1系统平台
阶段一、系统平台
步骤1、学生通过平台进入系统主界面，主界面上方功能菜单显示实验简介及该项目的四个环节。
图4系统主界面
步骤2、学生点击实验简介可初步了解实验背景、实验目的和实验流程。
图5实验简介
2脊柱认知
阶段二、脊柱认知
步骤1、学生首先点击功能菜单中的脊柱认知进入脊柱结构认知的虚拟场景中。该场景会呈现一条完整脊柱的构成，学生可通过旋转、放大和缩小的方式全方位、多角度观察脊柱的形态结构。通过点击不同脊柱节段，在画面左侧出现相应椎体的理论知识。
图6整体脊柱认知
步骤2、在脊柱结构认知中，学生还可点击画面右侧脊柱拼接来搭建椎体，即将分散的椎体重新按照顺序进行排列，形成一条完整的脊柱。
图7脊柱锥体拼接
步骤3、同时，学生还要选择脊柱周围韧带（前纵韧带、后纵韧带、棘间韧带、棘上韧带）放在适宜的位置，以形成一个完整的脊柱基本功能单位。
图8脊柱基本功能单位拼接模拟
步骤4、完成脊柱结构认知后，学生进入到功能认知。该场景下学生可通过拖拽画面下方滚动条了解脊柱在运动时，随着运动幅度的变化，各椎体间活动范围的改变，并可通过画面右侧前屈后伸、侧屈、水平旋转来切换脊柱在不同方向上的运动。
图9脊柱前屈后伸功能模拟
图10脊柱侧屈功能模拟
阶段三、脊柱筛查
步骤1、完成脊柱认知的学习后，学生需要进一步学习脊柱的形态和功能的评估。点击画面上方功能菜单中的脊柱筛查，学生进入到3D光谱筛查的虚拟场景中。
图11脊柱筛查场景
步骤2、学生首先通过鼠标点击在筛查对象体表特定位置（两侧肩峰、第7颈椎、第7和第12胸椎、第4腰椎）固定标志点。
图12脊柱筛查标志点
步骤3、学生点击Diers三维脊柱及身体姿态测评系统进行脊柱静态筛查。
图13脊柱筛查检索
步骤4、通过画面右侧测试得到的3D光谱筛查报告，学生针对报告结果进行分析后，判定筛查对象可能存在的脊柱问题。
图14脊柱3D光谱筛查仿真
步骤5、依据学生3D光谱筛查所确定的脊柱问题，进一步进入到功能筛查虚拟场景。通过SpineScan电子脊柱测量仪，学生可完成对筛查对象脊柱在侧向弯曲、前屈后伸和水平旋转三个方向上的动态功能评估。
图15 SpineScan电子脊柱测量
步骤6、通过功能筛查可进一步确定筛查对象不同脊柱节段在三个运动方向上的活动度。
图16 SpineScan电子脊柱测量头颈部
步骤7、如果学生对筛查对象所存在的脊柱问题评估正确，则可进入到脊柱力学分析的环节。
图17 SpineScan电子脊柱测量数据仿真
3力学分析
阶段四、力学分析
步骤1、力学分析环节会根据脊柱筛查环节患者可能存在的不同问题，呈现出不同的虚拟场景。若患者存在颈椎问题，则在力学分析中学生需要进行颈椎力矩测量，即通过计算获得颈部在30°、45°和60°前倾角度下颈椎所受头部重力矩作用。
图18颈部前屈受力分析仿真计算
步骤2、若患者存在胸椎问题，则在力学分析环节中学生需要进行胸椎Cobb角测量，即在脊柱X光片上选取恰当的测算点，计算胸椎节段的Cobb角，评估脊柱侧弯的程度。
图19胸椎Cobb角选择标志点
图20胸椎Cobb角度仿真计算
步骤3、若患者存在腰椎问题，则在力学分析环节中学生需要进行腰背部等速肌力测量，即通过Isomed 2000等动测试系统对患者躯干肌力进行检查。首先完成屈伸肌力的检查。
图21腰背部等速肌力测试场景
步骤4、操作完成后可获得屈伸肌力测试报告，学生需针对相应数据进行分析，并选择患者可能存在的肌力问题（屈肌薄弱/伸肌薄弱），一般而言屈伸肌力比为1:2。
图22腰背部等速屈伸肌力仿真测试
步骤5、之后完成旋转肌力的检查，并依据旋转肌力测试报告，进行数据分析，选择患者可能存在的肌力问题（左侧旋转肌薄弱/右侧旋转肌薄弱），一般而言左、右旋转肌力比为1:1。
图23腰背部旋转肌力仿真测试
步骤6、在分别完成针对颈椎、胸椎和腰椎可能存在的问题进行力学分析后，进入到椎间盘受力分析虚拟场景。
图24椎间盘压缩实验场景
步骤7、在椎间盘受力分析中，学生需通过Instron材料试验机模拟椎间盘压缩载荷和蠕变测试。在椎间盘蠕变测试中，学生可选择不同载荷大小（50N、70N、90N），蠕变时间设定为6000s，仿真测试结果，观察其对椎间盘蠕变曲线的影响，并针对实验结论进行判断。
图25椎间盘压缩载荷和蠕变仿真
步骤8、在椎间盘压缩载荷测试中，学生可选择不同的加载速度（10mm/min、20mm/min、30mm/min），仿真测试结果，观察其对椎间盘压缩载荷曲线的影响，并针对实验结论进行判断。
图26椎间盘不同速度压缩载荷仿真
4运动康复
阶段五、运动康复
步骤1、在完成力学分析环节后，学生进入到运动康复环节。该环节中，学生需针对不同脊柱疾病选择适宜的康复治疗方法。如果患者存在颈椎变直的问题，学生可以通过选择适宜的枕头和睡姿帮助患者进行康复。
图27颈椎康复模拟
步骤2、如果患者存在胸椎段脊柱侧弯的问题，学生可以通过选择适宜的矫正训练方法帮助患者进行康复。
图28胸椎康复模拟
步骤3、如果患者存在腰椎间盘突出的问题，学生可以通过选择适宜的肌力训练方式进行康复。
图29腰椎康复模拟
5实验报告
阶段六、实验报告
通过脊柱认知、脊柱筛查、力学分析和运动康复4个环节中各个步骤的操作和作答，最终通过实验报告的方式向学生呈现其得分情况。
图30实验报告生成
