[发明专利]一种心内科手术模拟训练系统

说明书

本发明公开了一种心内科手术模拟训练系统,其手术箱本体内安装有3D打印生成的胸腔骨架、用于模拟血管的红外线组、用于模拟心脏的全息投影系统和用于采集整个手术模拟过程的摄像头；还包括设置有薄膜式角度传感器的导丝、支架，设置有三维姿态传感器的球囊、手套和腕带，薄膜式角度传感器用于采集导丝、支架弯转的角度，三维姿态传感器用于采集球囊、医护人员手指、手腕的运动轨迹，全息投影系统用于根据角度和运动轨迹投放不同的心脏模型。本发明通过三维姿态传感器实现导丝、球囊、支架以及医护人员手指、手腕的运动轨迹的采集，从而可以实现手术操作步骤的准确捕捉，通过全息投影系统根据所述运动轨迹投放不同的心脏模型，从而实现及时反馈。

技术领域

本发明涉及医学领域，具体涉及一种心内科手术模拟训练系统。

背景技术

随着现代医学条件的进步，人们对健康的要求越来越高。在各类医疗手段中，心内科手术的需求也越来越大。目前大多数心内科手术模拟训练系统普遍存在即时性较差，训练中训练者的操作得不到准确的反馈等缺陷，从而降低了训练效率，不利于医师技术水平的提升。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种心内科手术模拟训练系统，可实现每一个手术操作步骤的准确捕捉和及时反馈。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种心内科手术模拟训练系统,包括手术操作台、安装在手术操作台上的全透明手术箱本体和显示屏，手术箱本体前侧面开设有若干组手术口，所述手术箱本体内安装有3D打印生成的胸腔骨架、用于模拟血管的红外线组、用于模拟心脏的全息投影系统和用于采集整个手术模拟过程的摄像头；

还包括设置有薄膜式角度传感器的导丝、支架，设置有三维姿态传感器的球囊、手套和腕带，所述薄膜式角度传感器用于采集导丝、支架弯转的角度，所述三维姿态传感器用于采集球囊、医护人员手指、手腕的运动轨迹，所述全息投影系统用于根据所述角度、运动轨迹投放不同的心脏模型。

进一步地，所述薄膜式角度传感器贴附在导丝、支架的表面，两端与导丝、支架齐平，所述三维姿态传感器安装在球囊的内中心处、五个手指套的上侧面上以及腕带内。

进一步地，所述显示屏用于播放手术教学视频、模拟手术训练视频并显示手术模拟训练界面，手术模拟训练界面用于用户选择不同的模拟场景。

进一步地，所述全息投影系统还用于根据用户选择的模拟场景投放不同的心脏模型。

进一步地，还包括一语音报警器，用于在红外线组检测到导丝、球囊、支架伤害到血管的信号时启动，播放相应的音频数据。

进一步地，所述红外线组包括红外线投放组和红外线接收组，红外线投放组由若干红外线发射柱构成，每一种血管对应一个型号的红外线发射柱，红外线接收组由若干红外线接收板构成。

进一步地，所述红外线组、全息投影系统以及摄像头安装时需避免影响手术视野，摄像头安装在手术箱角落，全息投影系统安装在胸腔骨架内壁的上侧内壁、下侧内壁、前后两侧以及左右两侧内壁上，采用内嵌黏贴的方式安装，可以根据手术器械所在的位置调用不同位置的全息投影系统，从而避免由于手术器械遮挡导致投影图像的不完整；红外线组安装在3D打印生成的胸腔骨架的前后两侧、左右两侧内壁上，采用内嵌黏贴的方式安装。

进一步地，所述3D打印生成的胸腔骨架可替换成3D打印生成的胸腔模型，其皮肤层、采用透明材质。

本发明具有以下有益效果：

通过薄膜式角度传感器导丝、支架弯曲角度（即形状）的采集，基于三维姿态传感器实现球囊以及医护人员手指、手腕的运动轨迹的采集，从而可以实现手术操作步骤的准确捕捉，通过全息投影系统根据所述运动轨迹投放不同的心脏模型，从而实现及时反馈。

附图说明