一种基于VR平台的静脉注射训练系统技术方案

一种基于VR平台的静脉注射训练系统，包括一控制主机，所述控制主机分别与显示设备、力反馈设备以及脚踏设备电性连接；一显示设备，用于显示静脉血标本采集模型；一力反馈设备，用于根据用户的操作向控制主机发送第一控制信号以对静脉血标本采集注射手臂进行静脉注射模拟操作，以及接收控制主机的反馈信息以对用户进行力反馈；一脚踏设备，用于根据用户操作向控制主机发送第二控制信号以对静脉注射模拟操作进行辅助操作。本发明专利技术是基于虚拟现实技术实现的静脉注射训练系统，不仅可以解决该实验教学中存在的有创性实验无法反复训练的问题，也可以解决现用模型存在的仿真性差、不耐反复穿刺、漏液霉变等问题，是对现有教学方式的改革和有力补充。

An intravenous injection training system based on VR platform

An intravenous injection training system based on VR platform, including a control unit, wherein the control host and feedback device and a pedal device are respectively electrically connected with the display device and a display device; used to display the vein blood collection model; a force feedback device, for according to the user operation to control the host sends a first control signal the vein blood collection by intravenous injection arm simulation operation, and the receiving control host feedback information to the user feedback; a pedal device, used to control the host sends second control signals to simulate the operation of auxiliary operation for intravenous injection according to the user operation. The present invention is intravenous injection training system based on virtual reality technology, not only can solve the problem of the experimental teaching of invasive experiment can not be repeated training problems can be solved by the simulation model is poor, not resistant to repeated puncture, leakage, mildew and other issues, and is a powerful supplement to the existing teaching reform the way.

【技术实现步骤摘要】
一种基于VR平台的静脉注射训练系统
本专利技术涉及虚拟现实
，特别是一种基于VR平台的静脉注射训练系统。
技术介绍
静脉注射技术属于护士必须掌握的操作技术之一。目前的实验教学方法有两种，一种是护生相互之间的真人对练，另一种是在模型身上练习。第一种教学方法存在以下问题：①静脉注射属于有创性实验，不可能在真人身上反复训练；②护生尚未获得护士资格证，在真人身上练习有悖于伦理原则。第二种教学方法则存在以下问题：①实体硅胶手臂模型的仿真性差：真人血管从向心端到远心端是由粗到细进行分支的，而模型的血管用的是统一口径的乳胶管，跟真人血管口径不一致，仿真性差；②模型的肌肉用的是海绵，血管反复穿刺后会漏液，引起下方的海绵霉变，所以一两年就需要更换，费用昂贵；③模型的血管在扎上止血带后没有力反馈，不能像真人的血管一样有起伏的变化，缺乏真实感。因此，现有技术有待于改进和提高。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的是提供一种基于VR平台的静脉注射训练系统，其不仅可以解决实验教学中存在的有创性实验无法反复训练的问题，而且可以解决现有模型存在的仿真度差、不耐反复穿刺、漏液霉变等问题。本专利技术是通过以下技术手段来实现上述目的的：一种基于VR平台的静脉注射训练系统，包括一控制主机，所述控制主机分别与显示设备、力反馈设备以及脚踏设备电性连接；一显示设备，用于显示静脉血标本采集模型；一力反馈设备，用于根据用户的操作向控制主机发送第一控制信号以对静脉血标本采集注射手臂进行静脉注射模拟操作，以及接收控制主机的反馈信息以对用户进行力反馈；一脚踏设备，用于根据用户操作向控制主机发送第二控制信号以对静脉注射模拟操作进行辅助操作。优先的，所述显示设备为虚拟现实头戴式显示设备。优选的，所述力反馈设备为操作手柄。本专利技术具有如下特点：一、通过虚拟场景来模拟真实场景，使得护生能够身临其境地模拟静脉注射的过程，对操作步骤进行反复训练，并通过游戏关卡设计的模式来完成训练，提高了操作训练的沉浸感和趣味性，提高护生自主训练的积极性；二、按照真人的解剖结构模拟皮肤、皮下组织、血管、神经和肌肉组织，在组织层次和血管的管径方面可达到高仿真；三、模拟静脉血管在注射过程中的真实变化，如扎上止血带后采血部位的静脉会逐渐充盈，采血过程中静脉内血液量会逐渐弹性回位，达到高仿真的效果，提高了操作的沉浸感；四、虚拟静脉注射训练系统可有效地节约学生操作训练成本，因为虚拟设备可反复使用，不需要消耗注射器等耗材，也不会发生实体模型经常出现的霉变情况，故不需频繁更换，极大地节约了成本；五、虚拟静脉注射训练系统可节约实验室空间。虚拟静脉注射系统只需要电脑、头显、屏幕、信号捕捉器等设备，占用空间不大，与实体模型相比，极大地节约了实训空间；六、虚拟设备的高仿真性和沉浸感，能激发学生自主训练的热情，便于学生反复练习，达到熟练掌握该操作步骤，可以降低医疗安全风险，帮助受训护士克服心理障碍，更好地保护病人利益。本专利技术是基于虚拟现实技术实现的静脉注射训练系统，不仅可以解决该实验教学中存在的有创性实验无法反复训练的问题，也可以解决现用模型存在的仿真性差、不耐反复穿刺、漏液霉变等问题，是对现有教学方式的改革和有力补充。附图说明附图1为本专利技术实施例的原理方框图；附图2为本专利技术实施例的工作流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的详细说明：请参见图1，本专利技术一种基于VR平台的静脉注射训练系统，包括一控制主机，所述控制主机为计算机，计算机安装有医疗实验教学软件，该医疗实验教学软件将采集到的三维人体模型通过三维引擎渲染出人体模型，并将该人体模型展示于显示设备中，所述控制主机分别与显示设备、力反馈设备以及脚踏设备电性连接；一显示设备，用于显示静脉血标本采集模型，所述显示设备为虚拟现实头戴式显示设备，如HTCvive设备；一力反馈设备，所述力反馈设备为操作手柄，用于根据用户的操作向控制主机发送第一控制信号以对静脉血标本采集注射手臂进行静脉注射模拟操作，以及接收控制主机的反馈信息以对用户进行力反馈；一脚踏设备，用于根据用户操作向控制主机发送第二控制信号以对静脉注射模拟操作进行辅助操作。本专利技术使用时，用户佩戴虚拟显示头戴式显示设备和操作手柄，登录医疗实验教学软件，选择演示模式或者训练模式；演示模式是通过语音指导，让训练者清楚步骤及注意事项；训练模式则按照真实步骤进行，由虚拟显示头戴式显示设备进入虚拟场景，用户操作操作手柄，操作手柄向控制主机发送第一控制信号对人体模型进行静脉注射模拟操作，该静脉注射模拟操作包括以下流程：①选静脉：选择合适静脉，在穿刺部位上方6cm处系压脉带；②消毒皮肤：取出棉签、蘸取消毒液；以穿刺点为中心，由内向外螺旋式消毒，直径大于5cm；③排气：根据需要连接头皮针，再排气，排出的药液盛于治疗碗内；④再次查对；⑤进针：针尖斜面向上与皮肤成20o角进针，见回血后降低角度再进少许，松开止血带；⑥固定、推药：用胶布固定头皮针，缓慢推药，边推边观察患者；⑧拔针：将棉签置于穿刺点处，快速拔针，棉签沿静脉走向按压；⑨查对、签名；⑩整理用物：将棉签弃于医疗垃圾桶。如上述步骤中出现错误的操作方式，则静脉注射训练系统提醒错误并重新开始；同时操作手柄接收计算机的反馈信息并对用户进行力反馈；用户操作脚踏设备，脚踏设备向计算机发送第二控制信号以对静脉注射模拟操作进行辅助操作。综上所述，本专利技术通过上述技术手段，解决实验教学中存在的有创性实验无法反复训练的问题以及现用模型存在的仿真性差、不耐反复穿刺、漏液霉变等问题，是对现有教学方式的改革和有力补充。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于VR平台的静脉注射训练系统，其特征在于，包括一控制主机，所述控制主机分别与显示设备、力反馈设备以及脚踏设备电性连接；一显示设备，用于显示静脉血标本采集模型；一力反馈设备，用于根据用户的操作向控制主机发送第一控制信号以对静脉血标本采集注射手臂进行静脉注射模拟操作，以及接收控制主机的反馈信息以对用户进行力反馈；一脚踏设备，用于根据用户操作向控制主机发送第二控制信号以对静脉注射模拟操作进行辅助操作。

【技术特征摘要】
1.一种基于VR平台的静脉注射训练系统，其特征在于，包括一控制主机，所述控制主机分别与显示设备、力反馈设备以及脚踏设备电性连接；一显示设备，用于显示静脉血标本采集模型；一力反馈设备，用于根据用户的操作向控制主机发送第一控制信号以对静脉血标本采集注射手臂进行静脉注射模拟操作，以及接收控制主机的反馈信息以...

【专利技术属性】
技术研发人员：王萍，
申请(专利权)人：广东医科大学，
类型：发明
国别省市：广东,44