[发明专利]基于临床试验数据的虚拟人体仿真系统

说明书

本发明提出一种基于临床试验数据的虚拟人体仿真系统，包括智能可移动护理装置以及与所述智能可移动护理装置可拆卸的通信连接的人机操作装置；还包括振动传感仪与速度监测仪。所述人机操作装置包括人机输入界面；在所述人机操作装置的可视化界面上显示所述目标患者的虚拟人体仿真模型；所述虚拟人体仿真模型随着所述振动传感仪和所述所述速度检测仪监测得到的振动信号和速度信号动态变化。本发明的技术方案将临床数据实际用于人体仿真过程中，并且考虑了实际移动环境下临床数据的变化性和可调节性阈值问题，从而使得病人转运或者移动过程中的治疗安全性得到充分保障。

技术领域

本发明属于临床治疗控制技术领域，尤其涉及一种基于临床试验数据的虚拟人体仿真系统。

背景技术

随着计算机技术的飞速发展，许多生物学难题可以借助于适当的计算机建模进行，虚拟现实技术在医学中得到了广泛应用。“虚拟人体”就是该技术在生物医学工程领域的一具体应用。“虚拟人体”是利用计算机来模拟人体器官的生理结构及其功能，是采用建模仿真的方法研究自然人体器官复杂生物学问题，通过对人体器官的形态、运动和功能等方面的仿真，再现人体器官生理和病理条件下的生物电传导、心肌力学和心血管负荷等特性。随着计算机技术的高速发展，生物学难题越来越依赖于计算机的建模仿真分析，亟需建立适当的计算机模型。

数字化虚拟人体是通过计算机技术将人体结构加以数字化处理，转换成电脑的语言信号，经过虚拟现实技术的交叉融合，通过操作者的调控，这个“虚拟人体”能够模仿现实中的人的各种反应。利用数字化虚拟人体数据库可以方便地构建出人体组织器官三维模型，在与现有的属性知识数据进行融合，可以为科研、相关领域教学以及临床工作开辟一条新的途径。

目前，将数字化虚拟人体的高精度数字模型与相关专业领域进行知识和需求的融合产生了具有使用特色的应用模型。韩国于 2000 年完成了 l 例韩国男性可视人数据采集工作；美国可视人数据集已在医学教育和临床研究上取得巨大的收益，并提出进一步构建物理人和生理人的思路和实践。我国于 2001 年 174 次香山科学会议揭开了中国数字化虚拟人体研究序幕，解决了关键技术的探索后，完成了有中国人特色的男性和女性 4个数据集的获取工作。同时数字化虚拟人体在计算机辅助外科手术模拟、解剖学教学以及虚拟手建模中的得到了应用。

经检索，现有技术中，虚拟人体仿真或者数字化虚拟人体技术大多应用于临床护理教学体系或者培训过程。

申请号为CN201910927904.1的中国发明专利申请提出一种颅脑手术虚拟现实仿真方法及系统，该方法包括：在病例数据库中选取任一病例数据进行智能诊断，得到病例数据对应的诊断结果，根据病例数据对应的诊断结果构建三维颅脑模型，并记录用户在虚拟现实场景下对三维颅脑模型进行颅脑手术训练的训练数据，以及根据训练数据对颅脑手术训练进行评分。可见，通过在虚拟现实场景下构建颅脑手术仿真场景，用户可通过虚拟现实设备进行颅脑手术训练，获得颅脑手术仿真操作体验，帮助用户掌握颅脑手术的技能，并降低了培训成本，缩短了培训周期。

申请号为CN201910525919.5的中国发明专利申请提出的可变形数字人解剖学模型的个性化变形方法，该方法通过获取用户的人体测量学参数以及医学影像数据作为参考，输入到数字人体模型使其形变后的模型外观和内部解剖结构的形态变得与用户个人相近，生成针对用户个人的解剖结构模型，达到个性化全身解剖结构建模的目的。本发明采用的技术方案是根据用户的解剖形态特征参数或医学影像引导模型进行变形，模型的个性化变形可以通过手动调节或自动配准的方式来实现。通过本发明生成的个性化数字人体模型，将为医患交流、仿真模拟、临床诊断等领域提供有价值的参考数据。