基于腹腔镜手术模拟系统的电凝训练方法及系统

摘要

本发明提供了一种基于腹腔镜手术模拟系统的电凝训练方法及系统，其中训练方法包括：S1、预设训练场景；S2、加载预设场景，设置左手器械或右手器械为电凝钩；S3、操作腹腔镜模拟器的内窥镜，找到第一颜色纤维；S4、操作腹腔镜模拟器的器械手柄，使电凝钩进入通电状态，在规定时间内，电凝离断第一颜色纤维；S5、判断是否将所有第一颜色纤维全部隔断，若是，则训练成功，若否，则训练失败。本发明通过操作腹腔镜模拟器的器械手柄，在预设场景内用电凝钩电凝离断指定纤维，有效地供医生训练电凝钩的使用，提高了医生的手术水平。

说明书

技术领域

本发明涉及虚拟手术技术领域，尤其涉及一种基于腹腔镜手术模拟系统的 电凝训练方法及系统。

背景技术

科学技术的飞速发展使得计算机技术渗透到生产和生活的各个领域，传统 制造业、金融行业、娱乐影视业、医药卫生业、生物技术等都由于计算机技术 的应用而呈现新的活力，产生了一个个新型的市场。虚拟手术培训系统是计算 机技术在现代医学中的应用，该系统融合了计算机技术、图形图像学、传感器 技术、生物力学、现代医学、计算机视觉、机器人学等多种学科的交叉领域。

先进的手术方式既可解除病人的病患，又减小了手术过程中病人的痛苦。 采用先进的手术方式，使得手术过程变得更加安全，同时也大大加快了病人手 术后的康复过程。内窥镜手术便是其中之一，它之所以在国内外都很受欢迎， 其原因就在于它可以最大限度地缩小手术创口和减小手术过程中病人的痛苦。 在腹腔镜手术中，医生将一个细小的电视摄影镜头插入病人的腹部以得到手术 过程中手术部位的图像，同时也将30厘米长的手术刀和其它特殊的手术器械通 过两个细小的切口伸入患者体内，然后在摄像镜头连接的监视器上观察病人体 内的病灶部位，双手操作手术刀实施手术，这样，手术过程中就不必有大的创 口，大大地减轻了病人的痛苦，创口的愈合过程也大大加快。

在微创手术中，手术中有时需要分离组织，常用的是电凝钩，在一金属钩 末端连接电刀的一个电极端，另一端在患者肌肉丰富部位粘贴一电极板为电流 回路，电凝钩接触患者任一部位即能形成回路，在电凝钩和组织接触部位即能 起到切割作用。和电凝钩接触部位的组织由于电阻不同，切割效果有差异，电 阻小的组织既使离电凝钩较远也可能出现切割和电凝作用，因而容易造成想切 割的可能没切开，不想切开的却被损伤并且不容易被发现，如果肠管、血管等 低电阻组织被损伤而不能及时发现，将会在术后出现严重后果。医生的操作困 难，手术过程精确度难以保障，人为因素对手术的影响很大。一般的医生难以 胜任这个工作，这就要经过不断的实践和训练，在学习过程中得到经验，提高 医生的行医水平。然而，传统对新医生的训练和培训，除了使用尸体和动物以 外，就没有更好的训练模拟手段。运用动物进行培训，就存在很多缺点，其中 最主要的是动物的解剖结构和人体的解剖结构是不同的，而人的尸体又不能多 次使用，为了解决现实中存在的这种缺陷，就促使了腹腔镜手术模拟系统的产 生，且腹腔镜手术模拟系统能够用于电凝训练。

有鉴于此，有必要提供一种基于腹腔镜手术模拟系统的电凝训练方法及系 统以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于腹腔镜手术模拟系统的电凝训练方法及系 统。

本发明的一种基于腹腔镜手术模拟系统的电凝训练方法，所述方法包括以 下步骤：

S1、预设训练场景，所述训练场景包括底面和侧壁，底面上有一铁圈，铁 圈内部分设有不透明的柔性胶状物质，所述胶状物质与部分铁圈内边缘相连， 所述训练场景还包括若干柱状的第一颜色纤维，所述第一颜色纤维一端与铁圈 内边缘相连，一端与胶状物质相连；

S2、加载预设场景，设置左手器械或右手器械为电凝钩；

S3、操作腹腔镜模拟器的内窥镜，找到第一颜色纤维；

S4、操作腹腔镜模拟器的器械手柄，使电凝钩进入通电状态，在规定时间 内，电凝离断第一颜色纤维；

S5、判断是否将所有第一颜色纤维全部隔断，若是，则训练成功，若否， 则训练失败。

作为本发明的进一步改进，所述训练场景还包括第二颜色纤维，所述第二 颜色纤维一端与铁圈内边缘相连，一端与胶状物质相连。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S5还包括：若电凝钩离断第二颜色纤 维，则判定训练失败。

作为本发明的进一步改进，所述胶状物质占据铁圈内40％～80％的空间。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S4还包括：

电凝钩电凝第一颜色纤维或第二颜色纤维时，发出通电提示音，伴有冒烟 现象，且具有力反馈。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S4还包括：

电凝钩电凝胶状物质时，发出警示音。

作为本发明的进一步改进，所述规定时间设置为1～5分钟。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S5还包括：根据规定时间内电凝离断 蓝色纤维的数量进行评分，并将评分结果显示在屏幕上。

相应地，一种基于腹腔镜手术模拟系统的电凝训练系统，所述系统包括：

预设训练场景单元，用于预设训练场景的单元，所述训练场景包括底面和 侧壁，底面上有一铁圈，铁圈内部分设有不透明的柔性胶状物质，所述胶状物 质与部分铁圈内边缘相连，所述训练场景还包括若干柱状的第一颜色纤维，所 述第一颜色纤维一端与铁圈内边缘相连，一端与胶状物质相连；

模拟系统设置单元，用于加载预设场景，设置左手器械或右手器械为电凝 钩的单元；

模拟系统操作单元，用于操作腹腔镜模拟器的内窥镜，找到第一颜色纤维， 操作腹腔镜模拟器的器械手柄，使电凝钩进入通电状态，在规定时间内，电凝 离断第一颜色纤维的单元；

训练成功判断单元，用于判断是否将所有第一颜色纤维全部隔断，若是， 则训练成功，若否，则训练失败的单元。

作为本发明的进一步改进，所述系统还包括评分单元，用于根据规定时间 内电凝离断蓝色纤维的数量进行评分，并将评分结果显示在屏幕上。

本发明的有益效果是：通过操作腹腔镜模拟器的器械手柄，在预设场景内 用电凝钩电凝离断指定纤维，有效地供医生训练电凝钩的使用，提高了医生的 手术水平。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述 中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明基于腹腔镜手术模拟系统的电凝训练方法的流程示意图。

图2为本发明基于腹腔镜手术模拟系统的电凝训练系统的模块示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本 申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基 于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获 得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

参图1所示，本发明的一实施方式中基于腹腔镜手术模拟系统的电凝训练 方法，包括以下步骤：

S1、预设训练场景，所述训练场景包括底面和侧壁，底面上有一铁圈，铁 圈内部分设有不透明的柔性胶状物质，所述胶状物质与部分铁圈内边缘相连， 所述训练场景还包括若干柱状的第一颜色纤维，所述第一颜色纤维一端与铁圈 内边缘相连，一端与胶状物质相连；

S2、加载预设场景，设置左手器械或右手器械为电凝钩；

S3、操作腹腔镜模拟器的内窥镜，找到第一颜色纤维；

S4、操作腹腔镜模拟器的器械手柄，使电凝钩进入通电状态，在规定时间 内，电凝离断第一颜色纤维；

S5、判断是否将所有第一颜色纤维全部隔断，若是，则训练成功，若否， 则训练失败。

在该实施方式中，训练场景定义如下：

底面和侧壁为灰白相间的普通硬性材质，不可被器械穿透，占据模拟器显 示界面的整幅画面；

铁圈为圆形，颜色设为灰色，放置在底面上，铁圈直径为10cm左右，铁圈 圈身直径为0.5cm左右。铁圈内部分设有不透明的柔性胶状物质，颜色为蓝色， 胶状物质占据铁圈内40％～80％的空间，且胶状物质与部分铁圈内边缘相连。贴 圈内还包括若干柱状的第一颜色纤维和第二颜色纤维，第一颜色纤维和第二颜 色纤维一端与铁圈内边缘相连，一端与胶状物质相连。优选地，第一颜色纤维 为蓝色纤维，第二颜色纤维为灰色纤维，蓝色纤维数量设置为3根，灰色纤维 数量设置为12根，蓝色、灰色纤维直径均为0.3cm左右，且为不规则长度。

上述训练场景的定义仅为本发明的一优选实施方式，在其他实施方式中， 底面、侧壁的形状、颜色，铁圈、胶状物质的形状、颜色、大小以及第一颜色 纤维和第二颜色纤维的形状、颜色、数量等参数均可进行变换。

在训练时，设置左手器械或右手器械为电凝钩，电凝钩和铁圈及胶状物质 不可交叉穿过，且碰撞有力反馈。操作腹腔镜模拟器的内窥镜，找到蓝色纤维， 操作腹腔镜模拟器的器械手柄，在规定时间1～5分钟内，优选地在2分钟内使 电凝钩进入通电状态后电凝离断蓝色纤维。

在训练过程中，具体操作定义为：

若电凝钩挤压胶状物质或纤维，出现挤压形变，且有力反馈，其中电凝钩 不能穿透胶状物质；

若电凝钩挤压铁圈，铁圈无形变，有很大的力反馈，且电凝钩无法穿透铁 圈；

若电凝钩电凝胶状物质，发出警示音，且有力反馈；

若电凝钩电凝蓝色纤维或灰色纤维时，发出通电提示音，伴有冒烟、离断 现象，且具有轻微力反馈；

全部操作完成或达到规定时间后，判断是否将所有第一颜色纤维全部隔断， 若是，则训练成功，若否，则训练失败。另外，若在训练过程中，电凝钩离断 第二颜色纤维，则判定训练失败，退出此次训练。

在本发明的另一实施方式中，蓝色纤维设置为1根，灰色纤维设置成14根， 当使用电凝钩离断一根蓝色纤维后，会再次出现一根蓝色纤维，需再次凝断， 蓝色纤维出现的次数即位置可以根据需求进行设置，如设置出现次数为3，则成 功离断3次后结束训练。如果在过程中离断灰色纤维，则提示训练失败，也自 动结束训练。

另外，还可以根据规定时间内电凝离断蓝色纤维的数量进行评分。比如定 义满分为100分，离断一根得30分，离断两根得60分，离断三根得100分。 另外，定义电凝钩电凝胶状物质一次时扣3分。这样系统可以根据规定时间内 电凝离断蓝色纤维的数量及其他操作给出相应的分数，以对操作者的水平进行 进一步的评估。

参图2所示，本发明的一实施方式中基于腹腔镜手术模拟系统的电凝训练 系统100，包括：

预设训练场景单元10，用于预设训练场景的单元，所述训练场景包括底面 和侧壁，底面上有一铁圈，铁圈内部分设有不透明的柔性胶状物质，所述胶状 物质与部分铁圈内边缘相连，所述训练场景还包括若干柱状的第一颜色纤维， 所述第一颜色纤维一端与铁圈内边缘相连，一端与胶状物质相连；

模拟系统设置单元20，用于加载预设场景，设置左手器械或右手器械为电 凝钩的单元；

模拟系统操作单元30，用于操作腹腔镜模拟器的内窥镜，找到第一颜色纤 维，操作腹腔镜模拟器的器械手柄，使电凝钩进入通电状态，在规定时间内， 电凝离断第一颜色纤维的单元；

训练成功判断单元40，用于判断是否将所有第一颜色纤维全部隔断，若是， 则训练成功，若否，则训练失败的单元。

优选地，上述系统还包括评分单元，用于根据规定时间内电凝离断蓝色纤 维的数量进行评分，并将评分结果显示在屏幕上。

由上述技术方案可以看出，本发明通过操作腹腔镜模拟器的器械手柄，在 预设场景内用电凝钩电凝离断指定纤维，有效地供医生训练电凝钩的使用，提 高了医生的手术水平。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现 本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的， 本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它 实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要 符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。