技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種醫(yī)療器械訓(xùn)練領(lǐng)域，尤其涉及一種腔鏡模擬仿真訓(xùn)練系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

腔鏡是一種帶有微型攝像頭的器械，腔鏡手術(shù)就是利用腔鏡及其相關(guān)器械進(jìn)行的手術(shù)，其使用冷光源提供照明，將腔鏡鏡頭（直徑為3～10mm）插入腹腔內(nèi)，運(yùn)用數(shù)字?jǐn)z像技術(shù)使腔鏡鏡頭拍攝到的圖像通過(guò)光導(dǎo)纖維傳導(dǎo)至后級(jí)信號(hào)處理系統(tǒng)，并且實(shí)時(shí)顯示在專用監(jiān)視器上。然后醫(yī)生通過(guò)監(jiān)視器屏幕上所顯示患者器官不同角度的圖像，對(duì)病人的病情進(jìn)行分析判斷，并且運(yùn)用特殊的腔鏡器械進(jìn)行手術(shù)。

在腔鏡手術(shù)實(shí)習(xí)醫(yī)生上崗前，需要對(duì)其進(jìn)行培訓(xùn)，使醫(yī)生實(shí)習(xí)能夠?qū)⒆陨淼闹R(shí)技能轉(zhuǎn)化為實(shí)際操作能力，從而勝任成為一名合格的腔鏡手術(shù)醫(yī)生。目前缺乏一種能夠有效進(jìn)行腔鏡模擬仿真訓(xùn)練的系統(tǒng)，實(shí)習(xí)醫(yī)生需要不斷觀摩主刀醫(yī)生的進(jìn)行的手術(shù)，此方式導(dǎo)致實(shí)習(xí)醫(yī)生理論知識(shí)足夠，但缺乏實(shí)際動(dòng)手操作能力，對(duì)醫(yī)療器械的掌握程度有限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明正是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種腔鏡模擬仿真訓(xùn)練系統(tǒng)及其方法。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明所述的一種腔鏡模擬仿真訓(xùn)練系統(tǒng)，包括：模擬訓(xùn)練模塊、處理模塊和顯示模塊；

所述模擬訓(xùn)練模塊包括模擬箱、內(nèi)窺鏡、手術(shù)器械，所述模擬箱內(nèi)盛放有教學(xué)材料，所述模擬箱頂部設(shè)有多個(gè)操作孔，所述內(nèi)窺鏡以及手術(shù)器械能通過(guò)所述操作孔進(jìn)至模擬箱內(nèi)，并能在模擬箱內(nèi)進(jìn)行自由運(yùn)動(dòng)；所述內(nèi)窺鏡能采集教學(xué)材料的圖像信息，所述手術(shù)器械能對(duì)教學(xué)材料進(jìn)行與之對(duì)應(yīng)的處理；

所述處理模塊包括存儲(chǔ)單元、時(shí)鐘單元、錄入單元和處理單元；

所述存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)有教學(xué)材料初始狀態(tài)以及標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)后的圖像信息、與教學(xué)材料對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練科目以及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)；

所述時(shí)鐘單元用于提供時(shí)鐘信號(hào)；

所述處理單元與內(nèi)窺鏡、時(shí)鐘單元和存儲(chǔ)單元連接，用于接收存儲(chǔ)單元輸出的圖像信息和內(nèi)窺鏡輸出的實(shí)時(shí)仿真訓(xùn)練圖像信息，并能截取實(shí)時(shí)內(nèi)窺鏡輸出的實(shí)時(shí)仿真訓(xùn)練圖像信息，并根據(jù)該信息與存儲(chǔ)單元輸出的圖像進(jìn)行對(duì)比與分析，確定當(dāng)前進(jìn)行的訓(xùn)練科目以及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)；待訓(xùn)練科目和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)生成后，所述處理單元還能實(shí)時(shí)截取內(nèi)窺鏡輸出的實(shí)時(shí)仿真訓(xùn)練圖像信息；

所述錄入單元與處理單元通信連接，用于錄入導(dǎo)師對(duì)實(shí)時(shí)仿真訓(xùn)練圖像信息的評(píng)分；

顯示模塊與處理單元通訊連接，用于顯示內(nèi)窺鏡實(shí)時(shí)仿真訓(xùn)練圖像信息，并在主動(dòng)結(jié)束或時(shí)間結(jié)束后，顯示訓(xùn)練科目以及導(dǎo)師錄入的評(píng)分。

優(yōu)選地，還包括攝像模塊，所述攝像模塊與處理單元連接，用于拍攝實(shí)訓(xùn)者的操作圖像，所述顯示模塊能顯示實(shí)訓(xùn)者的操作圖像。

優(yōu)選地，所述顯示模塊還能顯示實(shí)訓(xùn)者得分與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

優(yōu)選地，所述顯示模塊包括第一顯示屏和第二顯示屏，第一顯示屏上顯示內(nèi)窺鏡實(shí)時(shí)仿真訓(xùn)練圖像信息，第二顯示屏上顯示實(shí)訓(xùn)者的操作圖像。

優(yōu)選地，所述模擬箱采用九孔式模擬箱。

優(yōu)選地，所述模擬箱采用抽拉式模擬箱。

優(yōu)選地，還包括打印模塊，所述打印模塊與處理模塊連接，能打印實(shí)訓(xùn)者的訓(xùn)練科目和訓(xùn)練得分。

優(yōu)選地，所述模擬訓(xùn)練模塊、處理模塊和顯示模塊均連接在臺(tái)車(chē)上，所述臺(tái)車(chē)底部連接有萬(wàn)向輪。

本發(fā)明還提出一種腔鏡模擬仿真訓(xùn)練 方法，包括以下步驟：

將所需的教學(xué)材料放置在模擬箱的預(yù)定位置，并將內(nèi)窺鏡以及與教學(xué)材料對(duì)應(yīng)的手術(shù)器械通過(guò)操作孔插入模擬箱內(nèi)；

調(diào)整內(nèi)窺鏡在模擬箱的位置，處理模塊截取預(yù)實(shí)時(shí)刻內(nèi)窺鏡輸出的實(shí)時(shí)仿真訓(xùn)練圖像信息，并根據(jù)該信息與存儲(chǔ)單元輸出的圖像進(jìn)行對(duì)比與分析，確定當(dāng)前進(jìn)行的訓(xùn)練科目以及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)后，開(kāi)始進(jìn)行訓(xùn)練計(jì)時(shí)；

實(shí)訓(xùn)者操作手術(shù)器械對(duì)教學(xué)材料進(jìn)行仿真訓(xùn)練；

處理單元將內(nèi)窺鏡輸出的實(shí)時(shí)仿真訓(xùn)練圖像信息發(fā)送至顯示模塊；并實(shí)時(shí)截取內(nèi)窺鏡輸出的實(shí)時(shí)仿真訓(xùn)練圖像信息。導(dǎo)師根據(jù)實(shí)時(shí)仿真訓(xùn)練圖像信息，結(jié)合訓(xùn)練評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)材料初始狀態(tài)以及標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)后的圖像信息，對(duì)實(shí)訓(xùn)者的操作進(jìn)行評(píng)分，并通過(guò)錄入單元將評(píng)分錄入至存儲(chǔ)單元內(nèi)；

計(jì)時(shí)結(jié)束或?qū)嵱?xùn)者主動(dòng)結(jié)束時(shí)，處理單元將訓(xùn)練項(xiàng)目及得分發(fā)送至顯示模塊；顯示模塊顯示包括訓(xùn)練項(xiàng)目、評(píng)分的信息。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的實(shí)施效果如下：

采用真實(shí)的腔鏡系統(tǒng)和內(nèi)置生物器官的模擬箱結(jié)合，能夠在高仿真的環(huán)境下進(jìn)行腔鏡訓(xùn)練。

腔鏡以及手術(shù)器械能夠在模擬型內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)，可高仿真地進(jìn)行多種類手術(shù)，如夾豆子、剪圓紙以及縫合打結(jié)等。

在將腔鏡以及手術(shù)器械插入模擬箱后，處理模塊能夠自動(dòng)判斷當(dāng)前所進(jìn)行的科目，并生成評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、定時(shí)截取實(shí)訓(xùn)者的操作圖像，導(dǎo)師可根據(jù)實(shí)時(shí)仿真訓(xùn)練圖像信息，結(jié)合訓(xùn)練評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)材料初始狀態(tài)以及標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)后的圖像信息，對(duì)實(shí)訓(xùn)者的操作進(jìn)行評(píng)分。實(shí)訓(xùn)者在訓(xùn)練結(jié)束可通過(guò)顯示單元知曉自己的訓(xùn)練得分。此方式及時(shí)、準(zhǔn)確，在實(shí)訓(xùn)者完成某一特定處理后，還能記錄過(guò)程所花費(fèi)的時(shí)間，有助于指導(dǎo)實(shí)訓(xùn)者對(duì)自己當(dāng)前水平進(jìn)行分析，從而強(qiáng)化其業(yè)務(wù)水平。

腔鏡和手術(shù)器械能由兩名實(shí)訓(xùn)者分別操控，以進(jìn)行配合訓(xùn)練，有助于培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)者之間的默契。

根據(jù)實(shí)際需要可自由更換教學(xué)材料，從而實(shí)現(xiàn)不同科目的訓(xùn)練目的。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖。

圖3為本發(fā)明的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合具體的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容。

如圖1和圖2所示為本發(fā)明所述一種腔鏡模擬仿真訓(xùn)練系統(tǒng)，包括：模擬訓(xùn)練模塊、處理模塊和顯示模塊；

所述模擬訓(xùn)練模塊包括模擬箱1、內(nèi)窺鏡2、手術(shù)器械3，所述模擬箱1內(nèi)盛放有教學(xué)材料，所述模擬箱1頂部設(shè)有多個(gè)操作孔，所述內(nèi)窺鏡2以及手術(shù)器械3能通過(guò)所述操作孔進(jìn)至模擬箱1內(nèi)，并能在模擬箱1內(nèi)進(jìn)行自由運(yùn)動(dòng)；所述內(nèi)窺鏡2能采集教學(xué)材料的圖像信息，所述手術(shù)器械3能對(duì)教學(xué)材料進(jìn)行與之對(duì)應(yīng)的處理；

所述處理模塊4包括存儲(chǔ)單元、時(shí)鐘單元、錄入單元和處理單元；

所述存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)有教學(xué)材料初始狀態(tài)以及標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)后的圖像信息、與教學(xué)材料對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練科目以及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)；

所述時(shí)鐘單元用于提供時(shí)鐘信號(hào)；

所述處理單元與內(nèi)窺鏡、時(shí)鐘單元和存儲(chǔ)單元連接，用于接收存儲(chǔ)單元輸出的圖像信息和內(nèi)窺鏡輸出的實(shí)時(shí)仿真訓(xùn)練圖像信息，并能截取實(shí)時(shí)內(nèi)窺鏡輸出的實(shí)時(shí)仿真訓(xùn)練圖像信息，并根據(jù)該信息與存儲(chǔ)單元輸出的圖像進(jìn)行對(duì)比與分析，確定當(dāng)前進(jìn)行的訓(xùn)練科目以及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)；待訓(xùn)練科目和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)生成后，所述處理單元還能實(shí)時(shí)截取內(nèi)窺鏡輸出的實(shí)時(shí)仿真訓(xùn)練圖像信息；

所述錄入單元與處理單元通信連接，用于錄入導(dǎo)師對(duì)實(shí)時(shí)仿真訓(xùn)練圖像信息的評(píng)分；

顯示模塊與處理單元通訊連接，用于顯示內(nèi)窺鏡實(shí)時(shí)仿真訓(xùn)練圖像信息，并在主動(dòng)結(jié)束或時(shí)間結(jié)束后，顯示訓(xùn)練科目以及導(dǎo)師錄入的評(píng)分。

優(yōu)選地，還包括攝像模塊，所述攝像模塊與處理單元連接，用于拍攝實(shí)訓(xùn)者的操作圖像，所述顯示模塊能顯示實(shí)訓(xùn)者的操作圖像。

參照?qǐng)D1-圖3依據(jù)上述實(shí)施例在實(shí)際訓(xùn)練時(shí)，包括以下步驟：

將所需的教學(xué)材料放置在模擬箱的預(yù)定位置，并將內(nèi)窺鏡以及與教學(xué)材料對(duì)應(yīng)的手術(shù)器械通過(guò)操作孔插入模擬箱內(nèi)；

調(diào)整內(nèi)窺鏡在模擬箱的位置，處理模塊截取預(yù)實(shí)時(shí)刻內(nèi)窺鏡輸出的實(shí)時(shí)仿真訓(xùn)練圖像信息，并根據(jù)該信息與存儲(chǔ)單元輸出的圖像進(jìn)行對(duì)比與分析，確定當(dāng)前進(jìn)行的訓(xùn)練科目以及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)后，開(kāi)始進(jìn)行訓(xùn)練計(jì)時(shí)；

實(shí)訓(xùn)者操作手術(shù)器械對(duì)教學(xué)材料進(jìn)行仿真訓(xùn)練；

處理單元將內(nèi)窺鏡輸出的實(shí)時(shí)仿真訓(xùn)練圖像信息發(fā)送至顯示模塊；并實(shí)時(shí)截取內(nèi)窺鏡輸出的實(shí)時(shí)仿真訓(xùn)練圖像信息。導(dǎo)師根據(jù)實(shí)時(shí)仿真訓(xùn)練圖像信息，結(jié)合訓(xùn)練評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)材料初始狀態(tài)以及標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)后的圖像信息，對(duì)實(shí)訓(xùn)者的操作進(jìn)行評(píng)分，并通過(guò)錄入單元將評(píng)分錄入至存儲(chǔ)單元內(nèi)；

計(jì)時(shí)結(jié)束或?qū)嵱?xùn)者主動(dòng)結(jié)束時(shí)，處理單元將訓(xùn)練項(xiàng)目及得分發(fā)送至顯示模塊；顯示模塊顯示包括訓(xùn)練項(xiàng)目、評(píng)分的信息。

本發(fā)明中，采用真實(shí)的腔鏡系統(tǒng)和內(nèi)置生物器官的模擬箱結(jié)合，能夠在高仿真的環(huán)境下進(jìn)行腔鏡訓(xùn)練。

內(nèi)窺鏡2以及手術(shù)器械3能夠在模擬型內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)，可高仿真地進(jìn)行多種類手術(shù)，如夾豆子、剪圓紙以及縫合打結(jié)等。

在將腔鏡2以及手術(shù)器械3插入模擬箱后1，處理模塊能夠自動(dòng)判斷當(dāng)前所進(jìn)行的科目，并生成評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、定時(shí)截取實(shí)訓(xùn)者的操作圖像，導(dǎo)師可根據(jù)實(shí)時(shí)仿真訓(xùn)練圖像信息，結(jié)合訓(xùn)練評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)材料初始狀態(tài)以及標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)后的圖像信息，對(duì)實(shí)訓(xùn)者的操作進(jìn)行評(píng)分。實(shí)訓(xùn)者在訓(xùn)練結(jié)束可通過(guò)顯示單元知曉自己的訓(xùn)練得分。此方式及時(shí)、準(zhǔn)確，在實(shí)訓(xùn)者完成某一特定處理后，還能記錄過(guò)程所花費(fèi)的時(shí)間，有助于指導(dǎo)實(shí)訓(xùn)者對(duì)自己當(dāng)前水平進(jìn)行分析，從而強(qiáng)化其業(yè)務(wù)水平。

腔鏡和手術(shù)器械能由兩名實(shí)訓(xùn)者分別操控，以進(jìn)行配合訓(xùn)練，有助于培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)者之間的默契。

根據(jù)實(shí)際需要可自由更換教學(xué)材料，從而實(shí)現(xiàn)不同科目的訓(xùn)練目的。

在有的實(shí)施例中，本方案還包括攝像模塊，所述攝像模塊與處理單元連接，用于拍攝實(shí)訓(xùn)者的操作圖像，所述顯示模塊能顯示實(shí)訓(xùn)者的操作圖像。實(shí)訓(xùn)過(guò)程中實(shí)訓(xùn)者的操作圖像也可被記錄下來(lái)，老師或者實(shí)訓(xùn)者可通過(guò)該操作圖像找出實(shí)訓(xùn)操作中存在的問(wèn)題，有助于提高實(shí)訓(xùn)者業(yè)務(wù)水平。

在有的實(shí)施例中，所述顯示模塊5還能顯示實(shí)訓(xùn)者得分與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，有助于指導(dǎo)實(shí)訓(xùn)者對(duì)自己當(dāng)前水平進(jìn)行分析，從而強(qiáng)化其業(yè)務(wù)水平。

在有的實(shí)施例中，所述顯示模塊5包括第一顯示屏和第二顯示屏，所述第一顯示屏用于顯示內(nèi)窺鏡實(shí)時(shí)仿真訓(xùn)練圖像信息，第二顯示屏用于顯示軟件界面、內(nèi)窺鏡實(shí)時(shí)圖像、操作者的實(shí)時(shí)畫(huà)面以及截圖，通過(guò)上述設(shè)置內(nèi)窺鏡2輸出的實(shí)時(shí)仿真訓(xùn)練圖像信息能夠被更加清晰、直觀地顯示出來(lái)，減少了實(shí)訓(xùn)過(guò)程中可能存在的影響對(duì)實(shí)訓(xùn)者訓(xùn)練結(jié)果的因素，使實(shí)訓(xùn)者能夠最大程度地發(fā)揮所掌握的業(yè)務(wù)技能。

在有的實(shí)施例中，所述模擬箱1采用九孔式模擬箱，能夠適用于多種手術(shù)訓(xùn)練，應(yīng)用范圍更廣。

在有的實(shí)施例中，所述模擬箱1采用抽拉式模擬箱，通過(guò)抽拉模擬箱1能夠自由更換教學(xué)材料，操作更加方便、快捷，減少了實(shí)訓(xùn)的等待時(shí)間。

在有的實(shí)施例中，本發(fā)明還包括打印模塊6，所述打印模塊6與處理模塊4連接，通過(guò)打印模塊6打印實(shí)訓(xùn)者的訓(xùn)練科目和與之對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練成績(jī)，還能生成評(píng)價(jià)報(bào)告，方便隨時(shí)查閱。

在有的實(shí)施例中，所述模擬訓(xùn)練模塊、處理模塊4和顯示模塊5均連接在臺(tái)車(chē)7上，所述臺(tái)車(chē)7底部連接有萬(wàn)向輪8，打破了空間的限制，方便進(jìn)行多點(diǎn)教學(xué)與培訓(xùn)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。