CN109714571A - 一种医生手术智慧监管*** - Google Patents

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CN109714571A CN201811617158.8A CN201811617158A CN109714571A CN 109714571 A CN109714571 A CN 109714571A CN 201811617158 A CN201811617158 A CN 201811617158A CN 109714571 A CN109714571 A CN 109714571A
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张弟龙
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Abstract

本发明提出一种医生手术智慧监管***，包括：设置于手术室内的至少一个VR镜头，用于拍摄手术的全景视频；至少一个动作捕捉装置，用于监测至少一个部位的动作信息；服务器，用于接收所述全景视频和所述至少一个部分的动作信息；所述服务器，还用于利用VR技术将所述手术全景视频重建三维立体的手术影像；所述服务器，还用于实时监测动作捕捉对象的身体状况信息和所处环境信息；并根据所述至少一个部位的动作信息、所述身体状况信息和所述环境信息，得到所述动作捕捉对象的完整运动姿态及完整运动信息。

Description

一种医生手术智慧监管***
技术领域
本发明涉及虚拟现实领域，具体涉及一种医生手术智慧监管***。
背景技术
医院里的手术尤其是重大手术，都要求全程录像，以便手术室外的其他医生可以随时看到手术的进程，这些手术视频资料还可以作为学习资料，用于让老医生指导年轻医生。
现有技术中，通常在手术室内的各个角度布置摄像头来进行全程录像。但是，在实际的手术室中，由于手术操作空间比较小，再加上医生的手和手术器械对视线造成遮挡，因此，这些方法都只能记录手术的大致进程，很多手术的操作细节仍然无法在录像中观察到。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种医生手术智慧监管***，以解决现有技术中无法拍摄到手术操作细节的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种医生手术智慧监管***，包括：
设置于手术室内的至少一个VR镜头，用于拍摄手术的全景视频；
至少一个动作捕捉装置，用于监测至少一个部位的动作信息；
服务器，用于接收所述全景视频和所述至少一个部分的动作信息；
所述服务器，还用于利用VR技术将所述手术全景视频重建三维立体的手术影像；
所述服务器，还用于实时监测动作捕捉对象的身体状况信息和所处环境信息；并根据所述至少一个部位的动作信息、所述身体状况信息和所述环境信息，得到所述动作捕捉对象的完整运动姿态及完整运动信息；
该***还包括RFID读写器，用于对设置于手术工具上的RFID射频标签进行识别。
可选地，所述根据所述至少一个部位的动作信息、所述身体状况信息和所述环境信息，得到所述动作捕捉对象的完整运动姿态及完整运动信息，具体包括：
对所述一个或多个部位的动作信息、所述身体状况信息和所述环境信息进行处理，得到所述动作捕捉对象的位置信息、加速度、角速度及地磁信息，并根据所述位置信息、加速度、角速度及地磁信息生成生物力学模型，并根据所述生物力学模型得到所述动作捕捉对象的完整运动姿态及完整运动信息。
可选地，所述服务器还根据所述动作捕捉装置获取的数据对医疗教学场景进行更新。
可选地，该***还包括显示设备，用于播放所述三维立体的手术影像。
可选地，所述显示设备为VR头戴式眼罩。
如上所述，本发明的一种医生手术智慧监管***，具有以下有益效果：
本发明通过在手术室设置VR镜头，并由服务器将所述VR镜头拍摄的全景视频重建成三维立体的手术影像，不仅可以拍摄到手术全过程和其中的操作细节，三维立体的手术影像还可以给医生还原真实立体的手术场景，使之体验到身临其境的感觉，利于后期教学。同时医生可以通过动作捕捉装置，观看自己手术过程中各种动作细微的指标，帮助医生改进手术技能和科研。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明提供一种医生手术智慧监管***，包括：
设置于手术室内的至少一个VR镜头，用于拍摄手术的全景视频；
至少一个动作捕捉装置，用于监测至少一个部位的动作信息；
服务器，用于接收所述全景视频和所述至少一个部分的动作信息；
所述服务器，还用于利用VR技术将所述手术全景视频重建三维立体的手术影像；
所述服务器，还用于实时监测动作捕捉对象的身体状况信息和所处环境信息；并根据所述至少一个部位的动作信息、所述身体状况信息和所述环境信息，得到所述动作捕捉对象的完整运动姿态及完整运动信息；
该***还包括RFID读写器，用于对设置于手术工具上的RFID射频标签进行识别。
具体地，RFID读写器设置于病房内，当RFID读写器识别到RFID射频标签的标签信号时，可以认为设置有射频标签的手术工具被带入到病房，同时服务器接收RFID射频标签的签标识别信号强度判断所述RFID射频标签与RFID读写器的距离，根据距离可以进一步判断手术工具的位置。
RFID读写器是否识别RFID射频标签的标签信号可以通过设置一LED灯来进行提示，若识别到则LED闪烁。
所述根据所述至少一个部位的动作信息、所述身体状况信息和所述环境信息，得到所述动作捕捉对象的完整运动姿态及完整运动信息，具体包括：
对所述一个或多个部位的动作信息、所述身体状况信息和所述环境信息进行处理，得到所述动作捕捉对象的位置信息、加速度、角速度及地磁信息，并根据所述位置信息、加速度、角速度及地磁信息生成生物力学模型，并根据所述生物力学模型得到所述动作捕捉对象的完整运动姿态及完整运动信息。
具体地，所述动作捕捉装置包括：
MEMS传感器单元，所述MEMS传感器单元由MEMS加速度计、MEMS陀螺仪及MEMS磁力计构成，用于分别对所述至少一个部位的加速度、角速度以及磁力信号进行测量；
第一微控制单元，所述第一微控制单元与所述MEMS传感器单元相连，用于对所述至少一个部位的加速度、角速度以及磁力信号进行处理；
第一通信模块，所述第一通信模块与所述第一微控制单元相连，用于将处理后的加速度、角速度以及磁力信号发送给所述通信中继装置或所述处理器；
第一电源模块，所述第一电源模块用于为所述至少一个动作捕捉装置供电；
第一存储模块，所述第一存储模块用于存储所述至少一个部位的动作信息、所述身体状况信息和所述环境信息；
同步模块，所述同步模块用于对所述至少一个动作捕捉装置与通信中继装置进行同步，以使所述一个或多个动作捕捉装置与通信中继装置之间的时钟同步。
于一实施例中，所述服务器还根据所述动作捕捉装置获取的数据对医疗教学场景进行更新。
于一实施例中，该***还包括显示设备，用于播放所述三维立体的手术影像。
于一实施例中，所述显示设备为VR头戴式眼罩。
具体地，所述VR头戴式眼罩包括第一眼镜片、第二眼镜片和用于调节第一眼镜片与第二眼镜片的间隔距离的调节模块。
所述调节模块通过以下方式对第一眼镜片和第二眼镜片之间的距离进行调节：
通过图像采集装置获取所述使用者的眼部图像信息；
根据所述眼部图像信息，计算所述使用者的两个瞳孔间的距离；
根据所述使用者的两个瞳孔间的距离，获取所述使用者的瞳距信息；
所述根据所述眼部信息，若确定所述眼部信息不满足所述VR头戴式眼罩的视觉条件，则根据所述眼部信息，确定调整模式，包括：
若确定所述瞳距信息不满足所述视觉条件中的瞳距配置信息，则根据所述瞳距信息和所述瞳距配置信息，确定所述调整模式为瞳距调整模式。
所述根据所述调整模式，调整所述VR头戴式眼罩，包括：
根据所述使用者的瞳距信息，调整所述VR头戴式眼罩的第一眼镜片和第二眼镜片的位置。
根据所述使用者的瞳距信息，比较所述使用者的瞳距与所述VR头戴式眼罩当前瞳距的大小；
若所述使用者的瞳距大于所述VR头戴式眼罩当前瞳距，则控制第一马达和第二马达，以驱动所述第一马达对应的第一眼镜片和所述第二马达对应的第二眼镜片同步地向远离中心参照点的方向移动，以使所述VR头戴式眼罩的瞳距与所述使用者的瞳距相匹配；
若所述使用者的瞳距小于所述VR头戴式眼罩当前瞳距，则控制第一马达和第二马达，以驱动所述第一马达对应的第一眼镜片和所述第二马达对应的第二眼镜片同步地向靠近中心参照点的方向移动，以使所述VR头戴式眼罩的瞳距与所述使用者的瞳距相匹配。
在本实施例中，通过采集获取VR头戴式眼罩使用者的眼部信息，若确定使用者的眼部信息不满足VR头戴式眼罩的视觉条件，根据使用者的眼部信息，确定调整模式，自动对VR头戴式眼罩进行不同调整模式的调整，可以使VR头戴式眼罩的视觉条件与使用者的眼部信息匹配，实现了自动采集使用者的眼部信息，并根据使用者的眼部信息自动调整VR头戴式眼罩的视觉条件，提高了VR头戴式眼罩的视觉效果，改善了用户视觉体验。
本发明通过在手术室设置VR镜头，并由服务器将所述VR镜头拍摄的全景视频重建成三维立体的手术影像，不仅可以拍摄到手术全过程和其中的操作细节，三维立体的手术影像还可以给医生还原真实立体的手术场景，使之体验到身临其境的感觉，利于后期教学。在使用时医生可以一边观察VR视频，一边通过动作捕捉装置的数据来与VR视频相应的对动进行对比。观看自己手术过程中各种动作细微的指标，帮助医生改进手术技能和科研。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种医生手术动作智慧监管***，其特征在于，包括：
设置于手术室内的至少一个VR镜头，用于拍摄手术的全景视频；
至少一个动作捕捉装置，用于监测至少一个部位的动作信息；
服务器，用于接收所述全景视频和所述至少一个部分的动作信息；
所述服务器，还用于利用VR技术将所述手术全景视频重建三维立体的手术影像；
所述服务器，还用于实时监测动作捕捉对象的身体状况信息和所处环境信息；并根据所述至少一个部位的动作信息、所述身体状况信息和所述环境信息，得到所述动作捕捉对象的完整运动姿态及完整运动信息；
该***还包括RFID读写器，用于对设置于手术工具上的RFID射频标签进行识别。
2.根据权利要求1所述的一种医生手术智慧监管***，其特征在于，所述根据所述至少一个部位的动作信息、所述身体状况信息和所述环境信息，得到所述动作捕捉对象的完整运动姿态及完整运动信息，具体包括：
对所述一个或多个部位的动作信息、所述身体状况信息和所述环境信息进行处理，得到所述动作捕捉对象的位置信息、加速度、角速度及地磁信息，并根据所述位置信息、加速度、角速度及地磁信息生成生物力学模型，并根据所述生物力学模型得到所述动作捕捉对象的完整运动姿态及完整运动信息。
3.根据权利要求1所述的一种医生手术智慧监管***，其特征在于，所述服务器还根据所述动作捕捉装置获取的数据对医疗教学场景进行更新。
4.根据权利要求1所述的一种医生手术智慧监管***，其特征在于，该***还包括显示设备，用于播放所述三维立体的手术影像。
5.根据权利要求4所述的一种医生手术智慧监管***，其特征在于，所述显示设备为VR头戴式眼罩。
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