[发明专利]虚实融合的血管介入手术模拟系统

说明书

本发明公开了一种虚实融合的血管介入手术模拟系统，包括实体模拟人，内置有力反馈设备；介入手术设备；空间定位设备，用于检测介入手术设备的位置和/或角度；数据主机，用于搭建教学管理平台和手术虚拟环境、根据教学内容调用病例数据和构建三维体数据模型，以及根据来自力反馈设备和空间定位设备的信号进行血管介入手术模拟以及进行手术操作的流程提示和引导；全息影像设备，与数据主机通讯连接，全息影像设备用于接收和播放来自数据主机的影像数据以及进行人机交互。有利于进行血管介入手术的专项培训考核以及手术教育的推广，模拟沉浸式的虚拟手术环境，培养临床思维以及提高病例数据的丰富程度。

技术领域

本发明涉及模拟医学技术领域，特别涉及一种虚实融合的血管介入手术模拟系统。

背景技术

心脑血管病是我国国民死亡的第一病因，而作为治疗心脑血管病重要疗法的血管介入手术的临床应用越来越广泛。目前，血管介入手术的学习主要采用学徒式教学模式，即年轻医生在上级医生的指导下直接在患者身上进行教学实践，存在增加手术并发症的风险。

通过模拟医学教育可以避免教学中直接面对患者，减少医疗差错。然而，现有的血管介入手术模拟教学设备存在以下问题：

1)真实感、沉浸感和交互感不足，缺乏沉浸式手术环境、训练场景单一等；

2)缺乏临床思维培养，手术模拟中缺乏临床血管手术操作的流程提示和引导，人机交互功能不足，不能及时纠正错误操作；

3)病例数量有限，缺乏个性化病例数据。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种虚实融合的血管介入手术模拟系统，能够实现血管介入手术的模拟仿真。

根据本发明实施例的虚实融合的血管介入手术模拟系统，包括实体模拟人，内置有力反馈设备，所述实体模拟人用作血管介入手术的模拟对象；介入手术设备，用于对所述实体模拟人进行血管介入模拟手术；空间定位设备，用于检测所述介入手术设备的位置和/或角度；数据主机，分别与所述力反馈设备和所述空间定位设备电性连接，所述数据主机用于搭建教学管理平台和手术虚拟环境、根据教学内容调用病例数据和构建三维体数据模型，以及根据来自所述力反馈设备和所述空间定位设备的信号进行血管介入手术模拟以及进行手术操作的流程提示和引导；全息影像设备，与所述数据主机通讯连接，所述全息影像设备用于接收和播放来自所述数据主机的影像数据以及进行人机交互。

根据本发明实施例的虚实融合的血管介入手术模拟系统，至少具有如下有益效果：

基于全息影像技术搭建血管介入手术的教学管理平台，有利于进行血管介入手术的专项培训考核以及手术教育的推广，根据数据主机构建三维虚拟手术环境，并通过全息影像设备投影，可以模拟沉浸式的虚拟手术环境，在模拟手术过程中进行手术操作的流程提示和引导，有利于培养临床思维，根据教学内容调用不同的病例数据并构建三维体数据模型，有利于提高病例数据的丰富程度。

根据本发明的一些实施例，所述教学管理平台包括远程教学模块、协同教学模块、训练模块和考核模块中的至少一个。

根据本发明的一些实施例，所述训练模块包括全息影像提示单元、对象选择单元和信息提取单元，所述全息影像提示单元通过语音和/或画面进行教学提示，所述对象选择单元根据练习者的手部动作选取可交互对象，所述信息提取单元用于读取并显示被选取对象的预设信息。

根据本发明的一些实施例，所述训练模块还包括标注单元，所述标注单元用于对被选取对象进行标注。

根据本发明的一些实施例，所述全息影像设备具有摄像头，所述摄像头用于捕捉练习者的手部动作信息，并将所述手部动作信息发送给所述数据主机。