[發(fā)明專利]一種虛擬顱腦輔助認知系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010863612.9
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN111968441B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設計）人: 顧天奇;林薇;何炳蔚;蘇曉航
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 陳明鑫;蔡學俊

1.一種虛擬顱腦輔助認知方法，其特征在于，提供一系統(tǒng)包括腦認知學習模塊、腦功能分區(qū)測試模塊、虛擬手術實踐模塊和數(shù)據(jù)庫；所述腦認知學習模塊用于提供完整顱腦模型,用于進行顱腦認知性學習；所述腦功能分區(qū)測試模塊，用于進行腦功能分區(qū)測試；所述虛擬手術實踐模塊，用于構建虛擬側腦室穿刺手術室場景，提供病患的CT病例，用戶可在該場景中使用穿刺針穿刺側腦室，方法具體包括：腦認知學習過程、腦功能區(qū)分區(qū)測試過程以及虛擬手術實踐過程；

腦認知學習過程，具體包括以下步驟：

A1:對顱內各器官組織進行三維重建;

A2: 根據(jù)腦功能區(qū)分區(qū)圖譜對腦組織進行功能區(qū)域劃分，以不同顏色渲染以進行區(qū)分，并將其拼接為完整腦組織模型導入系統(tǒng)；

A3:獲取腦認知學習請求后，顯示重建后并經(jīng)過分區(qū)的腦組織及其余各器官虛擬模型，系統(tǒng)根據(jù)用戶需求獲取所需展示各器官、腦組織或腦功能區(qū)相關知識點；

所述腦功能區(qū)分區(qū)測試過程，具體包括以下步驟：

B1:在獲取腦功能區(qū)分區(qū)測試請求后，改變腦組織渲染材質為灰色；

B2:隨機不重復地依次高亮各功能區(qū)，獲取用戶選定的功能區(qū)名字，將該選定的功能區(qū)名稱與高亮的功能區(qū)名稱匹配；若選擇錯誤則系統(tǒng)提示選擇錯誤，并顯示該功能區(qū)的知識點作為提示；若選擇正確則高亮下一個功能區(qū)，直至功能區(qū)全部高亮并測試完畢；測試結束后，系統(tǒng)顯示此次測試結果，包括選擇次數(shù)，正確回答次數(shù)以及錯誤回答次數(shù)，同時根據(jù)用戶的錯誤回答次數(shù)，告知用戶需要多加學習的功能區(qū)部分；

B3:將測試結果上傳至后臺數(shù)據(jù)庫；

所述虛擬手術實踐過程，具體為：

C1:構建虛擬側腦室穿刺手術室場景，提供虛擬穿刺針及虛擬患者；

C2:在虛擬側腦室穿刺結束后，通過以相應患者的CT掃描圖重現(xiàn)的方式，顯示對應已放置的穿刺管在該患者腦室內的具體位置，并隨機顯示其余三個干擾穿刺管位置，從而提升用戶在CT掃描圖及顱腦間的空間轉化關系及顱腦認知能力。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種虛擬顱腦輔助認知方法，其特征在于，所述步驟A2具體為：將各腦功能區(qū)、器官組織選項按鈕依照0-n的數(shù)字進行編號，各腦功能區(qū)、器官對應理論文本及顯隱按鈕也事先創(chuàng)建好后以0-n編號并事先隱藏，用戶利用VR設備的手柄點擊按鈕，系統(tǒng)監(jiān)聽到該按鈕被點擊，則獲取該按鈕對應編號，并取消對應理論文本的隱藏；若用戶利用VR設備的手柄點擊隱藏一功能區(qū)或器官按鈕，則對應編號的功能區(qū)或器官依據(jù)命令顯示或隱藏。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種虛擬顱腦輔助認知方法，其特征在于，所述步驟B2具體為：

步驟B21:將若干個功能區(qū)以數(shù)字0-n進行命名，對應的功能區(qū)選項、功能區(qū)錯誤提醒也都以0-n進行命名；

步驟B22:創(chuàng)建列表，在列表中添加數(shù)字0-n，以代表0-n功能區(qū);

創(chuàng)建正確答題次數(shù)x，初始值為0；

步驟B23:創(chuàng)建錯誤答題次數(shù)數(shù)組，數(shù)組包含n個元素，初始值皆為0，對應各個功能區(qū)，元素值對應錯題次數(shù)；

步驟B24:利用隨機數(shù)隨機生成列表中的一數(shù)字，高亮對應數(shù)字的功能區(qū)，將產生的該隨機數(shù)從列表中刪除；

步驟B25:監(jiān)聽用戶選擇的按鈕數(shù)字，將該按鈕數(shù)字與功能區(qū)數(shù)字進行匹配，若相同則繼續(xù)產生下一個列表中的數(shù)字，正確答題次數(shù)x加一，高亮新的功能區(qū)，若按鈕數(shù)字與功能區(qū)數(shù)字不同則顯示對應錯誤提醒與提示，錯誤提示數(shù)組在對應功能區(qū)的數(shù)位上加一，每選擇錯誤一次都在錯誤提示數(shù)組的該功能區(qū)對應數(shù)位中加一，直到選擇正確后進行下一功能區(qū)的高亮；

步驟B26:全部功能區(qū)測試結束后，將正確答題次數(shù)x與錯誤答題次數(shù)數(shù)組各元素相加獲得總答題次數(shù)，獲取錯誤答題次數(shù)數(shù)組中各元素與總答題次數(shù)之比，從而獲取需要進一步學習的功能區(qū)序號；

步驟B27:最終系統(tǒng)顯示總答題次數(shù)、正確答題次數(shù)、錯誤答題次數(shù)以及答錯的功能區(qū)名稱。