交互式虚拟分段诊刮术教学系统和教学方法技术方案

本发明专利技术公布了一种交互式虚拟分段诊刮术教学系统和教学方法，包括整体外壳、模拟刮宫勺、二维运动定位系统、万向部件、数据信息处理器和显示器；所有部件均置于整体外壳中；模拟刮宫勺插在万向部件中；万向部件带有传感和触觉反馈，夹持在整体外壳的前部中央；数据信息处理器固定在二维运动定位系统上，用于构建虚拟环境和用户交互；模拟刮宫勺具有三个旋转自由度和一个位移自由度，用于对分段诊刮术操作进行模拟。本发明专利技术技术方案实现向教与学双方提供仿仿真手术操作模拟装置和教学方法，具有刮勺实时压力计算功能，能够灵敏地捕获操作力度，提供及时的触觉反馈，实现视觉学习，提高学习的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医学教学领域，尤其涉及一种交互式虚拟分段诊刮术教学系统和教学方法。
技术介绍
分段诊断性分段诊刮术(简称分段诊刮术)是所有临床医学学生必须掌握的临床技能之一，具有很强的临床实用性。传统分段诊刮术的教学工作依靠橡皮模具来完成。指导教师只能通过学生操作步骤、外露的部分刮宫器械对学生的操作进行猜测，进而进行考核和指导，不仅增加了教学难度，降低了教学效率，也使得学生无法得知自己操作是否正确、力度是否适当。因此，现有的教学设备和教学方法使得学生进入临床实践后遇到两方面的问题，一方面不能准确地实施分段诊刮，混淆宫颈或宫腔的标本，给临床诊断带来困难；另一方面是力度不当，轻者会导致病人的强烈不适，重者造成子宫内膜损伤、子宫穿孔等医疗事故，给病人身心带来创伤，无法实现临床教学的预期效果。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种交互式虚拟分段诊刮术教学系统和教学方法，向教与学双方(包括医学生和临床医生)提供仿真的手术操作模拟装置和教学方法，具有刮勺实时压力计算功能，能够灵敏地捕获学习者操作力度，给学习者提供及时的触觉反馈，实现视觉学习，提高学习的效率。本专利技术提供的技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交互式虚拟分段诊刮术教学系统，包括：整体外壳、模拟刮宫勺、二维运动定位系统、万向部件、数据信息处理器和显示器；所述模拟刮宫勺、二维运动定位系统、万向部件、数据信息处理器和显示器均置于整体外壳中；所述模拟刮宫勺插在所述万向部件中；所述万向部件带有传感和触觉反馈，夹持在整体外壳的前部中央；所述数据信息处理器固定在二维运动定位系统上，用于构建虚拟环境和实现用户交互操作；所述模拟刮宫勺具有旋转自由度和位移自由度，用于模拟分段诊刮术操作。

【技术特征摘要】
1.一种交互式虚拟分段诊刮术教学系统，包括：整体外壳、模拟刮宫勺、二维运动定位系统、万向部件、数据信息处理器和显示器；所述模拟刮宫勺、二维运动定位系统、万向部件、数据信息处理器和显示器均置于整体外壳中；所述模拟刮宫勺插在所述万向部件中；所述万向部件带有传感和触觉反馈，夹持在整体外壳的前部中央；所述数据信息处理器固定在二维运动定位系统上，用于构建虚拟环境和实现用户交互操作；所述模拟刮宫勺具有旋转自由度和位移自由度，用于模拟分段诊刮术操作。2.如权利要求1所述交互式虚拟分段诊刮术教学系统，其特征是，所述模拟刮宫勺包括中空直杆和端部的发光管；所述中空直杆的外直径和材质模拟真实手术使用的刮宫勺；所述端部的发光管采用有色LED发光管或红外发光管；电气连接通过模拟刮宫勺内的中空部分完成。3.如权利要求1所述交互式虚拟分段诊刮术教学系统，其特征是，所述万向部件由一个带有内表面凹槽和内表面空腔的万向球、镶嵌于凹槽中的非接触光学传感器、多个均匀分布在万向球内表面空腔中的震荡电机、一对万向球托盘、与万向球托盘相对应的一对固定柱组成；所述固定柱固定在底座上，每只固定柱端部固定有相应的万向球托盘；万向球托盘罩扣在万向球两端，使得万向球仅能在万向球托盘中进行任意角度的旋转；所述非接触光学传感器用于检测获得模拟刮宫勺位移和旋转数据，并上传给数据信息处理器。4.如权利要求3所述交互式虚拟分段诊刮术教学系统，其特征是，所述模拟刮宫勺穿插放置在所述万向球中心。5.如权利要求3所述交互式虚拟分段诊刮术教学系统，其特征是，所述均匀分布在万向球内表面空腔中的震荡电机为4～8个；所述万向球托盘为碗状。6.如权利要求1所述交互式虚拟分段诊刮术教学系统，其特征是，所述二维运动定位...

【专利技术属性】
技术研发人员：鹿群，王建六，张诗杰，郑亦嘉，王凯乐，张凯，甄家毅，张珏，方竞，
申请(专利权)人：北京大学人民医院，北京大学，
类型：发明
国别省市：北京;11