一种基于虚拟现实的兽医外科手术教学模拟装置和使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于虚拟现实的兽医外科手术教学模拟装置，包括虚拟现实设备和客户登录端，还包括数据库模块，用于为模拟手术的实施者和指导者提供生成模拟手术场景的选项；同时动态生成模拟手术对象的各项生理参数；数据采集模块，用于捕捉模拟手术对象的生理参数，并通过虚拟现实设备内置的传感器捕捉模拟手术实施者实施模拟手术的操作步骤、操作时间和模拟手术器械使用情况；数据评估模块，用于为模拟手术实施者的手术流程进行评分；操作反馈模块，用于为模拟手术实施者出现流程上的错误时提供纠正指导。本发明专利技术减少了对真实动物资源的依赖，降低了成本和操作风险，使学生能够在近乎真实的环境中进行手术模拟操作，提高了教学的真实性和效果。学的真实性和效果。学的真实性和效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟现实的兽医外科手术教学模拟装置和使用方法


[0001]本专利技术涉及兽医外科手术教学领域，具体涉及一种基于虚拟现实的兽医外科手术教学模拟装置和使用方法。

技术介绍

[0002]兽医外科学是兽医学的一个分支，以手术方法为主，配合药物和理学疗法等的家畜疾病(包括损伤和畸形)诊治方法，在兽医临诊工作中占有重要地位。兽医外科手术应用手术操作和医疗器械来诊治家畜疾病、矫正畜体畸形的兽医学技术。内容包括保定、无菌技术、麻醉、外科基本技术、绷带、动物体各个部位和器官的有关手术方法和局部解剖等。此外，外科手术如去势、受精卵移植等也用于提高畜产品质量和繁殖优良品种等。
[0003]虚拟现实技术(英文名称：Virtual Reality，缩写为VR)，又称虚拟实境或灵境技术，是20世纪发展起来的一项全新的实用技术。虚拟现实技术囊括计算机、电子信息、仿真技术，其基本实现方式是以计算机技术为主，利用并综合三维图形技术、多媒体技术、仿真技术、显示技术、伺服技术等多种高科技的最新发展成果，借助计算机等设备产生一个逼真的三维视觉、触觉、嗅觉等多种感官体验的虚拟世界，从而使处于虚拟世界中的人产生一种身临其境的感觉。随着社会生产力和科学技术的不断发展，各行各业对VR技术的需求日益旺盛。VR技术也取得了巨大进步，并逐步成为一个新的科学

[0004]随着现代动物医学的不断发展，兽医外科手术在兽医临床实践中变得越来越重要。对于兽医学生和从业人员来说，掌握兽医外科手术技能是其专业能力的重要组成部分。传统的兽医外科手术教学方法主要依赖于实际动物手术实践，但这种方法存在一些问题，如成本高、操作风险大、受限于动物资源等。因此，急需一种基于虚拟现实的兽医外科手术教学模拟装置和使用方法，以提高动物医学教育和培训的效果。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术中的不足，提供一种基于虚拟现实的兽医外科手术教学模拟装置和使用方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一方面，本专利技术提供一种基于虚拟现实的兽医外科手术教学模拟装置，包括：
[0008]虚拟现实设备，用于为准备进行模拟手术的实施者和指导实施者手术的指导者提供视觉反馈和触觉反馈；
[0009]客户登录端，用于为模拟手术的实施者和指导者分别提供登录入口；
[0010]数据库模块，用于为模拟手术的实施者和指导者提供生成模拟手术场景、模拟手术对象、手术类型以及模拟手术器械的选项；同时动态生成模拟手术对象在手术实施过程中的各项生理参数；
[0011]数据采集模块，用于捕捉模拟手术对象的生理参数，并通过虚拟现实设备内置的传感器捕捉模拟手术实施者实施模拟手术的操作步骤、操作时间和模拟手术器械使用情
况；
[0012]数据评估模块，用于为模拟手术实施者的手术流程进行评分；
[0013]操作反馈模块，用于为模拟手术实施者出现流程上的错误时提供纠正指导；
[0014]记录模块，用于记录模拟手术实施者每次进行模拟手术的过程和结果，并生成相应的操作报告。
[0015]为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
[0016]进一步地，所述模拟装置还包括：扫描模块，用于使用影像设备对真实的手术对象进行扫描，获取手术对象的身体结构和组织信息并将其存储到数据库模块中。
[0017]进一步地，所述模拟装置还包括：视觉渲染模块，用于使用图形渲染引擎对数据库模块生成的模拟手术场景、模拟手术对象以及模拟手术器械进行图像渲染。
[0018]进一步地，所述图形渲染引擎为Unity或Unreal Engine。
[0019]进一步地，所述模拟装置还包括：学习模块，用于使用深度学习算法对进行中的模拟手术进行辅助和指导。
[0020]进一步地，所述虚拟现实设备包括VR眼镜、手柄和手套。
[0021]进一步地，所述客户登录端包括：
[0022]学生端界面，用于为模拟手术实施者提供登录入口和登录信息验证；
[0023]教师端界面，用于为模拟手术指导者提供登录入口和登录信息验证，并为模拟手术指导者提供模拟手术实施者的信息、学习进度和学习成绩的管理界面。
[0024]进一步地，所述手术类型包括动物眼部手术、头部手术、颈部手术、胸部手术、腹部手术、乳腺手术、四肢手术、脊柱外科手术和臀尾部手术。
[0025]进一步地，所述模拟手术器械包括手术刀、缝合针、止血夹、取样钳、电凝刀、吻合器和钉箍器。
[0026]另一方面，本专利技术提供一种基于上述虚拟现实的兽医外科手术教学模拟装置的使用方法，具体包括以下步骤：
[0027]步骤一、准备进行模拟手术的实施者和指导者佩戴虚拟现实设备，在客户端分别验证本人信息后登录各自的客户端；
[0028]步骤二、模拟手术实施者在其客户端按照指导者的要求选择模拟手术场景、模拟手术对象、手术类型以及模拟手术器械；
[0029]步骤三、模拟手术实施者根据指导者的指令使用模拟手术器械对模拟手术对象实施模拟手术，数据采集模块在模拟手术实施的过程中动态生成模拟手术对象的各项生理参数；
[0030]步骤四、模拟手术实施完成后，数据评估模块给出该次模拟手术的实施流程评判结果，操作反馈模块指出该次模拟手术过程中的错误部分，同时提供改正方式；
[0031]步骤五、模拟手术实施者卸下穿戴的虚拟现实设备，通过记录模块打印该次模拟手术的操作报告。
[0032]本专利技术的有益效果是：
[0033]本专利技术提供的基于虚拟现实的兽医外科手术教学模拟装置通过对虚拟现实设备、数据库模块和数据采集模块的应用，减少了对真实动物资源的依赖，降低了成本和操作风险，使学生能够在近乎真实的环境中进行手术模拟操作，提高了教学的真实性和效果，还可
以精确地评估学生手术操作的准确性和安全性；通过学生端界面和教师端界面之间的交互，实现师生互动教学，提高了教学效果和学习效率；通过多个学生同时进行手术模拟操作，并可以实时监控学生手术操作情况，提高了教学效率和安全性。本专利技术的应用范围广泛，可以应用于动物医学院校的兽医外科手术学教学、临床兽医的培训和手术技能的提高等领域。
[0034]此外，这种基于虚拟现实的兽医外科手术教学模拟装置还可以根据学生的学习需求和操作水平进行调整，提供个性化的教学和训练，使学生能够在适合他们的学习节奏和难度级别下进行训练。同时，通过记录学生的操作过程和结果，并生成操作报告，可以进行定量评估和分析，为学生提供有针对性的反馈和改进建议，帮助他们不断提高手术技能。
附图说明
[0035]图1为本专利技术兽医外科手术教学模拟装置的结构示意图；
[0036]图2为本专利技术学生端的使用流程；
[0037]图3为VR互动模块示意图。
具体实施方式
[0038]下面结合附图详细说明本专利技术。
[0039]在一实施例中，本专利技术提供一种基于虚拟现实的兽医外科手术教学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟现实的兽医外科手术教学模拟装置，其特征在于，包括：虚拟现实设备，用于为准备进行模拟手术的实施者和指导实施者手术的指导者提供视觉反馈和触觉反馈；客户登录端，用于为模拟手术的实施者和指导者分别提供登录入口；数据库模块，用于为模拟手术的实施者和指导者提供生成模拟手术场景、模拟手术对象、手术类型以及模拟手术器械的选项；同时动态生成模拟手术对象在手术实施过程中的各项生理参数；数据采集模块，用于捕捉模拟手术对象的生理参数，并通过虚拟现实设备内置的传感器捕捉模拟手术实施者实施模拟手术的操作步骤、操作时间和模拟手术器械使用情况；数据评估模块，用于为模拟手术实施者的手术流程进行评分；操作反馈模块，用于为模拟手术实施者出现流程上的错误时提供纠正指导；记录模块，用于记录模拟手术实施者每次进行模拟手术的过程和结果，并生成相应的操作报告。2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实的兽医外科手术教学模拟装置，其特征在于，所述模拟装置还包括：扫描模块，用于使用影像设备对真实的手术对象进行扫描，获取手术对象的身体结构和组织信息并将其存储到数据库模块中。3.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实的兽医外科手术教学模拟装置，其特征在于，所述模拟装置还包括：视觉渲染模块，用于使用图形渲染引擎对数据库模块生成的模拟手术场景、模拟手术对象以及模拟手术器械进行图像渲染。4.根据权利要求3所述的一种基于虚拟现实的兽医外科手术教学模拟装置，其特征在于，所述图形渲染引擎为Unity或Unreal Engine。5.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实的兽医外科手术教学模拟装置，其特征在于，所述模拟装置还包括：学习模块，用于使用深度学习算法对进行中的模拟手术进行辅助和指导。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：周程远，周琳，王楠楠，钱刚，罗碧平，雷卫强，胡志华，杜改梅，蒋加进，戴鼎震，
申请(专利权)人：金陵科技学院，
类型：发明
国别省市：