超声骨刀的模拟系统、方法和电子装置制造方法及图纸

本申请涉及一种超声骨刀的模拟系统、方法和电子装置，其中，超声骨刀的模拟系统，包括处理器、力反馈装置和手持设备；处理器通过力反馈装置获取手持设备的实际位置信息，并根据实际位置信息获取手持设备在虚拟场景中的虚拟位置信息；处理器根据虚拟位置信息、虚拟位置信息所对应的人体组织类型信息及手持设备的运动学信息中的至少一个确定并输出预设阻力，力反馈装置获取预设阻力，并将预设阻力传输至手持设备。通过本申请，解决了相关技术中对超声骨刀的练习方式主要为在动物或尸体上进行实验，导致练习成本较高的问题，本申请通过提供一种超声骨刀的模拟系统，在兼顾练习效果的同时降低了练习成本。同时降低了练习成本。同时降低了练习成本。

【技术实现步骤摘要】
超声骨刀的模拟系统、方法和电子装置


[0001]本申请涉及医疗设备
，特别是涉及超声骨刀的模拟系统、方法和电子装置。

技术介绍

[0002]超声骨刀利用高强度聚焦超声波技术，通过换能器，将电能转化为机械能，经高频超声震荡，使所接触的组织细胞水汽化，蛋白氢键断裂，从而将手术中需要切割的骨组织彻底破坏。由于该高强度聚焦超声波只对特定硬度的骨组织具有破坏作用，不仅不会破坏到血管和神经组织，还能对手术伤口处起到止血作用，进一步缩小微创手术的创口，极大地提高了手术的精确性、可靠性和安全性，所以超声骨刀广泛用于骨科手术中。然而由于截骨手术本身的难度较高，在实际操作过程中，超声骨刀仍然有可能对患者的神经及血管造成损伤，所以医生在精准掌握超声骨刀使用技巧之前需要大量练习。
[0003]在相关技术中，对超声骨刀的练习方式主要为在动物或尸体等练习资源上进行实验，然而由于该实验具有不可重复性，所以练习成本较高，在练习资源匮乏的情况下，医生则无法熟练掌握超声骨刀的操作方式。
[0004]目前针对相关技术中对超声骨刀的练习方式主要为在动物或尸体上进行实验，导致练习成本较高的问题，尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种超声骨刀的模拟系统、方法和电子装置，以至少解决相关技术中对超声骨刀的练习方式主要为在动物或尸体上进行实验，导致练习成本较高的问题。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种超声骨刀的模拟系统，包括处理器、力反馈装置和手持设备，其中，所述力反馈装置和所述手持设备机械连接，所述力反馈装置和所述手持设备分别与所述处理器通信连接；
[0007]所述处理器通过所述力反馈装置获取所述手持设备的实际位置信息，并根据所述实际位置信息获取所述手持设备在虚拟场景中的虚拟位置信息；
[0008]所述处理器根据所述虚拟位置信息、所述虚拟位置信息所对应的人体组织类型信息及所述手持设备的运动学信息中的至少一个确定并输出预设阻力；
[0009]所述力反馈装置获取所述预设阻力，并将所述预设阻力传输至所述手持设备。
[0010]在其中一些实施例中，所述处理器通过所述力反馈装置获取所述手持设备的实际位置信息，并根据所述实际位置信息获取所述手持设备在虚拟场景中的虚拟位置信息包括：
[0011]所述处理器根据所述力反馈装置的位置信息确定所述手持设备的初始位置信息；
[0012]所述处理器根据所述手持设备的初始位置信息和运动学信息计算所述手持设备的实际位置信息，其中，所述运动学信息包括所述手持设备的运动方向、加速度和运动时
间，所述运动学信息通过所述手持设备上的运动学传感器得到；
[0013]所述处理器根据所述手持设备的实际位置信息，计算所述虚拟场景中与所述实际位置信息对应的虚拟手持设备的虚拟位置信息。
[0014]在其中一些实施例中，所述手持设备的末端配置有运动学传感器，所述处理器根据所述虚拟位置信息、所述虚拟位置信息所对应的人体组织类型信息及所述手持设备的运动学信息中的至少一个确定并输出预设阻力包括：
[0015]所述处理器通过所述运动学传感器获取所述手持设备的运动学信息；
[0016]所述处理器根据所述运动学信息和所述人体组织类型信息输出所述预设阻力。
[0017]在其中一些实施例中，所述处理器根据所述运动学信息和所述人体组织类型信息输出所述预设阻力包括：
[0018]所述处理器根据所述运动学信息在摩擦力和人体组织阻力中选择一个作为所述预设阻力输出，其中，所述人体组织阻力和人体组织类型信息对应；
[0019]所述处理器根据所述人体组织类型信息获取所述人体组织阻力的类型并输出。
[0020]在其中一些实施例中，所述处理器根据所述虚拟位置信息、所述虚拟位置信息所对应的人体组织类型信息及所述手持设备的运动学信息中的至少一个确定并输出预设阻力包括：
[0021]所述处理器获取与所述手持设备对应的刀头的操作模式，根据所述操作模式和所述人体组织类型输出所述预设阻力。
[0022]在其中一些实施例中，所述处理器包括评估模块，所述评估模块用于根据评估参数来评估手持设备的操作得分，其中，所述评估参数包括以下至少之一：所述虚拟场景中的人体组织损伤、人体组织的切口数量、所述手持设备的操作时长，以及所述手持设备的操作规范程度。
[0023]在其中一些实施例中，所述力反馈装置和所述手持设备可拆卸连接。
[0024]在其中一些实施例中，所述超声骨刀的模拟系统还包括显示设备，所述显示设备用于显示虚拟的手持设备在所述虚拟场景中的位置。
[0025]第二方面，本申请实施例提供了一种超声骨刀的模拟方法，包括：
[0026]通过力反馈装置获取手持设备的实际位置信息，根据所述实际位置信息获取所述手持设备在虚拟场景中的虚拟位置信息；
[0027]根据所述虚拟位置信息、所述虚拟位置信息所对应的人体组织类型信息及所述手持设备的运动学信息中的至少一个确定并输出预设阻力；
[0028]控制所述力反馈装置获取所述预设阻力，并通过所述力反馈装置将所述预设阻力传输至所述手持设备。
[0029]第三方面，本申请实施例提供了一种电子装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第二方面所述的超声骨刀的模拟方法。
[0030]相比于相关技术，本申请实施例提供的超声骨刀的模拟系统，包括处理器、力反馈装置和手持设备，其中，力反馈装置和手持设备机械连接，力反馈装置和手持设备分别与处理器通信连接；处理器通过力反馈装置获取手持设备的实际位置信息，并根据实际位置信息获取手持设备在虚拟场景中的虚拟位置信息；处理器根据虚拟位置信息、虚拟位置信息
所对应的人体组织类型信息及手持设备的运动学信息中的至少一个确定并输出预设阻力，力反馈装置获取预设阻力，并将预设阻力传输至手持设备。解决了相关技术中对超声骨刀的练习方式主要为在动物或尸体上进行实验，导致练习成本较高的问题，本申请通过提供一种超声骨刀的模拟系统，在兼顾练习效果的同时降低了练习成本。
[0031]本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
附图说明
[0032]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0033]图1是根据本申请实施例的超声骨刀的操作方式示意图；
[0034]图2是根据本申请实施例的超声骨刀的模拟系统的结构框图；
[0035]图3是根据本申请实施例的一种超声骨刀的模拟系统的示意图；
[0036]图4是根据本申请实施例的超声骨刀的模拟系统的操作示意图；
[0037]图5是根据本申请实施例的超声骨刀的模拟系统的操作方法的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声骨刀的模拟系统，其特征在于，包括处理器、力反馈装置和手持设备，其中，所述力反馈装置和所述手持设备机械连接，所述力反馈装置和所述手持设备分别与所述处理器通信连接；所述处理器通过所述力反馈装置获取所述手持设备的实际位置信息，并根据所述实际位置信息获取所述手持设备在虚拟场景中的虚拟位置信息；所述处理器根据所述虚拟位置信息、所述虚拟位置信息所对应的人体组织类型信息及所述手持设备的运动学信息中的至少一个确定并输出预设阻力；所述力反馈装置获取所述预设阻力，并将所述预设阻力传输至所述手持设备。2.根据权利要求1所述的超声骨刀的模拟系统，其特征在于，所述处理器通过所述力反馈装置获取所述手持设备的实际位置信息，并根据所述实际位置信息获取所述手持设备在虚拟场景中的虚拟位置信息包括：所述处理器根据所述力反馈装置的位置信息确定所述手持设备的初始位置信息；所述处理器根据所述手持设备的初始位置信息和运动学信息计算所述手持设备的实际位置信息，其中，所述运动学信息包括所述手持设备的运动方向、加速度和运动时间，所述运动学信息通过所述手持设备上的运动学传感器得到；所述处理器根据所述手持设备的实际位置信息，计算所述虚拟场景中与所述实际位置信息对应的虚拟手持设备的虚拟位置信息。3.根据权利要求1所述的超声骨刀的模拟系统，其特征在于，所述手持设备的末端配置有运动学传感器，所述处理器根据所述虚拟位置信息、所述虚拟位置信息所对应的人体组织类型信息及所述手持设备的运动学信息中的至少一个确定并输出预设阻力包括：所述处理器通过所述运动学传感器获取所述手持设备的运动学信息；所述处理器根据所述运动学信息和所述人体组织类型信息输出所述预设阻力。4.根据权利要求3所述的超声骨刀的模拟系统，其特征在于，所述处理器根据所述运动学信息和所述人体组织类型信息输出所述预设阻力包括：所述处...

【专利技术属性】
技术研发人员：王天奇，曹娅婧，严冬梅，张伊玲，蔡明乐，张若林，
申请(专利权)人：武汉联影智融医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：