一種產(chǎn)科護(hù)理虛擬仿真平臺(tái)及其操作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種產(chǎn)科護(hù)理虛擬仿真平臺(tái)及其操作方法，屬于醫(yī)學(xué)仿真技術(shù)領(lǐng)域，包括工作站、虛擬頭盔、體感設(shè)備、力反饋設(shè)備和位置追蹤器。本發(fā)明的產(chǎn)科護(hù)理虛擬仿真平臺(tái)及其操作方法，平臺(tái)集三維場景，實(shí)物設(shè)備及實(shí)際操作與一體，模擬最真實(shí)產(chǎn)科手術(shù)過程。
【專利說明】
一種產(chǎn)科護(hù)理虛擬仿真平臺(tái)及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)學(xué)仿真技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種產(chǎn)科護(hù)理虛擬仿真平臺(tái)及其操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]臨床技能操作是產(chǎn)科教學(xué)中的重要組成部分，目前由于醫(yī)患診療意識(shí)的提高、醫(yī)學(xué)倫理學(xué)的發(fā)展、近年來高校招生規(guī)模的不斷擴(kuò)大等諸多因素使臨床技能教學(xué)面臨越來越多的困難。產(chǎn)科學(xué)習(xí)包括理論及實(shí)踐學(xué)習(xí)2個(gè)部分，要學(xué)好婦產(chǎn)科理論及實(shí)踐學(xué)習(xí)二者均不可偏廢，缺一不可。但是近年來隨著教學(xué)醫(yī)院規(guī)模的擴(kuò)大，使得臨床中產(chǎn)科教學(xué)投入相對(duì)不足，導(dǎo)致許多產(chǎn)科醫(yī)生剛進(jìn)入崗位時(shí)不能立馬勝任工作，導(dǎo)致醫(yī)院資源的再次浪費(fèi)。
[0003]醫(yī)學(xué)作為高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)，又涉及到諸多社會(huì)倫理道德問題，隨著各項(xiàng)模擬技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教育，仿真模型模擬教學(xué)也正被越來越多的臨床教學(xué)工作者所接受并迅速推廣應(yīng)用，是目前產(chǎn)科臨床技能教學(xué)的新途徑。研究發(fā)現(xiàn)仿真模擬教學(xué)有助于學(xué)生思維及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，同時(shí)可以提告學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提出了一種產(chǎn)科護(hù)理虛擬仿真平臺(tái)及其操作方法，平臺(tái)集三維場景，實(shí)物設(shè)備及實(shí)際操作與一體，模擬最真實(shí)產(chǎn)科手術(shù)過程。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]—種產(chǎn)科護(hù)理虛擬仿真平臺(tái)，包括工作站、虛擬頭盔、體感設(shè)備、力反饋設(shè)備和位置追蹤器；
[0007]所述工作站用于場景設(shè)計(jì)，接收所述體感設(shè)備及力反饋設(shè)備的反饋信息，并輸出模擬場景；
[0008]所述虛擬頭盔接收并顯示所述工作站生成并傳輸過來的虛擬場景畫面；
[0009]所述體感設(shè)備及所述力反饋設(shè)備根據(jù)所述工作站設(shè)計(jì)的場景，模擬實(shí)際操作過程；
[0010]所述位置追蹤器捕獲所述虛擬頭盔在場景中頭部運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)信息，并將此信息傳遞給所述工作站上的仿真程序，生成與頭部運(yùn)動(dòng)相匹配的觀測場景。
[0011 ]產(chǎn)科護(hù)理虛擬仿真平臺(tái)的操作方法，包括以下步驟:
[0012]I)啟動(dòng)系統(tǒng)；
[0013]2)設(shè)置所述虛擬頭盔的顯示屏分辨參數(shù)；
[0014]3)操作人員就位，戴好所述虛擬頭盔；
[0015]4)選擇操作模塊；
[0016]5)開始仿真手術(shù)；
[0017]6)所述體感設(shè)備及所述力反饋設(shè)備輸入操作指令；
[0018]7)在所述虛擬頭盔中查看場景中的操作效果，與所述體感設(shè)備及所述力反饋設(shè)備配合完成虛擬手術(shù)的操作；
[0019]8)完成操作流程，如果不繼續(xù)操作，進(jìn)入第9步，否則進(jìn)入第4步，進(jìn)行循環(huán)；
[0020]9)退出系統(tǒng)。
[0021]作為優(yōu)選，步驟4)選擇操作模塊包括四個(gè)因素、四步觸診、分娩機(jī)制、平產(chǎn)接生、人工流產(chǎn)、臀部助產(chǎn)。
[0022]作為優(yōu)選，所述四個(gè)因素包括產(chǎn)力、產(chǎn)道、胎兒及產(chǎn)婦心理。
[0023]本發(fā)明通過提供一種產(chǎn)科護(hù)理虛擬仿真平臺(tái)及其操作方法，其有益效果在于，高仿真虛擬場景模擬，不會(huì)對(duì)病人產(chǎn)生危害，無任何醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)，不會(huì)帶來倫理學(xué)問題、醫(yī)患糾紛等，其可操作性強(qiáng);使用本平臺(tái)進(jìn)行訓(xùn)練可以完全按照教師和學(xué)生的時(shí)間安排，不用再等到病人來了才能進(jìn)行訓(xùn)練，學(xué)生在沒有任何外界壓力的情況下，對(duì)局部模型反復(fù)進(jìn)行技能練習(xí)，老師可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，隨時(shí)指導(dǎo);虛擬場景的構(gòu)造真實(shí)，操作過程與臨床操作基本一致，可幫助學(xué)生直觀地建立起對(duì)婦產(chǎn)科技能操作的感性認(rèn)識(shí)，把難以理解的抽象思維變成清晰直觀的立體形象，生動(dòng)活潑，記憶深刻，能提高學(xué)生的積極性及學(xué)習(xí)興趣;通過仿真平臺(tái)，技能操作過程進(jìn)行操作流程的編寫及講授，可在此基礎(chǔ)上建立相對(duì)規(guī)范的練習(xí)流程，建立科學(xué)、客觀、綜合的評(píng)價(jià)體系，可以使技能培訓(xùn)規(guī)范化及標(biāo)準(zhǔn)化。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為本發(fā)明仿真平臺(tái)的硬件框架示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明仿真平臺(tái)的軟件開發(fā)流程圖；
[0027]圖3為本發(fā)明仿真平臺(tái)的操作流程圖；
[0028]圖4為圖3中四個(gè)因素的操作流程圖；
[0029]圖5為圖3中四步觸診的操作流程圖；
[0030]圖6為圖3中分娩機(jī)制的操作流程圖；
[0031 ]圖7為圖3中平產(chǎn)接生的操作流程圖；
[0032]圖8為圖3中人工流產(chǎn)的操作流程圖；
[0033]圖9為圖3中臀部助產(chǎn)的操作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0035]如圖1所示的一種產(chǎn)科護(hù)理虛擬仿真平臺(tái)，包括工作站、虛擬頭盔、體感設(shè)備、力反饋設(shè)備和位置追蹤器。
[0036]工作站用于場景設(shè)計(jì)，接收所述體感設(shè)備及力反饋設(shè)備的反饋信息，并輸出模擬場景;虛擬頭盔接收并顯示所述工作站生成并傳輸過來的虛擬場景畫面;體感設(shè)備及力反饋設(shè)備根據(jù)工作站設(shè)計(jì)的場景，模擬實(shí)際操作過程，本實(shí)施例中體感設(shè)備選用Leap Mot1n公司研發(fā)的體感控制器，力反饋設(shè)備選用HAPT1N公司研發(fā)的INCA 6D力反饋設(shè)備;位置追蹤器捕獲所述虛擬頭盔在場景中頭部運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)信息，并將此信息傳遞給所述工作站上的仿真程序，生成與頭部運(yùn)動(dòng)相匹配的觀測場景。
[0037]整個(gè)平臺(tái)建立在Windows操作系統(tǒng)之上，軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)流程如圖2所示。
[0038]下面結(jié)合附圖對(duì)本平臺(tái)的具體操作做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0039]如圖3所示，本平臺(tái)的具體工作流程如下:
[0040]I)啟動(dòng)系統(tǒng)；
[0041]2)設(shè)置所述虛擬頭盔的顯示屏分辨參數(shù)；
[0042]3)操作人員就位，戴好所述虛擬頭盔；
[0043]4)選擇操作模塊；
[0044]5)開始仿真手術(shù)；
[0045]6)所述體感設(shè)備及所述力反饋設(shè)備輸入操作指令；
[0046]7)在所述虛擬頭盔中查看場景中的操作效果，與所述體感設(shè)備及所述力反饋設(shè)備配合完成虛擬手術(shù)的操作；
[0047]8)完成操作流程，如果不繼續(xù)操作，進(jìn)入第9步，否則進(jìn)入第4步，進(jìn)行循環(huán)；
[0048]9)退出系統(tǒng)。
[0049]本平臺(tái)根據(jù)實(shí)際操作需要，設(shè)置了四個(gè)因素、四步觸診、分娩機(jī)制、平產(chǎn)接生、人工流產(chǎn)、臀部助產(chǎn)等六個(gè)操作模塊，使用者按照訓(xùn)練要求，選擇相應(yīng)的操作模塊，以下結(jié)合流程圖對(duì)六個(gè)操作模塊的功能進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0050]一、四個(gè)因素模塊，如圖4所示。
[0051]產(chǎn)力模塊可以完整、清楚地展示產(chǎn)力(子宮收縮力、腹壁肌及膈肌收縮力、肛提肌收縮力)，從多種模式、多個(gè)方位觀看產(chǎn)力相關(guān)肌肉收縮情況；
[0052]骨產(chǎn)道模塊可以完整、清楚地展示骨產(chǎn)道各個(gè)平面、相關(guān)徑線、骨盆軸、骨盆傾斜度，從多種模式、多個(gè)方位觀看骨盆各平面、各徑線等情況；
[0053]軟產(chǎn)道模塊可以完整、清楚地展示軟產(chǎn)道(子宮下段、子宮頸、骨盆底、陰道及會(huì)陰)，展現(xiàn)初產(chǎn)婦和經(jīng)產(chǎn)婦分娩時(shí)宮頸變化的不同，直觀演示子宮下段的形成、分娩時(shí)宮頸變化等；
[0054]胎兒模塊可以完整、清楚地展示胎頭各徑線、各種胎位、胎兒畸形，從多種模式、多個(gè)方位觀看胎頭、胎位等情況。
[0055]二、四步觸診模塊，如圖5所示。
[0056]首先進(jìn)行動(dòng)態(tài)展示護(hù)理評(píng)估，測量宮高、腹圍，然后進(jìn)行四步觸診:
[0057]觸診第一步:查子宮底高度，判斷子宮底部的胎兒部分是胎頭還是胎臀；
[°°58]觸診第二步:分辨胎背和胎兒肢體的位置；
[0059]觸診第三步:復(fù)核先露是胎頭還是胎臀，并判斷是否銜接；
[0060]觸診第四步:再次判斷胎先露部是胎頭還胎臀，并確定胎先露部是否入盆。
[0061]可以完整、清楚地展示四步觸診的步驟，從多個(gè)模式、多個(gè)方位對(duì)操作步驟逐一進(jìn)行觀看，例如，在透視模式下可以顯示出子宮內(nèi)胎兒情況。[0062 ]三、分娩機(jī)制模塊，如圖6所示。
[0063]可以完整、清楚地展示枕前位分娩機(jī)制的七個(gè)步驟，從多種模式、多個(gè)方位觀看枕前位分娩，可以在透視模式下顯現(xiàn)分娩時(shí)胎體轉(zhuǎn)動(dòng)的情況。
[0064]四、平產(chǎn)接生模塊，如圖7所示。
[0065]從接產(chǎn)前準(zhǔn)備:沖洗外陰、消毒外陰、鋪巾，到接產(chǎn)步驟:指導(dǎo)用力、保護(hù)會(huì)陰、助娩胎頭、助娩胎身、斷臍、清理新生兒呼吸道、娩出胎盤，完整、清楚地展示平產(chǎn)接生的步驟，從多個(gè)模式、多個(gè)方位對(duì)操作步驟逐一進(jìn)行觀看，例如，可以在透視模式下觀看接生手法。
[0066]五、人工流產(chǎn)模塊，如圖8所示。
[0067]可以從展示術(shù)前需做的相關(guān)檢查，到術(shù)前準(zhǔn)備:消毒、鋪巾、做雙合診檢查、用陰道窺器暴露宮頸并消毒宮頸管，再到手術(shù)步驟:探測宮腔、擴(kuò)張宮頸、吸管吸引、刮宮腔、檢查吸出物。完整、清楚地展示人工流產(chǎn)的操作步驟，從多個(gè)模式、多個(gè)方位對(duì)操作步驟逐一進(jìn)行觀看，例如，在透視模式下可以顯示出器械與子宮的情況。
[0068]六、臀位助產(chǎn)模塊，如圖9所示。
[0069]完整、清楚地展示臀位接生的步驟，臀位助娩步驟一:第一產(chǎn)程“堵”，解釋其原理；臀位助娩步驟二:娩出臀與下肢;臀位助娩步驟三:娩肩、上肢;臀位助娩步驟四:娩出胎頭。從多個(gè)模式、多個(gè)方位對(duì)操作步驟逐一進(jìn)行觀看，例如，可以在透視模式下觀看臀位接生時(shí)如何娩出上肢、頭部的關(guān)鍵手法。
[0070]上述六個(gè)模塊通過三維虛擬仿真的操作模式，加入了動(dòng)態(tài)的展示可以完整、清楚地展示各個(gè)模塊的具體步驟，模擬操作步驟可以讓學(xué)生理論結(jié)合實(shí)踐有助于幫助學(xué)生理解護(hù)理和接生教學(xué)過程中的難點(diǎn)和疑點(diǎn)，三維虛擬仿真的模式也可以帶動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
[0071]通過3D動(dòng)態(tài)模擬和交互式控制實(shí)現(xiàn)了三維交互式教學(xué)，可以從多個(gè)視角、剖視、透視、360度的旋轉(zhuǎn)，對(duì)操作部位放大縮小等多種方式，可多個(gè)方位對(duì)操作步驟進(jìn)行觀看和學(xué)習(xí)護(hù)理和接生的過程和手法等。老師可以把教學(xué)中的操作難點(diǎn)和重點(diǎn)以及動(dòng)作細(xì)節(jié)更直觀的剖析給學(xué)生看，學(xué)生也可通過模擬操作掌握動(dòng)作要領(lǐng)，理解規(guī)范并且對(duì)學(xué)習(xí)過程中疑難點(diǎn)可以反復(fù)觀看和模擬練習(xí)。可以實(shí)際的提高學(xué)生的操作水平，也彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)通過文字和圖像的不足。
[0072]本平臺(tái)可以改善傳統(tǒng)的臨床見習(xí)教學(xué)模式，理論聯(lián)系實(shí)踐，在有限的時(shí)間內(nèi)提高醫(yī)生的臨床技能使得臨床學(xué)習(xí)的效果更好、更有效。醫(yī)學(xué)模擬臨床技能訓(xùn)練不僅是醫(yī)學(xué)生進(jìn)行臨床前實(shí)習(xí)的必要手段，對(duì)實(shí)用型醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)也具有十分重要的意義。
[0073]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種產(chǎn)科護(hù)理虛擬仿真平臺(tái)，其特征在于，包括工作站、虛擬頭盔、體感設(shè)備、力反饋設(shè)備和位置追蹤器； 所述工作站用于場景設(shè)計(jì)，接收所述體感設(shè)備及力反饋設(shè)備的反饋信息，并輸出模擬場景； 所述虛擬頭盔接收并顯示所述工作站生成并傳輸過來的虛擬場景畫面； 所述體感設(shè)備及所述力反饋設(shè)備根據(jù)所述工作站設(shè)計(jì)的場景，模擬實(shí)際操作過程； 所述位置追蹤器捕獲所述虛擬頭盔在場景中頭部運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)信息，并將此信息傳遞給所述工作站上的仿真程序，生成與頭部運(yùn)動(dòng)相匹配的觀測場景。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種產(chǎn)科護(hù)理虛擬仿真平臺(tái)的操作方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)啟動(dòng)系統(tǒng)； 2)設(shè)置所述虛擬頭盔的顯示屏分辨參數(shù)； 3)操作人員就位，戴好所述虛擬頭盔； 4)選擇操作模塊； 5)開始仿真手術(shù)； 6)所述體感設(shè)備及所述力反饋設(shè)備輸入操作指令； 7)在所述虛擬頭盔中查看場景中的操作效果，與所述體感設(shè)備及所述力反饋設(shè)備配合完成虛擬手術(shù)的操作； 8)完成操作流程，如果不繼續(xù)操作，進(jìn)入第9步，否則進(jìn)入第4步，進(jìn)行循環(huán)； 9)退出系統(tǒng)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種產(chǎn)科護(hù)理虛擬仿真平臺(tái)的操作方法，其特征在于，步驟4)選擇操作模塊包括四個(gè)因素、四步觸診、分娩機(jī)制、平產(chǎn)接生、人工流產(chǎn)、臀部助產(chǎn)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種產(chǎn)科護(hù)理虛擬仿真平臺(tái)的操作方法，其特征在于，所述四個(gè)因素包括產(chǎn)力、產(chǎn)道、胎兒及產(chǎn)婦心理。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK105868569SQ201610237853
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月15日
【發(fā)明人】陳強(qiáng)
【申請(qǐng)人】福建水立方三維數(shù)字科技有限公司