一种基于虚拟现实的外科手术工效学风险评估系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于虚拟现实的外科手术工效学风险评估系统及方法。所述基于虚拟现实的外科手术工效学风险评估系统，包括：交互模块、采集模块、存储模块、处理模块和分析模块；所述交互模块包括虚拟现实头盔和虚拟现实手柄，所述采集模块是由惯性或非惯性姿态传感器、生理信号采集器组成。本发明专利技术提供一种基于虚拟现实的外科手术工效学风险评估系统及方法，通过设置该评估系统，可在虚拟现实环境模拟指定的现实的手术场景，改变了传统实景操作形式，在实际操作时可灵活调整模拟场景，大大降低了评估难度，避免对患者造成风险，同时有效降低了评估成本，更好的满足现有评估需求，帮助外科医师及时预防肌肉骨骼疾病发生。帮助外科医师及时预防肌肉骨骼疾病发生。帮助外科医师及时预防肌肉骨骼疾病发生。

A surgical ergonomic risk assessment system and method based on virtual reality

【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟现实的外科手术工效学风险评估系统及方法


[0001]本专利技术涉及医疗外科领域，尤其涉及一种基于虚拟现实的外科手术工效学风险评估系统及方法。

技术介绍

[0002]与工作相关的肌肉骨骼疾病在外科医生群体中很普遍，据调查，开腹手术中外科医生肌肉骨骼疾病的发生率为 66
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94%，传统腹腔镜手术中外科医生肌肉骨骼疾病的发生率为73
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100%，机器人辅助手术的发生率为23
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80%，外科医生肌肉骨骼疾病通常会导致外科医生残疾、病痛。
[0003]而为了降低医生肌肉骨骼疾病发病率，采用机器人辅助手术成为了主要解决办法，开发客观的外科人机工效学仪器和指南，并将人机工效评估与肌肉骨骼疾病外科医生的疼痛和组织水平损伤相关联，开展人机工效学培训，以保护外科医生免受可预防的、可能改变职业生涯的伤害，目前，引起外科医师人机工效学风险的因素包括三个：外科医师的生理状态，例如外科医师的术式、性别、年龄、身高；手术环境：例如腹腔镜手术的独特风险包括手术台和显示器位置、长轴器械和不良器械手柄设计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟现实的外科手术工效学风险评估系统，其特征在于，包括：交互模块、采集模块、存储模块、处理模块和分析模块；所述交互模块包括虚拟现实头盔和虚拟现实手柄，所述采集模块是由惯性或非惯性姿态传感器、生理信号采集器组成；所述交互模块、所述采集模块、所述存储模块均与所述处理模块信号连接，所述处理模块与所述分析模块信号连接。2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的外科手术工效学风险评估系统，其特征在于，所述采集模块用于采集外科医师的姿态与生理数据，而生理数据包括但不限于肌肉电信号、皮肤电信号、心率变异率、脑电信号，外科医师通过佩戴所述虚拟现实头盔，并手持虚拟现实手柄执行虚拟人物阶段采集外科医师的姿态与生理数据操作。3.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的外科手术工效学风险评估系统，其特征在于，所述处理模块能够将原始采集的数据进行特征处理，所述测算模块能够结合外科医师在虚拟现实环境中的姿态、生理数据执行对应于客观标准评估量表的测算。4.根据如权利要求1
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3任意一项所述的基于虚拟现实的外科手术工效学风险评估系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、确认外科手术场景：选择并记录现实外科手术场景，包括手术室环境、医疗器械以及手术医师的操作过程，以此作为后续虚拟化场景的原型和风险评估实验基础；S2、虚拟化真实外科手术场景：将采集到的真实外科手术场景虚拟化，虚拟仿真后的手术室应当体现出真实感、沉浸式、交互性等虚拟现实特性，对真实环境的仿真、病患情况以及手术室物体物理特性的模拟是后续实验的基础；S3、虚拟环境中的主客观数据指标采集：医师在虚拟手术室中进行操作，并在操作过程中利用惯性或非惯性姿势传感器、摄像头、生理信号传感设备对医师进行客观数据采集，手术操作结束后，指导医师填写主观问卷量表；S4、功效学风险测算：前期实验结束后，将依照主客观评估标准对收集到的量表结果和生理数据进行测算，以得到指定手术下的外科人机功效学风险评估结果。5.根据权利要求4所述的基于虚拟现实的外科手术工效学风险评估方法，其特征在于，所述S1中，确认外科手术场景具体方法包括：S11、选择待测定的工效学风险的目标手术；S12、记录并确认手术现场的场景、医疗器械，利用拍摄设备记录下手术场景全貌和所有用到的医疗器械；S13、记录并确认真实手术外科医师...

【专利技术属性】
技术研发人员：范凌杰，李远友，金婷，曾越峰，梁昪平，黎兴伟，孙启轩，张博鑫，
申请(专利权)人：范凌杰，
类型：发明
国别省市：