[實(shí)用新型]醫(yī)療模擬系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020177778.0
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN211827846U
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 克里斯托弗·亨舍爾;伊沃·萊巴赫爾;丹尼爾·巴霍芬;斯特凡·塔奇施密德;馬庫斯·厄爾哈芬;卡羅琳·馬特斯-奧布賴恩
• 申請（專利權(quán)）人: 維塔醫(yī)療股份公司
• 主分類號: G09B23/30
• 分類號: G09B23/30
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 丁文蘊(yùn);張會娟

本實(shí)用新型提供一種醫(yī)療模擬系統(tǒng)，其包括：具有至少一個進(jìn)入口的解剖模型，所述解剖模型安裝在允許改變所述解剖模型的取向的旋轉(zhuǎn)元件上；安裝在所述進(jìn)入口上的器械保持管體；適于滑入所述器械保持管體中的器械復(fù)制品；以及至少一個器械位置追蹤系統(tǒng)，其用于追蹤所述器械復(fù)制品的位置和取向，其中，所述器械保持管體和所述器械復(fù)制品被設(shè)置為一起形成線性電磁馬達(dá)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型總體上涉及醫(yī)療模擬器、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模擬系統(tǒng)，并且更具體涉及用于外科訓(xùn)練目的的腹腔鏡檢查及其他內(nèi)窺鏡檢查模擬器。

背景技術(shù)

醫(yī)療模擬器

在諸如內(nèi)窺鏡檢查、關(guān)節(jié)鏡檢查、腹腔鏡檢查及其他微創(chuàng)手術(shù)應(yīng)用的許多醫(yī)療應(yīng)用中，在治療程序期間越來越多地使用醫(yī)學(xué)成像進(jìn)行診斷和引導(dǎo)。針對可能在醫(yī)療實(shí)踐中遇到的多種多樣的患者解剖結(jié)構(gòu)，除了傳統(tǒng)的醫(yī)療器械和程序之外，這些新技術(shù)還要求內(nèi)科和外科醫(yī)生進(jìn)行專業(yè)訓(xùn)練來掌握操作諸如內(nèi)窺鏡或超聲探頭的成像工具所需的間接手眼協(xié)調(diào)能力。計(jì)算機(jī)化的醫(yī)療訓(xùn)練模擬器可以使內(nèi)科醫(yī)生和受訓(xùn)者能夠在手術(shù)室中實(shí)際操作之前在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中發(fā)展和提高他們的能力。

先進(jìn)醫(yī)療程序模擬器可基于混合或虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(“VR/AR”)模擬裝置，內(nèi)科醫(yī)生可使用該裝置體驗(yàn)醫(yī)療程序情景。VR/AR系統(tǒng)可通過混合現(xiàn)實(shí)處理引擎(MRPE)根據(jù)內(nèi)科醫(yī)生的手勢和動作計(jì)算和渲染出解剖結(jié)構(gòu)的視覺VR/AR模型，從而提供多種反饋，諸如視覺、觸覺和聽覺反饋。在VR系統(tǒng)中可以針對用戶顯示模擬出完整的圖像，并且在AR系統(tǒng)中可以針對用戶顯示使實(shí)際圖像覆蓋或合并模擬圖像。一般來說，在混合現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，可采用現(xiàn)實(shí)元件(例如物理對象復(fù)制品)和虛擬元件(例如計(jì)算機(jī)圖形產(chǎn)生的圖像)來加強(qiáng)訓(xùn)練情景模擬的現(xiàn)實(shí)感。在醫(yī)療應(yīng)用中，可以模擬出具有不同病理特征的多種患者模型。因此，可以針對訓(xùn)練目的在縮短的時間內(nèi)為用戶模擬出執(zhí)業(yè)醫(yī)師多年來遇到的自然變化情況。可以針對評估目的記錄和重復(fù)醫(yī)療模擬程序。 VR/AR模擬系統(tǒng)也可以是計(jì)算機(jī)并且提供多種度量標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

因此需要一種緊湊性和適應(yīng)性更強(qiáng)的醫(yī)療模擬器系統(tǒng)，其具有可移動和拆卸的部件從而在操作與解剖模型接觸的器械復(fù)制品時幫助現(xiàn)實(shí)觸感反饋，該器械復(fù)制品盡可能地類似于實(shí)際操作器械。優(yōu)選地，這種模擬器應(yīng)支持可能來自于不同進(jìn)入口的多種外科程序模擬，而無需昂貴的材料設(shè)計(jì)和/或維護(hù)，并且在不同程序與進(jìn)入口之間切換時無需繁雜的設(shè)定和校準(zhǔn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于一種醫(yī)療模擬系統(tǒng)，包括：

-具有至少一個進(jìn)入口的解剖模型，該解剖模型安裝在允許改變該解剖模型的取向的旋轉(zhuǎn)元件上；

-安裝在進(jìn)入口上的器械保持管體；

-適于滑入器械保持管體中的器械復(fù)制品；

-至少一個器械位置追蹤系統(tǒng)，其用于追蹤器械復(fù)制品的位置和取向；

其中，器械保持管體和器械復(fù)制品被設(shè)置為一起形成線性電磁馬達(dá)，

所述線性電磁馬達(dá)還包括被設(shè)計(jì)為產(chǎn)生觸感振動的振蕩部件。

所述器械復(fù)制品還包括振動觸覺致動器，振動觸覺致動器安裝在所述器械復(fù)制品上并且設(shè)計(jì)為產(chǎn)生觸感振動。

傳感器位于所述器械復(fù)制品的頭端處。

所述器械保持管體還包括插入傳感器。

所述醫(yī)療模擬系統(tǒng)還包括混合現(xiàn)實(shí)處理引擎和觸感控制器，混合現(xiàn)實(shí)處理引擎被構(gòu)造為：

a.通過器械位置追蹤系統(tǒng)獲取器械復(fù)制品的位置和取向；

b.通過解剖模型的傳感器獲取解剖模型的取向；

c.通過混合現(xiàn)實(shí)處理引擎根據(jù)解剖模型的取向來更新至少一個虛擬對象的位置、變形模型和材料/物理特性；