[发明专利]一种虚实结合力回馈导丝模拟系统

说明书

本发明提供了一种虚实结合力回馈导丝模拟系统，包括模拟人、虚拟仿真单元、PC单元、力回馈单元、以及影像设备；所述模拟人用作实验模拟对象；所述虚拟仿真单元，用于通过VR技术呈现模拟场景和仪器设备；PC单元，用于虚拟场景的构建与显示，为总控制端；力回馈单元，用于对导丝施加不同阻力；影像设备，用于采集实验过程中的影像数据以及进行人机交互。本发明模拟了导丝运动的过程，为医生提供了良好的训练环境，利用虚拟现实技术增强真实感、沉浸感、以及交互感，对患者进行个性化建模，提高了模拟的准确度。

技术领域

本发明属于医疗技术领域，尤其是涉及一种虚实结合力回馈导丝模拟系统。

背景技术

冠状动脉性心脏病(CHD)，又称缺血性心脏病，是指由于冠状动脉内膜脂质沉积、粥样硬化使管腔狭窄、痉挛或阻塞导致心肌缺血、缺氧或坏死而引发的心脏病。据现有资料数据，心血管病(CVD)是影响我国居民健康的重要因素，也是目前医学界亟待解决的难题。CVD死亡占居民疾病死亡构成40％以上，居首位，高于肿瘤及其他疾病。而CHD是最主要的CVD，我国CVD的现患人数高达2.9亿，其中CHD1100万。因此，如何治疗冠心病，提高患者的生活质量，已成为目前临床医师以及心血管病患者的迫切需求。本项目针对这一现状以CHD为研究对象，通过人工智能技术分析历史病例的诊疗效果，优化诊疗方案提高CHD的诊断技术和治疗水平，解决目前影响我国居民健康的重要问题。

近年来介入微创手术发展迅速，且具有精准快速以及创伤小的优点，这对心血管疾病的治疗提供了很大的帮助。目前，在医师规范化培训的诸多问题中，以医疗环境的变化最为严峻。医患关系紧张的情况的进一步加剧，医学生本身由于介入导管及导丝技术不熟练，在实践中习惯性避重就轻，从而错失了许多实际动手机会。现有的医疗环境无法让经验不足的医师得到足够的手术训练。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种虚实结合力回馈导丝模拟系统，能够检测导丝数据，模拟力回馈，向使用者实时显示手术中的环境情况和具体参数。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种虚实结合力回馈导丝模拟系统，包括模拟人、虚拟仿真单元、PC单元、力回馈单元、以及影像设备；

所述模拟人用作实验模拟对象；

所述虚拟仿真单元，用于通过VR技术呈现模拟场景和仪器设备；

PC单元，用于虚拟场景的构建与显示，为总控制端；

力回馈单元，用于对导丝施加不同阻力；

影像设备，用于采集实验过程中的影像数据以及进行人机交互。

进一步的，还包括数据库单元，用于建立动态标准病例数据库，通过对数据库中的病例信息进行建模分析，从而确定模拟人的身体参数。

进一步的，还包括建立预测模型，通过对患者现有检查数据、生活环境和生活方式，以及相关人群的基因进行综合分析，整合分析患者完整的临床信息、生物信息、分子生物学信息，通过对患者个体化基因组的分析实现相关风险预测，从而建立数据库单元。

进一步的，所述虚拟仿真单元包括虚拟现实头戴设备，所述虚拟现实头戴设备佩戴于用户头部，使用户通过虚拟现实头戴设备中的显示器观看三维虚拟环境。

进一步的，所述影像设备包括摄像头，通过摄像头采集导丝运动状态，并将数据发送至PC机。

进一步的，还包括步进电机，用于驱动力回馈单元运动。

进一步的，所述标准病例数据库存储和管理的数据包括两种类型：结构化数据和非结构化数据，所述结构化数据包括临床诊断数据、实验室诊断数据，所述非结构化数据包括影像诊断数据等，结构化数据采用关系型数据库进行存储和管理，非结构化数据采用NoSql数据库进行存储和管理，结构化数据与非结构化数据的比例为1：4。