[发明专利]以AR为基础的高仿真腹腔手术模拟人及其模拟训练方法

说明书

本发明属于医疗设备技术领域，具体涉及以AR为基础的高仿真腹腔手术模拟人及其模拟训练方法，包括人体模型和AR系统，AR系统包括定位系统和AR显示装置，人体模型于腹腔位置开设有手术腔，手术腔内可拆卸安装器脏模型手术腔内于器脏模型之间的间隙内填充有组织模拟填充层，手术腔安装有盖板，盖板包括盖板骨架和包覆于盖板骨架上的第一硅胶层，第一硅胶层上开设有模拟切口，盖板下端固定安装有充气囊，充气囊连接有充气泵，人体模型背部开设有安装腔，充气泵安装于安装腔内；用于解决用于医疗的AR模拟系统触觉和压力感受不够精确等不足，而单一的视觉模拟体验，易产生视觉疲劳，且模拟带入感较差，影响受训者的训练成效的问题。

技术领域

本发明属于医疗设备技术领域，具体涉及以AR为基础的高仿真腹腔手术模拟人及其模拟训练方法。

背景技术

目前，增强现实(Augmented Reality，AR)技术是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息,听觉信息,味觉信息,触觉信息等)通过计算机科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到类似现实或者超越现实的感官体验。利用AR技术，能够将真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。

模拟训练(simulation training)对医学教育培训的推进作用毋庸置疑，优化学习曲线的同时也改变着医学教育的模式；而严重战创伤的救治需要施救者在尽可能短的时间内同时针对批量伤员、多种伤情进行损害控制技术干预，力求医疗救治资源的最大化；损害控制手术干预是针对对严重战创伤，为最大限度减少内环境紊乱对伤员的损害，首先采用简单有效而损伤较小的应急救命手术处理致命损伤，不同于常规手术和急诊手术，这是一种复杂外科问题的应急分期手术方式，以提高伤员机体承受损害和维持完整性的能力；而针对救援者的相关培训不可能等待在真实环境中进行，因而模拟技术在战创伤救治培训中尤为重要。AR的出现为战创伤救治模拟培训的开展输注了新的思路和方法，尤其是AR运用于培训的迅速发展，将为战创伤救治水平的提升提供有力的技术保证。

但目前，AR技术应用于医疗手术的模拟存在价格昂贵、相关触觉和压力感受不够精确等不足，而单一的视觉模拟体验，易产生视觉疲劳，且模拟带入感较差，影响受训者的训练成效。

发明内容

基于上述背景技术中提到的问题，本发明提供了以AR为基础的高仿真腹腔手术模拟人，在手术训练操作中将高仿真人体模型和AR影响有机结合，通过人体模型提供受训者操作对象及触觉和压力感受，结合AR带给受训者的完整且仿真的视觉感受，以更为真实的手术模拟感优化受训者的学习曲线，减少训练时间，并通过替换手术模块而反复使用，用于解决用于医疗的AR模拟系统触觉和压力感受不够精确等不足，而单一的视觉模拟体验，易产生视觉疲劳，且模拟带入感较差，影响受训者的训练成效的问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的一方面在于提高了一种以AR为基础的高仿真腹腔手术模拟人，包括人体模型和AR系统，所述AR系统包括定位系统和AR显示装置，所述人体模型于腹腔位置开设有手术腔，所述手术腔内可拆卸安装有的器脏模型，所述手术腔内于器脏模型之间的间隙内填充有组织模拟填充层，所述手术腔安装有盖板，所述盖板包括盖板骨架和包覆于盖板骨架上的第一硅胶层，所述第一硅胶层上开设有模拟切口，所述盖板下端固定安装有充气囊，所述充气囊连接有充气泵，所述人体模型背部开设有安装腔，所述充气泵安装于安装腔内。

在上述技术方案的基础上本发明还做了如下改进：