[发明专利]一种智能化电子模拟纤维支气管镜训练装置

摘要

本发明涉及一种智能化电子模拟纤维支气管镜训练装置，该训练装置包括模拟纤维支气管镜、模拟假体模型、主机和显示器；模拟纤维支气管镜的最前端固定设置两信号发射器，两信号发射器分别用于追踪模拟纤维支气管镜的位置和方向并发送到主机；模拟假体模型包括模拟人头以及用于模拟人体气道结构的假体框架，模拟纤维支气管镜通过模拟人头的口或鼻进入假体框架，假体框架根据预设范围限定模拟纤维支气管镜的运动轨迹，假体框架的入口处还设置有阻力提供装置，用于对模拟纤维支气管镜的行进进行限制；主机内设置有纤维支气管镜训练系统，可以用于对纤支镜操作者进行进阶训练，可作为评价临床医生是否具有在患者身上安全实操纤支镜的量化考核标准。

主权项

一种智能化电子模拟纤维支气管镜训练装置，其特征在于，该训练装置包括模拟纤维支气管镜、模拟假体模型、主机和显示器；所述模拟纤维支气管镜的最前端固定设置两信号发射器，两所述信号发射器分别用于追踪所述模拟纤维支气管镜的位置和方向并发送到所述主机；所述模拟假体模型包括模拟人头以及用于模拟人体气道结构的假体框架，所述模拟纤维支气管镜通过所述模拟人头的口或鼻进入所述假体框架，所述假体框架根据预设范围限定所述模拟纤维支气管镜的运动轨迹，所述假体框架的入口处还设置有阻力提供装置，用于对所述模拟纤维支气管镜的行进进行限制；所述主机内设置有一纤维支气管镜训练系统，所述纤维支气管镜训练系统包括上气道数据库、训练模式设定模块、图像匹配模块、路径判断模块、管镜模型、路径判断模块、过程反馈模块、试验记录模块和评分模块；所述上气道数据库用于对志愿者上气道解剖结构进行CT重建，医生根据CT重建的上气道解剖结构判断气道类型，建立符合中国人解剖特点的上气道数据库；所述训练模式设定模块用于操作者设定训练模式，不同训练模式对应生成不同场景；所述图像匹配模块用于将实际操作空间即所述模拟纤维支气管镜和模拟假体模型和CT图像空间即上气道模型联系起来，将实际操作空间的操作映射到CT图像空间，并通过所述显示器实时显示；所述管镜模型用于在CT图像空间对所述信号发射器发射的位置进行映射，跟踪所述模拟纤维支气管镜的位置，并判断所述模拟纤维支气管镜镜头的指向；所述路径判断模块用于对所述管镜模型的运动情况进行判断进而判断所述模拟纤维支气管镜的运动状态和空间位置，并将判断结果发送到所述过程反馈模块和试验记录模块；所述过程反馈模块用于根据设定运动阈值范围对所述模拟纤维支气管镜的不合理轨迹反馈给予限定和提示并通过所述显示器显示，确保所述模拟纤维支气管镜始终在CT图像空间所建立的上气道结构内行进，当所述模拟纤维支气管镜触碰气道壁或软组织时，所述显示器进行警示显示，所述过程反馈模块发送信号到所述阻力提供装置提高进入所述假体框架的阻力，限制所述模拟纤维支气管镜进一步前进，所述模拟纤维支气管镜回退后，所述显示器恢复正常显示；同时，所述过程反馈模块根据训练模式对应的场景，通过所述显示器实时显示场景对应模式；所述试验记录模块用于记录操作者的操作时间、操作状态以及所述模拟纤维支气管镜的移动轨迹。