CN112037629A - 基于混合现实技术的医疗手术模拟仿真*** - Google Patents

基于混合现实技术的医疗手术模拟仿真*** Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于混合现实技术的医疗手术模拟仿真***，包括：数据存储模块，数据存储模块用于存储医疗手术信息，其中，医疗手术信息包括多种医疗器械的基本信息和与多种医疗器械相关的手术信息；场景构建模块，场景构建模块用于根据医疗手术信息构建手术模拟场景；混合现实全息影像模块，混合现实全息影像模块用于根据手术模拟场景搭建混合现实手术模拟场景，以便用户在混合现实手术模拟场景中进行手术操作演练和手术观摩。本发明能够节约医院、学校培训医务人员的费用和时间，降低手术实习人员的失误操作风险，对医学教育和医院实际工作均具有重要意义。

Description

基于混合现实技术的医疗手术模拟仿真***
技术领域
本发明涉及仿真设备技术领域，具体涉及一种基于混合现实技术的医疗手术模拟仿真***。
背景技术
医疗技术在不断的发展，医护人员的技术水平也需要不断提高。医护人员可通过翻阅资料来获取学术知识，包括医疗器械的使用和说明、多种疾病的诊断和治疗，对人体多种解剖手术的学习和研究，等等很多医疗学术等待医护人员去不断探索。
然而目前对于手术操作，医护人员大多是观看视频或者临床观摩其他医护人员来学习研究的，对于实际动手能力没有得到更好的锻炼。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供了一种基于混合现实技术的医疗手术模拟仿真***，能够使用户体验与实际相仿的临床手术过程，能够节约医院、学校培训医务人员的费用和时间，降低手术实习人员的失误操作风险，对医学教育和医院实际工作均具有重要意义。
本发明采用的技术方案如下：
一种基于混合现实技术的医疗手术模拟仿真***，包括：数据存储模块，所述数据存储模块用于存储医疗手术信息，其中，所述医疗手术信息包括多种医疗器械的基本信息和与所述多种医疗器械相关的手术信息；场景构建模块，所述场景构建模块用于根据所述医疗手术信息构建手术模拟场景；混合现实全息影像模块，所述混合现实全息影像模块用于根据所述手术模拟场景搭建混合现实手术模拟场景，以便用户在所述混合现实手术模拟场景中进行手术操作演练和手术观摩。
所述医疗器械的基本信息包括所述医疗器械的模型和性能，所述与医疗器械相关的手术信息包括所述医疗器械对应的手术类型。
所述手术模拟场景包括模拟的手术过程中需要的医疗器械的名称、数量及在实际操作过程中用户的操作姿势。
所述混合现实全息影像模块包括采集单元，所述采集单元用于实时获取所述混合现实手术模拟场景中所述用户的动作信息。
所述动作信息包括模拟的手术过程中实时的手指动作和实时的操作影像。
所述混合现实全息影像模块包括校正单元，所述校正单元用于获取所述混合现实手术模拟场景中所述用户的操作陈述，并根据所述医疗手术信息判断所述混合现实手术模拟场景中所述用户的操作陈述和动作信息是否正确。
所述混合现实全息影像模块包括学习单元，所述学习单元用于择优获取所述用户的动作信息中的新动作，并将所述新动作发送至所述数据存储模块，以便在所述数据存储模块中更新所述医疗手术信息。
本发明的有益效果：
本发明的基于混合现实技术的医疗手术模拟仿真***，通过基于混合现实技术搭建一个虚拟手术模拟场景，以便医护人员、学员等用户借助混合现实设备在模拟场景中进行手术训练、操作和计划，体验与实际相仿的临床手术过程，由此，能够节约医院、学校培训医务人员的费用和时间，降低手术实习人员的失误操作风险，对医学教育和医院实际工作均具有重要意义。
附图说明
图1为本发明实施例的基于混合现实技术的医疗手术模拟仿真***的方框示意图；
图2为本发明一个实施例的基于混合现实技术的医疗手术模拟仿真***的方框示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例的基于混合现实技术的医疗手术模拟仿真***包括数据存储模块10、场景构建模块20和混合现实全息影像模块30。其中，数据存储模块10用于存储医疗手术信息，其中，医疗手术信息包括多种医疗器械的基本信息和与多种医疗器械相关的手术信息；场景构建模块20用于根据医疗手术信息构建手术模拟场景；混合现实全息影像模块30用于根据手术模拟场景搭建混合现实手术模拟场景，以便用户在混合现实手术模拟场景中进行手术操作演练和手术观摩。
在本发明的一个实施例中，对于数据存储模块10中所存储的每种医疗器械，各具有对应的名称，其基本信息可包括其模型和性能，与其相关的手术信息可包括其对应的手术类型。每一手术类型具有对应的手术方式，包括医护人员在实际操作过程中的姿势、动作等。
场景构建模块20可根据所要模拟的手术调用任意一种医疗器械的基本信息和与该医疗器械相关的手术信息构建手术模拟场景，其中，手术模拟场景包括模拟的手术过程中需要的医疗器械的名称、数量及在实际操作过程中用户的操作姿势等。
混合现实全息影像模块30具有基本的全息影像显示功能，此外还可具有采集功能、校正功能和学习功能。
在本发明的一个实施例中，如图2所示，混合现实全息影像模块30可包括采集单元31，采集单元31用于实时获取混合现实手术模拟场景中用户的动作信息。其中，动作信息包括模拟的手术过程中实时的手指动作和实时的操作影像。具体地，可通过用户手指佩戴的动作传感器实时采集用户的手指动作，或者，可通过摄像头拍摄用户的手指影像，并通过影像分析得到用户的手指动作。操作影像可通过摄像头拍摄整个模拟的手术场景得到。
在本发明的一个实施例中，如图2所示，混合现实全息影像模块30可包括校正单元32，校正单元32用于获取混合现实手术模拟场景中用户的操作陈述，并根据医疗手术信息判断混合现实手术模拟场景中用户的操作陈述和动作信息是否正确。具体地，用户佩戴上混合现实眼镜在混合现实手术模拟场景中进行医疗手术的观摩，当需要进行演练操作时，用户在混合现实手术模拟场景中呈现的人体器官上进行手术操作，同时口述该手术的关键点和手术过程的详细操作。校正单元32可获取用户的陈述，并调用数据存储模块10中的医疗手术信息，从而判断用户的陈述和实际动作是否正确。
在本发明的一个实施例中，如图2所示，混合现实全息影像模块30可包括学习单元33，学习单元33用于择优获取用户的动作信息中的新动作，并将新动作发送至数据存储模块10，以便在数据存储模块10中更新医疗手术信息。具体地，当用户在混合现实手术模拟场景下进行手术演练过程中，若对手术过程有新的研究发现如解剖过程中的简易姿势，学习单元33可对上述信息进行实时记录，并传输至数据存储模块10，数据存储模块10对其内部的数据信息进行实时更新，以便在后续的医疗手术模拟仿真过程中调用。
根据本发明实施例的基于混合现实技术的医疗手术模拟仿真***，通过基于混合现实技术搭建一个虚拟手术模拟场景，以便医护人员、学员等用户借助混合现实设备在模拟场景中进行手术训练、操作和计划，体验与实际相仿的临床手术过程，由此，能够节约医院、学校培训医务人员的费用和时间，降低手术实习人员的失误操作风险，对医学教育和医院实际工作均具有重要意义。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种基于混合现实技术的医疗手术模拟仿真***，其特征在于，包括：
数据存储模块，所述数据存储模块用于存储医疗手术信息，其中，所述医疗手术信息包括多种医疗器械的基本信息和与所述多种医疗器械相关的手术信息；
场景构建模块，所述场景构建模块用于根据所述医疗手术信息构建手术模拟场景；
混合现实全息影像模块，所述混合现实全息影像模块用于根据所述手术模拟场景搭建混合现实手术模拟场景，以便用户在所述混合现实手术模拟场景中进行手术操作演练和手术观摩。
2.根据权利要求1所述的基于混合现实技术的医疗手术模拟仿真***，其特征在于，所述医疗器械的基本信息包括所述医疗器械的模型和性能，所述与医疗器械相关的手术信息包括所述医疗器械对应的手术类型。
3.根据权利要求2所述的基于混合现实技术的医疗手术模拟仿真***，其特征在于，所述手术模拟场景包括模拟的手术过程中需要的医疗器械的名称、数量及在实际操作过程中用户的操作姿势。
4.根据权利要求3所述的基于混合现实技术的医疗手术模拟仿真***，其特征在于，所述混合现实全息影像模块包括采集单元，所述采集单元用于实时获取所述混合现实手术模拟场景中所述用户的动作信息。
5.根据权利要求4所述的基于混合现实技术的医疗手术模拟仿真***，其特征在于，所述动作信息包括模拟的手术过程中实时的手指动作和实时的操作影像。
6.根据权利要求5所述的基于混合现实技术的医疗手术模拟仿真***，其特征在于，所述混合现实全息影像模块包括校正单元，所述校正单元用于获取所述混合现实手术模拟场景中所述用户的操作陈述，并根据所述医疗手术信息判断所述混合现实手术模拟场景中所述用户的操作陈述和动作信息是否正确。
7.根据权利要求6所述的基于混合现实技术的医疗手术模拟仿真***，其特征在于，所述混合现实全息影像模块包括学习单元，所述学习单元用于择优获取所述用户的动作信息中的新动作，并将所述新动作发送至所述数据存储模块，以便在所述数据存储模块中更新所述医疗手术信息。
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