[发明专利]基于虚拟现实技术的羊水穿刺动态模拟宣教系统及方法

说明书

本发明提出基于虚拟现实技术的羊水穿刺动态模拟宣教系统及方法。系统包括模拟穿刺针、底座、位于所述底座上的人体模型；人体模型配置有多个感应传感器，感应传感器用于检测模拟穿刺针在人体模型的至少一个目标位置的穿刺参数；当模拟穿刺针穿刺人体模型时，基于所述至少一个所述感应传感器检测到的至少一个穿刺参数，反馈子系统生成至少一种反馈信号；在人机交互界面上显示人体模型的三维可视化结构，和/或，至少一种反馈信号。所述方法包括将反馈信号以及所述人体模型、所述模拟穿刺针、以及模拟穿刺针执行羊水穿刺的过程显示在所述人机交互界面上。本发明可以实现羊水穿刺过程的交互式动态宣讲、教学与考核。

技术领域

本发明属于虚拟现实与医学教学技术领域，尤其涉及一种基于虚拟现实技术的羊水穿刺动态模拟宣教系统、方法以及实现所述方法的计算机程序指令介质。

背景技术

羊水穿刺检查是产前诊断的一种方法，一般适合中期妊娠的产前诊断。何谓羊水穿刺—在超音波导引之下，将一根细长针穿过孕妇的肚皮，子宫壁，进入羊水腔，抽取一些羊水的过程叫作“羊水穿刺”。研究表明，虽然羊水穿刺术中穿刺部位可能渗血(主要是当穿刺针通过前壁胎盘时刺破胎盘小血管所致的少量出血) 可形成血性羊水,但均未影响羊水细胞的生长; 羊水穿刺作为最成熟的产前诊断取材技术,其临床应用是安全有效的,且已被广大医生及患者所接受。因此，羊水穿刺是相关医学学科学生必须掌握的基本技能之一。

在传统的医疗培训中，新医生学习医疗过程主要通过做有经验医生的手术助手或在传统训练设备中练习。即使在教学医院，住院医生获得教学手术的机会也很有限，而且教学手术也存在增加手术风险和延长手术时间的缺点。其他的训练方式包括动物试验，在尸体或无机材料上练习，这些方法由于费用较大，不易进行或缺乏真实感而较少采用。此外，现实的医疗过程中，包含了纷繁的组织器官的运动行为、病人的反应行为、医生的治疗行为以及之间交互行为等。这些医疗过程中的行为，新医生必须反复学习、操练，才能在大脑中形成深刻的概念，这也对现有的医疗过程培训提出了一个很大的难题。

医疗过程虚拟示教系统是虚拟现实技术在医学领域的应用，日的是使用计算机技术来模拟、指导医学手术所涉及的各种过程，虚拟手术实验与真实手术相结合共同构成了较完整的实验教学体系，在一定程度上满足了医学教育实验教学的需要和发展，使得远程医学实验教学手段和教学内容丰富多样。

中国发明专利公开文本CN113035038A提出一种虚拟骨科手术练习系统及模拟训练方法，包括用于重构骨骼模型的骨骼三维模型重建模块、显示系统及操作界面的显示模块、用于手术训练的实际演练模块；用于教学人员对手术整个演练过程进行评分的评估模块。其以虚拟现实技术为依托，并通过对手术训练系统进行优化，创建更加逼真的手术环境及骨骼骨干重建模型，提高了模型重建的准确度，用于手术教学或训练时，能够更好地模拟出真实的训练过程，从而显著提高受训者的手术熟练度，强化了实习医生手术过程的步骤记忆。

然而，现有技术并未针对羊水穿刺的教学提出有针对性的技术方案；同时，现有的虚拟现实或者三维教育系统，由于频繁接收现场实际操作数据，导致画面频繁刷新，导致数据传输不稳定的同时，也无法使得操作者和观看者掌握重点；并且，现有的教学示教系统工作模式也较为单一，导致技术效果欠缺，无法推广。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种基于虚拟现实技术的羊水穿刺动态模拟宣教系统、方法以及实现所述方法的计算机程序指令介质。

在系统技术方案方面，本发明提出的一种基于虚拟现实技术的羊水穿刺动态模拟宣教系统包括第一操作子系统和第二显示子系统，所述第一操作子系统与所述第二显示子系统数据通信。