[發明專利]以AR為基礎的高仿真腹腔手術模擬人及其模擬訓練方法

在審

• 申請號: 201910681401.0
• 申請日: 2019-07-26
• 公開（公告）號: CN110473455A
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 秦昊;宗兆文
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍軍醫大學
• 主分類號: G09B23/28
• 分類號: G09B23/28
• 代理公司: 44245 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 李歐<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發明屬于醫療設備技術領域，具體涉及以AR為基礎的高仿真腹腔手術模擬人及其模擬訓練方法，包括人體模型和AR系統，AR系統包括定位系統和AR顯示裝置，人體模型于腹腔位置開設有手術腔，手術腔內可拆卸安裝器臟模型手術腔內于器臟模型之間的間隙內填充有組織模擬填充層，手術腔安裝有蓋板，蓋板包括蓋板骨架和包覆于蓋板骨架上的第一硅膠層，第一硅膠層上開設有模擬切口，蓋板下端固定安裝有充氣囊，充氣囊連接有充氣泵，人體模型背部開設有安裝腔，充氣泵安裝于安裝腔內；用于解決用于醫療的AR模擬系統觸覺和壓力感受不夠精確等不足，而單一的視覺模擬體驗，易產生視覺疲勞，且模擬帶入感較差，影響受訓者的訓練成效的問題。

技術領域

本發明屬于醫療設備技術領域，具體涉及以AR為基礎的高仿真腹腔手術模擬人及其模擬訓練方法。

背景技術

目前，增強現實(Augmented Reality，AR)技術是一種將真實世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成的新技術，是把原本在現實世界的一定時間空間范圍內很難體驗到的實體信息(視覺信息,聽覺信息,味覺信息,觸覺信息等)通過計算機科學技術，模擬仿真后再疊加，將虛擬的信息應用到真實世界，被人類感官所感知，從而達到類似現實或者超越現實的感官體驗。利用AR技術，能夠將真實的環境和虛擬的物體實時地疊加到了同一個畫面或空間同時存在。

模擬訓練(simulation training)對醫學教育培訓的推進作用毋庸置疑，優化學習曲線的同時也改變著醫學教育的模式；而嚴重戰創傷的救治需要施救者在盡可能短的時間內同時針對批量傷員、多種傷情進行損害控制技術干預，力求醫療救治資源的最大化；損害控制手術干預是針對對嚴重戰創傷，為最大限度減少內環境紊亂對傷員的損害，首先采用簡單有效而損傷較小的應急救命手術處理致命損傷，不同于常規手術和急診手術，這是一種復雜外科問題的應急分期手術方式，以提高傷員機體承受損害和維持完整性的能力；而針對救援者的相關培訓不可能等待在真實環境中進行，因而模擬技術在戰創傷救治培訓中尤為重要。AR的出現為戰創傷救治模擬培訓的開展輸注了新的思路和方法，尤其是AR運用于培訓的迅速發展，將為戰創傷救治水平的提升提供有力的技術保證。

但目前，AR技術應用于醫療手術的模擬存在價格昂貴、相關觸覺和壓力感受不夠精確等不足，而單一的視覺模擬體驗，易產生視覺疲勞，且模擬帶入感較差，影響受訓者的訓練成效。

發明內容

基于上述背景技術中提到的問題，本發明提供了以AR為基礎的高仿真腹腔手術模擬人，在手術訓練操作中將高仿真人體模型和AR影響有機結合，通過人體模型提供受訓者操作對象及觸覺和壓力感受，結合AR帶給受訓者的完整且仿真的視覺感受，以更為真實的手術模擬感優化受訓者的學習曲線，減少訓練時間，并通過替換手術模塊而反復使用，用于解決用于醫療的AR模擬系統觸覺和壓力感受不夠精確等不足，而單一的視覺模擬體驗，易產生視覺疲勞，且模擬帶入感較差，影響受訓者的訓練成效的問題。

本發明采用的技術方案如下：

本發明的一方面在于提高了一種以AR為基礎的高仿真腹腔手術模擬人，包括人體模型和AR系統，所述AR系統包括定位系統和AR顯示裝置，所述人體模型于腹腔位置開設有手術腔，所述手術腔內可拆卸安裝有的器臟模型，所述手術腔內于器臟模型之間的間隙內填充有組織模擬填充層，所述手術腔安裝有蓋板，所述蓋板包括蓋板骨架和包覆于蓋板骨架上的第一硅膠層，所述第一硅膠層上開設有模擬切口，所述蓋板下端固定安裝有充氣囊，所述充氣囊連接有充氣泵，所述人體模型背部開設有安裝腔，所述充氣泵安裝于安裝腔內。

在上述技術方案的基礎上本發明還做了如下改進：