一种女性盆腔模拟模组、盆腔检查的VR模拟训练系统及方法与流程

本发明属于医疗培训器械，尤其涉及一种女性盆腔模拟模组、盆腔检查的vr模拟训练系统及方法。

背景技术：

1、在现代教学中，大部分医学学生通常采用人体或妇科骨盘模型以进行妇科检查教学。检查程序覆盖的部位包括一些女性生理上最私密的体内结构，例如阴道、前庭大腺、子宫颈口等，医生需要把手和鸭嘴状阴道窥镜及检测拭子棒放进阴道内。市面上常见的女性盘腔模型主要有两种类型，一种是剖面结构，通常用作解剖学或展示用途，另一种为封闭式结构，主要用于训练教学用途，而本发明类别为后者。由于上述部位的封闭结构不具透视性，老师无法向学生实际演示其操作的手法。此外，人体模型跟真人截然不同，不能给予任何反馈，因此无法得知该操作的正确性，亦无法训练学生面对病人不安和质疑情绪的应对方法，上述传统妇科检查教学的特点未能为师生提供可观察性、即时性和互动性。

2、近年vr技术日渐成熟，不少医学的教学工具也趋向使用相关技术。市面上有一些类似功效的产品，例如koken的vr vaginal exam model ii lm-095n，把虚拟的女性盘腔模型投影在一个虚无的空间里展示，用户与虚拟的模型进行互动式训练。但由于缺乏流程及环境设计，此类产品并不能重现诊所场景、与病人互动、取得病人反馈等，影响用户的沉浸性及投入度，收益相对较低。

技术实现思路

1、本发明的技术目的在于提供一种女性盆腔模拟模组、盆腔检查的vr模拟训练系统及方法，本发明加入了虚实同步的架构，使现实检查动作能同步反映在虚拟环境中，利用vr模拟真实的诊所环境，配合虚拟角色以及用户界面给予适当的反馈，能增强学生对于妇科检查训练的自信心和适应性。

2、为解决上述技术问题，本发明是这样实现的，提供一种女性盆腔模拟模组，包括外壳、悬挂组件、阴道模拟组件、感应组件和控制器，所述外壳具有收容腔，所述阴道模拟组件通过所述悬挂系统悬置于所述收容腔内，所述阴道模拟组件包括上下布置的两模拟体，所述模拟体采用软质弹性材料制成，所述模拟体贴合时形成一端开口的阴道腔，所述感应组件分别设置于所述收容腔的底侧和顶侧，所述感应组件用于检测两所述模拟体的移动距离，所述控制器电连接于所述感应组件。

3、进一步地，所述阴道模拟组件还包括分别固定于两所述模拟体的顶侧和底侧的压力板、以及设置于所述阴道腔的开口侧的外阴模拟体，所述外阴模拟体设有正对所述阴道腔的开口的模拟口，所述模拟口设有弹性膜片。

4、进一步地，所述悬挂组件包括一体连接于所述外壳且分别位于所述收容腔的顶部和底部的支撑柱、以及套设于所述支撑柱外的弹性件，所述压力板滑动装配于对应侧的支撑柱，所述弹性件抵接于对应的压力板以向其提供弹力。

5、进一步地，所述感应组件包括分别装配于所述收容腔的顶侧和底侧的微动开关，所述微动开关位于所述模拟体在竖直方向上的正投影内，所述微动开关电连接于所述控制器。

6、进一步地，所述感应组件还包括分别设置于所述收容腔的顶侧和底侧的指示灯，所述指示灯电连接于所述控制器；当所述控制器接收到所有的微动开关的触发信号时，所述控制器控制所述指示灯点亮。

7、进一步地，提供一种盆腔检查的vr模拟训练系统，包括如上任一项所述的女性盆腔模拟模组、窥阴器、手势追踪装置、位于所述外壳正上方的移动定位器以及信号连接于所述移动定位器的vr眼镜。

8、进一步地，提供一种盆腔检查的vr模拟训练方法，包括如下步骤：

9、以女性盆腔模拟模组为参考，建立虚拟训练环境；

10、在所述虚拟训练环境中，创建用户的虚拟主视角，将用户双手与虚拟双手数位对应，以及将实体窥阴器与虚拟窥阴器数位对应，其中，所述虚拟双手和所述虚拟窥阴器在所述虚拟训练环境中的位置与所述用户双手和所述实体窥阴器实时对应；

11、根据所述虚拟训练环境中的碰撞事件，跳转至当前碰撞事件对应的下一事件；

12、在当前碰撞事件环节内的预设节点，接收语音输入信息，当所述语音输入信息的达到合理性要求后，触发下一任务。

13、进一步地，所述以女性盆腔模拟模组为参考，建立虚拟训练环境，包括：

14、基于所述女性盆腔模拟模组的当前位置建立诊所房间空间；

15、在所述诊所房间空间内建立下列碰撞体：虚拟双手、虚拟病人在座椅上的身体、虚拟毯子、虚拟酒精搓手液瓶嘴、虚拟手套盒子、虚拟阴唇、虚拟窥阴器、虚拟润滑液盘子、虚拟子宫颈、采样前的虚拟拭子棒、已采样的虚拟拭子棒、虚拟容器以及虚拟纸巾盒。

16、进一步地，所述根据所述虚拟训练环境中的碰撞事件，跳转至当前碰撞事件对应的下一事件，包括：

17、所述虚拟双手中的一只手在所述虚拟毯子的有效碰撞区域内进行抓拿动作时，该手拿到所述虚拟毯子；将所述虚拟毯子移动至与所述虚拟病人在座椅上的身体相撞时，毯子覆盖于所述虚拟病人在座椅上的身体上；

18、所述虚拟双手中的一只手移动至所述虚拟酒精搓手液瓶嘴的有效位置，完成消毒双手动作；

19、所述虚拟双手中的一只手移动至所述虚拟手套盒子的有效位置，完成戴手套动作；

20、所述虚拟主视角靠近至所述虚拟阴唇的有效区域内，完成检查外阴任务；

21、所述虚拟双手的一只手抓拿所述虚拟窥阴器移动至所述虚拟润滑液盘子的有效位置，完成所述虚拟窥阴器的润滑动作；

22、当前抓拿所述虚拟窥阴器的手保持抓拿动作，所述虚拟双手的另一只手移动至所述虚拟阴唇的有效位置，完成利用单次动作打开阴唇动作；

23、所述虚拟窥阴器移动至所述虚拟阴唇的有效位置时，所述虚拟窥阴器进入所述虚拟阴唇内，当虚拟窥阴器到达预设深度时，完成插入窥阴镜任务；

24、检测感应组件的感应信号，当所述感应信号达到第一预设要求时，所述虚拟窥阴器脱离所述虚拟双手；

25、所述虚拟双手的一只手移动至所述采样前的虚拟拭子棒的有效位置，以抓拿方式取得物件，保持手势移动至所述虚拟子宫颈的有效位置，完成放入拭子棒任务；

26、所述虚拟双手的一只手移动至所述已采样的虚拟拭子棒的有效位置，通过抓拿方式取得物件，保持手势移动至所述虚拟容器的有效位置，完成所述已采样的虚拟拭子棒的放置任务；

27、检测感应组件的感应信号，当所述感应信号达到第二预设要求时，触发所述虚拟窥阴器的取出和放置事件；

28、所述虚拟双手中的右手移动至盆骨检查有效位置，接收到手势正确的判定后，完成盆骨检查任务；

29、所述虚拟双手中的一只手移动至所述虚拟纸巾盒的有效位置，以抓拿方式取得物件，保持手势移动至所述虚拟阴唇的有效位置，完成检查训练。

30、进一步地，所述在当前碰撞事件环节内的预设节点，接收语音输入信息，包括：

31、在所述虚拟双手中的一只手在所述虚拟毯子的有效碰撞区域内进行抓拿动作之前，接收第一语音信息，所述第一语音信息包括向病人的自我介绍、检查流程以及对病人不适应度的确认的内容；

32、所述当前抓拿所述虚拟窥阴器的手保持抓拿动作，所述虚拟双手的另一只手移动至所述虚拟阴唇的有效位置，完成利用单次动作打开阴唇动作，之后，接收第二语音信息，所述第二语音信息包括接下来的检查详情内容；

33、当所述虚拟窥阴器移动至所述虚拟阴唇的有效位置时，触发所述虚拟病人的反抗回馈，接收第三语音信息，所述第三语音信息包括安抚内容；

34、所述虚拟双手中的右手移动至盆骨检查有效位置，接收到手势正确的判定后，完成盆骨检查任务，之后，接收第四语音信息，所述第四语音信息包括询问病人需要以及说明检查结果的内容。

35、本发明中女性盆腔模拟模组、盆腔检查的vr模拟训练系统及方法与现有技术相比，有益效果在于：

36、在本方案中，女性盆腔模拟模组可以实现盆腔检查的模拟训练，在训练时，在悬挂组件的作用下阴道模拟组件会悬置，且两模拟体贴合形成一端开口的阴道腔，窥阴器可以从阴道腔的开口处进入，然后旋转至和两模拟体位置对应，之后将窥阴器打开，此时，两模拟体会在压力下分别上下移动，当两模拟体均触发感应组件时，即表示窥阴器的张开度已达标。此外，女性盆腔模拟模组可以和手势追踪装置、移动定位器和vr眼镜配合，使得女性盆腔模拟模组融合于虚拟训练环境中，以实现盆腔检查的vr模拟训练。本发明加入了虚实同步的架构，使现实检查动作能同步反映在虚拟环境中，利用vr模拟真实的诊所环境，配合虚拟角色以及用户界面给予适当的反馈，能增强学生对于妇科检查训练的自信心和适应性。

37、附图说明

38、图1是本发明实施例中女性盆腔模拟模组原理结构的纵切面示意图；

39、图2是本发明实施例中女性盆腔模拟模组原理结构的等轴测示意图；

40、图3是本发明实施例中盆腔检查的vr模拟训练方法流程示意图。