[發明專利]一種基于虛擬現實的冠狀動脈造影及支架植入仿真系統及方法

在審

• 申請號: 202011208721.3
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112349166A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 李泰;解紅;戴波;欒恒凱
• 申請（專利權）人: 聊城職業技術學院
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00;G09B23/28
• 代理公司: 青島鼎尖知識產權代理有限公司 37318
• 代理人: 宋濤

本發明屬于手術仿真技術領域，公開了一種基于虛擬現實的冠狀動脈造影及支架植入仿真系統及方法，基于虛擬現實的冠狀動脈造影及支架植入仿真系統包括：高光提示模塊、造影模擬模塊、手術器材抓取模塊、導絲插入模塊、冠脈造影影像顯示模塊、造影液推進模塊、數值顯示模塊、語音提示模塊、止血模塊、顯示模塊。本發明提供的基于虛擬現實的冠狀動脈造影及支架植入仿真系統，支持多人協同操作，最多可5人同時參與到手術中，可以訓練醫護人員的配合能力，協同處理并發癥的能力。同時，本發明提供的仿真系統收納了200多例數據庫的真實信息，根據發病率不同模擬不同的病變位置及程度，并與真實手術的處理結果相互對比。

技術領域

本發明屬于手術仿真技術領域，尤其涉及一種基于虛擬現實的冠狀動脈造影及支架植入仿真系統及方法。

背景技術

目前，仿真是利用模型復現實際系統中發生的本質過程，并通過對系統模型的實驗來研究存在的或設計中的系統，又稱模擬。這里所指的模型包括物理的和數學的，靜態的和動態的，連續的和離散的各種模型。仿真與數值計算、求解方法的區別在于它首先是一種實驗技術。

但是，現有仿真設備一般為單人操作模式，只能有一個操作者，無法實現多人協同操作；同時，由于病變單一，只有簡單的一個或者多個病變類型，現有仿真設備無法實現復雜的病變模擬。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：

(1)現有仿真設備一般為單人操作模式，只能有一個操作者，無法實現多人協同操作。

(2)由于病變單一，只有簡單的一個或者多個病變類型，現有仿真設備無法實現復雜的病變模擬。

解決以上問題及缺陷的難度為：

現有的虛擬現實仿真設備只有一個頭部顯示儀和最多兩個手柄。主要受到紅外線定位裝置和系統程序設計的限制。

解決以上問題及缺陷的意義為：

本發明采用了加速度追蹤系統、計算核心單元、軟件硬件綜合管理平臺、優化部署方案實現多人同臺操作。現有的冠脈造影病變的病變設計多為單一病變設計，因為需要設計大量的冠脈病變模型，本發明收集了大量臨床資料，分析了病變位置，總結并設計了最常見的病變位置及類型。

本發明減少培訓時間，并降低輻射危害，改變通過真實患者訓練操作的弊端；通過虛擬現實技術手段，高仿真的還原冠脈支架植入的整過過程，模擬操作每個細節步驟，達到科普、教學、科研、培訓的應用目標。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種基于虛擬現實的冠狀動脈造影及支架植入仿真系統及方法。

本發明是這樣實現的，一種基于虛擬現實的冠狀動脈造影及支架植入仿真系統，包括：

高光提示模塊、造影模擬模塊、手術器材抓取模塊、導絲插入模塊、冠脈造影影像顯示模塊、造影液推進模塊、數值顯示模塊、語音提示模塊、止血模塊、顯示模塊。

高光提示模塊，用于通過高光提示手術器具的使用順序；

造影模擬模塊，用于通過造影機進行手術位置及造影效果的模擬，并進行病變處的變大操作；

手術器材抓取模塊，用于依次抓取手術所需的穿刺針、導絲、鞘管、造影導管、Y閥、四聯三通管、造影注射器、硝酸甘油注射器、指引導絲、指引導管、快速交換球囊擴張導管、充盈壓力泵、壓力傳感器以及支架，并依次放入到相應的手術位置；

導絲插入模塊，用于將導絲插入到穿刺針；

冠脈造影影像顯示模塊，包括兩個按鈕，用于顯示左冠脈造影和右冠脈造影，點擊左冠脈造影會在造影機的屏幕上顯示出導管進入左冠脈的影像，點擊右冠脈造影，會顯示右冠脈造影的影像；

造影液推進模塊，用于進行推造影液的操作；