[发明专利]一种基于虚拟现实技术的骨关节脱位手法复位训练系统

说明书

本发明涉及一种基于虚拟现实技术的骨关节脱位手法复位训练系统，包括：标准数据模块，用于获取关节脱位类型与标准骨关节运动轨迹的关系数据；模型构建模块，用于根据需训练的骨关节脱位类型数据构建对应的骨关节脱位3D模型；虚拟现实模块，用于对所述骨关节脱位3D模型进行虚拟现实显示，使之具备手法感知功能，并依据接收到的动作信号控制所述骨关节脱位3D模型的状态；提示模块，用于根据所述动作信号生成实时骨关节运动轨迹，基于所述实时骨关节运动轨迹与标准骨关节运动轨迹的关系产生提示信息。与现有技术相比，本发明具有提高训练效果、降低成本等优点，方便培养和训练医学生和年轻的骨科医师。

技术领域

本发明涉及一种复位训练系统，尤其是涉及一种基于虚拟现实技术的骨关节脱位手法复位训练系统。

背景技术

对于常见的关节脱位，如肩关节、肘关节或髋关节脱位等，进行手法复位为最常用的保守治疗方法之一。为实现良好复位，使脱位关节进入关节盂内，仍需要一定的手法技巧。目前医学生或者是年轻医师仅能通过课本、视频及老师授课进行学习，难以实现在关节脱位病人的身上进行练习，故真正理解复位的要点较为困难；如果直接在关节脱位患者身上进行手法操作练习，则会增加病人痛苦及因错误操作而给患者带来新的损伤，同时也使学生因亲临病人产生的紧张和慌乱感，学习周期长、效果差。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于虚拟现实技术的骨关节脱位手法复位训练系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于虚拟现实技术的骨关节脱位手法复位训练系统，包括：

标准数据模块，用于获取关节脱位类型与标准骨关节运动轨迹的关系数据；

模型构建模块，用于根据需训练的骨关节脱位类型数据构建对应的骨关节脱位3D模型；

虚拟现实模块，用于对所述骨关节脱位3D模型进行虚拟现实显示，使之具备手法感知功能，并依据接收到的动作信号控制所述骨关节脱位3D模型的状态；

提示模块，用于根据所述动作信号生成实时骨关节运动轨迹，基于所述实时骨关节运动轨迹与标准骨关节运动轨迹的关系产生提示信息。

进一步地，所述关系数据通过直接输入方式获取或由机器学习方式获取。

进一步地，所述机器学习方式具体为：

建立机器学习模型，该机器学习模型用于根据需训练的关节脱位类型生成复位对应的标准骨关节运动轨迹，模拟病理状态和复位过程；

根据基于不同复位技术的历史数据对所述机器学习模型进行骨关节脱位手法复位的深度学习记忆。

进一步地，所述历史数据包括不同骨关节脱位类型的脱位术前及术后图像，所述图像上具有关键点标记。

进一步地，所述骨关节脱位类型包括肩关节脱位、肘关节脱位和髋关节脱位。

进一步地，所述关键点标记具体为：

对于肩关节，所述关键点包括肱骨头和肩胛骨关节盂；

对于肘关节，所述关键点包括肱骨下端、尺骨鹰嘴窝和桡骨头；

对于髋关节，所述关键点包括股骨头和髋臼。

进一步地，所述虚拟现实模块包括用于显示所述骨关节脱位3D模型的可穿戴设备和采集所述动作信号的传感器。

进一步地，对所述骨关节脱位3D模型进行虚拟现实显示具体为：

将所述骨关节脱位3D模型与一虚拟人进行一体化显示，且所述骨关节脱位3D 模型外围包覆有透明皮肤。

进一步地，所述动作信号包括复位力大小和复位力方向。