人體生理實驗以人體作為實驗對象，在正常或無創傷實驗條件下觀察人體正常的生理指標變化，這些指標包括但不限於：腦電（EEG）、心電（ECG）、肌電（EMG）、眼電（EOG）、呼吸、血壓、血氧以及張力等，觀察者和受試者可以從實驗過程中學習並了解人體生理指標的生理學意義、正常值範圍、測量原理與方法、以及生理指標影響因素等，達到理解和掌握人體生理學知識的目的。人體生理實驗已成為醫學院校機能實驗教學改革的一個發展方向，是動物實驗教學的有益補充。
基本介紹
- 中文名：人體生理實驗
- 所屬公司：成都泰盟軟體有限公司
實驗目的和意義,實驗發展狀況,實驗擴展,
實驗目的和意義
1、機能實驗教學改革創新的需要
在傳統機能實驗課程上，實驗對象絕大部分是嚙齒類和兩棲類動物，由於動物的機能狀態與人體之間存在差異，學生很難將從動物實驗中獲得的生理學知識跟人體生理學聯繫起來。並且隨著全世界動物保護的興起以及動物3R原則的推廣和普及，動物實驗面臨動物權利論和倫理學的挑戰。因此，人體生理實驗對醫學機能實驗改革具有重要意義。
2、實現以學生為中心的教學方式
在人體生理實驗中，學生以自身為實驗對象，採集人體生理實驗數據並分析，如心電採集、腦電採集、肺通氣量測定等，通過對實驗現象的分析將更加深刻理解原理及機制，這既拓展了學生的知識面，也提高了學生學習興趣和學習效果。
3、實現基礎教學與臨床思維的早期結合
人體生理實驗用人體自身器官系統的功能變化指標代替傳統實驗動物的變化指標，學生可直接觀察人體機能變化，引導學生將理論與實踐相聯繫，促進基礎教學與臨床實際相結合，使其可以系統地、整體地觀察並解決問題。
實驗發展狀況
隨著我國醫學教育與國際的接軌，人體生理實驗教學在國內也逐漸得到認可和重視，越來越多的醫學院校正開展相關工作。人體生理學實驗更能讓學生較早地接觸臨床，其實驗結果更具有臨床意義。
近年來，國內多所院校均在開展“以器官系統為中心”的人體機能實驗教學改革，將基礎知識與臨床醫學知識以器官系統為單位重組課程內容。在現階段的人體機能實驗教學中，除針對腦電、心電、肌電、眼電、呼吸、血壓、血氧、代謝等開展一些經典、基礎性的實驗項目外，需要進一步探索和完善的是如何將較為單一的人體功能某項指標的測定，提升為多項指標同時觀測，給予某種非傷害性刺激後機體整體反應後的綜合指標判定，以及在教學中設計一些探索人體功能發生變化機制的實驗項目。
基於器官系統的常見人體生理實驗項目
實驗擴展
人體生理實驗的發展必然需要對教學實驗方法、實驗手段進行創新，套用場景也在不斷拓展。在歷經有線連線、無線穿戴後，人體生理實驗軟硬體設備逐漸完善，虛實結合和醫體結合已成為人體生理實驗教學新模式。
1、虛實結合
西安交通大學的虛實結合人體機能實驗教學模式走在國內前沿，其採用成都泰盟研製的HPS-103人體生理實驗系統開展相關教學。已成熟套用於清華大學、四川大學華西基礎醫學與法醫學院、中南大學湘雅醫學院等100餘所高校。
泰盟HPS-103人體生理實驗系統示意圖
虛實結合的主要意義在於可拓展人體生理實驗無創的範疇，模擬一些有損害的人體生理實驗,擴展實驗的廣度和深度。虛實結合軟體內的生理驅動數學模型支持對循環血量、血壓、心肌收縮力、胸膜腔負壓、呼吸道阻力等150餘種參數進行調節。除常規人體生理實驗外，教師還可配合PBL情景式教學，根據教學目標對參數進行針對性自定義調整，了解疾病所致相關生理指標的變化，進行開放性的實驗探索
虛實結合軟體界面
參數調節界面
除以生理驅動數學模型為核心的虛實結合軟體外，虛擬標準化病人（VSP）也是對正常人體生理在病理生理狀態下延伸的有效補充，也體現了虛實結合、以虛補實的理念。虛擬標準化病人通過案例導入的形式，引導學生以虛擬人的形式觀察人體在疾病狀態下的生理指標，從而更好地理解疾病的發生原因、發展過程、轉歸結果。更重要的是，學生還可結合疾病採取不同的治療方案，實時觀察病人治療後的生理反饋。此種立足於基礎，向臨床拓展的教學方法可有效促進基礎與臨床的早期結合
虛擬標準化病人軟體界面
2、醫體結合
以哈爾濱醫科大學為代表的醫學類院校也在嘗試將運動設備與人體生理實驗系統結合，形成新的運動人體生理學實驗課程，同時藉助智慧型體質評估系統開展體育訓練和運動康復研究。例如，該校與成都泰盟合作開發了大學生運動與健康管理分析系統，開創性地將生理數據納入提升學生健康的考量範圍中來。依據採集到的體質測試成績與生理數據並加以分析，教學管理人員可對學生下發心理量表並開具個性化運動處方，學生通過手機小程式完成心理測評、查看運動處方、完成階段性體育鍛鍊，所產生的數據實時上傳至系統供教學管理人員管理、追蹤。研究人員可基於所採集的大數據，進一步探究生理數據、體質健康、心理健康之間的聯繫，為教學管理政策的下發和學校體質健康工作內容的開展提供了科學管理方法與客觀數據支持。
人體生理指標測試與體質測試相結合促進學生運動與健康管理流程圖
