[發(fā)明專利]一種虛擬手術(shù)訓(xùn)練用三維顯示系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010701921.6
• 申請(qǐng)日: 2020-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN111741288A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝愛民;叢宇;趙永濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京眾繪虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): H04N13/363
• 分類號(hào): H04N13/363;H04N13/337;H04N9/31
• 代理公司: 北京中政聯(lián)科專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11489
• 代理人: 谷孝東

本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種虛擬手術(shù)訓(xùn)練用三維顯示系統(tǒng)，包括虛擬仿真顯示模塊、訓(xùn)練操作模塊、主機(jī)箱、上支撐臺(tái)、下支撐臺(tái)和偏振光眼鏡，所述上支撐臺(tái)固定連接在所述下支撐臺(tái)的上部，所述上支撐臺(tái)與下支撐臺(tái)形成工字型支撐結(jié)構(gòu)，所述上支撐臺(tái)的上部擺放有所述虛擬仿真顯示模塊，所述下支撐臺(tái)的上部前端擺放有所述操作訓(xùn)練模塊。本發(fā)明通過采用背投方式并配合平面反射鏡的反射作用，使得圖像位置偏移，增加了觀察者三維觀察的視覺深度，同時(shí)與手部操作配準(zhǔn)，達(dá)到良好的顯示效果；本系統(tǒng)避免了常規(guī)單一觀看3D影像的方式，利用雙機(jī)放映影像，在投影儀上安裝偏振片形成偏振光使圖像分成左右影像。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種虛擬手術(shù)訓(xùn)練用三維顯示系統(tǒng)。

背景技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過VR技術(shù)構(gòu)建模擬場(chǎng)景，可應(yīng)用于游戲、社交、科教、辦公、醫(yī)療、觀光、駕駛、娛樂、休閑、運(yùn)動(dòng)、視頻播放等方面，虛擬現(xiàn)實(shí)看到的場(chǎng)景和人物全是虛擬的，是把人的意識(shí)代入一個(gè)虛擬的世界。隨著醫(yī)療技術(shù)信息化的不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也逐步應(yīng)用到了醫(yī)療領(lǐng)域，醫(yī)護(hù)人員和學(xué)生的技術(shù)水平需要進(jìn)一步提高，醫(yī)護(hù)人員和學(xué)生需要不斷的鉆研學(xué)術(shù)知識(shí)，包括醫(yī)療器械的使用和說明、多種疾病的診斷和治療、對(duì)人體多種解剖手術(shù)的學(xué)習(xí)和研究等，然而在現(xiàn)有技術(shù)中，醫(yī)護(hù)人員大都是通過觀看傳統(tǒng)二維影像資料來進(jìn)行學(xué)習(xí)研究，而這種方式不直觀，教學(xué)過程學(xué)生體驗(yàn)感差，理解困難，不利于醫(yī)療教學(xué)效率的提高，現(xiàn)在急需一種顯示效果好的虛擬手術(shù)訓(xùn)練用三維顯示系統(tǒng)。

中國(guó)發(fā)明專利(CN110376922A)公開了一種手術(shù)室場(chǎng)景模擬系統(tǒng)，包括：場(chǎng)景建模模塊和場(chǎng)景交互模塊；所述場(chǎng)景建模模塊，用于構(gòu)建手術(shù)室模擬場(chǎng)景，并將所述手術(shù)室模擬場(chǎng)景導(dǎo)入所述場(chǎng)景交互模塊，所述手術(shù)室模擬場(chǎng)景包含多個(gè)交互物體，所述交互物體包括手術(shù)床、無影燈、X線片閱片器、監(jiān)護(hù)儀及多功能麻醉機(jī)；所述場(chǎng)景交互模塊，用于接收用戶發(fā)送的各個(gè)控制指令，并依據(jù)每個(gè)所述控制指令對(duì)應(yīng)的控制操作，模擬人體與所述手術(shù)室模擬場(chǎng)景中的各個(gè)所述交互物體進(jìn)行人機(jī)交互。可見，應(yīng)用該系統(tǒng)可以使用戶以直觀的形式觀察手術(shù)室的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并通過各種控制指令，模擬人體在手術(shù)室中的進(jìn)行各種控制操作的操作過程。

中國(guó)發(fā)明專利(CN110335516A)公開了一種VR心臟手術(shù)模擬系統(tǒng)，包括仿真服務(wù)器、手術(shù)操作裝置、用藥操作裝置、虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)和實(shí)景數(shù)據(jù)生成單元，虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)接有通信接口，手術(shù)操作裝置和實(shí)景數(shù)據(jù)生成單元之間依次接有操作數(shù)據(jù)采集裝置和操作數(shù)據(jù)通信模塊，用藥操作裝置和實(shí)景數(shù)據(jù)生成單元之間依次接有用藥流量采集裝置和用藥流量通信模塊。該發(fā)明還公開了一種VR心臟手術(shù)模擬方法。可見，該發(fā)明中以存儲(chǔ)在虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)中用藥操作模型、手術(shù)操作模型和心臟模擬數(shù)據(jù)響應(yīng)心肌壓力檢測(cè)模塊的采集數(shù)據(jù)和手術(shù)操作裝置的動(dòng)作狀態(tài)數(shù)據(jù)，獲得虛實(shí)混合仿真場(chǎng)景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種虛擬手術(shù)訓(xùn)練用三維顯示系統(tǒng)。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種虛擬手術(shù)訓(xùn)練用三維顯示系統(tǒng)，包括虛擬仿真顯示模塊、訓(xùn)練操作模塊、主機(jī)箱、上支撐臺(tái)、下支撐臺(tái)和偏振光眼鏡，所述上支撐臺(tái)固定連接在所述下支撐臺(tái)的上部，所述上支撐臺(tái)與下支撐臺(tái)形成工字型支撐結(jié)構(gòu)，所述上支撐臺(tái)的上部擺放有所述虛擬仿真顯示模塊，所述下支撐臺(tái)的上部前端擺放有所述操作訓(xùn)練模塊，所述虛擬仿真顯示模塊與所述操作訓(xùn)練模塊依次上下相對(duì)設(shè)置，所述虛擬仿真顯示模塊和訓(xùn)練操作模塊均與所述主機(jī)箱電性連接，所述偏振光眼鏡擺放在所述上支撐臺(tái)的臺(tái)面上。

進(jìn)一步，所述虛擬仿真顯示模塊包括第一投影設(shè)備、第二投影設(shè)備、背投幕裝置、反光鏡裝置、安裝支架和調(diào)節(jié)支腿，所述安裝支架為四桿平行方架結(jié)構(gòu)，所述第一投影設(shè)備和第二投影設(shè)備均安裝在所述安裝支架的上端，所述背投幕裝置安裝在所述安裝支架的中部，所述反光鏡裝置安裝在所述安裝支架的下部，所述背投幕裝置與反光鏡裝置上下相對(duì)，所述調(diào)節(jié)支腿鉸接在安裝支架的后部。