基本信息
- 项目名称：
- 基于数据挖掘的推拿手法客观化、可视化考评学习的网络平台的构建
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 利用推拿手法参数测定仪采集推拿专家的手法参数，建立推拿手法数据库，并利用神经网络、模糊智能学习方法等技术对数据库目标数据进行发掘，得到手法的特征参数，并对其进行评估，分析其规律，发现各种手法的共同特征参数，建立相应的数学模型，为推拿手法的客观化提供依据。后期整理专家推拿手法经验，并整理古代和现代推拿手法文献，建立推拿手法知识库，并上传至服务器，利用网络信息技术，建立推拿手法网络继承及学习平台。
- 详细介绍：
- 1、科学技术内容、性能和技术指标 （1）推拿手法参数采集技术--推拿手法测定仪 应用TPA-2型推拿手法测定仪采集有关推拿参数，该项目将传统的推拿与现代信息技术相结合而研制开发的高科技产品，该测定仪可以对推拿手法生物力学特性进行参数测定，并进一步进行量化和客观化研究，从而改变了传统推拿手法教学模式，克服了教师在传授、示范带有主观性、随意性。推拿手法力学信号经测力平台、A/D转换卡进入上位机，在上位机设计有数据库，存入数据库中，并且有电脑对获得资料进行处理、测量、资料处理、统计分析、列印、存储、再现等一系列功能。推拿手法参数测定仪是用于测定推拿手法生物力学特征的仪器，含硬件和软件两部分。其中硬件由测力平台、A/D转换卡和计算机组成。软件有存储获得的数据的数据库以及将对所有捕获的资料进行分析管理，输出并打印结果，满足教学、临床和科研的需要，该项目的技术水平为国内领先。 在测定力平台四周下方，分别装有能识别上下、左右、前后三个方向力的应变感测器，可感应微小力的变化。因而本测力平台是从三维空间表达推拿手法作用力，并充分体现了力的向量特性。这些传感信号转化成电压变化，经动态电阻应变仪加以放大，再由A/D转换卡换成数位信号并通过单片机数据处理后输入电脑。 （2）数据库建立技术--建立推拿手法信息库 通过推拿手法仪获取推拿手法参数手法压力，手法频率、手法波形等参数，结合数据库技术，从而建立专家推拿手法数据库，可完成推拿手法参数曲线表达、师生手法比较测试、学生手法考试等功能。 （3）数据挖掘(Data mining)技术--数据挖掘，规律提取 首先，将采集的海量数据构建数据库，数据挖掘系统利用数据库的查询机制从数据库抽取数据，形成目标数据。然后对现有数据进行定性分析、整合后检查，主要是针对错误或不一致的数据进行筛查和剔除。利用神经网络、模糊等智能学习方法，对目标数据进行挖掘，并以推拿手法和生物力学相关领域的知识和模式为指导，确保挖掘出的信息有用，得到描述手法的特征参数，对挖掘出的知识进行评估，形成知识库，建立推拿手法相应的模型。 （4）信息技术（Information Technology，简称IT）--建立网络交流学习平台 在建立推拿手法数据库的基础上，通过后整理传统推拿手法理论知识，回访专家本人，整理专家推拿手法经验，并整理古代和现代推拿手法文献的研究，建立推拿手法知识库，并上传至服务器上，从而形成网络推拿手法继承及学习平台。 2、技术先进性 （1）推拿手法测定仪 国内已经研制出几种推拿手法测试仪。毛氏采用自制推拿手法测定仪将推拿手法转变成一种波形,并记录下来,其中波的宽度表示每一次推拿手法动作所需要的时间波的高度则表示用力的大小整体波形反映一次推拿中各方面力的相对变化情况。把施术者手法的波宽、波高两参数作情况。当点位于上下警告限内表示手法合格，超出上下警告限但未超出上下控制限内，表示手法分别转化成在事先已编好的该手法的标准频率和力度均匀度质控图上的点时，即可得知该手法的操误差大，超出上下控制限则表示手法误差太大。通过对该质控图进行评估，手法较好的老师和经常练习的学生的点落在上下警告限以内。此外，由于该方法准确地表达了推拿手法的质量，有较客观的指标，故既可作初学者受试、自测和指导初学者手法练习。但是该仪器的压力感受器不是基于人体模型构建的，测试者不能良好的按照人体模型进行操作。 本项目采用的TPA-2型推拿手法测定仪的压力感受器的表面是硅胶仿真人体背部，可以模拟人体的皮肤表面，方便受试者进行操作。推拿手法力学信号经测力平台、A/D转换卡进入上位机，在上位机设计有数据库，存入数据库中，并且有电脑对获得资料进行处理、测量、资料处理、统计分析、列印、存储、再现等一系列功能。与现有的其他推拿手法测试仪比较，在感受器与推拿手法参数的采集与存储方面其具有先进性、实用性。 （2）数据库及数据挖掘 对推拿手法客观化及作用规律的研究已经从不同角度开展起来，取得了一些有价值的研究资料。陈氏根据生物力学原理，建立了攘法的多刚体生物力学模型，作运动学和动力学分析并导出了相应的动力学方程,利用实测到的运动学数据和外力数据进行了数值统计计算，描述了中医推拿攘法的多刚体生物力学模型和理论方程。喻氏从力学的角度来研究推拿手法的生物力学特征,认为手法用力的大小，临床中可分为3级:轻度、中等、重度用力，力的大小与接触面积呈反比，与作用时间成正比。喻氏还将各种推拿手法的方向归纳为垂直用力、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、扭转力)、其它混合用力等5个方面，为手法的分类提出了又一方法，并认为施术时对用力方向应明确不误，才能保证疗效。 总的来说，推拿手法量化、规范化的研究多为统计学的比较分析，缺少规律的提炼和系统的归纳，系统深入的研究尚不多见，各手法参数之间还没有建立起相互联系、相互影响的综合概念。基于多学科交叉开展的推拿手法参数的提取和表征，可部分显示推拿手法参数，但对于推拿手法参数这个复杂系统来说，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参数，挖掘其规律，实现推拿手法的客观化，可视化，就显得非常重要！ 本课题利用数据挖掘技术对推拿手法参数数据库进行分析与研究，提取表征推拿手法的特征规律参数，建立相应的数学模型，实现推拿手法的特征刻画和科学表达；构建推拿手法客观化、可视推拿手法的特征刻画和科学表达；构建推拿手法客观化、可视化平台，为推拿手法的学习和考评提供规范参考，具有先进性，为推拿教学提供新的教学仪器。 （3）网络平台 目前国内外尚无推拿手法网络共享学术交流平台。本课题在建立推拿手法数据库的基础上，通过整理传统推拿手法理论知识，回访专家本人，整理专家推拿手法经验，并整理古代和现代推拿手法文献的研究，建立推拿手法知识库，并上传至服务器上，从而形成网络推拿手法继承及学习平台。并将数据更新及时公布，不断提供最新的数据信息，并且通过加密的xml文件，实现本地客户端与网络数据库的信息交互与同步，并保证信息安全。 3、技术的实用性 （1）参数采集技术 应用TPA-2型推拿手法测定仪采集有关推拿参数，该仪器是将传统的推拿与现代信息技术相结合而研制开发的高科技产品，已通过成果鉴定，具有实用性。 （2）数据挖掘技术 数据挖掘 (Data Mining) 是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。是知识发现 (Knowledge Discovery in Database) 和规律抽提的关键步骤和重要方法。本项目利用推拿手法参数仪采集的推拿专家手法参数，建立推拿手法专家数据库，并充分利用神经网络、模糊等智能学习方法等数据挖掘技术对数据库目标数据进行发掘，并以针灸推拿和生物力学相关领域的知识和模式为指导，确保挖掘出的信息有用，得到描述手法的特征参数，对挖掘出的知识进行评估，形成知识库，分析其规律，发现各种手法的共同特征参数，建立相应的数学模型，为推拿手法的客观化提供依据，因此方法具有实用性。 （3）网络信息技术（Information Technology，简称IT） 为建立网络交流学习平台的技术。在建立推拿手法数据库的基础上，通过后整理传统推拿手法理论知识，回访专家本人，整理专家推拿手法经验，并整理古代和现代推拿手法文献的研究，建立推拿手法知识库，并上传至服务器，利用网络信息技术，建立推拿手法网络继承及学习平台，具有实用性。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的和基本思路： 利用已研制成功的最新推拿手法参数测定仪，采集相关推拿专家的推拿手法参数，建立推拿手法参数数据库，实现特色推拿手法的稳定传承和质量控制；利用数据挖掘技术对推拿手法参数数据库进行分析研究，提取表征推拿手法的特征规律参数，建立相应数学模型，实现推拿手法的特征刻画和科学表达；构建推拿手法客观化、可视化平台，为推拿手法的学习和考评提供规范参考；利用信息技术建立推拿手法网络共享平台，方便推拿手法知识的交流和信息共享，推动推拿学的临床广泛应用。 创新点： 1、全面采集，深入挖掘，抽提规律，数据建模 利用推拿手法参数仪采集的推拿专家手法参数，建立推拿手法专家数据库，并充分利用数据挖掘技术对数据库数据进行发掘，抽提各种手法的共同特征参数，建立相应的数学模型，为推拿手法的客观化提供依据。 2、学习考评，客观可视，网络平台，资源共享 运用推拿手法参数测定仪，根据专家的手法操作，建立推拿手法参数测定和数据库，应用数据挖掘技术对手法参数进行分析与研究，探索建立推拿手法参数的规范，以此提高推拿手法操作的规范化，方便今后的推拿手法教学示范和手法考评。通过建立推拿手法网络信息共享平台，不仅储存了大量的推拿手法参数，并且使得手法数据得以共享和交流。 技术关键和主要技术指标： 1、推拿手法参数采集技术--推拿手法测定仪； 2、数据库建立技术--建立推拿手法信息库； 3、数据挖掘技术--数据挖掘，规律抽提； 4、信息技术--建立网络交流学习平台。
科学性、先进性
- 科学性： 推拿手法传授和教学方式上存在着缺陷和不足，需要通过研究使其规范化、标准化，提高推拿疗法的应用水平，因此，选题具有科学性。应用TPA-2型推拿手法测定仪采集有关推拿参数，建立数据库，该产品已通过成果鉴定。利用神经网络、模糊等智能学习方法等数据挖掘技术对数据库目标数据进行发掘，并以推拿和生物力学相关领域的知识和模式为指导，在建立推拿手法数据库的基础上，通过后整理传统推拿手法理论知识，回访专家本人，整理专家推拿手法经验，并整理古代和现代推拿手法文献的研究，建立推拿手法知识库，并上传至服务器，利用网络信息技术，建立推拿手法网络继承及学习平台。因此，数据采集和挖掘技术、网络平台构建技术具有科学基础。 先进性： 本研究在研究思路的系统性、技术方法的先进性、网络平台构建的前瞻性等方面具有一定的创新性，先进性。国内尚未发现报道。
获奖情况及鉴定结果
- 2011年第四届“神农杯”大学生课外科技大赛 二等奖 第十二届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛上海市选拔赛 特等奖
作品所处阶段
- 数据采集阶段
技术转让方式
- 通过寻找合适企业或研发单位进行合作开发
作品可展示的形式
- 实物、产品现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- TPA-2型推拿手法测定仪使用说明 1、将测定仪数据线连入计算机，打开测定仪电源。 2、点击进入操作界面。 3、单击新建，选择保存目录。 4、单击开始，并在测定仪上进行手法操作。 5、单击停止，停止手法输入。 6、输入后可选择评分，回放等进行比较。 技术特点及优势： TPA-2型推拿手法测定仪的压力感受器的表面是硅胶仿真人体背部，并且采用信息采集存储优于其他仪器。采集大量的推拿手法信息，全面的提取表征推拿手法参数的参数，挖掘其规律，实现推拿手法的客观化，可视化，为本课题的显著优势。推拿手法网络共享学术交流平台具有数据完整性、时效性、信息安全性等优势。 适用范围及推广前景： 可广泛应用于国内外教学、科研、临床、社会保健。 市场分析及经济效益预测： 该项目研究的结果可广泛运用于教学、科研和推拿师等级考核。研究成果有利于临床规范化操作流程的制定，推拿临床实践指南的制定等。建立的推拿手法知识网络共享平台可加强国际合作交流，积极开辟国际市场。
同类课题研究水平概述
- 毛氏采用自制推拿手法测定仪将推拿手法转变成一种波形，并记录下来，其中波的宽度表示每一次推拿手法动作所需要的时间波的高度则表示用力的大小整体波形反映一次推拿中各方面力的相对变化情况。把施术者手法的波宽、波高两参数分别转化成事先已编好的该手法的标准频率和力度均匀度质控图上的点时，即可得知该手法的操作情况。当点位于上下警告限内表示手法合格，超出上下警告限但未超出上下控制限内，表示手法误差大。超出上下控制限则表示手法误差太大。通过对该质控图进行评估，手法较好的老师和经常练习的学生的点落在上下警告限以内。此外，由于该方法准确地表达了推拿手法的质量，有较客观的指标，故既可作初学者受试、自测和指导初学者手法练习。陈氏根据生物力学原理，建立了攘法的多刚体生物力学模型，作运动学和动力学分析并导出了相应的动力学方程，利用实测到的运动学数据和外力数据进行了数值计算，描述了中医推拿攘法的多刚体生物力学模型和理论方程。喻氏从力学的角度来研究推拿手法的生物力学特征，认为手法用力的大小，临床中可分为3级:轻度、中等、重度用力，力的大小与接触面积呈反比，与作用时间成正比。喻氏还将各种推拿手法的方向归纳为垂直用力、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个方面，为手法的分类提出了又一方法，并认为施术时对用力方向应明确不误，才能保证疗效。李氏等认为手法深透作用与生物共振效应有关。刘氏等报道手法的机械作用力不仅引起组织压的变化，同时还将引起毛细血管截面形状的变化及一系列的生化反应。以上研究仅在手法效应上进行了探讨，仅王氏由模糊控制理论的角度进行研究报道，提出对推拿进行量化研究的重点是根据机体的生理特性，通过研究手法引发的生物效应，界定手法力学特征主要参数的有效及安全范围，以此确定模糊变量测度的值域上下限。 综上所述，对推拿手法客观化及作用规律的研究已经从不同角度开展起来，取得了一些有价值的研究成果。但这些研究多为统计学的比较分析，缺少规律的提炼和系统的归纳，系统深入的研究尚不多见，各手法参数之间还没有建立起相互联系、相互影响的综合概念。基于多学科交叉开展的推拿手法参数的提取和表征，可部分显示推拿手法参数，但对于推拿手法参数这个复杂的系统来说，尚不全面。因此，通过大量的收集推拿手法信息，全面的提取表征推拿手法参数的参数，挖掘其规律，就显得非常重要！
