[实用新型]一种虚拟消化道内镜手术的交互装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及医疗训练器设计领域，具体涉及一种虚拟消化道内镜手术的交互装置。

背景技术

消化道内镜手术是检查与治疗消化道疾病的重要手段。虽然目前已经具有相关的虚拟手术训练设备在临床前对医师进行消化道手术技能的训练，但是该类系统，往往局限于基本的观察操作，缺乏复杂手术操作，如内镜黏膜切除术，内镜息肉切除术，及内镜下各类肿瘤的切除方法。中国作为消化道肿瘤发病率最高的国家，对该类手术技能医师的培养刻不容缓。所以，需要研发一种虚拟消化道内镜手术交互装置用于训练医师的操作能力，开展相关操作训练，提高医师的能力。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种虚拟消化道内镜手术的交互装置，能确定虚拟消化道场景中内镜探头的位置信息，便于开展相关虚拟手术操作训练。

本实用新型提供了一种虚拟消化道内镜手术的交互装置，包括消化道内镜手柄和内镜探头传感器；

所述内镜手柄包括：

信号采集装置；

用于在虚拟场景中控制内镜探头左右移动的第一编码器，该编码器通过信号线与信号采集装置连接；

用于在虚拟场景中控制内镜探头上下移动的第二编码器，该编码器通过信号线与信号采集装置连接；

用于在虚拟场景中进行充放气操作的第一按键开关，该按键开关通过信号线与信号采集装置连接；

用于在虚拟场景中进行充放水操作的第二按键开关，该按键开关通过信号线与信号采集装置连接；

用于在虚拟场景中进行冻结图像操作的第三按键开关，该按键开关通过信号线与信号采集装置连接；

用于在虚拟场景中解除冻结图像状态的第四按键开关，该按键开关通过信号线与信号采集装置连接；

所述内镜探头传感器包括：

用于采集内镜探头前后移动位置信息的陀螺仪加速度传感器，该陀螺仪加速度传感器通过信号线与信号采集装置连接；

用于采集内镜探头自转角度和前后移动位置信息的光学感应器，该光学感应器通过信号线与信号接收装置连接；

所述信号采集装置通过信号线连接于所述信号接收装置；

所述信号采集装置为AVR单片机。

所述第一编码器、第二编码器的型号均为EC11E。

所述第一按键开关、第二按键开关、第三按键开关、第四按键开关均为12*12*12mm微动开关。

所述陀螺仪加速度传感器的型号为MPU6050。

所述光学感应器的型号为PAW3515DB-VJZA。

本实用新型具有以下优点：通过陀螺仪加速度传感器所测出的前后移动的加速度和角速度信息及光学感应器所测得的自转角度和前后移动位置信息可以准确定位内镜探头的位置，引导医师准确进行虚拟手术操作。另外，两个编码器精度高，医师操作时可以很方便地调整镜头转向，到达所需的位置进行操作，使用方便，操作简单。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为信号采集装置与各编码器和按键开关的电路连接图；其中图2a 为第一编码器与信号采集装置连接的结构示意图；图2b为第二编码器与信号采集装置连接的结构示意图；图2c为第一按键开关与信号采集装置连接的结构示意图；图2d为第二按键开关与信号采集装置连接的结构示意图；图2e为第三按键开关与信号采集装置连接的结构示意图；图2f为第四按键开关与信号采集装置连接的结构示意图；

图3为信号采集装置与陀螺仪加速度传感器的电路连接图；

图4为光学感应器与信号接收装置连接的电路连接图；

图5为信号采集装置中加速度与角速度采集部分的流程图；

图6为信号采集装置中编码器值采集部分的流程图；

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1 —内镜探头传感器；2—内镜手柄；3—信号接收装置；4—陀螺仪加速度传感器；5—光学感应器；6—信号采集装置；7—第一编码器；8—第二编码器；9—第一按键开关；10—第二按键开关；11—第三按键开关；12—第四按键开关。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1