一种用于医学教育系统的虚拟手术训练控制方法与流程

本发明涉及教育系统方法领域，尤其涉及一种用于医学教育系统的虚拟手术训练控制方法。

背景技术

现在的手术训练是根据人体的尸体进行，然而尸体的资源非常紧张；因此在将虚拟手术与真实的手术室结合，对学校或者医院的手术室进行改进，可以在训练和考核时使用，甚至可以不使用手术材料或者化学药品或者标本，就可以看到手术的真实结果。

技术实现要素：

发明目的：本发明提供一种基于虚拟手术的教育系统控制方法。

技术方案：本发明通过以下技术方案实现：

一种用于医学教育系统的虚拟手术训练控制方法，包括一个实验室，所述实验室内安装有实验用工具以及虚拟人体模型，所述虚拟人体模型的手术部位安装有摄像装置以及电路元件；还包括接收模块，用来接收医生信息和手术信息；获取模块，用来获取医生在手术过程中的姿势以及手术中的图像；处理模块，用来根据手术信息，结合输入的手术工具以及手术原理，对手术效果进行预测；评价模块，用来根据获取模块的数据以及处理模块的数据对医生进行评价反馈；检测模块，用来检测医生在手术过程中的姿势的准确度，并对错误姿势进行提示；控制中心，用来收发指令；与控制中心连接的驱动模块，用来接收控制中心的指令。

所述控制方法包含以下方法：

s1、接收模块获取手术信息以及医生信息；并将接收信息发送至控制中心；

s2、控制中心根据手术信息，确认手术位置，控制手术的位置对应的摄像装置开启；

s3、控制中心确认医生站到了手术位置并开始手术；

s4、通过摄像装置持续获取医生的手术内容，并将医生的手术内容持续发送至检测模块；

s5、检测模块判断手术内容是否正确，判断标准为手术信息内包含的手术正确示范标准所对应的各项指标，当用户切除/断的位置错误，相对的位置的电路元件进行错误反馈；判断有错误时，执行步骤s6；

s6、检测模块记录错误姿势，将错误姿势发送至控制中心；

s7、评价模块获取医生的手术内容，并获取处理模块的手术效果预测；控制中心通过云计算对医生的手术效果进行计算；将手术结果预测与计算结果进行对比，对医生的手术效果进行评价。

作为本发明的一种优选方式，所述步骤s5还包括以下步骤：

s51、处理模块持续接收医生的手术姿势，以及获取手术部位的手术信息；

s52、处理模块获取接收模块的手术正确示范标准，所述手术正确示范标准包含所有的手术标准和手术注意事项。

作为本发明的一种优选方式，所述步骤s6之后还包括：

s61、当手术信息内的权限设置为考核时，所述控制中心接受错误姿势不进行语音提示；当手术信息内的权限设置为练习时，所述控制中心接受错误指令，将错误指令对应的内容通过语音设备输出。

作为本发明的一种优选方式，所述手术信息包含：手术类别、手术名称、权限、手术工具、手术正确示范标准以及手术结果。

作为本发明的一种优选方式，所述控制中心发送包含定位信息以及开启信息的指令至摄像装置驱动，所述摄像装置驱动控制摄像装置开启。

作为本发明的一种优选方式，步骤s3中，所述确认站到了手术位置，通过红外线传感器确认，所述红外线传感器将确认的结果发送至控制中心，控制中心返回开始手术的指令。

作为本发明的一种优选方式，所述s6步骤后还包括：

s62、所述控制中心将包含检测结果的信息发送至评价模块；

作为本发明的一种优选方式，所述评价内容包含：手术姿势、工具运用、手术部位电路元件反馈信息。

作为本发明的一种优选方式，所述电路元件安装在手术部位需要进行手术的位置。

作为本发明的一种优选方式，手术正确时，电路元件随着手术的进程逐渐断电，并反馈至控制中心，手术错误时，电路元件不断电，并在术后反馈手术失败。

有益效果：

通过本发明的教育系统的控制方法，将虚拟手术与真实的手术室结合，对学校或者医院的训练手术室进行改进，可以在训练和考核时使用，智能的判断医生的动作是否规范；

可以不使用实体，就可以虚拟得到手术的真实结果；为医院节省资源；

评价和检测医生的动作，对错误动作进行提示，可以让医生学习更快速。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明实施例涉及的一种手术训练控制方法流程示意图；

图2为本发明实施例涉及的一种获取模块的流程示意图；

图3为本发明实施例涉及的一种错误姿势提醒的流程示意图；

图4为本发明实施例涉及的一种评价模块接收的流程示意图；

图5为本发明实施例涉及的一种系统连接关系示意图；

图6为本发明实施例涉及的一种驱动模块连接关系示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一：

本发明提供的教育系统方法，主要用在学校或者医院的手术室学习手术，供医生在进行训练或者测评考核的时候使用；一种基于虚拟手术的教育系统控制方法，包括一个手术室，所述手术室内安装有手术用工具以及放置手术工具的工具台以及手术实施台；还包括接收模块200，用来接收医生信息和手术信息；获取模块100，用来获取医生在手术过程中的姿势，还用来获取医生在手术过程中，手术部位的手术情况；处理模块300，用来根据手术信息，对手术效果进行预测；评价模块500，用来根据获取模块100的数据以及处理模块300的数据对医生进行评价反馈；检测模块400，用来检测医生在手术过程中的姿势的准确度，并对错误姿势进行提示；控制中心，用来收发指令；与控制中心连接的驱动模块700，用来接收控制中心的指令。

具体的实施的过程和效果如下，医生输入自己的信息，具体包含姓名、性别、号码、年级/医院等个人信息，选择即将进行的手术为考核或者平时训练，选择之后进入手术室进行模拟手术；所述手术用工具为当前手术室的器具，例如手术剪刀、纱布等；所有的手术器具的所在地都有位置标识，该位置标识与控制中心连接，将位置信息发送至控制中心，控制中心基于位置信息开启摄像装置720；控制中心基于位置信息确认手术位置，以控制语音设备提示医生进入正确的手术位置。

所述控制方法包含以下方法：

s1、接收模块200获取手术信息以及医生信息；并将接收信息发送至控制中心；

控制中心接受信息之后，匹配对应的手术工具，进而确认手术工具对应的手术位置，确定将要开启的摄像装置720。

s2、控制中心根据手术信息，确认手术位置，控制手术的位置对应的摄像装置720开启；控制中心确认开启的摄像装置720位置，发送开启指令至驱动装置，控制驱动装置开启对应位置的摄像装置720，摄像装置720开启。摄像装置720的开启用来监控医生的手术的过程，以及手术过程中涉及的手术工具的位置以及移动的轨迹；根据监视获取医生具体的手术经过。

s3、控制中心确认医生站到了手术位置并开始手术；

优选的，所述确认站到了手术位置，通过红外线传感器确认，所述红外线传感器将确认的结果发送至控制中心，控制中心返回开始手术的指令；所述开始手术的指令，通过控制系统的语音装置710发出，例如：请号码为***的医生进入***手术的区域；

s4、通过摄像装置720持续获取医生的手术内容，并将医生的手术内容持续发送至检测模块400；具体的，发送手术内容对应的医生的手术姿势，手术中手术工具的移动轨迹等等；

s5、检测模块400判断手术内容是否正确，判断标准为手术信息内包含的手术正确示范标准所对应的各项指标，判断有错误时，执行步骤s6；

所述步骤s5还包括以下步骤：

s51、处理模块持续接收医生的手术姿势，以及获取手术部位的手术信息；

s52、处理模块300获取接收模块200的手术正确示范标准，所述手术正确示范标准包含所有的手术标准和手术注意事项。

所述检测模块400接收来自接收模块200的手术信息，所述系统的云服务存储了所有的手术信息；所述接收的手术信息内包含的手术原理也是来源于云服务的数据；所述手术信息内包含了手术类别、手术名称、权限、手术工具、手术正确示范标准以及手术结果；所述手术名称为手术的唯一识别；手术类别分手术的大类和小类，大类分为心、脑手术等，小类可以分为具体的器官的病症的手术；权限为手术目的，可以分为测试和练习的；所述手术工具为手术中用到的所有器具；所述手术信息还包含了即将进行手术的患病部位的具体情况。

所述手术正确示范包含所有正确的手术姿势、工具的移动轨迹、手术中切除的位置。

判断时，根据手术部位的电子元件的反馈进行判断。

s6、检测模块400记录错误姿势，将错误姿势发送至控制中心；

步骤s6还包括：

s61、当手术信息内的权限设置为练习时，所述控制中心接受错误指令，将错误指令对应的内容通过语音设备输出；当手术信息内的权限设置为考核时，所述控制中心接受错误姿势不进行语音提示；

s62、所述控制中心将包含检测结果的信息发送至评价模块500；所述检测结果包含手术过程、手术过程中手术用工具的移动轨迹以及电子元件的反馈结果。

s7、评价模块500获取医生的手术内容，并获取处理模块300的手术效果预测；控制中心通过云计算对医生的手术效果进行计算；将手术结果与计算结果进行对比，对医生的手术效果进行评价。

优选的，所述评价内容包含：手术姿势、手术效果对比以及手术部位电路元件反馈信息。

优选的，所述控制中心发送包含定位信息以及开启信息的指令至摄像装置驱动，所述摄像装置驱动控制摄像装置720开启。

优选的，所述电路元件安装在手术部位需要进行手术的位置；手术正确时，电路元件随着手术的进程逐渐断电，并反馈至控制中心，手术错误时，电路元件不断电，并在术后反馈手术失败。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。