[发明专利]基于混合现实技术的种植手术培训系统

说明书

本发明公开了一种基于混合现实技术的种植手术培训系统及培训方法，所述系统包括示教演示单元100、培训操作单元200和培训评价单元300，所述示教演示单元100通过示教者在种植手术操作系统进行操作，将操作场景实时传输给培训者；所述培训操作单元200为培训者进行操作训练，并将操作训练过程实时传输给示教者；所述培训评价单元300用于评估术前规划路径与培训者实际植入路径的差别，以及评估术中培训者的体位和操作姿势，以量化培训者的培训质量。本发明提供的基于混合现实技术的种植手术培训系统，能够有效实现口腔种植手术操作过程中影像的实时显示，增强培训者在操作过程中真实的体验感，有助于医生在实际种植手术前进行模拟规划。

技术领域

本发明涉及口腔手术教学培训仪器技术领域，具体涉及一种基于混合现实技术的口腔种植手术培训系统及培训方法。

背景技术

20世纪60年代发现的骨结合理论开启了应用口腔种植技术修复牙列缺损的新纪元。随着半个多世纪的发展，口腔种植技术已成为牙齿修复的常规技术，在临床中得到了普遍的应用。

种植技术成功实施的关键在于医师的操作，但是与对口腔种植的需求相比，国内口腔种植临床教学相对滞后。长久以来，口腔种植主要依靠继续教育进行，目前的培训主要依赖于种植厂家以学习班的形式主导种植技术培训，在培训的过程中也主要依赖于讲师示教、学员观看、在立体模型上操作等方式进行。但是，这种操作与实际的临床操作差别较大。观摩时，由于口腔操作空间有限，学员常常无法直观地感受到培训者所处的真实种植环境；而既往的立体模型往往又与实际操作过程中患者的体位、张口度、颌骨解剖形态存在差异，这些都会造成新手种植学员的植入路径及植入位置不理想，教学效果不佳；特别是随着种植技术的发展，类似于上颌窦提升、穿颧种植、截骨术、骨劈开、骨增量、无牙颌“All on X”、软组织增量等复杂种植手术操作技术出现，现有的种植教学模型及培训方式更加远远不能满足对于复杂种植手术培训和模拟训练的需求。

种植学员在临床操作技术尚不熟练的情况下实施种植手术，会造成种植体脱落、邻牙损伤、下唇麻木、颌骨吸收和上颌窦感染等症状的可能性大大增加，造成患者机体损伤和心理障碍。因此在口腔种植临床操作的培训中尽可能的模拟临床操作实际情况，不仅是口腔种植专业学术领域提高我国口腔种植整体技术水平的必要条件，也是满足国内口腔种植医疗市场的内在要求。

近年来，混合现实技术发展迅速，其是一种将计算机模拟形成的“虚拟世界”信息与真实世界信息“无缝”集成的新技术。混合现实技术将计算机生成的虚拟物体和真实环境实时地叠加到同一个画面或者空间，使虚拟物体和真实环境同时存在，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。现有技术中将混合现实技术应用于外科手术的导航中和模拟培训系统中，具体地，通过医学影像技术，获得病人组织器官解剖信息，经软件重建为虚拟的三维模型，之后，应用混合技术在手术中将重建的病人个体化的三维模型通过设备叠加到手术者的手术视野相应位置，使得术者具有类似透视眼的能力，能透视皮肤“看见”皮下各器官、血管、肌肉、骨骼等的分布、走行，从而提高手术成功率，降低手术风险。但是，目前存在的一些基于虚拟技术的手术培训系统，其真实感均不强，难以模拟实际患者颌面系统解剖结构，示教者和培训者之间缺乏互动，特别是尚无基于混合现实技术的口腔种植手术操作培训系统。

因此，亟需提供一种基于混合现实技术的种植手术培训系统，能够实现口腔种植手术操作过程中影像的实时显示，增强培训者在操作过程中真实的体验感，使其获得现实环境中难以体验到的有效信息，以提高术者的操作技能、有效提升种植手术的成功率。

发明内容