VBL-100虚拟实验室系统采用计算机虚拟仿真与网络技术，涵盖了20多个机能学实验的模拟仿真，由于模拟仿真实验无需实验动物，无需实验准备即可帮助学生理解实验的操作步骤以及实验效果，可以作为机能学实验教学的一个有益补充。

一、VBL100虚拟实验室系统简介

二、VBL100虚拟实验室系统主要特点

四、VBL100虚拟实验室系统技术指标

五、VBL100虚拟实验室系统仿真内容(1.1）、生理实验项目包括： 1.2）、药理实验项目包括： 1.3）、病生实验项目包括： 1.4）、人体实验项目包括： 1.5）、综合实验包括： 2）、仿真实验的波形逼真 3）、实验仪器介绍包括： 4）、背景知识介绍包括 5）、包含机能实验考试功能 VBL-100医学虚拟实验系统优点)

一、VBL100虚拟实验室系统简介

VBL100虚拟实验室系统 对教师而言起到辅助教学的作用，对学生而言，则起到知识的预习、熟悉及强化的作用。该系统由仪器介绍，实验原理，手术操作，模拟仿真，实验测试以及药物考核等部分组成，结构完整，内容丰富。

二、VBL100虚拟实验室系统主要特点

1、 系统内容丰富，包含实验室常见仪器设备，手术器械、实验常用药品及实验动物图文并茂地介绍，其到辅助教师教学的效果

2、 仿真大20多个机能学实验，使用虚拟仿真技术模拟动物实验的整个操作步骤，包括：动物的麻醉，手术及信号的记录

3、 每个实验的操作仿真，充分应用多媒体丰富直观的表达形式，将仿真动画，实验录像以及操作说明有机结合起来，既表达整体，也表达细节，便于学生对实验操作的充分理解和掌握

4、 实验结果的模拟，对于机体在各种不同实验条件下产生的各种波形进行实时仿真，对于一些学生平时难于完成的实验起到示范的作用

5、 学生实验技能考核，通过内置的考试系统，对学生进行实验掌握情况的考核

6、 药物考核可以通过对未知药物对动物机体造成的反应让学生对药物进行识别，对于已知药物则可进行用量考核，比如不同麻醉药品的剂量考核

7、 进行各种药理学参数的计算，比如PA2，LD50，半衰期等，使学生在进行药理学实验的同时理解各种药理学参数的意义及计算方法，帮助学生建立科研的思维能力

8、 系统具有开发性，用户可以将自己的实验图片，实验录像，实验原理和操作的文字加入到系统中，从而扩充系统的适用性。

四、VBL100虚拟实验室系统技术指标

1、系统采样网络结构，分为客户端和服务器端软件，服务器上存放仿真实验素材，便于教师管理与日后的内容添加，系统升级，维护等。

2、系统包含基础知识库，实验准备室，动物房（不少于8种动物的介绍的详细介绍），生理实验仿真，药理实验仿真，病理生理实验仿真，机能实验网络考试等。

3、不低于30种常见和最新的生理、药理仪器设备原理、适用范围、操作介绍，基本的仪器包括生物机能实验系统、Langendorff心脏灌流系统、血管环张力系统，足趾容积仪、热刺痛仪等常用仪器的介绍

4、包含对各种手术器械（不少于25种手术器械的介绍）、实验常用药品的用途及配置的介绍，包含手术器械的三维动画

5、具有各种生物机能实验操作技能介绍

6、包含不低于45个各种机能学实验的全面介绍，针对于每个仿真试验，按需要包含有简介、原理、实验操作录像，操作过程仿真以及波型模拟等几个部分内容，包含以下仿真实验：

6.1生理学：

刺激强度与反应的关系、刺激频率与反应的关系、神经干动作电位的引导、神经干传导速度的测定、神经干不应期的测定、兔大脑皮层诱发电位、离体心肌细胞动作电位、兔减压神经放电、期前收缩与代偿间歇、心电图的描记、兔动脉血压调节、离体蛙心灌流、呼吸运动调节、影响尿生成的因素、ABO血型鉴定、离体肠肌运动等

6.2药理学：

药物对动物学习记忆的影响（避暗法）、药物的镇静作用实验、药物的抗焦虑作用实验、药物的抗抑郁作用实验、药物的镇痛作用实验（热板法、光热刺痛法）、地塞米松对实验大鼠足趾肿胀的影响、抗疲劳实验（转棒法、跑步机测试法）、药物的抗高血压实验、Langendorff心脏灌流实验、离体大鼠主动脉环实验、药物的急性毒性实验

6.3病生学：

急性高钾血症、急性左/右心衰竭、急性失血性休克及微循环变化等实验项目

6.4其他：

综合性实验：主要包括尼克刹米对抗度冷丁抑制呼吸作用、磺胺半衰期测定等实验项目。

人体实验：主要包括人体指脉信号的测定、人体全导联心电信号的测量等实验项目。

包含至少六个药代动力学实验

7、具有无纸化的网络考试功能：可以考查学生实验技能等基础知识进行答卷式考核，自动评分。

五、VBL100虚拟实验室系统仿真内容

1.1）、生理实验项目包括：

刺激强度与肌肉收缩的反应关系、刺激频率与肌肉收缩之间的关系、神经干动作电位的引导实验、神经兴奋传输速度的测定、神经干不应期的测定、减压神经放电、膈神经放电、大脑皮层诱发点位、离体蛙心灌流、期前收缩与代偿间歇、心肌细胞动作电位、家兔血压调节、家兔呼吸运动调节、尿生成的影响因素、消化道平滑肌生理特性。

1.2）、药理实验项目包括：

药物对动物学习记忆的影响、酸枣对小鼠的镇定作用、安定的抗惊厥作用、杜冷丁的镇痛作用、地塞米松对实验大鼠脚趾肿胀的抗炎作用、苯海拉明药效实验、神经体液因素及药物对心血管活动的影响、药物急性毒性实验、药物半衰期的测定、给药剂量对药物血浓度的影响、给药途径对药物血浓度的影响、药物在体内的分布、肝肾功能状态对药物血浓度的影响、多次给药对药物血浓度的影响。

1.3）、病生实验项目包括：

急性心力衰竭、心率失常、急性缺氧、急性失血性休克、急性高血钾症。

1.4）、人体实验项目包括：

人体指脉信号的测定、人体全导联心电信号的测定、ABO血型的测定、人体前臂肌电的测定、人体握力的测定、人体心音图的记录和测定简介。

1.5）、综合实验包括：

家兔呼吸运动调节、影响尿生成的因素及利尿药物、神经体液因素及药物对心血管活动的影响。

4)、每个仿真试验包括简介、原理、录像、模拟、仿真等部分

2）、仿真实验的波形逼真

血压基波包含有心房波、心室波，并且可以表达出二级呼吸波；刺激强度与反应的关系，刺激频率与反应关系等实验波形和肌肉收缩图形同步反映

3）、实验仪器介绍包括：

BL420生物信号采集系统、ME-200微电极放大器、DW-200脑定位仪、MP-200微拉制器、MC-5微操作器、BI-2000医学图像分析系统、HW-400S恒温浴槽、HX-300动物呼吸机、PL-200热刺痛仪、RB-200智能热板仪、PH-200双足平衡测试仪、SW-200光尾刺痛测试仪、YT-100电子压痛仪、PV-200足趾容积测试仪、MT-200 Morris水迷宫行为分析仪、DT-200小鼠跳台仪、BA-200小鼠闭暗仪、RM-200八壁迷宫分析测试仪、PM-200大小鼠高架十字迷宫跟踪系统、TS-200悬尾测试仪、ZZ-6小鼠自主活动测试仪、CPP-100条件位置偏爱仪、BP-6无创血压测量系统、GL-2离体心脏灌流系统、HV-4离体组织器官恒温灌流、FT-200动物跑步机、ZB-200疲劳转棒仪。

4）、背景知识介绍包括

：信号采集的原理和性能指标，传感器原理及各种传感器介绍，14种试验试剂的配置，27种手术器械的介绍

5）、包含机能实验考试功能

VBL-100医学虚拟实验系统优点

1、采用客户/服务器模式――技术先进性

采用客户/服务器的体系结构，既可以在实验室局域网，又可以在校园网范围内进行访问，方便学生的使用，也便于系统的扩充和升级，这有别于以前的单机版多媒体系统

图2 软件体系结构

2、结构完整、内容丰富――结构先进性

系统整体结构完整，内容丰富，包含资料室、动物房、实验准备室、模拟实验室和考场五个部分内容

3、自己研制的模拟算法――算法智能化

公司自己研发的波形核心模拟算法，对每一个波形的模拟都如此逼真，比如血压模拟，不仅模拟出每个血压波形的细节：收缩期、舒张期、心房波等，而且连二级呼吸波也进行了逼真的模拟

图3 完全自主研制的模拟算法高度逼真地模拟各种生物波形

4、交互仿真逼真、优美――界面优美

每个仿真实验包括：简介、原理、操作仿真、实验录像和实验波形模拟5个部分的内容，全方位地介绍了整个实验，既表达整体，也表达细节，便于学生对实验操作的充分理解和掌握

图4 每个仿真操作将图片、文字、录像融为一体，逼真度极高