[发明专利]医学模拟训练方法有效
申请号: | 201810052361.9 | 申请日: | 2018-01-19 |
公开(公告)号: | CN108320645B | 公开(公告)日: | 2020-02-07 |
发明(设计)人: | 梁恒星;姚倩倩;胡文;钟迪 | 申请(专利权)人: | 中南大学湘雅二医院 |
主分类号: | G09B23/28 | 分类号: | G09B23/28 |
代理公司: | 11212 北京轻创知识产权代理有限公司 | 代理人: | 刘红阳 |
地址: | 410011 *** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 动作信息 医学模拟 控制参数 手术器械 手术训练 组织模型 跳转 虚拟现实技术 技术效果 三维位移 量信息 评估 | ||
1.一种医学模拟训练方法,其特征在于,其包括如下步骤:
S1、获取用户的动作信息,所述用户的动作信息包括速度、加速度、力度、三维位移量信息;
S2、根据用户的动作信息生成对手术器械模型的控制参数;根据用户的动作信息生成对手术器械模型的控制参数包括:
其中λ为控制转换参数模型,α为进度参数,β为反馈力参数,χ为旋转参数,e(t)为基于时间t的序列值,θ为计算因子,M、N、Q分别为6阶运动矩阵,6阶反馈力矩阵以及6阶力度转换矩阵,其中λ、α、β通过统计分析获得;
S3、根据对手术器械模型的控制参数对组织模型进行操作,同时跳转到步骤S4;
S4、判断用户的操作是否符合规范,并跳转到步骤S1直至训练结束;
步骤S3以及S4之间还包括:配置随机突发状况实例集合,从随机突发状况实例集合随机抽取随机突发状况实例,根据随机突发状况实例生成突发触发表现信息,并对组织模型进行变换得到突发组织模型;
所述步骤S2包括:
根据用户选择的手术类型从手术器械模型集合中筛选出完成本次手术训练需要的手术器械模型种类;
配置不同种类手术器械模型激活指令;
根据用户的动作信息以及不同种类手术器械模型激活指令判断对应手术器械模型是否激活;
激活时,根据用户的动作信息生成对手术器械模型的控制参数,所述控制参数用于改变手术器械模型的速度、加速度、力度、三维位移量;
预先对用户的历史动作信息进行评估,根据用户的历史动作信息评估出用户的手术训练水平,所述手术训练水平通过精确度来表示;
建立精准度与控制参数的调整系数,所述调整系数用于在用户具备不同的手术训练水平时,对改变手术器械模型的速度、加速度、力度、三维位移量的幅度进行适应性调整。
2.如权利要求1所述的医学模拟训练方法,其特征在于,
所述步骤S3包括:
根据手术器械模型的控制参数改变手术器械模型的速度、加速度、力度、三维位移量;
通过手术器械模型的类型、与手术器械模型与组织模型的交互规则以及手术器械模型的速度、加速度、力度、三维位移量对组织模型进行操作。
3.如权利要求2所述的医学模拟训练方法,其特征在于,
所述步骤S4包括:
S41、配置用户操作识别模型;
S42、通过用户操作识别模型判断用户的操作是否符合规范,在用户的本次操作符合规范时,跳转到步骤S43;否则跳转到步骤S44;
S43、跳转到步骤S1,重复执行步骤S2至步骤S4直至训练结束;
S44、记录不符合规范的用户的动作信息、组织模型的形变信息,并反馈给用户,并重复执行步骤S2至步骤S4直至训练结束。
4.如权利要求3所述的医学模拟训练方法,其特征在于,
所述步骤S44中记录不符合规范的用户的动作信息、组织模型的形变信息,并反馈给用户包括:
S441、根据用户的动作信息、组织模型的形变信息判断用户的操作是否属于精度误差或者属于实质错误;在属于精度误差时,跳转到步骤S442;在属于实质错误时,跳转到步骤S443;
S442、评估用户的操作所属的精度等级,并根据用户的精度等级对控制参数的精度等级进行相应地的调整;并用户的操作的精度等级信息反馈给用户,并重复执行步骤S2至步骤S4直至训练结束;
S443、在属于实质错误时,判断用户的操作属于手术器械模型错误,在属于手术器械模型错误时,终止训练并结束流程;否则记录本次不符合规范的用户的动作信息、组织模型的形变信息,并反馈给用户,并重复执行步骤S2至步骤S4直至训练结束。
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