Thiết Kế Mô Hình Hỗ Trợ Giảng Dạy Thực Hành Châm Cứu Bằng Kỹ Thuật Thị Giác Máy Tính

1/ Thông tin bài báo

• Tên bài báo: THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỖ TRỢ GIẢNG DẠY THỰC HÀNH CHÂM CỨU BẰNG KỸ THUẬT THỊ GIÁC MÁY TÍNH
• Tác giả: Lưu Trọng Hiếu, Cao Hoàng Long, Phạm Duy Đức, Trần Minh Mẫn, Lê Hồng Phước, Trần Lê Trung Chánh
• Số trang: 18-24
• Năm: 2023
• Nơi xuất bản: Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ
• Từ khoá: Mô hình châm cứu, phục vụ giảng dạy, Raspberry Pi, thị giác máy tính

2/ Nội dung chính

Bài báo này trình bày về việc thiết kế và phát triển một mô hình hỗ trợ giảng dạy thực hành châm cứu dựa trên kỹ thuật thị giác máy tính. Mục tiêu chính của nghiên cứu là tạo ra một công cụ trực quan, chính xác và có thể định lượng các thông số quan trọng trong quá trình châm cứu, giúp sinh viên ngành Y học cổ truyền nâng cao kỹ năng thực hành. Mô hình bao gồm một máy ảnh thương mại, máy tính nhúng Raspberry Pi, và phần mềm được phát triển bằng Python trên nền tảng thư viện OpenCV và hệ điều hành Ubuntu. Hệ thống có khả năng đo lường các thông số quan trọng như góc châm, độ sâu kim, và vận tốc châm, những yếu tố then chốt ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả và sự an toàn của liệu pháp châm cứu. Việc sử dụng kỹ thuật thị giác máy tính cho phép hệ thống không cần tiếp xúc trực tiếp với kim, giữ cho quá trình châm cứu diễn ra một cách tự nhiên và không làm ảnh hưởng đến cảm giác của người thực hành.

Nghiên cứu này tập trung vào việc giải quyết các thách thức trong đào tạo châm cứu truyền thống. Các phương pháp đào tạo hiện tại thường dựa vào việc quan sát và tái tạo các động tác của chuyên gia, tuy nhiên, việc đánh giá kỹ năng thường mang tính chủ quan và không có các thông số định lượng cụ thể. Các thiết bị hỗ trợ hiện có thường sử dụng cảm biến gắn trực tiếp vào kim, gây ảnh hưởng đến tính tự nhiên của thao tác và chi phí cao. Mô hình được đề xuất trong bài báo khắc phục những hạn chế này bằng cách sử dụng thị giác máy tính để phân tích chuyển động của kim từ hình ảnh do máy ảnh thu được. Cụ thể, phần mềm sẽ nhận diện phần tay cầm kim được sơn màu xanh lam, sau đó sử dụng các thuật toán để xác định các thông số như góc châm, độ sâu kim, và vận tốc châm. Các thông số này sẽ được hiển thị trên màn hình máy tính, giúp người học có thể quan sát và điều chỉnh kỹ năng của mình một cách chính xác và trực quan. Ngoài ra, hệ thống còn có khả năng hiển thị quá trình vê kim, một kỹ thuật quan trọng trong châm cứu.

Kết quả thử nghiệm cho thấy mô hình có độ chính xác cao với sai số nhỏ. Cụ thể, sai số trung bình khi đo độ sâu kim là ±0.125 cm và sai số trung bình khi đo góc châm là ±2.65 độ. Những sai số này đều nằm trong mức chấp nhận được và cho thấy tính khả thi của mô hình trong việc hỗ trợ giảng dạy thực hành châm cứu. Bên cạnh đó, hệ thống cũng đã được nghiệm thu tại trường Đại học Y Dược Cần Thơ và đang được sử dụng trong công tác giảng dạy. Nghiên cứu này mở ra một hướng đi mới trong việc ứng dụng công nghệ vào đào tạo y học cổ truyền, giúp cải thiện chất lượng đào tạo và nâng cao kỹ năng thực hành của sinh viên. Các nghiên cứu tiếp theo sẽ tập trung vào việc so sánh hiệu quả của phương pháp đào tạo mới với phương pháp truyền thống và đánh giá sự hài lòng của người học khi sử dụng mô hình này.