基于可穿戴设备的手术教学实现方法及装置

本发明涉及智能教学，尤其涉及一种基于可穿戴设备的手术教学实现方法及装置。

背景技术：

1、随着科技的不断进步，人们逐渐进入智能化时代，其中人机交互是智能化时代必不可缺的一部分。目前，大部分的手术教学通常是采用在手术试验台的试验台上进行，由教师一边操作一边讲解，学生在手术试验台周围一边观察教师的操作以及结合教师的讲解进行学习的。但是，这种学习方式无法保证学生均能够仔细得看清楚教师的操作，从而教师需要重新演示或者重新解说，不仅导致教师教学的效率低下，还会导致学生学习手术操作过程的效果欠佳。可见，提供一种新的手术教学方法以提高手术教学的效率和便捷性进而提高教学效果显得尤为重要。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于可穿戴设备的手术教学实现方法及装置，能够提高教师进行手术教学的便捷性和效率，以及能够提高学生学习手术过程的清晰度，进而提高手术教学的教学效果。

2、为了解决上述技术问题，本发明第一方面公开了一种基于可穿戴设备的手术教学实现方法，所述方法包括：

3、获取目标对象的实时手术操作信息，所述目标对象为佩戴有所述可穿戴设备的对象；所述实时手术操作信息包括所述目标对象的实时操作图像信息；

4、基于所述实时手术操作信息，确定所述目标对象的第一手术操作数据；所述第一手术操作数据包括所述目标对象的手术操作进度数据、所述目标对象的手术操作安全数据、所述目标对象的手术操作时长数据、所述目标对象的手术操作动作数据中的一种或多种；

5、根据所述第一手术操作数据，确定所述目标对象的第二手术操作数据；所述第二手术操作数据包括所述目标对象的已执行手术操作数据以及所述目标对象的待执行手术操作数据；

6、根据所述第二手术操作数据，判断所述目标对象是否满足预设的手术教学引导条件；

7、当判断出所述目标对象满足预设的所述手术教学引导条件时，根据所述第一手术操作数据以及所述第二手术操作数据，生成手术教学引导信息，所述手术教学引导信息包括教学引导视像信息以及教学引导语音信息，其中，所述教学引导视像信息包括教学引导图像信息以及教学引导视频信息；

8、从所述手术教学引导信息中确定出目标手术教学引导信息，并将所述目标手术教学引导信息传输至所述目标对象对应的可穿戴设备，以使所述目标对象通过所述可穿戴设备接收所述目标手术教学引导信息并执行目标手术操作。

9、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述根据所述第一手术操作数据以及所述第二手术操作数据，生成手术教学引导信息，包括：

10、根据所述第一手术操作数据以及所述第二手术操作数据，确定所述目标对象的目标操作信息，所述目标操作信息包括目标操作用具信息、目标操作区域信息、目标操作类别信息中的一种或多种；

11、根据所述目标操作信息，生成目标标记信息，所述目标标记信息包括所述目标对象对应的手术对象的手术标记信息，所述手术标记信息用于辅助所述目标对象在所述的手术对象上完成对应的手术操作；

12、根据所述手术标记点以及所述实时手术操作信息，结合的预设实体空间转换模型，生成实体手术标记信息，所述实体手术标记信息包括所述手术标记点在所述目标对象当前的视野中的图像引导标记信息以及所述手术标记点在所述目标对象当前的视野中的语音引导标记信息，所述语音引导标记信息包括所述目标对象当前的视野中的手术操作标记点的语音引导信息，所述语音引导标记信息用于引导所述目标对象找寻所述手术标记点以及对所述手术标记点执行对应的手术操作；

13、根据所述实体手术标记信息，生成手术教学引导信息。

14、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述可穿戴设备包括智能眼镜以及智能耳机，所述智能眼镜以及所述智能耳机均佩戴于所述目标对象；所述目标手术教学引导信息至少包括目标教学视像信息以及目标教学语音信息；

15、所述将所述目标手术教学引导信息传输至所述目标对象对应的可穿戴设备，以使所述目标对象通过所述可穿戴设备接收所述目标手术教学引导信息并执行目标手术操作，包括：

16、将所述目标教学视像信息映射至所述目标对象对应的智能眼镜，以使所述目标对象通过所述智能眼镜查看所述目标教学视像信息，并执行与所述目标教学视像信息相匹配的目标手术操作；以及，

17、将所述目标教学语音信息传输至所述目标对象对应的智能耳机，以使所述目标对象通过所述智能耳机接听所述目标教学语音信息，并执行与所述目标教学语音信息相匹配的目标手术操作；

18、其中，所述目标教学视像信息与所述目标教学语音信息之间的匹配程度大于等于预设的匹配阈值。

19、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述根据所述第二手术操作数据，判断所述目标对象是否满足预设的手术教学引导条件，包括：

20、根据所述目标对象的所述已执行手术操作数据，预测所述目标对象的第一阶段手术操作结果，所述阶段手术操作结果包括所述目标对象在完成所述已执行手术操作数据之后的阶段手术结果；

21、根据所述目标对象的所述已执行手术操作数据，在预设的教学阶段手术结果集合中确定与所述已执行手术操作数据相匹配的第二阶段手术操作结果，所述第二阶段手术操作结果对应的手术阶段与所述目标对象的第一阶段手术操作结果对应的手术阶段相匹配；预设的所述教学阶段手术结果集合中所包括的每个所述教学阶段手术结果均满足预设的手术教学结果条件；

22、判断所述第一阶段手术操作结果与所述第二阶段手术操作结果是否相匹配；

23、当判断出所述第一阶段手术操作结果与所述第二阶段手术操作结果相匹配时，确定所述目标对象不满足预设的所述手术教学引导条件；

24、当判断出所述第一阶段手术操作结果与所述第二阶段手术操作结果不相匹配时，确定所述目标对象满足预设的所述手术教学引导条件。

25、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述根据所述第一手术操作数据，确定所述目标对象的第二手术操作数据，包括：

26、获取所述目标对象对应的目标手术信息，其中，所述目标对象对应的目标手术信息包括所述目标对象的手术类型信息、手术时长信息、手术对象信息、手术安全信息中的一种或多种；

27、根据所述目标对象的第一手术操作数据以及所述目标对象对应的目标手术信息，确定所述目标对象的待执行手术操作数据；所述目标对象的待执行手术操作数据包括所述目标对象的待执行手术操作时长数据、待执行手术操作用具数据中的一种或多种；

28、基于所述目标对象对应的目标手术信息以及所述目标对象的待执行手术操作数据，生成所述目标对象的第二手术操作数据。

29、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述根据所述第一手术操作数据以及所述第二手术操作数据，生成手术教学引导信息之前，所述方法还包括：

30、判断所述目标对象对应的可穿戴设备是否接收到来自所述目标对象的请求帮助信息；所述请求帮助信息包括身体姿势信息、手势信息、语音信息中的一种或多种；

31、当判断出所述目标对象对应的可穿戴设备接收到来自所述目标对象的请求帮助信息时，分析所述请求帮助信息，得到请求帮助结果；

32、基于所述请求帮助结果，确定与所述请求帮助结果相匹配的第一解决方案；

33、获取所述目标对象对应的实时环境信息，根据所述实时环境信息，确定与所述目标对象相匹配的数据传输类型，并对所述第一解决方案执行数据类型转换操作，得到第二解决方案，以使所述第二解决方案的数据类型与所述目标对象相匹配的数据传输类型相匹配；

34、所述根据所述第一手术操作数据以及所述第二手术操作数据，生成手术教学引导信息，包括：

35、根据所述第一手术操作数据、所述第二手术操作数据以及所述第二解决方案，生成手术教学引导信息。

36、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述将所述目标教学信息传输至所述目标对象对应的可穿戴设备，以使所述目标对象基于所述可穿戴设备中的目标教学信息执行与所述目标教学信息相匹配的手术执行操作之后，所述方法还包括：

37、采集所述目标对象的手术执行结果；

38、计算所述手术执行结果与预设的手术目标结果之间的手术结果匹配参数；其中，预设的所述手术目标结果为手术目标教学结果；

39、判断所述手术结果匹配参数是否满足预设的手术教学条件；

40、当判断出所述手术结果匹配参数不满足预设的所述手术教学条件时，分析所述手术结果匹配参数不满足预设的手术教学条件的目标原因，并基于所述目标原因生成所述目标对象的优化教学方案。

41、本发明第二方面公开了一种基于可穿戴设备的手术教学实现装置，所述装置包括：

42、获取模块，用于获取目标对象的实时手术操作信息，所述目标对象为佩戴有所述可穿戴设备的对象；所述实时手术操作信息包括所述目标对象的实时操作图像信息；

43、确定模块，用于基于所述实时手术操作信息，确定所述目标对象的第一手术操作数据；所述第一手术操作数据包括所述目标对象的手术操作进度数据、所述目标对象的手术操作安全数据、所述目标对象的手术操作时长数据、所述目标对象的手术操作动作数据中的一种或多种；

44、所述确定模块，还用于根据所述第一手术操作数据，确定所述目标对象的第二手术操作数据；所述第二手术操作数据包括所述目标对象的已执行手术操作数据以及所述目标对象的待执行手术操作数据；

45、判断模块，用于根据所述第二手术操作数据，判断所述目标对象是否满足预设的手术教学引导条件；

46、生成模块，用于当所述判断模块判断出所述目标对象满足预设的所述手术教学引导条件时，根据所述第一手术操作数据以及所述第二手术操作数据，生成手术教学引导信息，所述手术教学引导信息包括教学引导视像信息以及教学引导语音信息，其中，所述教学引导视像信息包括教学引导图像信息以及教学引导视频信息；

47、所述确定模块，还用于从所述手术教学引导信息中确定出目标手术教学引导信息；

48、传输模块，用于将所述目标手术教学引导信息传输至所述目标对象对应的可穿戴设备，以使所述目标对象通过所述可穿戴设备接收所述目标手术教学引导信息并执行目标手术操作。

49、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述生成模块根据所述第一手术操作数据以及所述第二手术操作数据，生成手术教学引导信息的具体方式包括：

50、根据所述第一手术操作数据以及所述第二手术操作数据，确定所述目标对象的目标操作信息，所述目标操作信息包括目标操作用具信息、目标操作区域信息、目标操作类别信息中的一种或多种；

51、根据所述目标操作信息，生成目标标记信息，所述目标标记信息包括所述目标对象对应的手术对象的手术标记信息，所述手术标记信息用于辅助所述目标对象在所述的手术对象上完成对应的手术操作；

52、根据所述手术标记点以及所述实时手术操作信息，结合预设的实体空间转换模型，生成实体手术标记信息，所述实体手术标记信息包括所述手术标记点在所述目标对象当前的视野中的图像引导标记信息以及所述手术标记点在所述目标对象当前的视野中的语音引导标记信息，所述语音引导标记信息包括所述目标对象当前的视野中的手术操作标记点的语音引导信息，所述语音引导标记信息用于引导所述目标对象找寻所述手术标记点以及对所述手术标记点执行对应的手术操作；

53、根据所述实体手术标记信息，生成手术教学引导信息。

54、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述可穿戴设备包括智能眼镜以及智能耳机，所述智能眼镜以及所述智能耳机均佩戴于所述目标对象；所述目标手术教学引导信息至少包括目标教学视像信息以及目标教学语音信息；

55、所述传输模块将所述目标手术教学引导信息传输至所述目标对象对应的可穿戴设备，以使所述目标对象通过所述可穿戴设备接收所述目标手术教学引导信息并执行目标手术操作的具体方式包括：

56、将所述目标教学视像信息映射至所述目标对象对应的智能眼镜，以使所述目标对象通过所述智能眼镜查看所述目标教学视像信息，并执行与所述目标教学视像信息相匹配的目标手术操作；以及，

57、将所述目标教学语音信息传输至所述目标对象对应的智能耳机，以使所述目标对象通过所述智能耳机接听所述目标教学语音信息，并执行与所述目标教学语音信息相匹配的目标手术操作；

58、其中，所述目标教学视像信息与所述目标教学语音信息之间的匹配程度大于等于预设的匹配阈值。

59、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述判断模块根据所述第二手术操作数据，判断所述目标对象是否满足预设的手术教学引导条件的具体方式包括：

60、根据所述目标对象的所述已执行手术操作数据，预测所述目标对象的第一阶段手术操作结果，所述阶段手术操作结果包括所述目标对象在完成所述已执行手术操作数据之后的阶段手术结果；

61、根据所述目标对象的所述已执行手术操作数据，在预设的教学阶段手术结果集合中确定与所述已执行手术操作数据相匹配的第二阶段手术操作结果，所述第二阶段手术操作结果对应的手术阶段与所述目标对象的第一阶段手术操作结果对应的手术阶段相匹配；预设的所述教学阶段手术结果集合中所包括的每个所述教学阶段手术结果均满足预设的手术教学结果条件；

62、判断所述第一阶段手术操作结果与所述第二阶段手术操作结果是否相匹配；

63、当判断出所述第一阶段手术操作结果与所述第二阶段手术操作结果相匹配时，确定所述目标对象不满足预设的所述手术教学引导条件；

64、当判断出所述第一阶段手术操作结果与所述第二阶段手术操作结果不相匹配时，确定所述目标对象满足预设的所述手术教学引导条件。

65、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述确定模块根据所述第一手术操作数据，确定所述目标对象的第二手术操作数据的具体方式包括：

66、获取所述目标对象对应的目标手术信息，其中，所述目标对象对应的目标手术信息包括所述目标对象的手术类型信息、手术时长信息、手术对象信息、手术安全信息中的一种或多种；

67、根据所述目标对象的第一手术操作数据以及所述目标对象对应的目标手术信息，确定所述目标对象的待执行手术操作数据；所述目标对象的待执行手术操作数据包括所述目标对象的待执行手术操作时长数据、待执行手术操作用具数据中的一种或多种；

68、基于所述目标对象对应的目标手术信息以及所述目标对象的待执行手术操作数据，生成所述目标对象的第二手术操作数据。

69、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述判断模块，还用于在所述生成模块根据所述第一手术操作数据以及所述第二手术操作数据，生成手术教学引导信息之前，判断所述目标对象对应的可穿戴设备是否接收到来自所述目标对象的请求帮助信息；所述请求帮助信息包括身体姿势信息、手势信息、语音信息中的一种或多种；

70、所述装置还包括：

71、分析模块，用于当所述判断模块判断出所述目标对象对应的可穿戴设备接收到来自所述目标对象的请求帮助信息时，分析所述请求帮助信息，得到请求帮助结果；

72、所述确定模块，还用于基于所述请求帮助结果，确定与所述请求帮助结果相匹配的第一解决方案；

73、所述获取模块，还用于获取所述目标对象对应的实时环境信息；

74、所述确定模块，还用于根据所述实时环境信息，确定与所述目标对象相匹配的数据传输类型；

75、转换模块，用于对所述第一解决方案执行数据类型转换操作，得到第二解决方案，以使所述第二解决方案的数据类型与所述目标对象相匹配的数据传输类型相匹配；

76、所述生成模块根据所述第一手术操作数据以及所述第二手术操作数据，生成手术教学引导信息的具体方式包括：

77、根据所述第一手术操作数据、所述第二手术操作数据以及所述第二解决方案，生成手术教学引导信息。

78、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述装置还包括：

79、采集模块，用于在所述传输模块将所述目标教学信息传输至所述目标对象对应的可穿戴设备，以使所述目标对象基于所述可穿戴设备中的目标教学信息执行与所述目标教学信息相匹配的手术执行操作之后，采集所述目标对象的手术执行结果；

80、计算模块，用于计算所述手术执行结果与预设的手术目标结果之间的手术结果匹配参数；其中，预设的所述手术目标结果为手术目标教学结果；

81、所述判断模块，还用于判断所述手术结果匹配参数是否满足预设的手术教学条件；

82、所述分析模块，还用于当所述判断模块判断出所述手术结果匹配参数不满足预设的所述手术教学条件时，分析所述手术结果匹配参数不满足预设的手术教学条件的目标原因；

83、所述生成模块，还用于基于所述目标原因生成所述目标对象的优化教学方案。

84、本发明第三方面公开了另一种基于可穿戴设备的手术教学实现装置，所述装置包括：

85、存储有可执行程序代码的存储器；

86、与所述存储器耦合的处理器；

87、所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行本发明第一方面公开的基于可穿戴设备的手术教学实现方法。

88、本发明第四方面公开了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行本发明第一方面公开的基于可穿戴设备的手术教学实现方法。

89、与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

90、本发明实施例中，获取目标对象的实时手术操作信息，目标对象为佩戴有可穿戴设备的对象；基于实时手术操作信息，确定目标对象的第一手术操作数据并进而确定目标对象的第二手术操作数据，判断目标对象是否满足预设的手术教学引导条件，若满足，则根据第一手术操作数据以及第二手术操作数据，生成手术教学引导信息，并从手术教学引导信息中确定出目标手术教学引导信息，将目标手术教学引导信息传输至目标对象对应的可穿戴设备，以使目标对象通过可穿戴设备接收目标手术教学引导信息并执行目标手术操作。可见，实施本发明能够提高手术教学的智能性，能够提高教师进行手术教学的便捷性和效率，以及能够提高学生学习手术过程的清晰度，进而提高手术教学的教学效果。