本发明专利技术涉及智能教学技术领域，特别涉及一种医用超声模拟教学方法及系统。其方法步骤包括：S1.根据真实的教学操作场景，通过3D引擎搭建与真实教学场景相对应的虚拟场景；S2.定位设备扫描追踪真实场景中各实体教学部件的空间位置，并反馈至虚拟场景中，建立虚拟场景与真实教学场景中对应教学部件的位置关联；S3.选择一项超声项目打开检查，真实教学场景中将超声探测手柄靠近医用假人模型，获取虚拟场景中医用假人模型身上生成的图像体数据；调用医用假人模型身上对应部位的图片数据文件传送至虚拟场景中成像。通过定位设备对各教学部件的定位，使虚拟场景中各教学部件的成像与真实场景中的位置关系相对应，提高了定位的精准度。度。度。
【技术实现步骤摘要】
一种医用超声模拟教学方法及系统
[0001]本专利技术涉及智能教学
，特别涉及一种医用超声模拟教学方法及系统。
技术介绍
[0002]超声诊断培训是医学教学中一个重要的环节，在以往的教学中，老师需要在学生身上进行操作示范或练习，而对于在医院实习的医学生来说，可以由老师带领学生在病人身上进行实操，但由于医学生需要更多的实操机会，但病例的数量有限，而且每次都在病人上进行实操，不仅会给病人带来不便，学生实操的次数也会有限，难以达到教学的效果，因此如何提高超声诊断培训的效率也成为医学教学中的痛点。
[0003]随着虚拟现实技术的普及，仿真模拟教学开始成为医学教学中的补充方案。现有的虚拟场景教学会使用到集成度高的仿真一体机，通过一台设备完成超声信号采集、图像显示等功能，但由于集成度高的一体机价格昂贵，而且后期维护成本高的问题，无法在医学教学中得到广泛普及；而且仿真一体机无空间定位设备，在对超声检测手柄及假人模型进行位置捕捉定位时，会容易出现偏差，导致成像结果与实际操作过程不符，进而影响教学效果。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供一种医用超声模拟教学方法及系统，旨在解决现有仿真教学设备成本高，容易出现偏差等问题。
[0005]本专利技术提供一种医用超声模拟教学方法，包括以下步骤：S1.场景构建步骤：根据真实的教学操作场景，通过3D引擎搭建与真实教学场景相对应的虚拟场景；S2.捕捉定位步骤：定位设备扫描追踪真实场景中各实体教学部件的空间位置，并反馈至虚拟场景中，建立虚拟场景与真实教学场景中对应教学部件的位置关联；S3.模拟操作并生成图像步骤：选择一项超声项目打开检查，真实教学场景中将超声探测手柄靠近医用假人模型，获取虚拟场景中医用假人模型身上生成的图像体数据；调用医用假人模型身上对应部位的图片数据文件传送至虚拟场景中成像。
[0006]作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S1中具体包括：结合真实的教学操作场景，PC主机利用3D引擎完成虚拟场景及场景中操作功能的建模，并将虚拟场景可视化信息传输至桌面客户端和/或VR端。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S2具体包括：S21.定位设备扫描追踪真实场景中VR端、超声探测手柄内置手柄追踪器的空间位置；S22.定位设备扫描医用假人模型的内置追踪器，确认医用假人模型的相对位置及其超声检测区域；S23.定位设备将获取的实时位置信息反馈至PC主机，PC主机将位置信息转化为可
视化信息并传送给桌面客户端和/或VR端中成像。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S3还包括：S31.医用假人模型通过内置的模型追踪器实时检测与超声探测手柄内置手柄追踪器的距离，若模型追踪器检测到手柄追踪器的位置到达医用假人模型的超声检测区域后，模型追踪器反馈相对的空间位置关系至PC主机端；S32.PC主机接收模型追踪器传回的数据，根据不同空间位置关系显示对应位置的超声图片，并发送到桌面客户端和/或VR端显示成像。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S32中PC主机调用超声图片进行成像的过程还包括：PC主机储存超声模拟教学中所需成像的超声图片，并将超声图片与医用假人模型超声检测区域内的不同空间位置数据建立关联；待模型追踪器在超声检测区域的某一处位置与超声探测手柄的手柄追踪器发生感应时，PC主机调用并发送对应空间位置的超声图片，并显示到桌面客户端的超声画面区域和/或VR端的显示屏。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，该医用超声模拟教学方法还包括步骤：S4.图像调节步骤：调用虚拟场景内置的控制面板执行包括图像定格、图像亮度调节的图像处理操作。
[0011]本专利技术还提供一种医用超声模拟教学系统，包括PC主机，根据真实的教学操作场景，通过3D引擎搭建与真实教学场景相对应的虚拟场景；接收医用假人模型内置追踪器、定位设备的反馈信息并输出成像数据；医用假人模型，内置模型追踪器，用于确定医用假人模型在虚拟场景中的相对位置、确定医用假人模型上的超声检测区域、感应与超声探测手柄的距离；超声探测手柄，用于在医用假人模型上操作超声探测模拟实验；其设置有手柄追踪器，与医用假人模型的内置模型追踪器进行交互；定位设备，设置与实验空间内并与PC主机建立通讯连接，用于定位实验空间的虚拟场景位置，以及扫描追踪VR设备、超声探测手柄、医用假人模型的空间位置；VR设备，显示PC主机传送的虚拟场景成像以及超声图片。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述PC主机内置有桌面客户端，用于显示PC主机传送的虚拟场景成像以及超声图片；所述桌面客户端和VR设备均设有控制面板，所述控制面板用于调用虚拟场景内置的控制面板执行包括图像定格、图像亮度调节的图像处理操作。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述PC主机包括图片储存调用模块，所述图片储存调用模块执行：储存超声模拟教学中所需成像的超声图片，并将超声图片与医用假人模型超声检测区域内的不同空间位置数据建立关联；待模型追踪器在超声检测区域的某一处位置与超声探测手柄的手柄追踪器发生感应时，调用并发送对应空间位置的超声图片，并显示到桌面客户端的超声画面区域和/或VR端的显示屏。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述定位设备包括第一定位设备和第二定位设备，所述第一定位设备设置于医用假人模型上方，用于确定虚拟场景的中心位置；所述第二定位设备与第一定位设备相对设置，用于扫描VR设备、超声探测手柄的空间位置。
[0015]本专利技术的有益效果是：通过在实验空间内设置定位设备，实时捕捉超声检测手柄、医用假人模型、VR设备的空间位置关系，提高了定位的精准度，保证了虚拟场景中各教学部
件的成像与真实场景中的位置关系相对应。而且医用假人模型内置追踪器和超声检测手柄内置追踪器的交互及相对位置感应，并通过反馈的信息调用对应位置的模拟图片，超声模拟成像与模拟探测位置的一一对应，保证了成像的精确性，提高了教学的效果。
附图说明
[0016]图1是本专利技术中医用超声模拟教学系统的结构示意图。
具体实施方式
[0017]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。
[0018]如图1所示，本专利技术的一种医用超声模拟教学系统，包括：PC主机1，根据真实的教学操作场景，通过3D引擎搭建与真实教学场景相对应的虚拟场景；接收医用假人模型2内置追踪器、定位设备4的反馈信息并输出成像数据；优选的，PC主机1用Unity3D引擎完成场景建模和功能代码。
[0019]医用假人模型2，内置模型追踪器，模型追踪器优选为Tracker追踪器，即定位追踪器，用于确定医用假人模型2在虚拟场景中的相对位置、确定医用假人模型2上的超声检测区域、感应与超声探测手柄3的距离。
[0020]超声探测手柄3，用于在医用假人模型2上操作超声探测模拟实验；其设置有手柄追踪器，与医用假人模型2的内置模型追踪器进行交互；手柄追踪器优选为Tracker追踪器，来实现超声探测手本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种医用超声模拟教学方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.场景构建步骤：根据真实的教学操作场景，通过3D引擎搭建与真实教学场景相对应的虚拟场景；S2.捕捉定位步骤：定位设备扫描追踪真实场景中各实体教学部件的空间位置，并反馈至虚拟场景中，建立虚拟场景与真实教学场景中对应教学部件的位置关联；S3.模拟操作并生成图像步骤：选择一项超声项目打开检查，真实教学场景中将超声探测手柄靠近医用假人模型，获取虚拟场景中医用假人模型身上生成的图像体数据；调用医用假人模型身上对应部位的图片数据文件传送至虚拟场景中成像。2.根据权利要求1所述的医用超声模拟教学方法，其特征在于，所述步骤S1中具体包括：结合真实的教学操作场景，PC主机利用3D引擎完成虚拟场景及场景中操作功能的建模，并将虚拟场景可视化信息传输至桌面客户端和/或VR端。3.根据权利要求1所述的医用超声模拟教学方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：S21.定位设备扫描追踪真实场景中VR端、超声探测手柄内置手柄追踪器的空间位置；S22.定位设备扫描医用假人模型的内置追踪器，确认医用假人模型的相对位置及其超声检测区域；S23.定位设备将获取的实时位置信息反馈至PC主机，PC主机将位置信息转化为可视化信息并传送给桌面客户端和/或VR端中成像。4.根据权利要求1所述的医用超声模拟教学方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：S31.医用假人模型通过内置的模型追踪器实时检测与超声探测手柄内置手柄追踪器的距离，若模型追踪器检测到手柄追踪器的位置到达医用假人模型的超声检测区域后，模型追踪器反馈相对的空间位置关系至PC主机端；S32.PC主机接收模型追踪器传回的数据，根据不同空间位置关系显示对应位置的超声图片，并发送到桌面客户端和/或VR端显示成像。5.根据权利要求4所述的医用超声模拟教学方法，其特征在于，所述步骤S32中PC主机调用超声图片进行成像的过程还包括：PC主机储存超声模拟教学中所需成像的超声图片，并将超声图片与医用假人模型超声检测区域内的不同空间位置数据建立关联；待模型追踪器在超声检测区域的某一处位置与超声探测手柄的手柄追踪器发生感应时，PC主机调用并...
【专利技术属性】
技术研发人员：石宇，陈芸，
申请(专利权)人：深圳望岳医学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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