【技术实现步骤摘要】
穿刺手术教学系统、实现方法、教学终端和教学设备
本专利技术涉及医学教育
，具体涉及一种基于力反馈的穿刺手术教学系统、实现方法、教学终端和教学设备。
技术介绍
穿刺术是常用的临床手术操作，也是重要的给药和治疗方法之一，在诊断、治疗和抢救危重病例中起着决定性的作用。与有着大量辅助设备的传统手术而言，如果在穿刺术中想要达到专业手术医生的水平，需要更长时间的学习和训练。而在传统的手术训练中，实习医生往往是在经验丰富的医生演示后，对人造模型、尸体或动物等生物目标进行练习。然而，人造模型真实感不够，尸体资源有限且昂贵，动物活体组织及结构与人体差异较大。尤其是对初学者来说，无法掌握手术的力度，而教师也很难将自己的经验准确的传递给学生。针对上述问题，相关技术中的解决办法主要有以下两种：一种是人造模型方案，该方案主要通过采用与手术需求相近的人造模型，模拟人体结构特性。该方案可以有效降低学生训练的资源门槛，提高训练资源的反复利用率。但这种方式更倾向于训练手术的操作手感，对手术流程的训练较弱，不能脱离教师的指导和监督，不符合
【技术保护点】
1.一种基于力反馈的穿刺手术教学系统，其特征在于，包括力反馈设备、教学终端和信号转换装置，所述教学终端中包括主控制模块和模型计算模块，其中：/n所述信号转换装置用于将手术器械的姿态数据转换为三维虚拟手术器械的动画控制系数，并将所述动画控制系数发送给所述主控制模块；/n所述主控制模块用于根据所述动画控制系数同步所述三维虚拟手术器械的操作，并实时获取所述三维虚拟手术器械的姿态数据；/n所述模型计算模块用于根据所述三维虚拟手术器械的姿态数据和虚拟生物组织结构的物理属性计算力反馈数据，并将所述力反馈数据发送给所述力反馈设备；/n所述力反馈设备用于接收来自所述主控制模块的力反馈数据，...
【技术特征摘要】
1.一种基于力反馈的穿刺手术教学系统，其特征在于，包括力反馈设备、教学终端和信号转换装置，所述教学终端中包括主控制模块和模型计算模块，其中：
所述信号转换装置用于将手术器械的姿态数据转换为三维虚拟手术器械的动画控制系数，并将所述动画控制系数发送给所述主控制模块；
所述主控制模块用于根据所述动画控制系数同步所述三维虚拟手术器械的操作，并实时获取所述三维虚拟手术器械的姿态数据；
所述模型计算模块用于根据所述三维虚拟手术器械的姿态数据和虚拟生物组织结构的物理属性计算力反馈数据，并将所述力反馈数据发送给所述力反馈设备；
所述力反馈设备用于接收来自所述主控制模块的力反馈数据，并将所述力反馈数据对应的力反馈给操作者。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述教学终端还包括虚拟手术环境构建模块，所述虚拟手术环境构建模块用于应用虚拟建模技术构建三维虚拟手术环境、构建三维虚拟手术器械、构建三维虚拟病人、模拟所述三维虚拟病人的虚拟病变特征以及所述三维虚拟病人对虚拟手术操作的反馈特征数据。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述教学终端还包括训练模块，所述训练模块用于根据预先存储的手术流程操作数据通过智能辅助模块指示操作者操作手术器械。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述智能辅助模块还用于在所述操作者操作错误时进行告警提示，以及，在所述操作者操作完成时进行操作结果提示。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述教学终端还包括分析模块，所述分析模块用于统计所述操作者的训练时长数据、错误点数据和错误原因数据。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号转换装置用于将所述力反馈设备的电子信号转换为三维虚拟手术环境中的空间坐标；用于将手术器械的使用信号转换为虚拟器械的动画控制系数。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：王强，
申请(专利权)人：上海褚信医学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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