基本信息
- 項目名稱：
- 基于數(shù)據(jù)挖掘的推拿手法客觀化、可視化考評學習的網(wǎng)絡平臺的構建
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 利用推拿手法參數(shù)測定儀采集推拿專家的手法參數(shù)，建立推拿手法數(shù)據(jù)庫，并利用神經網(wǎng)絡、模糊智能學習方法等技術對數(shù)據(jù)庫目標數(shù)據(jù)進行發(fā)掘，得到手法的特征參數(shù)，并對其進行評估，分析其規(guī)律，發(fā)現(xiàn)各種手法的共同特征參數(shù)，建立相應的數(shù)學模型，為推拿手法的客觀化提供依據(jù)。后期整理專家推拿手法經驗，并整理古代和現(xiàn)代推拿手法文獻，建立推拿手法知識庫，并上傳至服務器，利用網(wǎng)絡信息技術，建立推拿手法網(wǎng)絡繼承及學習平臺。
- 詳細介紹：
- 1、科學技術內容、性能和技術指標 （1）推拿手法參數(shù)采集技術--推拿手法測定儀 應用TPA-2型推拿手法測定儀采集有關推拿參數(shù)，該項目將傳統(tǒng)的推拿與現(xiàn)代信息技術相結合而研制開發(fā)的高科技產品，該測定儀可以對推拿手法生物力學特性進行參數(shù)測定，并進一步進行量化和客觀化研究，從而改變了傳統(tǒng)推拿手法教學模式，克服了教師在傳授、示范帶有主觀性、隨意性。推拿手法力學信號經測力平臺、A/D轉換卡進入上位機，在上位機設計有數(shù)據(jù)庫，存入數(shù)據(jù)庫中，并且有電腦對獲得資料進行處理、測量、資料處理、統(tǒng)計分析、列印、存儲、再現(xiàn)等一系列功能。推拿手法參數(shù)測定儀是用于測定推拿手法生物力學特征的儀器，含硬件和軟件兩部分。其中硬件由測力平臺、A/D轉換卡和計算機組成。軟件有存儲獲得的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫以及將對所有捕獲的資料進行分析管理，輸出并打印結果，滿足教學、臨床和科研的需要，該項目的技術水平為國內領先。 在測定力平臺四周下方，分別裝有能識別上下、左右、前后三個方向力的應變感測器，可感應微小力的變化。因而本測力平臺是從三維空間表達推拿手法作用力，并充分體現(xiàn)了力的向量特性。這些傳感信號轉化成電壓變化，經動態(tài)電阻應變儀加以放大，再由A/D轉換卡換成數(shù)位信號并通過單片機數(shù)據(jù)處理后輸入電腦。 （2）數(shù)據(jù)庫建立技術--建立推拿手法信息庫 通過推拿手法儀獲取推拿手法參數(shù)手法壓力，手法頻率、手法波形等參數(shù)，結合數(shù)據(jù)庫技術，從而建立專家推拿手法數(shù)據(jù)庫，可完成推拿手法參數(shù)曲線表達、師生手法比較測試、學生手法考試等功能。 （3）數(shù)據(jù)挖掘(Data mining)技術--數(shù)據(jù)挖掘，規(guī)律提取 首先，將采集的海量數(shù)據(jù)構建數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)庫的查詢機制從數(shù)據(jù)庫抽取數(shù)據(jù)，形成目標數(shù)據(jù)。然后對現(xiàn)有數(shù)據(jù)進行定性分析、整合后檢查，主要是針對錯誤或不一致的數(shù)據(jù)進行篩查和剔除。利用神經網(wǎng)絡、模糊等智能學習方法，對目標數(shù)據(jù)進行挖掘，并以推拿手法和生物力學相關領域的知識和模式為指導，確保挖掘出的信息有用，得到描述手法的特征參數(shù)，對挖掘出的知識進行評估，形成知識庫，建立推拿手法相應的模型。 （4）信息技術（Information Technology，簡稱IT）--建立網(wǎng)絡交流學習平臺 在建立推拿手法數(shù)據(jù)庫的基礎上，通過后整理傳統(tǒng)推拿手法理論知識，回訪專家本人，整理專家推拿手法經驗，并整理古代和現(xiàn)代推拿手法文獻的研究，建立推拿手法知識庫，并上傳至服務器上，從而形成網(wǎng)絡推拿手法繼承及學習平臺。 2、技術先進性 （1）推拿手法測定儀 國內已經研制出幾種推拿手法測試儀。毛氏采用自制推拿手法測定儀將推拿手法轉變成一種波形,并記錄下來,其中波的寬度表示每一次推拿手法動作所需要的時間波的高度則表示用力的大小整體波形反映一次推拿中各方面力的相對變化情況。把施術者手法的波寬、波高兩參數(shù)作情況。當點位于上下警告限內表示手法合格，超出上下警告限但未超出上下控制限內，表示手法分別轉化成在事先已編好的該手法的標準頻率和力度均勻度質控圖上的點時，即可得知該手法的操誤差大，超出上下控制限則表示手法誤差太大。通過對該質控圖進行評估，手法較好的老師和經常練習的學生的點落在上下警告限以內。此外，由于該方法準確地表達了推拿手法的質量，有較客觀的指標，故既可作初學者受試、自測和指導初學者手法練習。但是該儀器的壓力感受器不是基于人體模型構建的，測試者不能良好的按照人體模型進行操作。 本項目采用的TPA-2型推拿手法測定儀的壓力感受器的表面是硅膠仿真人體背部，可以模擬人體的皮膚表面，方便受試者進行操作。推拿手法力學信號經測力平臺、A/D轉換卡進入上位機，在上位機設計有數(shù)據(jù)庫，存入數(shù)據(jù)庫中，并且有電腦對獲得資料進行處理、測量、資料處理、統(tǒng)計分析、列印、存儲、再現(xiàn)等一系列功能。與現(xiàn)有的其他推拿手法測試儀比較，在感受器與推拿手法參數(shù)的采集與存儲方面其具有先進性、實用性。 （2）數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)挖掘 對推拿手法客觀化及作用規(guī)律的研究已經從不同角度開展起來，取得了一些有價值的研究資料。陳氏根據(jù)生物力學原理，建立了攘法的多剛體生物力學模型，作運動學和動力學分析并導出了相應的動力學方程,利用實測到的運動學數(shù)據(jù)和外力數(shù)據(jù)進行了數(shù)值統(tǒng)計計算，描述了中醫(yī)推拿攘法的多剛體生物力學模型和理論方程。喻氏從力學的角度來研究推拿手法的生物力學特征,認為手法用力的大小，臨床中可分為3級:輕度、中等、重度用力，力的大小與接觸面積呈反比，與作用時間成正比。喻氏還將各種推拿手法的方向歸納為垂直用力、平面用力(水平用力)、回旋方向用力、多方向混合用力(分力、剪力、合力、扭轉力)、其它混合用力等5個方面，為手法的分類提出了又一方法，并認為施術時對用力方向應明確不誤，才能保證療效。 總的來說，推拿手法量化、規(guī)范化的研究多為統(tǒng)計學的比較分析，缺少規(guī)律的提煉和系統(tǒng)的歸納，系統(tǒng)深入的研究尚不多見，各手法參數(shù)之間還沒有建立起相互聯(lián)系、相互影響的綜合概念?；诙鄬W科交叉開展的推拿手法參數(shù)的提取和表征，可部分顯示推拿手法參數(shù)，但對于推拿手法參數(shù)這個復雜系統(tǒng)來說，尚不全面。因此，采集大量的推拿手法信息，全面的提取表征推拿手法參數(shù)，挖掘其規(guī)律，實現(xiàn)推拿手法的客觀化，可視化，就顯得非常重要！ 本課題利用數(shù)據(jù)挖掘技術對推拿手法參數(shù)數(shù)據(jù)庫進行分析與研究，提取表征推拿手法的特征規(guī)律參數(shù)，建立相應的數(shù)學模型，實現(xiàn)推拿手法的特征刻畫和科學表達；構建推拿手法客觀化、可視推拿手法的特征刻畫和科學表達；構建推拿手法客觀化、可視化平臺，為推拿手法的學習和考評提供規(guī)范參考，具有先進性，為推拿教學提供新的教學儀器。 （3）網(wǎng)絡平臺 目前國內外尚無推拿手法網(wǎng)絡共享學術交流平臺。本課題在建立推拿手法數(shù)據(jù)庫的基礎上，通過整理傳統(tǒng)推拿手法理論知識，回訪專家本人，整理專家推拿手法經驗，并整理古代和現(xiàn)代推拿手法文獻的研究，建立推拿手法知識庫，并上傳至服務器上，從而形成網(wǎng)絡推拿手法繼承及學習平臺。并將數(shù)據(jù)更新及時公布，不斷提供最新的數(shù)據(jù)信息，并且通過加密的xml文件，實現(xiàn)本地客戶端與網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫的信息交互與同步，并保證信息安全。 3、技術的實用性 （1）參數(shù)采集技術 應用TPA-2型推拿手法測定儀采集有關推拿參數(shù)，該儀器是將傳統(tǒng)的推拿與現(xiàn)代信息技術相結合而研制開發(fā)的高科技產品，已通過成果鑒定，具有實用性。 （2）數(shù)據(jù)挖掘技術 數(shù)據(jù)挖掘 (Data Mining) 是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機的數(shù)據(jù)中提取隱含在其中的、人們事先不知道的、但又是潛在有用的信息和知識的過程。是知識發(fā)現(xiàn) (Knowledge Discovery in Database) 和規(guī)律抽提的關鍵步驟和重要方法。本項目利用推拿手法參數(shù)儀采集的推拿專家手法參數(shù)，建立推拿手法專家數(shù)據(jù)庫，并充分利用神經網(wǎng)絡、模糊等智能學習方法等數(shù)據(jù)挖掘技術對數(shù)據(jù)庫目標數(shù)據(jù)進行發(fā)掘，并以針灸推拿和生物力學相關領域的知識和模式為指導，確保挖掘出的信息有用，得到描述手法的特征參數(shù)，對挖掘出的知識進行評估，形成知識庫，分析其規(guī)律，發(fā)現(xiàn)各種手法的共同特征參數(shù)，建立相應的數(shù)學模型，為推拿手法的客觀化提供依據(jù)，因此方法具有實用性。 （3）網(wǎng)絡信息技術（Information Technology，簡稱IT） 為建立網(wǎng)絡交流學習平臺的技術。在建立推拿手法數(shù)據(jù)庫的基礎上，通過后整理傳統(tǒng)推拿手法理論知識，回訪專家本人，整理專家推拿手法經驗，并整理古代和現(xiàn)代推拿手法文獻的研究，建立推拿手法知識庫，并上傳至服務器，利用網(wǎng)絡信息技術，建立推拿手法網(wǎng)絡繼承及學習平臺，具有實用性。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 目的和基本思路： 利用已研制成功的最新推拿手法參數(shù)測定儀，采集相關推拿專家的推拿手法參數(shù)，建立推拿手法參數(shù)數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)特色推拿手法的穩(wěn)定傳承和質量控制；利用數(shù)據(jù)挖掘技術對推拿手法參數(shù)數(shù)據(jù)庫進行分析研究，提取表征推拿手法的特征規(guī)律參數(shù)，建立相應數(shù)學模型，實現(xiàn)推拿手法的特征刻畫和科學表達；構建推拿手法客觀化、可視化平臺，為推拿手法的學習和考評提供規(guī)范參考；利用信息技術建立推拿手法網(wǎng)絡共享平臺，方便推拿手法知識的交流和信息共享，推動推拿學的臨床廣泛應用。 創(chuàng)新點： 1、全面采集，深入挖掘，抽提規(guī)律，數(shù)據(jù)建模 利用推拿手法參數(shù)儀采集的推拿專家手法參數(shù)，建立推拿手法專家數(shù)據(jù)庫，并充分利用數(shù)據(jù)挖掘技術對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進行發(fā)掘，抽提各種手法的共同特征參數(shù)，建立相應的數(shù)學模型，為推拿手法的客觀化提供依據(jù)。 2、學習考評，客觀可視，網(wǎng)絡平臺，資源共享 運用推拿手法參數(shù)測定儀，根據(jù)專家的手法操作，建立推拿手法參數(shù)測定和數(shù)據(jù)庫，應用數(shù)據(jù)挖掘技術對手法參數(shù)進行分析與研究，探索建立推拿手法參數(shù)的規(guī)范，以此提高推拿手法操作的規(guī)范化，方便今后的推拿手法教學示范和手法考評。通過建立推拿手法網(wǎng)絡信息共享平臺，不僅儲存了大量的推拿手法參數(shù)，并且使得手法數(shù)據(jù)得以共享和交流。 技術關鍵和主要技術指標： 1、推拿手法參數(shù)采集技術--推拿手法測定儀； 2、數(shù)據(jù)庫建立技術--建立推拿手法信息庫； 3、數(shù)據(jù)挖掘技術--數(shù)據(jù)挖掘，規(guī)律抽提； 4、信息技術--建立網(wǎng)絡交流學習平臺。
科學性、先進性
- 科學性： 推拿手法傳授和教學方式上存在著缺陷和不足，需要通過研究使其規(guī)范化、標準化，提高推拿療法的應用水平，因此，選題具有科學性。應用TPA-2型推拿手法測定儀采集有關推拿參數(shù)，建立數(shù)據(jù)庫，該產品已通過成果鑒定。利用神經網(wǎng)絡、模糊等智能學習方法等數(shù)據(jù)挖掘技術對數(shù)據(jù)庫目標數(shù)據(jù)進行發(fā)掘，并以推拿和生物力學相關領域的知識和模式為指導，在建立推拿手法數(shù)據(jù)庫的基礎上，通過后整理傳統(tǒng)推拿手法理論知識，回訪專家本人，整理專家推拿手法經驗，并整理古代和現(xiàn)代推拿手法文獻的研究，建立推拿手法知識庫，并上傳至服務器，利用網(wǎng)絡信息技術，建立推拿手法網(wǎng)絡繼承及學習平臺。因此，數(shù)據(jù)采集和挖掘技術、網(wǎng)絡平臺構建技術具有科學基礎。 先進性： 本研究在研究思路的系統(tǒng)性、技術方法的先進性、網(wǎng)絡平臺構建的前瞻性等方面具有一定的創(chuàng)新性，先進性。國內尚未發(fā)現(xiàn)報道。
獲獎情況及鑒定結果
- 2011年第四屆“神農杯”大學生課外科技大賽 二等獎 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術科技作品競賽上海市選拔賽 特等獎
作品所處階段
- 數(shù)據(jù)采集階段
技術轉讓方式
- 通過尋找合適企業(yè)或研發(fā)單位進行合作開發(fā)
作品可展示的形式
- 實物、產品現(xiàn)場演示
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- TPA-2型推拿手法測定儀使用說明 1、將測定儀數(shù)據(jù)線連入計算機，打開測定儀電源。 2、點擊進入操作界面。 3、單擊新建，選擇保存目錄。 4、單擊開始，并在測定儀上進行手法操作。 5、單擊停止，停止手法輸入。 6、輸入后可選擇評分，回放等進行比較。 技術特點及優(yōu)勢： TPA-2型推拿手法測定儀的壓力感受器的表面是硅膠仿真人體背部，并且采用信息采集存儲優(yōu)于其他儀器。采集大量的推拿手法信息，全面的提取表征推拿手法參數(shù)的參數(shù)，挖掘其規(guī)律，實現(xiàn)推拿手法的客觀化，可視化，為本課題的顯著優(yōu)勢。推拿手法網(wǎng)絡共享學術交流平臺具有數(shù)據(jù)完整性、時效性、信息安全性等優(yōu)勢。 適用范圍及推廣前景： 可廣泛應用于國內外教學、科研、臨床、社會保健。 市場分析及經濟效益預測： 該項目研究的結果可廣泛運用于教學、科研和推拿師等級考核。研究成果有利于臨床規(guī)范化操作流程的制定，推拿臨床實踐指南的制定等。建立的推拿手法知識網(wǎng)絡共享平臺可加強國際合作交流，積極開辟國際市場。
同類課題研究水平概述
- 毛氏采用自制推拿手法測定儀將推拿手法轉變成一種波形，并記錄下來，其中波的寬度表示每一次推拿手法動作所需要的時間波的高度則表示用力的大小整體波形反映一次推拿中各方面力的相對變化情況。把施術者手法的波寬、波高兩參數(shù)分別轉化成事先已編好的該手法的標準頻率和力度均勻度質控圖上的點時，即可得知該手法的操作情況。當點位于上下警告限內表示手法合格，超出上下警告限但未超出上下控制限內，表示手法誤差大。超出上下控制限則表示手法誤差太大。通過對該質控圖進行評估，手法較好的老師和經常練習的學生的點落在上下警告限以內。此外，由于該方法準確地表達了推拿手法的質量，有較客觀的指標，故既可作初學者受試、自測和指導初學者手法練習。陳氏根據(jù)生物力學原理，建立了攘法的多剛體生物力學模型，作運動學和動力學分析并導出了相應的動力學方程，利用實測到的運動學數(shù)據(jù)和外力數(shù)據(jù)進行了數(shù)值計算，描述了中醫(yī)推拿攘法的多剛體生物力學模型和理論方程。喻氏從力學的角度來研究推拿手法的生物力學特征，認為手法用力的大小，臨床中可分為3級:輕度、中等、重度用力，力的大小與接觸面積呈反比，與作用時間成正比。喻氏還將各種推拿手法的方向歸納為垂直用力、平面用力、回旋方向用力、多方向混合用力、其它混合用力等5個方面，為手法的分類提出了又一方法，并認為施術時對用力方向應明確不誤，才能保證療效。李氏等認為手法深透作用與生物共振效應有關。劉氏等報道手法的機械作用力不僅引起組織壓的變化，同時還將引起毛細血管截面形狀的變化及一系列的生化反應。以上研究僅在手法效應上進行了探討，僅王氏由模糊控制理論的角度進行研究報道，提出對推拿進行量化研究的重點是根據(jù)機體的生理特性，通過研究手法引發(fā)的生物效應，界定手法力學特征主要參數(shù)的有效及安全范圍，以此確定模糊變量測度的值域上下限。 綜上所述，對推拿手法客觀化及作用規(guī)律的研究已經從不同角度開展起來，取得了一些有價值的研究成果。但這些研究多為統(tǒng)計學的比較分析，缺少規(guī)律的提煉和系統(tǒng)的歸納，系統(tǒng)深入的研究尚不多見，各手法參數(shù)之間還沒有建立起相互聯(lián)系、相互影響的綜合概念?；诙鄬W科交叉開展的推拿手法參數(shù)的提取和表征，可部分顯示推拿手法參數(shù)，但對于推拿手法參數(shù)這個復雜的系統(tǒng)來說，尚不全面。因此，通過大量的收集推拿手法信息，全面的提取表征推拿手法參數(shù)的參數(shù)，挖掘其規(guī)律，就顯得非常重要！
