[發明專利]多種腔內治療性內鏡手術醫教訓練系統

有效

• 申請號: 201310659560.3
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN103632595A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 王洪;杜鵬宇;李景波;馮重陽
• 申請（專利權）人: 合肥德易電子有限公司
• 主分類號: G09B23/28
• 分類號: G09B23/28
• 代理公司: 合肥誠興知識產權代理有限公司 34109
• 代理人: 湯茂盛

技術領域

本發明涉及醫療訓練器械設計領域，特別涉及一種多種腔內治療性內鏡手術醫教訓練系統。

背景技術

內鏡微創手術實習醫生以及基層醫院醫生，非常有必要到具有衛生部內鏡考評委認定的培訓資格的內鏡培訓基地進行培訓，對內鏡微創外殼器械的培養，從拿起內鏡那一刻，直至最后操作結束，一步一步規范化，這些程序式的規范操作看似基礎，其實極為必要，如果不規范操作的習慣持續多年，不但影響醫療器械質量，對醫生自身知識技能掌握新的醫療器械的培養也有害無益。目前國內常用的微創手術訓練系統一般均是從國外進口的，其存在如下不足：1、價格昂貴；2、不具備通用性，往往一個訓練系統僅針對一種訓練科目。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多種腔內治療性內鏡手術醫教訓練系統，具備通用性，適合各種訓練科目的培訓。

為實現以上目的，本發明采用的技術方案為：一種多種腔內治療性內鏡手術醫教訓練系統，包括操作模塊、處理模塊以及顯示模塊，所述的操作模塊包括手柄以及支撐手柄前后、上下、左右運動的支架，手柄與支架間設置有位移傳感器、力反饋單元、力反饋驅動電路，所述的位移傳感器用于采集手柄的位置信息并輸出至處理模塊，處理模塊對手柄、虛擬人體器官進行碰撞檢測并輸出控制信號至力反饋驅動電路，力反饋單元接收力反饋驅動電路輸出的驅動信號通過鋼絲給手柄施加一個反饋力，力反饋單元施加給手柄的反饋力的方向與手柄發生觸碰前的運動方向相反，處理模塊還接收腳踏輸入的執行信號，處理模塊根據腳踏輸入的信號、碰撞檢測的結果對手柄和虛擬器官模型進行處理并輸出至顯示模塊。

與現有技術相比，本發明存在以下技術效果：該系統與模型相獨立，針對不同的訓練科目，只要在處理模塊中設置不同的手柄模型、器官模型并更換手柄即可實現該科目的訓練。

附圖說明

圖1是本發明的原理框圖；

圖2是本發明的結構示意圖；

圖3是本發明操作模塊結構示意圖，不包括腳踏。

具體實施方式

下面結合圖1至圖3，對本發明做進一步詳細敘述。

參閱圖1、圖2，一種多種腔內治療性內鏡手術醫教訓練系統，包括操作模塊10、處理模塊20以及顯示模塊30，所述的操作模塊10包括手柄11以及支撐手柄11前后、上下、左右運動的支架12，手柄11與支架12間設置有位移傳感器13、力反饋單元14、力反饋驅動電路15，所述的位移傳感器13用于采集手柄11的位置信息并輸出至處理模塊20，處理模塊20對手柄11、虛擬人體器官進行碰撞檢測并輸出控制信號至力反饋驅動電路15，力反饋單元14接收力反饋驅動電路15輸出的驅動信號通過鋼絲給手柄11施加一個反饋力，力反饋單元14施加給手柄11的反饋力的方向與手柄11發生觸碰前的運動方向相反，處理模塊20還接收腳踏16輸入的執行信號，處理模塊20根據腳踏16輸入的信號、碰撞檢測的結果對手柄11和虛擬器官模型進行處理并輸出至顯示模塊30。處理模塊20中存儲有或通過外界導入虛擬器官模型和手柄模型，當訓練人員進行操作手柄11時，處理模塊20根據手柄11和虛擬器官模型進行碰撞檢測，如果沒有發生碰撞，則直接將虛擬器官模型和手柄11當前位置所對應的模型圖輸出至顯示模塊30予以顯示即可；如果發生了碰撞，處理模塊20同時輸出兩路信號，一路信號輸出至力反饋驅動電路15，讓其驅動力反饋單元14動作，同時還對發生碰撞的虛擬器官模型進行形變處理，之后將形變后的虛擬器官模型以及手柄11的模型輸出至顯示模塊30。手柄11的位置只要發生改變，處理模塊就需要進行碰撞檢測并處理。由于某些科目的操作較為復雜，除了需要移動手柄11外，還需要其他的操作，比如鈥激光碎石，需要用腳踏控制激光的開啟和關閉，腳踏的設置使得本發明能夠滿足更多操作。

碰撞檢測的方法有很多種，作為本申請的優選方案，這里采用碰撞球檢測法。所述的處理模塊20包括

手柄模型存儲單元21，用于存儲各種手柄的虛擬模型；

器官模型存儲單元22，用于存儲各種器官的虛擬模型；

模型預處理單元23，接收手柄模型存儲單元21輸出的手柄模型、器官模型存儲單元22輸出的器官模型，并根據手柄模型、器官模型生成若干隱形球體；

碰撞檢測單元24，接收位移傳感器13輸出的位置信息并根據該位置信息更新手柄模型的位置信息，同時監測手柄模型的隱形球體與器官模型的隱形球體之間的間距；