[发明专利]基于虚拟手术的智能消毒训练方法和设备

说明书

本申请涉及一种基于虚拟手术的智能消毒训练方法和设备，该方法包括：通过显示设备显示三维虚拟手术环境，三维虚拟手术环境包括预设虚拟生物模型和预设消毒棉球；检测用户针对操作界面的输入操作的位置信息；输入操作用于模拟利用消毒棉球对生物组织进行消毒训练；根据位置信息，生成预设消毒棉球在预设虚拟生物模型上绘制的消毒轨迹，储存在轨迹贴图并渲染到三维虚拟手术环境中；检测绘制的消毒轨迹是否符合预设虚拟生物模型上当前待消毒生物组织的消毒规范，得到检测结果；按照预设展示形式将检测结果展示给用户。如此，无需耗费大量的消毒药剂和载体器材，也无需老师一对一指导教学和实时检测，即可实现训练者在不同消毒要求下的消毒训练。

技术领域

本申请涉及医学教育技术领域，具体涉及一种基于虚拟手术的智能消毒训练方法和设备。

背景技术

外科中，任何手术都要通过病人一定手术区域的皮肤(或粘膜)做切口，进入病变部位进行操作。为防止皮肤上的细菌进入手术创口内，手术区域一定要做特殊的准备工作，而消毒是其中最重要的一步操作。

每种手术对于消毒使用的手法有着严格的要求和详细的规范。在实际的手术区消毒操作训练中，训练者主要是在老师的监督和指导下，以医学模拟假人或者真人模特作为训练载体实施训练操作，这就使得训练者在训练过程中需要老师一对一的指导，而老师则需要对训练者的操作过程和结果进行实时检测，如此，才能确保教学过程零失误。但是，这种教学方式不仅教学效率低，还需要耗费大量的消毒药剂和消毒载体器材，且，人为检测的方式也常常不可避免出现忽略性错误，使得教学结果并不理想。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于虚拟手术的智能消毒训练方法和设备。

为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：

本申请的第一方面提供一种基于虚拟手术的智能消毒训练方法，包括：

通过显示设备显示三维虚拟手术环境，所述三维虚拟手术环境包括预设虚拟生物模型和预设消毒棉球；

检测用户针对操作界面的输入操作的位置信息；所述输入操作用于模拟利用消毒棉球对生物组织进行消毒训练；

根据所述位置信息，生成所述预设消毒棉球在所述预设虚拟生物模型上绘制的消毒轨迹，将绘制的所述消毒轨迹储存在轨迹贴图中，并渲染到所述三维虚拟手术环境中；

检测绘制的所述消毒轨迹是否符合所述预设虚拟生物模型上当前待消毒生物组织的消毒规范，得到检测结果；

按照预设展示形式将所述检测结果展示给所述用户。

可选的，所述位置信息是第一坐标系中的位置信息，所述第一坐标系是基于所述操作界面构建的二维空间坐标系；所述三维虚拟手术环境位于第二坐标系中，所述第二坐标系为三维空间坐标系；所述根据所述位置信息，生成所述预设消毒棉球在所述预设虚拟生物模型上绘制的消毒轨迹，包括：

将所述位置信息从所述第一坐标系映射到所述第二坐标系中，得到映射的位置信息；

以所述映射的位置信息所指示位置为起点，沿所述三维空间坐标系的z轴方向发射一条射线；

获取射线与所述当前待消毒生物组织三维模型网格的碰撞点的位置信息；所述碰撞点的位置信息包括x,y,z三维坐标；

通过将所述碰撞点的三维位置坐标转换为模型的u,v坐标值；所述u,v坐标为二维坐标；

获取所述碰撞点的u，v坐标；

在所述轨迹贴图中，基于所述碰撞点的u，v坐标，标记消毒轨迹点；

在所述轨迹贴图中，以所述消毒轨迹点为基础，确定与所述预设消毒棉球的形状遮罩图对应的区域，基于确定的区域，生成所述消毒轨迹。