市中药饮片调剂规程》（2011年版）为参照对中药调剂流程进行详细介绍。

1.3.3 仿真药房

借助三维建模技术建设场景，建立中药调剂流程所需的所有虚拟仿真模型，包括中药房、灯光、主要设施及工具等，分为全景漫游和自由浏览。仿真药房全景漫游与各房间界面自由浏览展示见图4和图5。

图4 模拟中药房全景漫游展示

图5 模拟中药房各房间自由浏览展示

全景漫游自动展示中药房现代布局，介绍审方室、发药窗口等场景及相应房间功能及设施。自由浏览部分展示模拟中药房平面图，点击相应的房间名称，会进入相应的三维房间，全角度展现场景内设施及可利用工具；点击相应设施及可利用工具，会进一步显示摆放和详细信息。仿真药房的设计打破了时间和空间限制，全角度直观展示逼真的中药房场景，给用户提供了真实感、呈现感、交互感相结合的学习环境。

1.3.4 模拟体验

在教学视频的基础上，平台为用户提供了中药调剂流程模拟体验。根据用户需求，平台设计审方、调配、包装、煎煮、发药共5个交互性强的中药调剂环节，以备体验，如图6所示。

图6 模拟中药房虚拟操作平台展示

模拟中药房的设计采用人机交互式操作，用户通过点选步骤进行学习操作，每一步操作都会有相应的提示，可以带给用户“过关升级”的游戏感觉，有利于提高用户学习热情，满足用户的知识需求与交互需求。

2 模拟中药房的应用效果评价

2.1 模拟中药房评价量表研究方法

基于平台的运行测试，本研究团队开展了为期2个月的多地模拟中药房评价量表研究，通过参考大量文献，结合实地调研与访谈，对量表条目进行编写。量表在专家评议中取得认可，进行信度和效度分析后使用。

2.2 模拟中药房评价量表研究结果

根据反馈结果，表明平台建设获得医药企业、医疗机构以及中医药专业高校三方好评，用户满意度高，具体情况见图7。

此外，被调查对象对模拟中药房的教学性、科学性、技术性、艺术性和使用性5个方面满意度均较高。

3 讨论

3.1 中药调剂技术培训基地建设的痛点、难点问题

近年来，随着国家对中药调剂人员培养的重视程度逐渐提升，院校教育对中药调剂技术培训基地建设不断进行探索，多以线下形式为主。在线下的参观和实践过程中，由于受到场地等多因素限制，药房实习和模拟药房培训基地建设存在较大困难，一定程度上阻碍了学校人才培养目标的实现。此外，本研究在需求调研过程中，通过走访北京中医医院，发现中药房工作人员日常工作量较大，没有时间参与较多的学习，传统线下教育培训的方式不便于调剂从业人员的职业教育；而医院虽会定期开展继续教育理论知识学习，但针对中药调剂实践技能的教学较为匮乏。

3.2 模拟中药房建设的优势

本研究深度融合虚拟仿真技术与中药调剂技术构建了模拟中药房，以学生为中心进行线上自主学习。平台集视频教学、动画教学、药房仿真和模拟体验4个核心模块于一体，紧密联系中药房工作布局、中药调剂理论知识和实践技能，不仅有效降低了中药调剂技能培训的教学成本，充分满足了不同用户的学习需求和智能体验需求，还解决了中药调剂技能教育培训内容零散、不规范、教育资源不平衡的问题，促进了中药调剂人才培养的高质量发展，以期提升中医临床药学的服务水平。

同时，平台支持电脑端和移动端两种不同使用形式，且在两个端口均实现了4个核心模块的功能，既能向中医药从业人员提供中药调剂技能培训的新途径，又能使中医药相关人员轻松获得中药调剂知识与技能体验，促进了传统中医药知识的科普教育以及优秀中医药文化的传承创新。

本研究仍存在一定不足，如在实地调研过程中仅访谈了北京地区的中药师，对模拟中药房的需求调研可能存在地域差异。在后续应用过程中，拟对其他省份的医疗机构持续关注，对模拟中药房内容及技术不断完善，使其更加规范化、标准化。

综上所述，模拟中药房的建设是在新时代信息化背景下对中药调剂教育新模式进行的一次有益探索，一定程度上满足了中药调剂行业的人才培养需求，为中药调剂从业人员、中医药学学生提供了专业的中药调剂技能培训指导，有利于促进中药调剂实践技能的传承与发展。