[发明专利]一种胸腔镜手术模拟训练箱

摘要

本发明公开了一种胸腔镜手术模拟训练箱，包括箱体，还包括安装在箱体内的三维图像生成模块、转移节点模块、红外感应模块、中央处理器、虚拟参数作动模块、虚拟参数模块和仿真分析模块。本发明可以根据需要生成各种人体胸腔和手术器械三维模型，从而满足不同的训练的要求，同时模型构建简单，通过红外感应模块的设计，实现了对手术器械运动轨迹的采集，从而根据其运动轨迹驱动三维模型的针对性变化，通过自定义的仿真分析模块、虚拟参数模块以及虚拟参数作动模块的设计可以实现各种手术方案的仿真分析，从而为手术方案的修订提供了针对性的意见；同时也可以在手术的过程中进行各种参数的显示，并与医护人员根据数据提示进行下一步手术步骤的调整。

主权项

一种胸腔镜手术模拟训练箱，包括箱体，其特征在于，还包括安装在箱体内的三维图像生成模块，包括180°立体柱状环幕、高性能图形集群服务器、六组3D投影仪和素材数据库，面向六通道同步并行图像运算，涵盖各种人体胸腔和手术器械图像，并予以详细刻画；转移节点模块，与三维图像生成模块中的各元素相连，通过改变转移节点的位置、方向设置，使三维模型产生相应的运动；红外感应模块，包括对称设计的发射柱(2)和接收柱(3)，发射柱(2)内侧均匀设置有一列万向节(4)，每个万向节(4)的顶部设置有一个红外线发射器(5)，万向节(4)的外侧设置有平光镜(6)，平光镜(6)外侧平行设置有若干列相互独立的透镜(7)，每个透镜(7)滑动设置在滑轨(8)上，接收柱(3)的内侧设置有一个红外CCD面板(1)；中央处理器，用于接收人机操作模块输入的控制命令，并将其按照预设的算法发送到指定的模块，用于接收红外感应模块发送的数据，并根据预设的算法生成对应的控制命令到三维图像生成模块和转移节点模块；虚拟参数作动模块，用于驱动参数变化的，与三维图像生成模块中的各元素建立关系后，可以在指定的范围内对参数进行变动，从而可以驱动仿真分析方法针对不同的参数进行计算求解；虚拟参数模块，为在三维模型中插入的各类型的能达到直接获取相应的结果或信息的目标的逻辑单元；仿真分析模块，用于输入可以分解为设计变量、设计目标和设计约束的参数、算法，并将输入参数、算法划分为单元、特性和载荷，分别作用到指定的模块上；并用于根据接收的控制命令进行三维模型的分解、切割、放大和缩小所述虚拟参数作动模块通过循环执行仿真分析模块，将结果反馈给仿真分析模块，仿真分析模块提取结果，并将结果发送到所述虚拟参数模块，所述虚拟参数模块接收结果并自动显示结果数据。